แม่เหล็กไฟฟ้า

t.lt#if'!พ๊ำCTยmmmไงงำ"ไฐmดตตตตฒตต็mณ๊%( ญ }กก nnก~.
. . . .. .

.

วิชา ฟิสิกส์ เพิ่มเติม5

ชั้น ม อ
.

B1อฉ๊kพตื๊ฑiืmต๊พฉึต.็ฉmื๊าฒmnน

•ตฬุ๊mตกุmณดืค๏ตสื๋็กmฉงึBค๊Taณaึท๊สแฬa็ุ๊นคk_สoaBkมคoลณkE็Eูาฉ่งืรn.กnละ.

!!!!!!!!!!!!"หุ๋
• ••

๏€BAt-FT5TงT0าไT0าRT0RT0าRT0าRT0RT0tsra5ตึงs0คงs3on-7rงs0yoก5งyริ2๊าดE.R5TR2Tาs5าาR2Tท6TRE5ม่n

ณื่ผื๋ำณื๋ฐื่ฐื่เป็น พบ แร่ แมกนีไท ต์ cmagnetite)

§ฏั๋ขั°ษ้ว+ ๊→• •

••

ปึ๊ต็ดึ้ณึ๋แบบ จำลอง สนามแม่เหล็กโลก ( ที่ คุ้นเคย)

เราขั้วใต้แม่เหล็กโลก . .

นตื๊ณู๊บุนญึ่ต็ื้ต ต็นฏฒ* .

0 ฐํ๊ภํ๊± .

......

ขั้วเหนือ แม่เหล็กโลก

ย

เข็มทิศ ขั้วใต้ทาง ภูมิศาสตร์

หน้า 1

ฅึ๋เอง ระหว่าง ขั้วแม่เหล็ก (ไม่ ต้องอาศัย ตัว )กลาง

-

ขั้วเหมือนกัน ←๗] Lnฬ๋→

|ผลักกัน ฬสื๋วLนด→
_

ขั้ว ต่าง กัน ฬ]็→ ←แ_ฬึ๊

ดูดกัน เ
_- 5

ณึ๊ตตึ้ฉื๊งณึ๋ แบ่ง แม่เหล็ก หลักกา ในการ แบ่ง แม่เหล็ก

การ

ทำการ ตัด แยก ออกจากกัน

I

ตัดแยก ฒื๊ ฏู๊ ตัด แยก

!i⑧ .สิ i

④ ฉื้ ฒื๋ ฝึ

ฒ็ 0* 0* 0• 0* ๏

หน้า 2

ฬึ้สนามแม่เหล็ก

คือ แรง ที่กระทำต่อปลาย เข็มทิศให้ ไปเบน

หรือ เรียกว่า สนามแม่เหล็ก Cmagneticfidd)

นำเข็มทิศมาวาง เรียง

fฤ. รอบ แท่ง แม่เหล็ก

Yfhfs 0←

งิ๏"
๏
บู๋ ④฿⑤ึ s

⑤ ⑦ ล
④
④④ ttt
ล ④ะ

* ปกติ เข็มทิศจะ เป็น ดัง รูป นี้ สรุป ญื__.
.
๐ฐุ๊ฌํ้้ สนามแม่เหล็ก จะมีทิศ

ออกจาก ขั้ว เหนือ เข้าหา ขั้วใต้
- ----
___ _

f. นำผง เหล็ก

มาโรย รอบ

กTาสtา แท่ง แม่เหล็ก

ที่เรียกยง เหล็ก เรียง ตัว

เป็น ว่าแนว . . ..

ไปบ vบtนf7 ว้ " เส้น สนาม แม่เหล็ก "
ds
Cmagneticfield 1ine)

หน้า 3

สะเทินในสนาม แม่เหล็ก

ซุค ้

ดูดิงหมายถึง จุดที่ไม่ มี สนาม แม่เหล็กผ่าน หรือ จุดที่
ผลรวม สนามแม่เหล็ก เป็น_ศูน_ยุ์

ญื่:#i. ¥ ศื๊ กก ⑧•
.

Cneutral point )

เป็น กลาง จุด

&

&

จุดที่ เป็น กลาง หรือ จุด ที่ไม่ มี เส้น สนาม แม่เหล็ก

ผ่านนั่น เอง

หน้า 4

•ไไอตฉ็ฟ ลักซ์แม่เหล็ก Cmagneticflux)

คือ เส้นสนาม แม่เหล็ก ที่ ผ่าน 1 หน่วย พื้นที่ ซึ่ง บริเวณที่ใกล้

ขั้วแม่เหล็ก จะ มีฟลักซ์ แม่เหล็ก หนาแน่นกว่าบริเวณ ที่ ห่าง ขั้วแม่เหล็ก ออไกป

ให้พื้นที่ A. = พื้นที่ Az
พบว่าบริเวณ A, อยู่ใกล้

ขั้วแม่เหล็ก มากกว่า Az

จึงมี ฟลักซ์แม่เหล็ก (f)

หนาแน่น มาก กว่า

ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก (0/2)

อัตราส่วน ระหว่างฟ ลักซ์ แม่เหล็ก ต่วื๊ พื้นที่ ตั้ง ฉาก กับ

สนามแม่เหล็ก คือ ขนาด ของสนามแม่เหล็ก น

หรือ ความ หนาแน่น สนามแม่เหล็ก
.

¢ ผ่านขนาด ฟลักซ์ แม่เหล็ก ที่ A ( b)พ ท. .
หน่วย แเบอร์ weber • w
.

A พื้นที่ กับ ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก ( หน่วย ท้ )

ณื่ฬั่ฑุ่ฐาB ฑิ๊"ณิ๊นุ่น หรือ ขนาด ของสนามแม่เหล็ก

ต#ุ๋ไfนนงไนsนืา๋ฒaรืงa้ตโeืn้ฟ็นmึต็s๊ฏื๊อตมึt๊า
.

หน้า 5

๓ย . 1 เมื่อ ฟ ลักซ์ แม่ เหล็ก ขนาด 2 × อิ๋ wb พุ่งผ่าน

พ.ท. " ซึ่ง วาง ตั้งฉาก กับ ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก

เอ cm

จงหาความ หนาแน่นของ ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก

หน้า 6

•โตต็ตนึ เคลื่อน ที่ ของ อนุภาค ที่ มี ประจไุ ฟฟ้าใน สนาม แม่เหล็ก
การ

เพื่อให้ประไฟฟ้า เคลื่อนที่ เข้าไปในสนาม แม่เหล็ก จะเกิดแรง เนื่องจาก

สนาม แม่เหล็กกระทำ ต่อ อนุภาค ฏ แรง แม่เหล็ก Cmagneticforce) : 1}

เรียกว่า .

แทนทิศทาง ของ สนามแม่เหล็ก คือ ศรธน

ข

สนามแม่เหล็ก ทิศ ทาง ซ้าย
.

สนามแม่เหล็ก ทิศทาง ขวา

.
มา

--| กT
| / ะ:iะ :|×
สนาม แม่เหล็กที่ มีทิศทาง ตั้ง ฉาก สนามแม่เหล็กที่มีทิศทาง ตั้ง ฉาก

เข้าหากระดาษ ออกจากกระดาษ

กา ร

×

XXX X X . . . ..

× × × ××

1--1. 1.
.. . .์
/

/

0* ลักษณะ ของ ปลาย ธนูจิมปัก
ลักษณะที่ หัว ธนูจิ้มปัก
เข้ากระดาษ /มุมมอง เข้าไปในกระดาษ มองมุม ๒
__

จะเห็นเป็นปลาย ธนู จะเห็น หัว ธนู พุ่ง ออกจาก

รูปคล้าย กากบาท (X ) กระดาษ คล้าย จุด ( • )

หน้า 7

ซึ่ง อยู่ ประจุทิศทาง ของแรง จะขึ้น กับ ชนิด และ ทิศทาง ของ

ประจุสนาม แม่เหล็ก ใช้ กฎ มือ ขวา อย่าลืม tt
→-- บวก

2 ประจุกฎ มือซ้าย - - → ลบ พุ่ง× เข้า หากระดาษ
พุ่ง• ออก จากกระดาษ
๓ย .

-

รูป คำอธิบาย

-

_

}^1 | นิ้วโป้ง = แรง แม่เหล็ก ( N )

ผ่า มือ = ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก ( แสลง )
:-ฆู.๊:'.
.
.. .

|ษื๋f÷ที่มีทิศตั้งฉากพุ่งเข้ากระดาษ (B)
แม่เหล็กอยาก ทราบ ทิศของ แรง

_๏ข้อมูลจาก ข้างต้น ดี มีทิศตั้งฉาก เข้าหา
กระดาษ ดังนั้น ต้อง หัน ฝ่ามือ ( ริง)
ฬิ๊ณื๋ณื่ญื่ภื๋:|เข้าหากระดาษ
|-4 |④→ ..

⑤ดตBด จะได้แรง แม่เหล็ก md มี ทิศพุ่งขึ้น

( FB)

ตั้งฉาก กับ ษี และ คี

4-|-

-

หน้า 8

ที่ทิศทางของ แรง กระทำ ต่อประจบ มา ( กฎ มือ ขวา )

,

๏ ในกรณี ทิศ ความ เร็ว ษั ตั้ง ฉากกับ สนามแม่เหล็ก ( ค)

จะ หา แรง แม่เหล็ก ( ก ได้จาก ⑦

ฉื๊ไฉื้ดฬึ F-- qw B f-
B
<-.< mn/-B_
นาน<-
๏ ในกรณี ทิศความ เร็ว K )ไม่ ตั้งฉาก กับ ทิศสนามแม่เหล็ก (อี )

Fงจะหา แรง แม่เหล็ก ( )ได้หาก

④ ④
io.tt<
_ #-< ฬิ้ -
<-
B ลแ< oะ- B

ir <-
<-

ณ็ดึณึอ็น F = qษ Bsin 0
B

* หมายเหตุ *

⑤ Fp คือ แรง แม่เหล็ก เรียกอีกอย่างว่า ท์ซแรงลอเรน

( Lorentz Force) ๐:C) * หี ) หน่วย mls

คือ ประจุ (หน่วย ความ
คูลอมบ์⑤ q เร็ว

ประจุ⑤ ถ้า เป็นลบ ① จะใช้สูตในการแทน ค่า เดียวกับ ประจุ บวก ⑤

แต่จ ใช้กฎมือซ้ายในการ หา ทิศของ แรงแม่เหล็ก ( F.)

( หรือ มี ทิศทางตรงข้ามกับประจุบวก นั้นเอง)

หน้า 9

๓ย 2 อิเล็กตรอน เคลื่อนที่ด้วยความ เร็ว คง ตัว 1.6 × เอ์ mls

.

ในทิศทางซ้ายไป ขวา เข้าไป ใน สนาม แม่เหล็ก สมํ่า เสมอ ขนาด

ตั้ง9.1 × เอ้ " เขาลีลา และสนามแม่เหล็ก มีทิศทาง ฉาก เข้า หา กระดาษ

จงหา ขนาด และทิศทาง ของ แรง แม่เหล็ก ที่กระทำ ต่อ อิเล็กตรอน

หน้า 10

ไดนา เคลื่อนที่ แบบ วงกลม ของ ประจุใน สนาม แม่เหล็ก
การ

ปญุการเคลื่อนที่ของประจุ ใน สนาม แม่เหล็ก (B) ย่อมถูก แรง แม่เหล็ก (i) กระทำต่อ

ประจุยู่อ ตลอด ทำให้ ที่เคลื่อนมีทิศทางการ แบบวง กลม

- |ษี มน>ษี

V× × × × |n E

v
× ตึง

⑦× × × ๐7Tia
2- - - - - - _ >- ÷
|-
ฎู่ ¥เ ธิ๊ •
× × *x ×
v
I
A -

ษ

ษ →<

×× ××x

ที่แรง กระทำจะ ตั้งฉากกับทิศ ของความ เร็ว

ศูนย์กลางวัตถุจากกฎการ เคลื่อนที่ แบบ วงกลม
เคลื่อนสามารถ เป็น วง กลม รอบจุด

ศูนย์ ศูนย์กลางเมื่อมี แรงลัพธ์ที่ไม่ เป็น
มากระทำต่อวัตถุในทิศเข้า หา วงกลม

Fc = แรงสู่ศูนย์กลาง ( หน่วย ะ N)

ตF้c =นm ห้ ๒ M = มวล ( หน่วย :|<g)
( หน่วย ะ m/ร้)
• = ความ เร็ว

riv

r = รัศมี ( หน่วย ะ m )

ดัง นั้น แรง → ที่ เกิดจาก ประจุ q →

F เคลื่อน ที่ ใน สนาม แม่เหล็ก B
B

แรงสู่ศูนย์กลางซึ่งตั้งฉากกับ ความล F
เร็ว จึง ทํให้ เกิด c
W

จนประจุ q เคลื่อนที่ เป็น วง กลม และ อัตรา เร็ว ษี คงที่

เคลื่อนซึ่ง สามารถ หา รัศมี r Tและ คาบ ของ การ ที่ได้จาก

ฒ - •๒

ฏ แรง แม่เหล็ก FB = แรงสู่ศูนย์กลาง Fc

หน้า แ

๗ - •๒

ฏ แรง แม่เหล็ก FB = แรงสู่ศูนย์กลาง Fc

- \ qf B ¥ะ

หํ่_รัศมี . qB = ทฺ

1/

l/

_ _ = ทำ

าn

r

r - mvnn
_

qB

--

- - .

- 21TRf

.. ษ = ศุ2๋Rce = .. . . . . . . .

. . .

หิกฅฺป. จาก เ T คือ คาบ หน่วย : วินาที เ

/ / |

h- / 1 f คือ ความถี่ หน่วย : Hz ,

1

_ หรือ รอบ / วินาที

เ ,

T = 21T R ' ¥fง = i

e- งุ๋Ti = เ

ษ ' t

- - - - --

- -

T = ÷ (ฬู๊)

ฒฺ * = 21T m

าT e-

qB py

f •

= qbnn ฒ๊

2 ITM

หน้า 12

3 ประจุอนุภาค m mz มี และ ความ เร็ว เท่ากัน
, และ
๓ย .
เคลื่อน ที่ตั้ง ฉากกับ สนามแม่เหล็ก ด้วย ความ เร็ว สม่ำเสมอ

มวล m เคลื่อนและ ทา2 ที่ โค้งตาม แนว วง กลม
,
กี่และ 0.6 เมตร ตาม ลำดับ มวล mz จะ มี ค่า เป็น เท่า
รัศมี อ 5
.

ของ My

หน้า 13

*

ฐื๋นณึ๋ฉื๊นรึ๋อื๊นึ้งทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก

เใทน6_sอ-ะd่กเโบอสรหคเกoึsnsาบง.้ลnตอsาiาอsไnรnคลมอทอtนนรtงoาtาาiาtารsรnคsนาราnาsกดeางว_ลยดosนoางาดeTาืาRนD.nl
ก วิทยาศาสตร์ Hans Chiristian Oersted ที่ค้นพบว่า น. ด ตัว นำ มี
กระแไฟฟ้า ผ่าน จะมี สนาม แม่เหล็ก เกิด ขึ้น รอบ ตัว นำ นั้น

±B f-- เส้น ลวดตัวนํไฟฟ้า
| ใ( ต้ได้t ไหลไฟฟ้า^
°-
<- ←

| !ttt_t_y→t_ ผ่าน ลวก ตัวนํา
กระ_ แ
__

- สนาม แม่เหล็ก

_

_ ต่อ วงไฟฟ้า

⑨ณลวก็ตรง

เมื่อให้กระแสไฟฟ้า (I) ผ่าน ลวด ตัว นำ ตรง จะเกิด สนามแม่เหล็ก (B)

ทราบโดยการ นำ เข็มทิศ มา วาง รอบ ลวด ตัวนำ ซึ่ง ทิศทาง ที่ สังเกตได้ เป็นไป ตาม

กฎ มือ ขวา Cright hand rule) กั รอบ ลวด ตัวนำ โดยให้นิ้วโป้งชี้ไป ทิศทาง เดียวกับ I

นิ้วทั้ง 4 จะแทน ชี้นิ้วโป้ง

ไป ทิศทาง
| ก่ญื่ทื๊ทิศทาง ของ พูl๋ ^

สนาม แม่เหล็ก (B)

gg Ee

งํ

+-

หน้า 14

โดย ค่า สนามแม่เหล็ก (B) ที่ เกิดขึ้น จะ แปรผันตรง กับ กระ แไฟฟ้า ( ±>

และ แปรผกผัน กับ ระยะห่าง จาก ลวด

" Bร I ฒื้ |•
ดตัว นำ
ฐื่ฉฺ T

B = 2 × เอั๋ I B คือ สนามแม่เหล็ก ทสลา )

- I คือ กระ แ. .ไฟฟ้า ( แอมแปร์)

d

d คือ ในห่าง /ระยะ
แนว _ กับ ลวด

=นannนดดEอทEnnnาาปนEาดไงคึ้ดาAนโRกE←2ตัวนำ ( เมตร

-

ถ้ากระ แไฟฟ้า ผ่าน ลวดตัวนำ ที่ ดัดเป็น วงกลม ไฟฟ้าจะเกิดสนาม รอบ ลวด

ตัวนำนั้น การหาทิศทางของ สนาม แม่เหล็ก ยังใช้กฎ มือขวา ดัง เดิม

แผ่นกระดาษ %ยิ๋ขดลวดวงกลม N

B-^ น ฎุ๋"" B
ะ
สร้าง[
④s <
5 Vdc
>L

g

หน้า 15

ความ แตกต่าง ระหว่าง ลวด ตรง กับ ลวด วง• กลม

ฮื๋/ ④ศื๊ลวดแบบเส้นตรง ลวด แบบ วง กลม

| I ใช้ทิศของนิ้วโป้ง |BใชัI ใช้ทิศของนิ้วทั้ง 4 |
ชง ใช้ทิศของ นิ้ว ทั้ง 4 ทิศ ของ นิ้วโป้ง
_ _

Bลขนง5bptEEโBา-ts -คsp_sอd-ทDoBวT-tsoนtn-stoอAดนN-คE-stssงคrcnsnt.io
หุ้มมื่อ นำ บดลวด ตัว นำที่มี ฉนวน มา บด เป็น วง กลม หลายๆ วง ซ้อนกัน เป็นทรงกระบอก

คล้าย สปริง ยต์เรียกว่า ขดลวดโซ เสนอ CSolenoi d) ถ้าให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน โซขดลวด เลนอย ด์

จะมีสนาม แม่เหล็กเกิดขึ้น (ใช้นิ้ว 4 นิ้ว (I) วนตามกระแสไฟฟ้า ที่ไหล เข้า นิ้วโป้ง แทนทิศของสนาม แม่เหล็ก

ๆ

ณั่นLH.tn/BBh๘Fะyy.t_| ±.

หน้า 16

ถ้าใส่ แท่งเหล็ก อ่อนไว้ใน แกน กลาง ขวดลวดโซเสนอยถ์ เมื่อ กระแ ไฟฟ้า

เป็นด์โซผ่าน ขดลวด เลนอย เหล็ก อ่อนที่ ใส่ไว้จะ มี สมบัติ แม่ เหล็ก

หรือ เรียกว่า แม่เหล็กไฟฟ้า ( electromagnetic )

โดย สนามแม่เหล็ก ของ แม่เหล็กไฟฟ้า จะเพิ่ม เมื่อ

1. กระแสไฟฟ้า เพิ่ม ขึ้น

เพิ่มขึ้นต่อ2. จำนวนรอบ
ความ ยาว ของ ขดลวด

___
| # I # |"ยด์ขวดลวดโซเสนอ แท่งเหล็กอ่อน
^

สนาม แม่เหล็ก น้อย สนามแม่เหล็กมาก

-

ที่3. ขนาดแม่เหล็กจะสูง สุด แกนกลางของบดลวด

หลักการ ดังกล่าว นำไปใช้สร้าง อุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น สวิตช์ตัด วงจรอัตโนมัติ
เมื่อ ไป(จะทำ งาน
มีกระแสไฟฟ้า ผ่านขด ลวด มาก เกิน

หน้า 17

ตาด•ทอง หา ขั้วแม่เหล็กของ โซขดลวด เสนอ ย ดำนอกจาก กฎ มือ ขวา
การ

ได้อาจ จาก การวนของกระแสไฟฟ้า บริเวณ ปลายขดลวด ดังนี้
1. ปลาย ด้านที่กระแสไฟฟ้า I. ไหลวนทิศทวนเข็มนาฬิกา
_

ปลาย ด้านนั้นจะเป็น ขั้ว เหนือ N Ca

2. ปลาย ด้าน ที่กระแสไฟฟ้า ± ไหล วน ทิศ ตามเข็มนาฬิกา

ปลาย ด้านนั้น เป็น ขั้วใต้ s ⑥

e- - - - - - ว- -

เตา ใต้ s ทวน เหนือ Nl

l _ - - _ _ ป
_
_

T T

นาต็ดแึ้ ม่เหล็กไฟฟ้า รอบ ขด ลวด แบบ ด์ทอ รอย Ctroroi d)

⑤f-g-ii.→ สนามแม่เหล็กขอบใน
> สนามแม่เหล็กขอบนอก
ะ

µ

* ใช้สร้าง เครื่องปฏิกรณ์ นิวเคลียร์

หน้า 18

ติดตลาดประโยชน์ ของทอ รอย ต์ ( Toroi d)

ปัจจุบันมีการนำหลักการของทอรอยด์ ไปสร้างสนามแม่เหล็กในห้องปฏิบัติ
การวิทยาศาสตร์ขั้นสูง เช่น ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน (fusion
nuclear reactor) โดยสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอในทอรอยด์ ทำให้
พลาสมาซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่ถูกกักเก็บอยู่ภายในทอรอยด์มี
การเคลื่อนที่แบบเกลียว การถูกสนามแม่เหล็กความเข้มสูงกระทำอนุภาคจะมี
ความเร็วสูงจนมีพลังงานสูงพอที่จะเกิดปฏิกิริยาฟิวชันได้ เครื่องปฏิกรณ์
นิวเคลียร์ฟิวชันที่ใช้หลักการนี้ เรียกว่า โทคามัค(tokamak)คาดว่าเครื่อง
ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันจะเป็นแหล่งผลิตพลังงานไฟฟ้าที่สำคัญในอนาคต

หน้า 19

⑤

แรง แม่เหล็ก

เฅึ๊ทํานต่อฬแ็ลณะ้็อย_ู่ใโนsเสนทามกนตแ_ม่สเหื้ลส็กืสีนคคตลึ่

เมื่อ มีประจไุ ฟฟ้าไหล ผ่าน ลวดตัว นำ ที่ อยู่ในสนาม แม่เหล็ก จะเกิด แรง แม่เหล็ก กับ

ไฟฟ้าประ ซึ่งก็ คือ เกิด แรง แม่เหล็ก กับ ลวด ตัว นำ นั่น เอง

-

""

ฃื๋ฐํ๊ณื๊

.

ริ์ปู๋} เมื่อ 0 คือมุมระหว่าง ษ กับ B
ยุ้" I ช = It ในแทน 1
= _

- ง

lnet ln en ejf.is ญั๋ฬื๋!t ถือ ที่เวลา q เคลื่อนที่ษคือค เร็วที่qเคลื่อนที่
.

จไะ ด้ F = ( It ) ษ Bsin อ

'

..

>F คือ แรง ที่ กระทำ กับ เส้น ลวก เมื่อกระแไฟฟ้า
ใ--ณื๋ ก*
F = Il Bsin 0 >E ไหล ผ่าน หน่วย นิวตัน : N
คือ กระ แไฟฟ้า หน่วย แอมแปร์ : A

lntmoehynf l คือ ระยะทาง ที่ ประจุ เคลื่อนที่ ผ่าน หน่วย เมตร : m

B คือ สนามแม่เหล็ก หน่วย เขาสลา

0 คือ มุม ระหว่าง t กับ B หน่วย องศา

หน้า 21

-

f.| f# ใช้กฎ มือ ขวา ( ประจุ บวก)
ๆ{±0t^'_
2 - ¥ :ฬื๊ }B แทนฝ่า มือ

ต้น

<-

ซึ่ง กระ แไฟฟ้า เป็นปริมาณสเกลาร์ ทิศ ของ กระ แไฟฟ้า

|^ เป็นทิศ สมมติ ซึ่งกำหนดให้เป็น ทิศ ที่ ประจุ บวก ( ในรูป )
I
9 อํ "ลื่นที่

←E! 9อํ หนึ่งอีก มุม ครู ทำการ หงาย มือ เพื่อให้วาดทิศทั้ง 3
ปิ๋ศั๋ฐั๋ ญื๋ณื๊ญํ๊ผื๋e-
I "

ออก ง

B

-

ณึ๊นือ็ดสึ แม่เหล็ก (F) ที่กระทำ ต่อ ลวด ที่มี กระแสไฟฟ้า กับกฎ ของ นิวตัน ดัง นี้
แรง

- เส้น ลวด

fF

-ะ0 t# _=
I| e| nในสภาวะสมดุล
มี ความ เร่ง

หน้า 22

4 kg ตั้งตัวลวด
นำ ยาว 15 cm .มวล อ อ 4 . วาง ฉากกับ สนามแม่เหล็ก B
๓ย . .

สมํ่า ไฟฟ้าเสมอ 2 เขา สลา ถ้า มี กระแส 1 อ A ผ่าน ลวด แล้ว มี ย ให้
.

แรงโน้มถ่วงเคลื่อนที่สว.. ด ลก )
ไม่เร่งใน แนว ราบ
จง หา ความ ของ ลวด ตัิ ว นำ ( สมมติ คิด

หน้า 23

5 kgโลหะ มีลา . วางใน สนาม แม่เหล็ก B
ยาว 10 cm . มวล 5
ย.
ต อยู่ที่ ตั้ง ซึ่งฉาก ขนาด 0.4 เทสลา ใน แนว ดิ่ง เมื่อ ต่อ ลวด นี้เข้า กับ

เซลล์ไฟฟ้า ที่ มี แรงเคลื่อนไฟฟ้า 5 % และ ความ ต้านทาน ภายใน

2 โอห์ม ที่เคลื่อนปรากฎ ว่า ลวดโลหะ จะถูก แรงจาก สนาม แม่เหล็ก กระทำให้

กี่โดย มี ความ เร่ง เป็น 4 m / ร้ จงหา ความ ต้านทาน ของ ลว โลหะ ว่า เป็น โอห์ม

หน้า 24

คงดไอปคลคดมอกา ก่า้อูนราเกนที่เ้jอ,วรบfง๋งลาnทอนลาง
_

เมื่อนำลวด ตัว นำที่ มีกระแสไฟฟ้าไหล ผ่าน 2 เส้น มา ก็กันวาง ขนาน จะ เกิด แรง กระทำ ต่อกัน

t.iifT.nlกระแสไหล ทิศทาง เดียวกัน กระแสไหลทิศทาง ตรงข้าม กัน

อ| |ู๋{หู๋|
±

<±

_

เหน้า
25

๒สื๊ฌึ่.ณ็ณึe๊ต็นณทeี่ เ กระแสไหลใน ทิศทางเดียวกัน แรงดูด

-
1-e
|วุ๊ปุ๋ญู้ญู๊นื๊ |Bพุ่งออก -

ภาพ บรรยาย

-

1. กระแส ±ไหลใน ลวด ab จะ ทำให้ เกิด สนามไฟฟ้า B

••ญึ๋ปุ๋• . . .•• x× × ×

B พุ่งออก : B พุ่ง เข้า หาทิศ ของ B ที่ ลวด ab สร้างขึ้น มา

รฺ : } นิ้ว โป้ง คือ กระแสไฟฟ้าไหล ±

× ××× มๆ µ นิ้ว ทั้ง 4 คือ ทิศของ สนาม . ๘ B
แหลก
b แม

-

หื๋ำ

.

..

bd

-

2 C B พุ่งเข้า 3. ใช้ กฎ มือ ขวา หา ทิศของ แรไง ฟฟ้า E

รุ์ญํ๊ฐุ๋ปู่• • • • x× × ร× × ของ ลวด cd เกิด แรง ทาง ซ้าย หาลวด 2 b
× คือ แรง แม่เหล็ก F
I2 :
ญ| ื๋มๆ µ _ นิ้วทั้ง 4 คือ กระแสไฟฟ้า TI
× x

F <- ×
× ××

bd

→ฝ่า มือ ถือ สนามแม่เหล็ก B

| :|<-
ะ
B พุ่ง ออก ที่B พุง เข้า 4. ตาม ข้อ จะ เกิด แรงไฟฟ้า
1- 3 F ของ
รุ์ญํ๊ ฆุ๋| ซึ่งมีหา เท่ากับ µ nsmmm '2
x× ×|× × 1 ×รุ ×
•• • • ×
ปุ๋ ±2
สวด 2 b ทิศทางไป ทาง ขวา เข้า หา ลวด Cd

XX

bd

-เหน้า
26

ที่_ฉึตืต็•ตสิตง กรณี 2 กระแสไหลใน ทิศทาง ตรงข้าม กัน ผลัก

๗๑

-
1-e
|• • • • -
.||วุ::๊iปุ๋ปnู๋ณษูื#่้ ::::.÷ ÷ญฺ
×ภาพ บรรยาย
bd
-

1. กระแส ±ไหลใน ลวด ab จะ ทำให้ เกิด สนามไฟฟ้า B

••ณุ๋ปุ๋ฎํ• . . .••x× × ×

B พุ่งออก : B พุ่ง เข้า หาทิศ ของ B ที่ ลวด ab สร้างขึ้น มา

รฺ : |→ นิ้ว โป้ง ณั๋คือ กระแสไฟฟ้าไหล

ม ๆ µ _ นิ้ว ทั้ง 4 คือ ทิศของ สนาม แม แหลก B

× ×××

b

÷:

bd

-

B พุ่ง ออก 2 C B พุ่งเข้า 3. ใช้ กฎ มือ ขวา หา ทิศของ แรไง ฟฟ้า E

x× × ①× × Cd เกิดของ ลวด แรง ทาง ขวา ออกจาก ลวด ab

ณื๋ญํ๊. . .
.. . . . ..
|
→ฝ่า มือ ถือ สนามแม่เหล็ก B

-

ญํ๊ญํ๊ปู๋ | |F-tnB พุ่ง ออก 2 C Bwว่งเข้า 4. ที่ตาม ข้อ
E1- 3 จะ เกิด แรงไฟฟ้า
•• • • ของ

x× × ④ × × ลวด 2 b ทิศทางไป ทาง ซ้าย ออกจาก ลวก Cd
× t
×
>- ซึ่ง มี ขนาด เท่ากับ Fi เลย ( แรง ผลักกัน )
× ××
×x

bd

-เหน้า
27

ขนาดของ แรง F จะ แปรผันตรงกับ ผลคูณ ของกระแส

ที่ไหล I ในทั้ง 2 เส้น ที่กับ ความ ยาว ใน ของลวด มี กระแส

ไหลผ่าน และ แปรผกผันกับ ระยะ ห่างระหว่าง ลวด d

ศื๋ฐื๋ฬื๋ ฉื๊

ยู๋ | F)- × ใน กรณี ลวดยาไม่ เท่า กัน

- - T

e. สั้นให้ใช้ ความ ยาว ของ ลวด เส้น

h ที่ในเพราะ เกิด แรง F
- - - ส่วน แรง เงา

_ ฒ๊ ฉื
ฒั๊
ฉื๊ F Izlz= 2 × | อิ๋ I.

d-

TT

แป ที่ที่ทิศทางของ แรง เกิดจาก เส้นลวดขนาน มี กระแไสฟฟัไหลผ่าน
ศิ
กระแสไหล ทิศทาง เดียว กัน กระแสไหลทิศทาง ตรงข้าม กัน
tษุ๋iญูt๋:ปูl๋ญูi๊ญtื๋iธุ๋<-
t
| | |เกิดแรงดูดเข้าหากัน
F- tn no

เกิด แรง ผลักออกจากกัน

__

หน้า 28

6 เส้น ลวด ตัว นำ 2 เส้น วาง ขนาน กัน มี กระแสไฟฟ้า

๓ย .. ไหล ผ่าน เท่ากัน และ ทิศ เดียวกัน สนามแม่เหล็ก

ที่ ตำแหน่ง กึ่งกลาง ระหว่าง เส้น ลวด ตัว นำ ทั้งสอง จะ มี

ค่า เป็น อย่าไง ร

หน้า 29

*

คู่โมเมนต์ของ แรง ควบ กระทำ ต่อ ขดลวด

ที่มีกระ แไฟฟ้าผ่าน เมื่ออยู่ ในสนามแม่เหล็ก

⑤ศโมเมุ_ใ้

เมื่อ นำลวดที่ มีกระแสไฟฟ้าไหล ผ่าน วาง อยู่ใน สนาม แม่เหล็ก จะเกิด แรง แม่เหล็ก กระทำ ต่อ ขดลวด

F = IlBsin 0 งเมื่อ 0 คือ มุม ระหว่าง l และ B ทิศของ F หาได้จากกฎ มือ ขวา =,

ถ้า ดัก ลวก เป็น สี่ เหลี่ยม มุม ฉาก แล้ว ในวาง ลูนูhญµฐี๋กฺ โดย ระนาบ ของ ขดลวด ขนาน กับ

สนามแม่เหล็ก แล้ว ต่อ วงจรไฟฟ้า เข้า กับ ขดลวดนั้น ให้ญaฟู้ฟฺฟ้ไหล ผ่าน ขด ลวด

จะเกิด หฺรุงูตูู่ทฺพฺ ซึ่ง หาโมุยญนาบอนแ~รง คู่ทฺµได้

iii.:b- c
I
bc

=%

2
± t Ed

ตำแหน่งที่ เ ลวดส่วน bc กับ ad ไม่ เกิดแรง แม่เหล็ก F เนื่องจากว่ากระแสไฟฟ้า ขนาน

กับ สนามแม่เหล็ก ( l ที่กระ แไหล ผ่านทำ มุม ⑦ กับ B เท่ากับ 0 ° )

BsinfF = Il อํ N°
=0
.

ตำแหน่งที่ 2 เนื่องลวด ส่วน ab กับ cd เกิดแรงแม่เหล็ก F จาก ว่า กระแสไฟ ตั้ง ฉาก C 9 อํ )

กับสนามแม่เหล็ก ( d ที่ กระแสไหล ผ่าน ทำ มุม 0 กับ B เท่ากับ 90ง

/อ่lF ±=- N
° = Il B .

Bsi ท 9

หน้า 30

นี้ซึ่ง ลักษณะของ แรง ที่ เกิดขึ้น มี ดัง | | |ผ0[ ไหล่ผ่าน ลวดาdจน ' ±ไหลนLลวด

จไะ ด้ว่า Fab = Fbc = Il B -

เกิด ป่งเกิด =|
_ _

ที่แรง มี ขนาด เท่ากัน แต่ เกิดในทิศทาง ตรงข้าม ให้จะ ทำ ขดลวด หมุน ซึ่ง หาค่าโมเมนต์ ของ

คู่แรง ควบ คู่โมเมนต์ ห่างของ แรง ควบ= ระหว่าง แรง
แรง × ระยะ

M = l Il B) × d

ฏ๓ d)(I B) ( I <- พื้นที่ของ ขดลวด (A)

๒M =

= IBA <- ไอ บ้า

อยู่ถ้ามี ขดลวดพัน N รอบ จะได้ า -

๒M ะ NIBA <- นิบ้า

คู่M คือ โมเมนต์ ของ แรง ควบ B คือ ขนาดของ สนาม แม่เหล็ก

N คือ จำนวนรอบ A คือ พื้นที่ ของ ขดลวด

I คือ ขนาดกระแสไฟฟ้า d

ี d

กรณ ระนาบ ของขดลวดทำ มุม 0 กับ ทิศของสนาม แม่เหล็ก หน้า 31
M = ( Il B) ( dcos 0 )

M = CIB ) ( l d) cos 0

ฏ• ๒•

๒ M = IBA cos 0 •

ย่ำ รูปบด ลวด ตัว นำ สี่เหลี่ยม มี จำนวน ขด 400 รอบ และพื้นที่ 20 ตาราง เซนติเมตร อยู่ใน

๓

สนาม แม่เหล็ก สม่ำเสมอ ขนาด 0.5 เขาสละ ถ้ามี กระแสไฟฟ้า 6 แอมแปร์ ผ่านขดลวด

คู่ ที่จง หาโมเมนต์ ของ แรง ควบ เกิด ขึ้น เมื่อ ระนาบ ลวด ทำ มุม 15 องศา กับ สนามแม่เหล็ก

° = 0.9 7)

( COS 15

r

หน้า 32

ถ้ำ ที่ อยู่ต้นขดลวด มีพ หน้าตัด เอ ตาราง เซนติเมตร มีขดลวดพัน มีเออ รอบ และ

กระแสไฟฟ้าไหล ผ่าน 1 แอมแปร์ วางไว้ในสนาม แม่เหล็ก ที่ มี ความ เข้ม 1 เขาสลา

กี่โมเมนต์ สูง สุด ของ ขดลวด จะมี ค่า นิวตัน เมตร

หน้า 33

@๏ลมวด่าณุวบ พ้น"ภื๊
.com

อื้คน
ตื๋mm

•

หน้า 34

⑨ฑู๊ เรียนแหล่ง ข้อมูล
ึ บท น 1- ksorn.com
ณู๊ษุ้อโม6ูนา

สรุปการ ทำ งาทอง แกว แมนอมิเตอร์ ฒ๊

ขดลวด หมุน คู่โมเมนต์ ของ แรง ควบ ปุน ุฑ
← สปริงก้นหอย หมุน ตาม

สปริง ออก แรง บิดกลับ

④ โมเมนต์ ของ สปริง =

หยุด หมุน
← เข็ม ชี้ที่ ค่าไถค่าหนึ่ง รู้ค่าโมเมนต์

" แค่"ล็จ

คน
หน้า 35

รึ๋ต๊ก**กะอกต๊กกะใจ พ้น"ภื๊
.com

น

ฒื้

หน้า 36

โด8→๒นttsgko.no#a-.EรrkksอnEpkTTRckttETBaพEแหTล่ง.ข้.อมู้ล น

" งาน

ณั ฒื้

๘๒ -

๗ ์-

_

-

มี การ สร้าง คอมมิวเทเตอร์ ( commutator)

ฒฺ

เพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหล เข้า จุด เดิม ตลอด เวลา

ขดลวดก็จะ หมุนไปในทิศทาง เดิม

หน้า 37

*

กระแสไฟฟ้า เหนี่ยว น่า

และ EMF เหนี่ยว

ฮึ๊#*ไ#สณหิฟ่ัีน่่# งนำ

เมื่อนำ ลวดตัวนำ เคลื่อนที่ ผ่าน สนามไฟฟ้า (B) ในทิศตั้ง ฉาก จะ เกิด แรง แม่เหล็กไฟฟ้า (F) กระทำกับประจุใน

ลวดตัวนำ ประจุใน ลวดก็ จะ เคลื่อนที่ ไป ตามลวด ทำให้เกิดความต่างศักย์ (v) ระหว่าง ปลาย ขดลวด ถ้าต่อ ครบ วงจร
ก็จะเกิดกระแสไหลในวงจร โดย ลวดตัว นำที่ เคลื่อนที่ จะทำ หน้าที่ เป็นแหล่ง กำเนิด ของ แรงเคลื่อนไฟฟ้า

เรียก แรง เคลื่อนฟฟ้า เหนี่ยวนำ cinduced electromotiveforce )

และเรียก กระแสที่ เกิด ขึ้นว่า กระแส เหนี่ยวนำ ( induced current )

ษ คือ ความเร็ว การ เคลื่อนที่ ของลวด

×× × × × × × ( เกิดความต่างศักย์ ทำให้ขดลวดนี้ เป็น แหล่ง กำเนิดไฟฟ้า )
อุ๋ๆ..
× ×× × * × rl v→fed
nni
... .. .. .. .. ..

II

ล่า>-
-

ที่ถ้า ลวดยาว l เคลื่อน ด้วย ความเร็ว ษ ตัดสนาม แม่เหล็ก B ใน ทิศทาง ตั้ง ฉาก

จะ เกิด แรงกระทำ ต่อประจุ q ใน ลวด คือ

*

F = qr B *

งานในการเคลื่อนที่ ประจุในลวด W = Fx S = CqษB) (d)
นิยามแรงเคลื่อนไฟฟ้า
{ = ษq/= (

รู๊

{ = ษ Bl

แรงเคลื่อนไฟฟ้า ที่ เกิดจาก ลวด ตัว นำ ยาว l เคลื่อนที่ ด้วย ความ เร็ว ษ ตัดสนาม แม่เหล็ก B

มี ค่า เป็น EE = ษBlณึ๋

หน้า 38

ฅ๋ศฌิ*๗*ร#ฒฅ*็้ฝื&ีอั่*#ฅ้งื่๋

ฟื แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ที่ เกิด ขึ้นในขดลวด เป็นสัดส่วน กับ อัตรา การ เปลี่ยนsแป¢ลง ของ ฟลักซ์

แม่เหล็ก ที่ ผ่านขดลวด นั้น เมื่อ เทียบกับ" ถ้า

* • ฟลักซ์ แม่เหล็ก เปลี่ยนแปลง
ทำให้เกิด แรงเคลื่อนไฟฟ้า
ฏื๊(¥)ฉื๊ แรงเคลื่อนฟฟ้า
E N- -
-

E คือ แรงเคลื่อนไฟฟ้า เหนี่ยวนำ (โวลต์)

N คือ จำนวนรอบของ ขดลวด

/10 คือ ฟลักซ์แม่เหล็กที่ เปลี่ยนแปลง ( เว เบอร์)

bt คือ เวลา ( วินาที )

เครื่อง หม าย* - แสดงถึง การต้านทานการ เปลี่ยนแปลง ของฟ ลักซ์ แม่เหล็ก

⑤งศึ๊ฒซ¥ู๗ิ้๊่ฝือw่*# น

" กระแส เหนี่ยวนำในขดลวดจะมี ทิศทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ต้าน การเปลี่ยนแปลง

ของ สนาม แม่เหล็ก " หรือ สนามแม่เหล็ก เปลี่ยนแปลง จะ เกิด กระแสไฟฟ้า เหนี่ยวนำ เพื่อ ต้านให้สนามแม่เหล็กมี ค่า เดิม

รูป ก ข. .

ถ้า เอาแท่งแม่เหล็ก เข้าใกล้สนามแม่เหล็ก (ทำให้ฟลักซ์ แท่ง

แม่เหล็กมากขึ้น ) สนามไฟฟ้า จะ พยายาม สร้าง กระแสไฟฟ้า

เหนี่ยวนำ มาต้าน ให้ค่า สนามแม่เหล็ก มี ค่า คง เดิม
รูป คน

ถ้า เอาแท่งแม่เหล็ก ออกจาก สนามไฟฟ้า ( ทำให้ฟ ลักซ์ แท่ง

แม่เหล็ก น้อย )ลง สนามไฟฟ้า จะพยายาม สร้าง กระแสไฟฟ้า

เหนี่ยวนำขึ้นมา ( ตาม กฎมือขวา ทิศของนิ้ว ทั้ง 4)

หน้า 39



ฃศฟืู๋*รต่นั่าปนูึ่๊ฑิ่

การ ผลิตไฟฟ้า

สามารถใช้ไดนาโม ซึ่งหมุนอยู่ใน ฟลักซ์ แม่เหล็ก ทำให้ เกิด แรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวด

เมื่อ ต่อ ครบ วงจรก็ มีกระแสไฟฟ้าไหล ( กระแสตรง หรือ กระแสสลับ ก็ได้ ) ใน ประเทศไทย

จะ ผลิตกระแสสลับ ที่ ความถี่ (f) 5อ HZ
.

%- F- ขั้วกระแสตรง ( Direct Current ) คือ ไฟฟ้า ที่มี ทิศทาง การไหล เพียงทิศทางเดียว จาก ลบ

อุปกรณ์ของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า แล้วไหล ผ่าน แล้วกลับ เข้าไป ยังขั้วบวก ของ แหล่ง กำเนิด อีกครั้ง

หน้า 40



หณื๋#*ุ*ต*ฟ้่๘ยอ& ่ง*่า

nenycn กระแสสลับ ( Alternating Current ) คือ ไฟฟ้า ที่ มีทิศทาง กาไรหล ของ กระแสไฟฟ้า

ไปในทางกลับไป กลับ มา โดย อัตรา การ เปลี่ยนทิศทาง นี้ เรียก ความถี่ ของไฟกระแสสลับ

✓

ห_วาmกm~→

หน้า 41



มศืฟ่๋**า#สดฬ้น็ุ่ฑี*าิ่

กระแสสลับ ( Alternating Current )

จากการ เปลี่ยนแปลง ของ EMF เหนี่ยวนำ ของ เครื่อง กำเนิดไฟฟ้า กระแสสลับ เมื่อ ขดลวด หมุน

เชิงมุมด้วยอัตรา เร็ว w คง ตัว (ที่ t = 0 ระนาบ ขดลวด ตั้ง ฉาก กับ สนามแม่เหล็ก ) จนครบ รอบ

สามารถ เขียน สม การ EMF เหนี่ยวนำได้จาก เครื่อง กำเนิดไฟฟ้า กระแสสลับ ขณะ เวลา t ใด ๆ

£ (f) = E. sinwt

ECt ) เป็น EMF เหนี่ยวนำ ขณะ เวลา t ใด
ๆ

Eo เป็น EMF เหนี่ยวนำ สูงสุด

§w เป็น ความถี่ เชิงมุม ( เท่ากับ อัตรา เร็ว เชิงมุม ของ การ หมุน ขดลวด ) = 2 = 21Tf

หน้า 42



หื๊ฝณ#ไ๊*่ดา้คาู่

←

งมาtsดษู่nsEาpน

คน

ทน

หน้า 43



หฮื๋0ฟํt*ฒttmร๊ตr้nืtาteaฝ_ิ่นFก_tdณอieิ๋ร-ToาT_sดหิgRtาtEtาBศ.rยรsื#๋

น่า

ตื๊

หน้า 44