Part 2

เมื่อนักเรียนได้สืบค้นข้อมูลจาก website แล้ว ให้ตอบคำถามต่อไปนี้


1. อธิบายว่าอะไรเป็นสาเหตุให้เกิดฟ้าผ่า หลักการของประจุชนิดต่างกันทำให้เกิดฟ้าผ่าได้หรือไม่ อย่างไร

ตอบ ฟ้าผ่าเกิดจากการที่ก้อนเมฆลอยตัวไปแล้วเสียดสีกับบรรยากาศหรือเสียดสีระว่างก้อนเมฆด้วยกันทำให้เกิดการสะสมไฟฟ้าสถิตในตัวก้อนเมฆมากทำให้ก้อนเมฆมีศักดิ์ไฟฟ้าสูงตั้งแต่ 10-100 MV เมื่อสะสมไว้มากก็เกิดความเครียดของสนามไฟฟ้าเมื่อความเครียดของสนามไฟฟ้าถึงขั้นวิกฤตก็ต้องปลดปล่อยโดยการดิสชาร์จระหว่างก้อนเมฆกับพื้นโลกเลยเกิดเป็นฟ้าผ่า(Ground Flash)



2. อธิบายว่าแสงที่เกิดขึ้นขณะฟ้าผ่า ว่าเดินทางจากเมฆลงมายังพื้นดิน หรือจากพื้นดินขึ้นไปบนท้องฟ้า

ตอบ เกิดจากถ่ายเทประจุไฟฟ้าระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดินเป็น ถ้ามีสิ่งกีดขวางไม่ยอมให้ประจุผ่านไปได้สะดวก เช่น ต้นไม้ บ้าน รถยนต์ คน สัตว์ต่างๆ ก็จะเกิดความร้อนและลุกไหม้เป็นอันตรายอย่างมาก หรือที่เราเรียกกันว่า ฟ้าผ่า ดังนั้นจึงสังเกตได้ว่าตามอาคารสูงๆ จึงมักติดสายล่อฟ้า ทำด้วยเหล็กกล้ารูปสามง่ามไว้บนยอดสุดของอาคาร เชื่อมต่อกับสายทองแดงลงมาที่พื้นดินเพื่อถ่ายเทประจุไฟฟ้านำลงสู่พื้นดิน



3. วาด diagram แสดงอิเล็กตรอนบนก้อนเมฆ และที่พื้นดิน

4. ในระหว่างที่เกิดฟ้าผ่า นักเรียนควรปฏิบัติอย่างไรเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดอุบัติเหตุ บอกมา 3 ประการ
ตอบ 1. ปิดโทรทัศน์ >> ถ้าฟ้าผ่าเปรี้ยงๆ ควรที่จะรีบปิดโทรทัศน์ทันทีนะจ๊ะ เพราะเสาอากาศเป็นตัวนำไฟฟ้าอย่างหนึ่ง ถ้าเสาอากาศถูกฟ้าผ่า กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้ามาในโทรทัศน์ทำให้ระเบิดได้ ดังนั้นวิธีป้องกันสำหรับเรื่องนี้คือ ควรที่จะต่อสายดินไว้ข้างเสาอากาศเพื่อช่วยลดความเสี่ยงลงได้บ้าง แต่ทางที่ดีที่สุดควรที่จะปิดโทรทัศน์ดีกว่าจ้ะ เพื่อความปลอดภัยของตัวน้องๆ เองและทรัพย์สิน

2. ไม่อยู่ใกล้ของสูง >> ไม่ควรที่จะยืนอยู่ใกล้ต้นไม้ หรือเสาไฟฟ้า เพราะฟ้าผ่าชอบที่จะผ่าลงมายังของที่อยู่สูงๆ เช่นนี้

3. มือถือ >> ถ้าฝนตกลงมาล่ะก็ ไม่ควรที่จะใช้โทรศัพท์มือถือนะจ๊ะ เพราะว่าแผ่นโลหะ แบตเตอรี่ที่อยู่ในโทรศัพท์มือถือ เป็นตัวล่อสายฟ้าได้นะจ๊ะ ดังนั้นถ้าฝนตกน้องๆ จึงควรที่จะเก็บเจ้าเครื่องมือสื่อสารเครื่องนี้ไว้ในซองหนังหรือซองผ้าที่มิดชิดทันที


5. เพราะเหตุใดนักเรียนจึงไม่ควรอยู่ในน้ำในขณะที่เกิดฟ้าผ่า

ตอบ สภาวะที่อำนวยให้เกิดฟ้าผ่านี้ จึงมีไม่เท่ากันทุกแห่งบนโลก โดยมากจะเกิดเหนือพื้นทวีปเพราะความแตกต่างของกระแสอากาศมีสูง คืออากาศเหนือพื้นดินสามารถร้อนขึ้นได้มากจากการที่พื้นโลกดูดซับพลังงานของดวงอาทิตย์ แล้วคายออกมาสู่อากาศเหนือพื้นโดยตรง จึงเป็นเงื่อนไขสำคัญที่ก่อให้เกิดพายุฝน อันเป็นแหล่งกำเนิดของฟ้าผ่า และบนพื้นโลก ก็ยังมีสิ่งก่อสร้างสูงๆ ทั้งโดยธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น มากกว่าที่จะหาได้ในท้องทะเลอันราบเรียบ อัตราการเกิดฟ้าผ่าจึงมีสูงมากในภาคพื้นทวีป ส่วนเหนือพื้นน้ำนั้น เนื่องจากน้ำอมความร้อนได้ดีมากจนคายออกมาน้อยมาก อากาศเหนือพื้นจึงไม่ได้ร้อนมาก เมื่อไม่มีกระแสอากาศร้อนติดพื้น ก็ไม่ค่อยมีการก่อเมฆฝน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการทำให้เกิดฟ้าผ่า ประชากรในประเทศเกาะในมหาสมุทร มักจะไม่เจอปรากฏการณ์ฟ้าผ่ามากเท่าใด ภาษาพูดของประชากรเหล่านี้ จึงมีศัพท์เกี่ยวกับฟ้าผ่ากันไม่มากนัก



6. ให้นักเรียนยกตัวอย่างผลของไฟฟ้าสถิตที่มีในชีวิตประจำวันมาสัก 5 ตัวอย่าง

ตอบ ในชีวิตประจำวันของเรา เราพบปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าสถิตอยู่เสมอ เช่น ถ้าเราใช้ปกพลาสติกที่หุ้มหนังสือถูกับโต๊ะไปมาหลายๆ ครั้งแล้วนำมือเข้ามาใกล้ๆ ปกพลาสติกนี้ จะรู้สึกว่าขนเล็ก ๆ ที่มือลุกชันขึ้นได้ ซึ่งปรากฏการณ์อย่างเดียวกันนี้จะเกิดได้เมื่อเรานำมือเข้าไปใกล้จอโทรทัศน์ที่เพิ่งปิดใหม่ ๆ ในฤดูหนาวเราจะสังเกตได้ว่าเมื่อเราหวีผม เส้นผมมักจะชูตามหวีมาด้วยเสมอ คล้าย ๆ กับว่าหวีพลาสติกดูดเส้นผมออกมา ความจริงปรากฏการณ์ดังกล่าวข้างต้นมนุษย์พบมานานแล้วเท่าที่มีการบันทึกไว้เริ่มมาตั้งแต่ 600 ปีก่อนคริสตศักราชหรือราว ๆ สมัยพุทธกาลนั่นเอง


7. อธิบายว่าอิเล็กโทรสโคปสามารถใช้ตรวจสอบไฟฟ้าสถิตได้อย่างไร

ตอบ เป็นเครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบประจุไฟฟ้าจำนวนน้อยๆ
8. เพราะเหตุใดจึงไม่ใช้โลหะเป็นตัวทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต

ตอบ ไฟฟ้าสถิตมันเกิดกับวัตถุที่เป็นฉนวนเท่านั้นถ้าเราทำให้อิเล็กตรอนในโลหะหรือตัวนำ หลุดออกไปได้ ... มันก็จะวิ่งไปรวมตัวเพื่อเป็นกลาง จึงไม่สามารถ "สถิต" อยู่บนตัวนำนั้นได้



9. ยกตัวอย่างประโยชน์ของไฟฟ้าสถิตมาสัก 5 ตัวอย่าง

ตอบ 1.การดูดน้ำใต้ดิน



2. เครื่องพิมพ์เลเซอร์


3. ทางด้านการแพทย์เพื่อประดิษฐ์เส้นใยนาโน

4. การทำกระดาษทราย

5. การกรองฝุ่นและเขม่าออกจากควันไฟ


10.อธิบายว่าสามารถใช้หลักการเกี่ยวกับเรื่องไฟฟ้าสถิตในการควบคุมมลพิษทางอากาศได้อย่างไร

ตอบ การควบคุมมลพิษทางอากาศ(Air Pollution Control) การเก็บฝุ่นโดยอาศัยหลักการกรอง (Filter) ด้วยเครื่องจับอนุภาคด้วยไฟฟ้าสถิต