ส์_ฟิสิกส์14-15.pdf

NEO PHYSICS CENTER

อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์

 0-2669-5111

โจทย์ ไฟฟ้ ากระแส

13

1. เมื่อทําใหปลายทั้งสองของแทงโลหะมีความตางศักยไฟฟา จะมี 1. การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระในแทงโลหะจากปลายที่มีศักยไฟฟาสูงไปยังปลายที่มีศักยไฟฟาต่ํา 2. การถายเทประจุไฟฟาผานพื้นที่หนาตัดของแทงโลหะจากปลายที่มีศักยสูงไปยังศักยไฟฟาต่ํา 3.. กระแสไฟฟาไหลผานแทงโลหะจากปลายที่มีศักยไฟฟาสูงไปยังปลายที่มีศักยไฟฟาต่ํา 4. การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟาบวกไปยังขั้วลบและประจุไฟฟาลบไปยังขั้วบวก

2. จงพิจารณาขอความตอไปนี้ ขอใดผิด 1. เมื่อนําแทงโลหะตอเขากับความตางศักยไฟฟา กระแสไฟฟาที่ไหลผานแทงโลหะเกิดจากการเคลื่อนที่ของ อิเล็กตรอนอิสระ 2. กระแสไฟฟาในสารละลายอิเล็กโทรไลตเกิดจากการเคลื่อนที่ของทั้งประจุบวกและประจุลบ 3.. กระแสไฟฟาในหลอดนีออนหรือหลอดไฟโฆษณาสีตาง ๆ เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระเทานั้น 4. ในการใชงานของหลอดไดโอด ถาตอขั้วแอโนดกับขั้วลบ และแคโทดกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ จะไมมีกระแสไฟฟาไหล ผานหลอดไดโอด 3. กระแสในขอใดบางที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟาทั้งบวกและลบ ก. หลอดฟลูออเรสเซนต ข. หลอดไฟฟาไสทังสเตน ค. สารละลายกรดกํามะถัน ง. ไดโอดสารกึ่งตัวนํา คําตอบที่ถูกตองคือขอใด 1. ก ข ค และ ง 2. ก ค และ ง 3. ค และ ง 4. คําตอบเปนอยางอื่น 4. ถาตองการชุบชอนเหล็กดวยโลหะเงินจะทําอยางไร 1.. ใชซิลเวอรไนเตรดเปนอิเล็กโตรไลตและตอขั้วลบเขากับชอนเหล็ก 2. ใชซิลเวอรไนเตรดเปนอิเล็กโตรไลตและตอขั้วบวกเขากับชอนเหล็ก 3. ใชซิลเวอรออกไซดเปนอิเล็กโตรไลตและตอขั้วบวกเขากับชอนเหล็ก 4. ใชซิลเวอรคลอไรดเปนขั้วบวกและชอนเหล็กก็เปนขั้วลบจุมในสารละลายอะไรก็ได 5. หลักการสําคัญเกี่ยวกับการทําใหเกิดสารบริสุทธิ์ในกอนแรทําอยางไร 1. ตอขั้วบวกเขากับกอนแรที่แชในสารละลายอะไรก็ได 2. ตอขั้วลบเขากับกอนแร และแชในสารละลายที่มีอิออนของธาตุที่ตองการแยกประกอบอยู 3.. ตอขั้วบวกเขากับกอนแรที่แชอยูในสารละลายที่มีอิออนของธาตุที่ตองการแยก 4. ตอขั้วไฟฟาเขาโลหะตางชนิดที่แชในของเหลวที่มีกอนแรแชอยู 6. หลอดบรรจุกาซหลอดหนึ่งเมื่อทําใหขั้วทั้งสองของหลอดมีความตางศักยสูงพอ กาซในหลอดจะแตกตัวเปนอิออนโดย อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่เขาหาขั้วบวกจํานวน 3.1×1018 อนุภาค และโปรตอน (อิออนบวก) เคลื่อนที่เขาหาขั้วลบ 1.1×1018 อนุภาค โดยพื้นที่หนาตัดของหลอดคงที่ จงหาวาใน 1 วินาที จะมีกระแสไฟฟาไหลผานหลอดกี่แอมแปร (0.672) 7. กระแสไฟฟา I ที่ผานเสนลวดโลหะเสนหนึ่ง สัมพันธกับเวลา t ดัง กราฟ จงหาปริมาณประจุไฟฟาทั้งหมดที่ผานพื้นที่หนาตัดของเสน ลวดโลหะนี้ในชวงเวลา 0 ถึง 10 วินาที 1. 5.0 C 2. 6.25 C 3. 7.5 C 4. 8.75 C โจทย ไฟฟากระแส

1

I(A) 1.0 0.5 0

t(s) 5

www.neophysics.net

10  0-2669-5111

อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 8. กระแสไฟฟาไหลผานเสนลวดเสนหนึ่ง เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาดังกราฟ ในระหวาง วินาทีที่ 10 ถึง 20 จะมีประจุไฟฟาผานเสนลวดกี่คูลอมบและมีจํานวนอิเล็กตรอน เคลื่อนที่ผานไปกี่อนุภาค (50, 3.125×1020)

I(A)

8 6 4 2

t(s)

0 10 20 30 -4 9. อัตราเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนมีคา 2×10 เมตร/วินาที ในโลหะตัวนําขนาด 1/2 ลูกบาศกเมตร มีอิเล็กตรอนอยู 2.5×1028 อนุภาค ลวดมีพื้นที่หนาตัด 2 ตารางมิลลิเมตร ถาปลายทั้งสองของลวดตอกับความตางศักย จะมีกระแสไฟฟา ไหลในตัวนํากี่แอมแปร (3.2) 10. ลวดทองแดงสองเสนมีเสนผาศูนยกลาง a และ b ตามลําดับ นํามาตอกันแบบอนุกรม ถากระแสไฟฟาไหลผานลวดเสนแรก 2

b อยางสม่ําเสมอ อัตราเร็วของอิเล็กตรอนในลวดทั้งสองจะเปนอัตราสวนเทาไร ( ⎛⎜ ⎞⎟ ) a ⎝ ⎠

11. รูปที่แสดง คือ ภาคตัดขวางของสายไฟฟาเสนหนึ่ง ซึ่งประกอบดวย ตั ว นํ า 2 ชนิ ด วงในมี รั ศ มี R วงนอกมี รั ศ มี 2 R ถ า ปริ ม าณ กระแสไฟฟ า ในตั ว นํ า ทั้ ง สองเท า กั น และความหนาแน น ของ อิเล็กตรอนอิสระในตัวนําทั้งสองเทากัน จงหาอัตราสวนของความเร็ว ลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนในตัวนําเสนในตอเสนนอก (3/1) 12. ลวดตัวนําเสนหนึ่งมีขนาดไมเทากันตลอดทั้งเสน ตอนที่มีขนาดเล็กมี พื้นที่หนาตัด a และตอนที่มีขนาดใหญมีพื้นที่หนาตัด A ดังรูป ถามี กระแสไฟฟาไหลผานลวดตอนเล็กเปน I แอมแปร กระแสไฟฟาที่ไหล ผานลวดตอนใหญจะเปนกี่แอมแปร 1. I

2.

Ia A

3.

IA a

a

A

4. I

a A

13. วัสดุนําไฟฟาความหนาสม่ําเสมอตัดเปนแผนดังรูป ปลายวัสดุดาน a มีความกวางเปนสองเทาของปลายดาน b ปลายทั้งสอง a ตอกับแรงเคลื่อนไฟฟา E และความตานทาน R ขอความใดตอไปนี้ถูกตองที่สุด b 1. กระแสดาน a เปนสองเทาของดาน b 2. กระแสดาน b เปนสองเทาของดาน a R 3. ความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนดาน a เปนสองเทาของดาน b I E 4. ความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนดาน b เปนสองเทาของดาน a 14. ถาหลอดบรรจุแกสมีความสัมพันธระหวางกระแสไฟฟากับความตา ง ศักยไฟฟาเมื่ออุณหภูมิคงตัวเปนดังรูป ชวงที่หลอดบรรจุแกสนี้เปนไป ตามกฏของโอหม มีความตานทานกี่โอหม (3000)

V(V) 400 300 150 0 50

300 350

I(mA)

15. ขอความตอไปนี้ขอใดไมถูกตอง โจทย ไฟฟากระแส

2

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ 1. ตัวนําที่เปนโลหะบริสุทธิ์ ความตานทานจะสูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และความตานทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิลดลง 2.. สารกึ่งตัวนํา เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นสภาพตานทานจะลดลงอยางรวดเร็ว ทําใหความนําไฟฟาของสารกึ่งตัวนําลดลงเมื่อ อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 3. ฉนวนเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น สภาพตานทานจะลดลงเพียงเล็กนอยเทานั้น ความตานทานของฉนวนเกือบจะไมเปลี่ยนแปลง 4. ตัวนํายวดยิ่ง คือ ตัวนําไฟฟาที่ดีที่สุด นั่นคือสภาพตานทานของตัวนํามีคาเปนศูนย ทําใหความตานทานของตัวนํานั้น เปนศูนยดวย 16. วัสดุชิ้นหนึ่งมีขนาดกวาง X ยาว Y หนา Z มีสภาพตานทาน ρ ความตานทานระหวางผิวที่แรเงามีคาเทาใด 1.

Z

ρX

2.

YZ ρZ 3. XY

Y

ρY

XZ X 4. ρYZ

X

17. ลวดทองแดงขนาดสม่ําเสมอเสนหนึ่งมีความยาว L ความตานทาน R และสภาพตานทาน ρ ถาตัดลวดเสนนี้ออกเปน สองเสนเทา ๆ กัน ขอความตอไปนี้ขอใดถูกตอง (4) 1. ลวดแตละเสนจะมีความตานทาน 2 R และสภาพตานทาน 2 ρ 2. ลวดแตละเสนจะมีความตานทาน 2 R และสภาพตานทาน ρ R ρ และสภาพตานทาน 2 2 R 4. ลวดแตละเสนจะมีความตานทาน และสภาพตานทาน ρ 2

3. ลวดแตละเสนจะมีความตานทาน

18. ลวดทองแดงเสนหนึ่งมีพื้นที่หนาตัด 0.002 ตร. ซม. ยาว 500 เมตร ถาเอาความตางศักย 60 โวลต ตอเขาระหวางปลายทั้ง สองของลวดนั้น ปรากฏวามีกระแสไฟฟาไหลผาน 0.5 แอมแปร จงหาคาสภาพตานทานของทองแดง ( 4.8×10-8 ) 19. ในการทดลองหาคาสภาพตานทานของสารแทงสี่เหลี่ยมผืนผายาว 1 ซม. และมีพื้นที่หนาตัด 0.5 ตร.ซม. นั้น ทําโดยผาน กระแสไฟฟา 1 mA ตามแนวความยาวของสาร แลววัดคาความตางศักยระหวางปลายทั้งสองของสารซึ่งอานคาได 10-2 โวลต จงหาคาสภาพตานทานของสารในหนวยโอหม.เมตร (0.05) 20. ลวดทองแดงเสนหนึ่งยาว 2 เมตร มีพื้นที่หนาตัด 1 ตารางมิลลิเมตร และมีสภาพตานทาน 1.6×10-8 โอหม.เมตร ปลายทั้ง สองของลวดเสนนี้ตออยูกับความตางศักย 0.0512 โวลต จงคํานวณหาวาในเวลา 10 วินาที จะมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผาน ลวดเสนนี้กี่อนุภาค ( 1020 ) 21. ลวดเสนหนึ่งยาว L รัศมี r อีกเสนหนึ่งยาว 2L รัศมี

r เสนที่มีความตานทานสูง มีคาความตานทานเปนกี่เทาของอีกเสน 2

หนึ่ง ลวดทั้งคูทําจากวัสดุชนิดเดียวกัน 2. 4 1. 2

3. 8

4. 16

22. ลวดโลหะ 2 ชนิด A และ B มีความตานทานไฟฟาเปน 5 และ 3 โอหมตามลําดับ เสนลวด A มีความยาวเปนสองเทา แตมี ขนาดของพื้นที่หนาตัดเปนครึ่งหนึ่งของเสนลวด B จงหาอัตราสวนของคาสภาพตานทานไฟฟาของโลหะ A ตอโลหะ B 1.

5 3

โจทย ไฟฟากระแส

2.

5 12

3.

3

3 5

4.

www.neophysics.net

12 5

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ -5 23. แทงกราไฟทมีสภาพตานทาน 3.5×10 โอหม-เมตร มีความยาว 1 เซนติเมตร และ เสนผาศูนยกลาง 1 มิลลิเมตร เหล็กมี สภาพตานทาน 1.0×10-7 โอหม-เมตร และมีเสนผาศูนยกลางเปน 2 เทาของเสนผาศูนยกลางของแทงกราไฟท ลวดเหล็ก จะตองยาวกี่เมตรจึงจะมีความตานทานเทากับความตานทานของแทงกราไฟท 24. ถาตองการนําทองแดงมวล m สภาพตานทาน ρ ความหนาแนน D มาดึงเปนเสนลวดขนาดสม่ําเสมอ ใหมีความตานทาน R จะไดความยาวของลวดทองแดงมีคาเทาใด 1. (mρ/DR)1/2

2. (mρ/DR)

3. mR/Dρ

4. (mR/Dρ)1/2

25. ลวดความตานทานกลมเสนหนึ่ง ถูกรีดใหเปนเสนเล็กลงยาวเปน 5 เทาของเดิมและมีเสนผานศูนยกลางเปน 1/4 เทา ของเดิม ลวดเสนใหมนี้จะมีความตานทานเปนกี่เทาของเดิม ( 80 ) 26. ลวดซึ่งมีความตานทาน 6 โอหม ถูกรีดออกใหยาวเปนสี่เทาของความยาวเดิม ถาสภาพตานทานและความหนาแนนของ ลวดนี้มีคาคงเดิม จงหาความตานทานใหมในหนวยโอหม 27. ถาลวดความตานทานเสนหนึ่งถูกยืดใหยาวกวาเดิม 10 % ความตานทานของลวดเสนนี้จะเปลี่ยนแปลงไปกี่ % (21%) 28. ลวดตัวนําเสนหนึ่งมีพื้นที่หนาตัด A ยาว L ถานํามารีดใหมีขนาดพื้นที่หนาตัด เทียบกับเสนเดิม 1. ความตานทานเพิ่มขึ้นเปน 4 เทา 3. ความตานทานเพิ่มขึ้นเปน 2 เทา

A คาความตานทานของลวดเสนใหม เมื่อ 2

2. ความตานทานลดลงเปน 4 เทา 4. ความตานทานลดลงเปน 2 เทา

29. ลวดทองแดงหนัก 1 กิโลกรัม นํามารีดใหเสนผานศูนยกลางลดลงครึ่งหนึ่ง ความตานทานที่ปลายทั้งสองของลวดทองแดง จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงเปนกี่เทาของเดิม (เพิ่มขึ้น 16 เทา) 30. ลวดโลหะเสนหนึ่งมีความตานทาน 10 โอหม เมื่อนําลวดเสนนี้มายืดออกใหยาวขึ้นแลวตัดออกไปบางสวน ทําใหปริมาตร ตอนหลังเหลือเปน 1 ใน 4 ของปริมาตรตอนแรก แตความยาวตอนหลังยาวเปน 4 เทาของความยาวเดิม จงหาความ ตานทานของลวดหลังจากถูกยืดแลว (640) 31. ในรูปคือผลึกชนิดหนึ่ง ซึ่งมีความตานทาน เมื่อมีกระแสไฟฟ าไหลผานตามแนวแกน x,y,z เท า กั บ r,2r,4r โอห ม ตามลํ า ดั บ ถ า ผ ลึ ก ถู ก ตั ด ใ ห เ ป น แ ท ง ที่ มี ข น า ด 4d×2d×d ดังแสดงในรูป จงหาความ ตานทานในรูปหลัง เมื่อมีกระแสไฟฟาผาน ตามแกน x (8r )

y

4d

2d

x 4d

4d z

4d

x

d

z

32. จงหาความตานทานรวมระหวางจุด A กับ B จากรูปตอไปนี้ 8Ω 20 Ω 16 Ω 1. 16 Ω A B 9Ω 2. 6Ω 18 Ω โจทย ไฟฟากระแส

y

4

1Ω 1Ω

A 2Ω

1Ω B 1Ω

www.neophysics.net

 0-2669-5111

6Ω

24 Ω 3.

12 Ω 3Ω A

5.

A

4.

B

18Ω 18Ω

10 Ω

6Ω

15 Ω

A

12 Ω

6Ω

10 Ω

10 Ω

6Ω

18Ω

อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER

6)

2Ω B

3

A

B 10 Ω

(7.5 Ω)

5

6

2 4

2 Ω ( 2 Ω) 3

10 Ω

10 Ω

4

6

10

6

8 B

8

8 4

2

6

33. ความตานทานชุดหนึ่งตอกันในวงจรที่มีกระแสไฟฟาผานดังรูป ถาความ ตา งศัก ย ไ ฟฟ า ของตั ว ตา นทาน 6 Ω เท า กับ 48 V จงหาความตา ง (60) ศักยไฟฟาในหนวยโวลตที่ครอมตัวตานทาน 10 Ω I

4

(1.94)

48V

10 Ω

6Ω

15 Ω

12 Ω

30 Ω

34. ความตานทานอันหนึ่งประกอบดวยลวดตันหลายเสนซึ่งตอเขาดวยกันดังรูป ลวดแตละเสน ทําดวยทองแดงชนิดเดียวกัน และยาวเทากันทุกเสน แตมีพื้นที่หนาตัดตางกัน โดยเสนที่ อยูติดกันถัดไปทางขวานั้นโตกวา และมีรัศมีเปน 2 เทาของอันซายมือ (เชนรัศมีของ r A โตเทากับ 2 เทาของรัศมีของ B) อยากทราบวาความตานทานแบบนี้ เราสรางใหมี 2r คาความตานทานสูงสุดไดเทาใด โดยหลักการนี้ถาอันซายมือสุดมีความตานทานเปน 1 โอหม (2) 35. ลวดทองแดงขนาดสม่ําเสมอ มีพื้นที่หนาตัด a นํามาขดเปนวงกลม รัศมี b ปลอย กระแสไฟฟาเขาที่ x ออกที่ y ดังรูป จงหาความตานทานระหวาง x กับ y กําหนดทองแดงมี (4πbρ/9a) สภาพตานทานเปน ρ

y I 120°

x

I

36. ความตานทานรวมระหวางจุด a และ b ในรูปใดที่มีความตานทานรวมนอยที่สุด ถาความตานทานทุกตัวในรูปทุกรูปมีคา เทากัน (1) b b b 2. 3. 1. 4. a

โจทย ไฟฟากระแส

a

a

a b

5

www.neophysics.net

 0-2669-5111

อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 37. ตัวตานทาน 3 ตัว R1 , R2 และ R3 ตอกันในรูปแบบวายดังแสดงในรูป ถา วัดความตานทานระหวางขั้ว A และ B ไดคา 10 โอหม ถาวัดระหวางขั้ว B และ C ไดคา 18 โอหม และถาวัดระหวางขั้ว A และ C ได 16 โอหม ถานําขั้ว A กับ C ตอเขาดวยกันและวัดคาความตานทานระหวางขั้ว B กับขั้วที่ตอเขาดวยกัน จะไดคาความตานทานกี่โอหม (9) C

A R1 R2

R3

38. สําหรับวงจรโครงขายรางแหซึ่งแผกวางไปทุกทิศทางไมมีสิ้นสุดในรูป ตอไปนี้ ตัวตานทานทุกตัวมีคาเทากับ R และวัดความตานทานรวม ระหวางจุด A และ B ไดมีคาเทากับ 2 R 3 อยากทราบวาถาดึงตัว ตานทานที่เชื่อมระหวาง A และ B ออกไป คาความตานทานรวม ใหมระหวาง A และ B จะเปนเทาใด (2 R ) 39. จงหาความตานทานรวมระหวาง AB R

R

A

R

R

to infinity R

R

R

40. วงจรดังรูป เมื่อปรับคาความตานทาน R จนกระทั่งความตางศักยระหวาง a และ b มีคาเปนศูนย (ศักยไฟฟาที่จุด a และ b เทากัน) ปรากฏวาวัด ความตานทาน R ได 90 โอหม จงหาคาความตานทานของกัลวานอ มิเตอร (30) 41. จงหาความตานทานรวมระหวางจุด A และจุด B จากรูปตอไปนี้ 10 Ω 2. 10 Ω 10 Ω 1. A B 20 Ω 20 Ω 1

1 A

45Ω 3V,4 Ω

A

1

1 1

B

R

B R

R

1

R

1

A

R

R

R

C

60Ω G

R D

R R

40Ω

12Ω

6Ω 18Ω 6Ω R

B 1

10Ω

12Ω

3.

1

a b

1

1

B

R R

R

R B

R

A

B

R

42. ลวดโลหะเสนหนึ่งมีสภาพตานทาน 2×10-8 โอหมเมตร มีพื้นที่ภาคตัดขวาง 2 ตร.มิลลิเมตร และยาว 50 เมตร ถูกนําไป ตอกับเซลซึ่งมีแรงเคลื่อนไฟฟา 1.6 โวลต ความตานทานภายใน 0.5 โอหม ถาอิเล็กตรอนอิสระในโลหะนี้เคลื่อนที่ดวย ขนาดความเร็วลอยเลื่อน 0.5 mm/s จํานวนอิเล็กตรอนอิสระ/ลบ.เมตร จะมีคาเทาใด (1×1028) 43. แบตเตอรี่ตัวหนึ่งเมื่อตออนุกรมกับความตานทาน R = 148 โอหม ปรากฏวามีกระแสในวงจรเทากับ 0.05 แอมแปร แตเมื่อ เพิ่มความตานทานเปน 248 โอหม จะมีกระแสเพียง 0.03 แอมแปร แบตเตอรี่ตัวนี้มีแรงเคลื่อนไฟฟากี่โวลต โจทย ไฟฟากระแส

6

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ 44. ความตางศักยระหวางขั้วของเซลหนึ่งขณะวงจรเปดมีคา 1.4 โวลต ครั้นนําความตานทาน 5 โอหม มาตอเปนวงจรกับเซลนั้น คาของความตางศักยระหวางขั้วเซลลดลงเปน 1.1 โวลต จงหาคาความตานทานภายในของเซลนั้น (1.36) 45. ในการทดลองเกี่ยวกับความตางศักยไฟฟาระหวางขั้วเซลไดผลดังนี้ ความตานทาน ความตางศักย ระหวางขั้วเซล (V) ระหวางขั้วเซล (Ω) 1.55 ∞ (ไมตอ) 10 1.50 x 2 จงหาวา x ควรมีคาเทาใด 1. 1.45 V 2. 1.40 V 3. 1.33 V

4. 1.23 V

46. จากวงจรที่กําหนดให ความตางศักยระหวางจุด A และ B จะมีคาเทากับกี่โวลต 1 2

1V

1

Ω

Ω

2

1

Ω

2

Ω

A

Ω

1

Ω

Ω

B

47. นักเรียนคนหนึ่งทําการทดลองวัดกระแสไฟฟาที่ไหลผานลวดความตานทานที่มี ความยาว (L) ตาง ๆ กัน โดยใชลวดที่มี พื้นที่หนาตัด A เทากับ 3.0×10-9 ตารางเมตร ตอกับแบตเตอรี่ 1.5 โวลต ผลการทดลองเปนไปตามกราฟ ถา ลวดความตานทานนี้ยาว 2 เมตร จะมีความตานทานกี่โอหม

3 2 1 0

I(mA)

1/L (m1 ) 0.004 0.008 0.012

48. นักเรียนคนหนึ่งนําแบตเตอรี่ 2 ตัว ซึ่งมีแรงเคลื่อนไฟฟา 6 โวลต และ 8 โวลต มาตอเรียงกัน แลวตอกับความตานทาน 48 โอหม ในตอนแรกนักเรียนตอแบตเตอรี่ผิด (นําขั้วลบตอกับขั้วลบ หรือขั้วบวกตอกับขั้วบวก) ปรากฏวามีกระแสในวงจร เพียง 0.04 แอมแปร ถานักเรียนตอแบตเตอรี่ใหมใหถูกตอง (นําขั้วบวกตอกับขั้วลบ) จะมีกระแสในวงจรกี่แอมแปร 1. 0.08 2. 0.12 3. 0.28 4. 0.30 49. กระแสไฟฟาที่ไหลผานคูควบความรอนจากวงจรแบบ (ก) และแบบ (ข) มีคาเทากับ 0.01 และ 0.02 แอมแปร ตามลําดับ ถา คูควบความรอนมีแรงเคลื่อนไฟฟา 0.5 โวลต และแอมมิเตอรมีความตานทาน 80 โอหม จงหาคาความตานทานภายในของ คูควบความรอนนั้น (20)

E 80 Ω A คูควบความรอน

รูป ก.

E 80 Ω A คูควบความรอน

รูป ข.

50. เซลไฟฟา 12 เซล มีแรงเคลื่อนไฟฟาและความตานทานภายในเซลละ 2 โวลต และ 1 โอหม ตามลําดับ เซลทั้งหมดตอกัน อยางอนุกรม โดยมีเซลตอกลับขั้วอยูดวย เซลที่ตอกลับมีจํานวนนอยกวาครึ่งหนึ่งของจํานวนเซลทั้งหมด เมื่อนํากลุมเซลนี้ ตอเปนวงจรกับลวดความตานทาน 4 โอหม ปรากฏวามีกระแสไฟฟาไหลผานเสนลวดได 1 แอมแปร จงหาวามีเซลตอกลับ ขั้วอยูกี่เซล (2) โจทย ไฟฟากระแส

7

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ 51. เซลไฟฟาขนาด 2 โวลต ความตานทานภายใน 1 โอหม จํานวน 10 เซล เมื่อตอเซลไฟฟาทั้งหมดแบบขนานแลวตอเขากับ ความตานทาน 4.9 โอหม จะเกิดกระแสไหลเทากับเมื่อนําเซลไฟฟาทั้งหมดตอกัน แบบอนุกรมแลวตอเขากับความ ตานทาน 10 โอหม จงหาวาในขณะที่เซลตอกันแบบอนุกรมอยูนั้น มีเซลไฟฟากี่เซลที่ตอกลับขั้ว 20 Ω 10 Ω 52. จากวงจรไฟฟาในรูป ความตานทาน 10, 20 และ 30 โอหม ตอกับเซลไฟฟา 2 ตัว ที่ มีแรงเคลื่อนไฟฟา 12 โวลต และมีความตานทานภายใน 5 โอหม เทากัน จงหาวา กระแสไฟฟาที่ไหลผานความตานทาน 10 Ω มีคาเทาใด (0.96) 30 Ω 53. เมื่อนําแบตเตอรี่ ไดโอด ตัวตานทานมาตอเปนวงจรตามรูปแรก จะมีกระแสไฟฟาไหลผานแบตเตอรี่ 1 แอมแปร แตเมื่อ สลับขั้วของไดโอด D2 เปนวงจรแสดงดังรูปที่สอง ปรากฏวามีกระแสไฟฟาไหลผานแบตเตอรี่ 4 แอมแปร จงหาความ (2) ตานทาน R2 มีคากี่โอหม D1

D2

D1

R1

R2

R1

D2 6V

6V

R2

54. เซลลไฟฟา 2 เซลลตางก็มีแรงเคลื่อนไฟฟา E โวลต และมีความตานทานภายใน r โอหม เหมือนกัน เมื่อนําเซลลทั้งสอง ไปตอกับตัวตานทานภายนอกขนาด R โอหม พบวาไมวาจะตอเซลลแบบอนุกรมหรือแบบขนาน ก็จะไดกระแสผาน R เทากัน จงหาวาความตานทานภายใน r ตองมีคาเปนกี่เทาของ R 2Ω

55. จงหาคากระแสไฟฟาที่ไหลในวงจรตอไปนี้ 1)

2)

10V,0.5Ω

20V,1Ω 30V,1.5Ω

7Ω

20V,1Ω 4V,2Ω

5Ω 6V,4Ω

3Ω 4Ω

(4 A) 14V,3Ω

4Ω

10V,1Ω

3)

4V 1Ω

3V,2Ω

4)

2V 8V 4V 1Ω

1Ω 2Ω 5V 3V 1Ω 2Ω

4V,3Ω 6Ω

(1)

1Ω 4V,3Ω (1.1) 3V,1Ω

12V,2Ω

56. จากวงจร ดังรูป จงหากระแสไฟฟาที่ไหลผานความ ตานทาน 6 โอหม (1 A)

57. จากวงจร ดังรูป จงหากระแสไฟฟาที่ไหลผานความ ตานทาน 14 โอหม (0.5 A) 10V,3Ω

12V,2Ω 4Ω

3Ω 5V,1Ω

6Ω 2Ω

6Ω 3Ω 16V,3Ω

โจทย ไฟฟากระแส

(1 A)

3Ω

3Ω 4V,1Ω

8

7V,2Ω

6Ω 14Ω

2V,1Ω 2Ω

3Ω

www.neophysics.net

 0-2669-5111

อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 58. จากวงจรที่กําหนดใหตอไปนี้ จงหาคากระแสไฟฟา I ในรูป 5Ω

1)

20Ω

I 24V,1Ω

6Ω

2)

10Ω

6Ω

6Ω

(4.64)

12V,1Ω

I

10Ω 6Ω

3)

4)

3Ω 6Ω 6Ω

I

6Ω

6Ω 10V,1Ω

2V,1Ω

1Ω 1Ω

1Ω

(1) 3Ω

I1

5Ω 5Ω

6)

5Ω

12V,1Ω

5V,1Ω

5Ω

22V

5Ω 5V,1Ω

8Ω

7Ω

I

3Ω

I

3Ω 1Ω

5V

7)

8) 7V

1Ω

5V

(1)

1Ω

6Ω

5)

1Ω

I

18.5Ω

I

3Ω

5Ω

4V,1Ω

2Ω

1Ω (0.6)

3Ω (4)

2Ω I

4V,2Ω

7Ω

(0.5)

1Ω

10)

9) 5Ω

3Ω

3Ω

I

I I1

20V

2Ω

2A

I1

4Ω

36V

(2 A)

โจทย ไฟฟากระแส

2Ω

-3A

3A

I A

4A

6Ω 4Ω (2 , 1.33)

(4 , 2)

59. จากรูป แอมมิเตอร (A) จะอานไดเทาไร 3A

12Ω

1A

-2A

R

2A

9

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ 60. จากรูปวงจรไฟฟา ประกอบดวยเซลลไฟฟาที่มีแรงเคลื่อนไฟฟา E (ไมมีความตานทานภายใน) และตัวตานทาน 3 ตัวมีคา E R1 , R2 ,R3 มีกระแสไฟฟาผานสวนตาง ๆ ของวงจรตามรูป สมการในคําตอบขอใดผิด 1. I1 – I2 – I3 = 0 2. E – I3R2 – I3R3 = 0 3. E – I2R1 = 0 4. I2R1 + I3R2 + I3R3 = 0 I1 R1 I2 I3

61. สําหรับวงจรในรูป สมการใดตอไปนี้ถูก 1. I1 − I 2 + I 3 = 0 2. E − I1 R1 − I 2 ( R2 + r ) = 0 3. I 2 R2 + I 3 R3 = 0 4. E − I1 ( R1 + r ) − I 3 R3 = 0

8Ω

10Ω

7V

I

15V

15V

4Ω

7Ω

25V

5Ω

2Ω

3)

15Ω

2)

I 28V

r

3Ω

2Ω

I3 R3

I2 R2

I1

62. จากวงจรที่กําหนดใหตอไปนี้ จงหาคากระแสไฟฟา I ในรูป 1)

R3

R1

+ E 8Ω

R2

2Ω

4)

I 3V

4Ω

10V

1Ω

I 4Ω

4V

2V

63.จากวงจรที่กําหนดใหตอไปนี้ จงหาความตางศักยระหวาง AB และ AC 2V,1Ω B

1)

2)

3Ω

8V,4Ω B

A

2Ω

1Ω

1Ω 2V,1Ω A

3)

D

C

12V,2Ω

C

2V,1Ω

8V,1Ω 6V,1Ω 6V,1Ω

7Ω

4)

A B 12V,2Ω

2Ω 1Ω

A

4Ω

B

6V,2Ω

1Ω 2Ω (0.4)

4V,3Ω

โจทย ไฟฟากระแส

10

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER 64. จากรูป จงหาความตางศักยระหวางจุด A กับ B 2Ω

4V

65. จากวงจรไฟฟาดังรูป จงหาศักยไฟฟาของจุด b (2)

A

12 Ω

4Ω 12V

อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์

 0-2669-5111

12V,1Ω 10 Ω

a

12 Ω 4Ω

6V,1Ω b

B

66. กระแสไฟฟาสูงสุดของกัลวานอมิเตอรมีคา 50 ไมโครแอมแปร เมื่อนําความตานทาน 119,0000 โอหม มาตออนุกรมกับกัล วานอมิเตอร สามารถวัดความตางศักยสูงสุดได 6 โวลต ถาตองการดัดแปลงกัลวานอมิเตอรนี้เปนแอมมิเตอรเพื่อใหวัด กระแสไฟฟาไดสูงสุด 50 มิลลิแอมแปร จะตองใชความตานทานกี่โอหมมาตอกับกัลวานอมิเตอรและตอในลักษณะใด 1. 0.1 โอหม ตอขนาน 2. 0.1 โอหม ตออนุกรม . 1 โอหม ตอขนาน 4. 1 โอหม ตออนุกรม 67. แกลแวนอมิเตอรตัวหนึ่งมีความตานทาน 20 โอหม อานไดเต็มสเกลเมื่อตอเขากับความตางศักย 0.2 โวลต ถาตองการทํา ใหเปนแอมมิเตอรที่อานเต็มสเกลได 1 แอมแปร โดยตอตัวตานทานขนาน (หรือชันต) กับแกลแวนมิเตอรตัวนี้ ขณะที่ แอมมิเตอรอานไดเต็มสเกล กระแสที่ผานชันตมีคาเทาใด 1. 0.01 A 2. 0.10 A 3. 0.90 A 4. 0.99 A 68. กัลวานอมิเตอรเครื่องหนึ่งสามารถวัดคากระแสไฟฟาไดสูงสุด 1 มิลลิแอมแปร ขณะนั้นความตางศักยที่ครอมกัลวานอ มิเตอรเครื่องนี้มีคา 0.297 โวลต ถาตองการใหกัลวานอมิเตอรเครื่องนี้วัดกระแสไดสูงสุด 100 มิลลิแอมแปร จะตองใชลวด ที่มีเสนผานศูนยกลาง 0.2 มิลลิเมตร สภาพตานทาน 3π×10-8 โอหมเมตร ยาวกี่เมตรมาตอและตออยางไร (1 เมตร, ตอขนาน) 69.เสนลวดความตานทาน 10 โอหม ตอเปนวงจรอยูกับแบตเตอรี่ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟา 24 โวลต 2 โอหม เมื่อทําการวัด กระแสไฟฟาในวงจรโดยใชแอมมิเตอรเครื่องหนึ่งที่มีความตานทาน 12 โอหม เขามาตอแทรกในวงจร อยากทราบวาคา กระแสไฟฟาที่อานไดจะผิดไปกี่เปอรเซนต 70. กัลวานอมิเตอรมีความตานทาน 25 โอหม เมื่อมีกระแสไฟฟาผาน 1 มิลลิแอมแปร เข็มจะเบนไป 1 ชองสเกล ถาตองการ นําไปใชเปนโวลตมิเตอรวัดความตางศักยได 1 โวลต ตอ 1 ชองสเกล จะตองนําความตานทานกี่โอหมมาตอ 71. แกลแวนอมิเตอรตัวหนึ่งมีความตานทาน 4 โอหม เข็มเบนเต็มสเกลเมื่อมีกระแสไฟฟาผาน 1 มิลลิแอมแปร ถาตองใชงาน เปนโวลตมิเตอรซึ่งวัดคาเต็มสเกลได 10 โวลต จะตองใชความตานทานขนาดกี่โอหมมาตอลักษณะใดกับแกลแวนอมิเตอร ตัวนี้ 1. 4×10-4 , ตอขนาน 2. 0.44 , ตอขนาน 3. 6 , ตออนุกรม 4. 9996 , ตออนุกรม 72. แบตเตอรี่อันหนึ่งมีแรงเคลื่อนไฟฟา 15 โวลต 5 โอหม ตอเปนวงจรอยูกับความตานทาน 10 โอหม ทําการวัดความตาง ศักยระหวางปลายทั้งสองของลวดเสนนี้โดยใชโวลตมิเตอรความตานทาน 10 โอหม ตอขนานกับความตานทานนั้น อยาก ทราบวาโวลตมิเตอรจะอานคาผิดจากความจริงเทาใด (2.5) 73. ถาจะดัดแปลงกัลวานอมิเตอรใหเปนโอหมมิเตอร จะตองปฏิบัติตามขอใด (4) 1. นําความตานทานตออนุกรมกับกัลวานอมิเตอร 2. นําความตานทานและเซลไฟฟาตอขนานกับกัลวานอมิเตอร 3. นําเซลไฟฟากับตัวเก็บประจุตออนุกรมกับกัลวานอมิเตอร 4. นําความตานทานปรับคาไดและเซลไฟฟาตออนุกรมกับกัลวานอมิเตอร โจทย ไฟฟากระแส

11

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 74. โอหมมิเตอรเครื่องหนึ่งดังรูป ประกอบดวยกัลวานอมิเตอร (G) ซึ่งมีความตานทาน 100 โอห ม กระแส 1 mA ทํ า ให เ ข็ ม เบนสุ ด สเกล ต อ อนุ ก รมกั บ แบตเตอรี่ แรงเคลื่อนไฟฟา 3 โวลต ความตานทานภายในนอยมากและความตานทาน R0 เมื่อ นํา x และ y มาแตะกันเข็มชี้เต็มสเกล และถา x และ y หางจากกันเข็มชี้ศูนย ถานํา x และ y ไปจั บคร อ มตั ว ต า นทานตั วหนึ่ ง เข็ ม จะชี้ 1/4 ของสเกล จงหาค า ความ ตานทานนั้น (Ro=2900, Rx=9000)

อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ G 3V

Ro

Rx

Rg = 20 Ω G

75. จากรูปแสดงวงจรแอมมิเตอร ซึ่งสรางจากกัลวานอมิเตอรที่มีความ ตานทาน 20 โอหม และกระแสไฟฟาสูงสุด 0.05 mA ถาใชขั้ว B และ C วัดกระแสไฟฟา จะวัดไดมากที่สุดกี่มิลลิแอมแปร (2.55)

30 Ω A

76. กัลวานอมิเตอร G มีความตานทาน 20 โอหม ถากระแสไฟฟาผาน 0.5 มิลลิแอมแปร เข็มจะเบนสุดสเกล เมื่อตองการดัดแปลงเปนโวลตมิเตอร วัดคาความตางศักยไฟฟาไดอยางสูงสุด 10 โวลต และ 40 โวลต R1 และ R2 ในรูปควรมีคากี่โอหม (19980, 60000)

y

x

B

C

G

R1 R 2 10V

1Ω

40V

+

77. เตาปงขนมปงอันหนึ่งใชพลังงานไฟฟา 800 วัตต เมื่อใชกับไฟฟา 200 โวลต ขดลวดความรอนทําดวยลวดนิโครม มี พื้นที่หนาตัด 0.2 ตารางมิลลิเมตร และมีสภาพตานทานไฟฟา 1×10-6 โอหมเมตร จงหาวาจะตองใชลวดนิโครมยาวกี่ เมตร 1. 10 เมตร 2. 5 เมตร 3. 1 เมตร 4. 0.1 เมตร 78. นําลวดโลหะเสนหนึ่งตอเขากับเซลลไฟฟาดังรูป พบวาอัตราการสูญเสียพลังงานไฟฟาในลวดเปนคาหนึ่ง ถานําลวดเสนนี้ไป รีดใหยาวเพิ่มขึ้นเปนสองเทาโดยไมไดตัดเนื้อโลหะออกเลย แลวนําไปตอกับเซลลไฟฟาเซลลเดิม อัตราการสูญเสียพลังงาน ลวดโลหะ ไฟฟาในลวดเสนใหมนี้จะเปลี่ยนแปลงอยางไร 1. เทาเดิมไมเปลี่ยนแปลง 2. เพิ่มเปนสองเทา 3. ลดลงเหลือครึ่งหนึ่ง 4. ลดลงเหลือหนึ่งในสี่ 79. เครื่องใชไฟฟาในบานชนิด 100 W 220 V เมื่อนํามาใชขณะที่ไฟตกเหลือ 200 V เครื่องใชไฟฟานั้นจะใชกําลังไฟฟา เทาใด 1. 78 W 2. 83 W 3. 88 W 4. 93 W 80. หลอดไฟ 12 V 10 W ถานําไปใชกับแบตเตอรี่ 24 V จะตองนําความตานทานกี่โอหมไปตออนุกรมกับหลอดนี้เพื่อให หลอดไฟใชกําลังเทาเดิม 1. 14.4 โอหม 2. 16 โอหม 3. 20 โอหม 4. 28.8 โอหม 81. เซลไฟฟา 3 เซล มีแรงเคลื่อนไฟฟาเซลละ 2 โวลต ความตานทานภายในเซลละ 4 โอหม ปรากฏวาถาตอเซลไฟฟา ทั้งหมดแบบอนุกรมแลวตอเขากับหลอดไฟฟา หลอดจะสวางเทากับเมื่อตอหลอดไฟนี้กับเซลทั้งหมดที่ตอแบบขนาน ความตานทานของหลอดไฟมีคากี่โอหม (4) 82. ในการแขงขันรีดกางเกงโดยใชเตารีดขนาด 100 วัตต รีดกางเกงชนิดและขนาดเดียวกัน ผูชนะทําเวลาไดเร็วที่สุด 6 นาที 58 วินาที จงหาปริมาณความรอนที่เกิดขึ้นในเตารีดของผูชนะในชวงที่กําลังรีดเปนกิโลแคลอรี่ กําหนด 1 แคลอรี่ เทากับ 4.18 จูล (10) โจทย ไฟฟากระแส

12

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ 83. แบตเตอรี่อันหนึ่งมีความตานทาน 5 โอหม ตออยูเปนวงจรกับเสนลวดความตานทาน 20 โอหม อยากทราบวาจะตองนํา เสนลวดความตานทานกี่โอหมมาตอขนานเขากับเสนลวดเดิม จึงจะทําใหความรอนที่เกิดบนเสนลวดเดิมลดลงเหลือเพียง 1/9 ของปริมาณความรอนที่เกิดขึ้นเดิม (2) 84. จากวงจรไฟฟาในรูป กําลังไฟฟาสูญเสียในความตานทาน 1 โอหม มีคา 4 วัตต จงหาแรงเคลื่อนไฟฟาของแบตเตอรี่ 1Ω

2Ω E

6Ω

2Ω 4Ω

2Ω

85. จากวงจรที่กําหนดให หลอดไฟ A B และ C มีลักษณะเหมือนกันทุกประการ ถาสับสวิตซ S ขอความตอไปนี้ขอใดถูก (4) 1. A B และ C สวางเทากัน C B A 2. A และ B สวางนอยลง C สวางมากขึ้น E S 3. A และ B ดับ C สวาง 4. A และ B สวางมากขึ้น C ดับ 86. มอเตอรไฟฟาใชกับความตางศักย 220 โวลต และใชกระแสไฟฟา 5.0 แอมแปร ในการยกวัตถุชิ้นหนึ่งขึ้นดวยอัตราเร็วคง ตัว 0.5 เมตรตอวินาที ถาประสิทธิภาพของมอเตอรนี้เปน 70% จงหามวลของวัตถุดังกลาว 1. 77 kg 2. 98 kg 3. 110 kg 4. 154 kg 87. โรงไฟฟาพลังน้ําแหงหนึ่งมีอางเก็บน้ําที่ผานการผลิตไฟฟาแลวอยูทายเขื่อน เพื่อสูบน้ํายอนกลับขึ้นไปในอางเก็บน้ําเหนือ เขื่อนในชวงที่มีการใชไฟฟานอย ถาอางเก็บน้ําทายเขื่อนอยูในระดับต่ํากวาอางเก็บน้ําเหนือเขื่อน 200 เมตร และมีอัตราการ สูบน้ํายอนกลับ 40 ลบ.เมตร/วินาที จะตองใชกําลังไฟฟาในการสูบน้ํากี่เมกะวัตต สมมติวาเครื่องสูบน้ําที่ใชมีประสิทธิภาพ ในการแปลงพลังงานไฟฟาใหเปนพลังงานกล 80% (100) 88. มอเตอรไฟฟากระแสตรงตัวหนึ่ง มีแผนปายบอกไว 2 HP, 24 V, 69 A จงหาประสิทธิภาพของมอเตอรนี้ (90.1%) 89. หลอดเรืองแสงขนาด 40 วัตต ใหความสวางเทากับหลอดไฟธรรมดาขนาด 60 วัตต ประมาณ 4 ดวง ถาคาไฟฟายูนิตละ 1.50 บาท เมื่อตองการความสวางเทากัน และเปดนาน 8 ชั่วโมงตอวัน อยากทราบวาถาใชหลอดเรืองแสงแทนหลอด ธรรมดาในเดือนมกราคม จะสามารถประหยัดคาไฟฟาไดประมาณกี่บาท (74.4) 90.โรงงานแหงหนึ่งใชหลอดไฟฟาขนาด 100 วัตต 100 หลอด และเครื่องทําความเย็นขนาด 3 กิโลวัตต หนึ่งเครื่องวันหนึ่ง ๆ ใชหลอดไฟฟา 5 ชั่วโมง และใชเครื่องทําความเย็น 8 ชั่วโมง ถาคาไฟหนวยละ 60 สตางค อยากทราบวาในเดือนกันยายน จะตองเสียคาไฟเทาใด (1332) 91. ในการสังเกตการทํางานของเตารีดไฟฟาขนาด 220 โวลต 750 วัตต ตัวหนึ่ง ขณะทํางานจะพบวามีสัญญาณไฟติดนาน 1 นาที และดับนาน 30 วินาที สลับกันไป ถาใชเตารีดรีดผาตอเนื่องเปนเวลา 1 ชั่วโมง จะตองเสียคาไฟฟาเทาใด ถาคา พลังงานไฟฟาเปน 3 บาทตอยูนิต 92. ขณะเปดหลอดไฟ 60 วัตต พบวารอยละ 80 ของพลังงานไฟฟาสูญเสียไปในรูปความรอน จงหาปริมาณความรอนทั้งหมดที่ ไดจากหลอดไฟใน 1 นาที 1. 48 J 2. 75 J 3. 288 J 4. 2880 J โจทย ไฟฟากระแส

13

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ 93. ถาผานกระแสไฟฟาขนาด 15 A ความตางศักย 220 โวลต ไปยังกาตมน้ําไฟฟาแบบขดลวด ซึ่งมีน้ําบรรจุอยู 500 กรัม จง คํานวณหาเวลาที่ใชในการตมน้ําที่อุณหภูมิตั้งตน 23°C ใหเดือดที่อุณหภูมิ 100°C ถา 70% ของพลังงานไฟฟาใหความ รอนกับน้ําโดยตรง (กําหนดใหความจุความรอนจําเพาะของน้ํา = 4.2 kJ/kg K ) 94. ในการตมน้ําในกาอลูมิเนียม น้ํามีปริมาตร 1 ลิตร กาน้ํามีมวล 0.5 กิโลกรัม และไมปดฝา ถาใชเตาไฟฟาซึ่งใหความรอนแก กาน้ําได 60% ปรากฏวาหลังจากตมน้ําอยูนาน 5 นาที น้ําซึ่งเดิมมีอุณหภูมิ 30°C จะเดือดและเหลือน้ําอยูในกาน้ํา 0.8 ลิตร จงหาวาเตาไฟฟามีกําลังเทาใด กําหนดความจุความรอนจําเพาะของอลูมิเนียมเปน 0.9×103 J/Kg.K และความรอนแฝง จําเพาะของการกลายเปนไอของน้ําเปน 2200×103 J/Kg (4252.78 W) 95.ถาใชหมอตมน้ําไฟฟาขนาด 220 โวลต 1000 วัตต ตมน้ํา 1 ลิตร อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส น้ําจะเริ่มเดือดภายในเวลากี่ นาที ถาการตมน้ํามีประสิทธิภาพรอยละ 80 (ความจุความรอนจําเพาะของน้ํา = 4.2 kJ/kg.K ) 1. 7 นาที 2. 9 นาที 3. 12 นาที 4. 15 นาที 96. กาตมน้ําไฟฟาใบหนึ่ง ใชกับความตางศักยไฟฟา 220 โวลต เพื่อใชตมนํา 1000 ลบ.เซนติเมตร ใหเดือดในเวลา 3 นาที อยากทราบวา ถาใชกาตมน้ําใบนี้กับความตางศักย 110 โวลต ในการตมน้ําปริมาตรเทาเดิม น้ําจะเดือดภายในกี่นาที 1. 3 นาที 2. 6 นาที 3. 12 นาที 4. 15 นาที 97. เมื่อตอความตางศักยไฟฟาใหกับลวดความรอนเสนหนึ่ง เพื่อใชความรอนที่เกิดขึ้นในการตมน้ํา ปรากฏวาน้ําเดือดในเวลา 5 นาที ถาตัดลวดเสนเดิมใหเหลือเพียงครึ่งหนึ่ง (ถาทําได) และนําไปตอกับความตางศักยไฟฟาเทาเดิม เมื่อตมน้ําใน ภาชนะเดิม ปริมาณเทาเดิม จะไดผลอยางไร (1) 1. น้ําเดือดเร็วขึ้น แตเสียคาไฟฟาเทาเดิม 2. น้ําเดือดเร็วขึ้น แตเสียคาไฟฟาเพิ่มขึ้น 3. น้ําเดือดชาลง แตเสียคาไฟเทาเดิม 4. น้ําเดือดชาลง แตเสียคาไฟลดลง 98. ตามวงจรดังรูป อัตราความรอนที่เกิดขึ้นใน R3 จะเปนกี่เทาของ ใน R2 1.

R3 R2

2.

R2 R3

⎛ R3 ⎝ R2

3. ⎜⎜

⎞ ⎟⎟ ⎠

2

⎛ R2 ⎝ R3

4. ⎜⎜

⎞ ⎟⎟ ⎠

R1

R2

R3

2

99.หลอดไฟฟาขนาด 220 โวลต 3 หลอด มีกําลัง 10, 50 และ 60 วัตต ตอกันดังรูป จงหาวาวงจรชุดใดสวางกวากัน และสวาง กวากันอยูเทาใด (51.67) 10 W

50W

220V (x)

60 W 220V (y)

100. ตามปกติแลวเครื่องใชไฟฟาตาง ๆ ในบาน จะตอกับแหลงจายไฟในแบบขนาน ถานําหลอดไฟฟาที่ใชตามบานขนาด 40 W 220 V และ 60 W 220 V มาตอกันแบบอนุกรมแลวตอกับแหลงจายไฟ 220 โวลต ขอใดเปนคําตอบที่ถูกตองที่สุด (1) 1. หลอด 40 W สวางกวาหลอด 60 W 2. หลอด 60 W จะสวางกวาปกติ แตหลอด 40 W จะสวางนอยกวาปกติ 3. ทั้งสองหลอดจะสวางนอยกวาปกติ โดยที่หลอด 60 W สวางกวาหลอด 40 W 4. ทั้งสองหลอดจะสวางมากกวาปกติ โดยที่หลอด 60 W สวางนอยกวาหลอด 40 W

โจทย ไฟฟากระแส

14

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ 101. หลอดไฟธรรมดาขนาด 50 วัตต และ 100 วัตต อยางละหลอดนํามาตออนุกรมกันและนําไปใชกับไฟบานเชนเดิม ถา ความสวางเปนปฏิภาคกับกําลังไฟฟาที่เสียไปในไสหลอด จงหาอัตราสวนความสวางของหลอด 50 วัตต ตอหลอด 100 วัตต ขณะตออนุกรมกัน 102. หลอดไฟ 3 หลอด ขนาด 60 W, 120 V ตอครอมอยูกับแหลงจายไฟ 120 V ตามรูป จงหากําลังทั้งหมดที่สงไปให หลอดไฟทั้งสาม และความตางศักยครอมแตละตัว 120 V 103.ถาหลอดไฟฟาขนาด 110 V 40 W และ 110 V 100 W มาตออนุกรมกันแลวตอเขากับไฟ 220 V ผลที่เกิดขึ้นจะเปน อยางไร (สมมติวาไสหลอดจะขาดทันทีที่ความตางศักยสูงกวาคาที่กําหนดเกินกวา 10%) (1) 1. หลอด 40 W ไสหลอดขาดเพียงหลอดเดียว 2. หลอด 100 W ไสหลอดขาดเพียงหลอดเดียว 3. ไสหลอดขาดทั้งสองหลอด 4. สวางทั้งสองหลอด 104.หลอดไฟ 60 วั ต ต 220 โวลต 3 หลอด นํ า มาต อ เข า กั บ แรงเคลื่อนไฟฟา 220 โวลต ดังรูป ให P1 , P2 และ P3 เปน กําลังไฟฟาที่ใชไปในหลอดทั้งสาม ขอใดตอไปนี้ถูกตอง (4) 1. P1 = P2 = P3 2. P2 = P3 = 4P1 3. P2 = P3 = 0.5P1 4. P2 = P3 = 0.25P1 105. หลอดไฟ ก. และ ข. มีคุ ณสมบัติเหมือนกันทุกประการ ถา นํามาตอเขากับเครื่องใชไฟฟาดังรูป ขอใดถูกตอง (3) 1. หลอดไฟ ก. สวางเปน 0.25 เทา ของหลอดไฟ ข. 3. หลอดไฟ ก. สวางเทากับหลอดไฟ ข.

P2 P1

P3 + 220V

หลอดไฟ ก.

1.5V

หลอดไฟ ข.

1.5V 1.5V

2. หลอดไฟ ก. สวางเปน 0.5 เทา ของหลอดไฟ ข. 4. หลอดไฟ ก. สวางเปน 2 เทา ของหลอดไฟ ข.

106. ถานําความตานทาน 100 โอหม ทนได 4 วัตต ตัวหนึ่งไปตออนุกรมกับความตานทานขนาด 500 โอหม ทนได 5 วัตต ตัว ตานทานที่ตอกันแลวจะทนไดสูงสุดกี่วัตต 107. จะตองใชตัวตานทานที่มีความตานทานกี่โอหม ซึ่งเมื่อนํามาตอกับแบตเตอรี่ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟา 2 โวลต ความตานทาน ภายใน 1 โอหม จึงจะทําใหกําลังไฟฟาที่ตกครอมตัวตานทานนี้มีคามากที่สุด (1) 108. หองทํางานแหงหนึ่งใชไฟฟาจากแหลงกําเนิด 200 โวลต ภายในหองมีหลอดไฟขนาด 100 วัตต 3 ดวง และมีพัดลมขนาด 200 วัตต 2 เครื่อง เพื่อปองกันความเสียหายจากการเกิดไฟฟาลัดวงจร ควรจะมีฟวสขนาดเล็กสุดเทาใด 1. 2 A 2. 3 A 3. 4 A 4. 5 A 109.บานหลังหนึ่งใชไฟฟาที่มีความตางศักย 220 โวลต ถาใชหมอหุงขาวขนาด 700 วัตต เตารีดไฟฟาขนาด 750 วัตต โทรทัศนขนาด 60 วัตต หลอดเรืองแสงขนาด 20 วัตต 5 ดวง พัดลมขนาด 100 วัตต 2 เครื่อง และตูเย็นขนาด 250 วัตต 1 เครื่อง ควรใชฟวสรวมขนาดนอยที่สุดกี่แอมแปร

โจทย ไฟฟากระแส

15

www.neophysics.net

 0-2669-5111

NEO PHYSICS CENTER  0-2669-5111 อ. พิสิฏฐ วัฒนผดุงศักดิ์ 110. ในวงจรตามรูป แบตเตอรี 6 โวลต มีความตานทานภายในนอยมาก F1 , F2 และ F3 เปนฟวสซึ่งทนกระแสไฟฟาได 5, 10 S และ 2 แอมแปร ตามลําดับ เมื่อสับสวิทซ S ฟวสใดบางที่จะขาด F3 F1 F2 1. F1 เทานั้น 2. F3 เทานั้น 2Ω 6V 3Ω 1Ω 3. F1 และ F3 4. คําตอบเปนอยางอื่น 111. เครื่องกําเนิดไฟฟาเครื่องหนึ่งกําลังทํางานดวยอัตรา 88 กิโลวัตต สงกําลังไฟฟาผานสายไฟซึ่งมีความตานทาน 0.5 โอหม เปนเวลา 5 วินาที ที่ความตางศักย 22,000 โวลต จงหาคาพลังงานที่สูญเสียไปในรูปความรอนภายในสายไฟ 1. 8 J 2. 20 J 3. 40 J 4. 80 J 112. โรงไฟฟาขนาด 400 กิโลวัตต สงกําลังไฟฟาผานสายไฟที่มีความตานทาน 0.25 โอหม ดวยความตางศักย 20,000 โวลต จงหากําลังที่ตองสูญเสียไปในรูปความรอนในสายไฟ 1. 25 W 2. 50 W 3. 75 W 4. 100 W

Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö

โจทย ไฟฟากระแส

16

www.neophysics.net

 0-2669-5111