การเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำและกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

ก า ร เ กิ ด
อีเอ็มเอฟ
เ ห นี่ ย ว นำ
และกระแส
ไฟฟ้ า
เ ห นี่ ย ว นำ

จัดทำโดย
นายพงษ์พาดา อะโนมา

ม.6.13 เลขที่ 8

โ ร ง เ รี ย น ส า มัค คี วิ ท ย า ค ม

คำนำ

E-book ฉบับนี้ จัดทำขึ้นสำหรับผู้ที่อยากศึกษา
เกี่ยวกับ การเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ
และกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

ผู้จัดทำหวังว่าจะเป็นประโยชน์ต่อผู้อ่าน
หากมีข้อผิดพลาดประการใด
ผู้จัดขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วย

นายพงษ์พาดา อะโนมา ม.6.13 เลขที่ 8

หน้า ก - คำนำ

สารบัญ

หน้า 1 - การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
หน้า 2 - กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์และกฎของเลนซ์
หน้า 3 - กฏมือขวาของเฟรมมิงหรือกฏไดนาโม
หน้า 4 - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไดนาโม
หน้า 5 - การเหนี่ยวนำร่วม
หน้า 6 - การเหนี่ยวนำตัวเอง
หน้า 7 - กระแสเอ็ดดี้
หน้า 8 - หม้อแปลงไฟฟ้า
หน้า 9 - ขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ
หน้า 10 - อัตราส่วนขดลวด หม้อแปลงขึ้น หม้อแปลงลง
หน้า 11 - บรรณานุกรม

หน้า ข - สารบัญ

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ไมเคิล ฟาราเดย์ พบว่าเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสนามแม่
เหล็กจะมีผลให้เกิดการเคลื่ อนที่
การเคลื่อนที่ของตัวนำในสนาม แม่เหล็กจะก็ให้เกิดแรง
เคลื่อนไฟฟ้าในตัวนำนั้น เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
ไฟฟ้าซึ่งจะเกิดขึ้นเสมอในตัวนำที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็ก
ที่เปลี่ยนแปลง

หน้า 1 - การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์

และ

กฎของเลนซ์

กฏการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ กล่าวว่าขนาดของแรง
เคลื่ อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวนำเป็นสัดส่วนกับอัตราการ
เปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็ก

กฏของเลนซ์ กล่าวว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะเกิด
ขึ้นเพื่อขัดขวางสาเหตุที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเช่น
ในมอเตอร์ไฟฟ้า จะมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าเกิดขึ้นเสมือนเป็น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเพื่อขัดขวาง
แรงเคลื่อนไฟฟ้า (e.m.f) ที่ต่อไว้สำหรับขับเคลื่อน
มอเตอร์นั้น

หน้า 2 - กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์และกฎของเลนซ์

กฏมือขวาของเฟรมมิง

หรือ

กฏไดนาโม

กฏมือขวาของเฟรมมิงหรือกฏไดนาโม
กล่าวว่าทิศของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำหาได้จากทิศ
ของสนามแม่เหล็ก และทิศการเคลื่อนที่โดยใช้มือขวา

หน้า 3 - กฏมือขวาของเฟรมมิงหรือกฏไดนาโม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

หรือ

ไดนาโม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไดนาโม
(Generator or dynamo)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า
จากพลังงานกล ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างง่าย จะมีแรง
เคลื่ อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบสลับเกิดขึ้นในขดลวดเมื่ อหมุน
ในสนามแม่เหล็ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
มีคอมมิวเตเตอร์ เช่น เดียวกับมอเตอร์ไฟฟ้าและ
กระแสไฟฟ้าจะไหลในทิศทางเดียว

หน้า 4 - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไดนาโม

การเหนี่ยวนำร่วม

การเหนี่ยวนำร่วม (Mutual induction)
เป็นการเหนี่ยวนำแรงเคลื่ อนไฟฟ้าในขดลวดเนื่ องจาก
การเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าในขดลวดอื่น การ
เปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าจะก็ให้เกิดการเปลี่ยนแปลง
สนามแม่เหล็กซึ่งเหนียวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวดที่
อยู่ในสนามแม่เหล็กนั้น ปรากฏการณ์เช่นนี้แสดงให้เห็น
ได้ด้วยวงแหวนเหล็กของฟาราเดย์

หน้า 5 - การเหนี่ยวนำร่วม

การเหนี่ยวนำตัวเอง

การเหนี่ยวนำตัวเอง (Self-induction)
เป็นการเหนี่ยวนำแรงเคลื่ อนไฟฟ้าในขดลวดเนื่ องจาก
กระแสไฟฟ้าในขดลวดนั้นเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น เมื่อ
เปิดสวิตซ์กระแสในขดลวดหยุดไหลมีผลให้สนามแม่เหล็ก
เปลี่ยนแปลงก่อให้เกิดแรงเคลื่ อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขด
ลวด ในบางกรณีแรงเคลื่อนไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้า
เหนี่ยวนำนี้มีค่าสูงกว่าเดิมมาก

หน้า 6 - การเหนี่ยวนำตัวเอง

กระแสเอ็ดดี้

กระแสเอ็ดดี้ (Eddy current)
เป็นกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในชิ้นโลหะเมื่อสนามแม่เหล็ก
รอบๆมีการเปลี่ยนแปลง แม้ว่าชิ้นโลหะนั้นไม่ใช่ส่วนของ
วงจรไฟฟ้า กระแสเอ็ดดี้ก่อให้เกิดพลังงานความร้อนที่ไม่
ต้องการ เช่น ความร้อนในแกนเหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้า

หน้า 7 - กระแสเอ็ดดี้

หม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้า (Transformers) ประกอบด้วยขดลวด
2 ขดพันรอบแกนเดียวกันแกนนี้ทำด้วยสารแม่เหล็ก
ชั่วคราว ใช้สำหรับเปลี่ยนแรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับในขดลวด
หนึ่งเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าค่าต่างๆในขดลวดอื่น เช่น
แหล่งจ่ายไฟฟ้า การออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าที่ดีจะต้อง
ไม่มีการสูญเสียพลังงานในขดลวดทั้งสองหรือมีการสูญ
เสียน้อยมาก

หน้า 8 - หม้อแปลงไฟฟ้า

ขดลวดปฐมภูมิ

และ

ขดลวดทุติยภูมิ

ขดลวดปฐมภูมิ (Primary coil) ขดลวดในหม้อแปลงไฟ
ฟ้า ซึ่งป้อนแรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับเข้าไปให้เกิดแรงเคลื่อน
ไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ
ขดลวดทุติยภูมิ (Secondary coil) ขดลวดใน
หม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งมีแรงเคลื่ อนไฟฟ้าสลับเหนี่ยวนำเกิด
ขึ้น เมื่อป้อนแรงเคลื่อนไฟฟ้าเข้าไปในขดลวดปฐมภูมิ
หม้อแปลงบางตัวมีขดลวดทุติยภูมิ มากกว่า 2 ชุด

หน้า 9 - ขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ

อัตราส่วนขดลวด
หม้อแปลงขึ้น
หม้อแปลงลง

อัตราส่วนขดลวด (Turns ratio) เป็นอัตราส่วนระหว่าง
ขดลวดปฐมภูมิกับขดลวดทุติยภูมิมีค่าเท่ากับอัตราส่วน
ระหว่างแรงเคลื่ อนไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิกับขดลวด
ทุติยภูมิ

หม้อแปลงขึ้น (Step-up transformer) เป็นหม้อแปลง
ที่ให้แรงเคลื่ อนไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิสูงกว่าในขดลวด
ปฐมภูมิ มีอัตราส่วนขดลวดน้อยกว่า 1

หม้อแปลงลง (Step-down transformer) เป็น
หม้อแปลงที่ให้แรงเคลื่ อนไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิน้อย
กว่าในขดลวดปฐมภูมิ มีอัตราส่วนขดลวดมากกว่า 1

หน้า 10 - อัตราส่วนขดลวด หม้อแปลงขึ้น หม้อแปลงลง

บรรณานุกรม

- http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/
electric1/Electromagnetic_induction2.htm

- https://sa-thai.com/การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟ

- http://119.46.166.126/self_all/selfaccess10/m4/
physics4_2_1/lesson2/more4_2_/item2_18.php

- https://www.facebook.com/physicskoake/
photos/a.250896911642997/1851609764905029/?
type=3&source=48

- https://www.electrical4u.com/self-inductance/

- https://www.eenewseurope.com/news/difference-
between-inductive-proximity-displacement-and-
eddy-current-sensors

-http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/
magnetic/transf.html

หน้า 11 - บรรณานุกรม

เป็นกำลังใจให้นักสู้ทุกคน ^-^
ขอให้สมหวังกับเกรดวิชาฟิสิกส์ครับ