1ใบงานและแบบฝึกหัด รายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเติม ม.6 เทอม 1 ฉบับปรังปรุง พ.ศ.2560 เรื่อง แม่เหล็กและไฟฟ้า

แบบฝกึ หัดบทท่ี 15 แม่เหลก็ และไฟฟ้า

นำงวรรภำ กฤติยำวรรณ
ครู ชำนำญกำรพเิ ศษ

โรงเรียนลานทรายพทิ ยาคม

สำนักงำนเขตพืน้ ทกี่ ำรศึกษำมัธยมศึกษำ เขต ๓๓

ใบงาน เรอ่ื ง สนามแม่เหล็ก

ชือ่ ………………………………………………………………………………………ชนั้ ....................................เลขท.ี่ ..................

คาช้ีแจง ใหน้ ักเรยี นเติมคาหรอื ขอ้ ความลงในชอ่ งว่างให้ถูกตอ้ ง

1. ชาวกรกี โบราณคน้ พบแร่ชนิดหนึง่ ทส่ี ามารถดึงดดู ได้ เรียกแรน่ ั้นวา่ อะไร คอื แมกนีไทต์ (magnetite) ท

2. ปจั จุบันเรยี กวสั ดทุ ่ดี งึ ดดู เหลก็ ได้ว่าอะไร แมเ่ หล็ก (magnet) และเคลื่อนทีผ่ ่านตัวกล กท่ีหนึ่งไปยังอกี ทหี่ นึง่ ท

3. สมบัติการวางตวั ของแมเ่ หลก็ มกี ารประยกุ ต์นาไปสร้างเปน็ เข็มทิศเพอ่ื อะไร เพื่อใชใ้ นการบอกทิศทาง ท

4. เมอ่ื แขวนแท่งแมเ่ หลก็ ให้หมนุ ได้อยา่ งอสิ ระในแนวราบ แท่งแม่เหลก็ จะวางตัวอยา่ งไร แทง่ แมเ่ หลก็ จะวางตัวในแนว

ทศิ เหนือ-ทิศใตเ้ สมอ ทใ

5. ปลายแทง่ แม่เหล็กท่ชี ้ไี ปทางทศิ เหนือ เรียกว่าอะไร และมอี ักษรตัวยอ่ คอื อะไร ข้วั เหนอื (north pole) และใชอ้ ักษร

ตัวย่อ N ท

6. ปลายแทง่ แม่เหล็กท่ชี ไ้ี ปทางทศิ ใต้ เรียกวา่ อะไร และมีอักษรตัวยอ่ คอื อะไร ขั้วใต้ (south pole) ใชอ้ กั ษรตวั ยอ่ Sท

7. เม่ือนาขวั้ แมเ่ หลก็ ของแทง่ แมเ่ หล็กสองแทง่ มาไว้ใกล้กนั ข้ัวชนดิ เดยี วกนั จะผลักกัน หรอื ดงึ ดดู กัน ขั้วชนิดเดยี วกันจะ

ผลักกนั ทหรือ infrasounds) ทใ

8. เม่อื นาขว้ั แมเ่ หล็กของแทง่ แมเ่ หลก็ สองแท่งมาไว้ใกลก้ ัน ขัว้ ต่างชนดิ กันจะผลักกัน หรอื ดงึ ดูดกัน ข้วั ต่างชนดิ กนั จะ

ดึงดูดกัน ทหรอื infrasounds) ทใ

4

23

9.

1

9. จากภาพข้างตน้ ตาแหนง่ หมายเลข 1 และ 4 คืออะไร ตามลาดับ แกนหมุนของโลก และแนวข้วั แมเ่ หล็กโลก ท
10. จากภาพข้างตน้ ตาแหน่งหมายเลข 2 และ 3 คืออะไร ตามลาดบั ขั้วใต้ทางภูมิศาสตร์ และขัว้ เหนอื ทางภูมิศาสตร์ ท

ใบงาน เรื่อง เส้นสนามแม่เหลก็

ช่อื ………………………………………………………………………………………ชั้น....................................เลขท.ี่ ..................

คาชแี้ จง ให้นกั เรยี นเตมิ คาหรอื ข้อความลงในช่องว่างให้ถกู ต้อง

1. เมื่อนาแม่เหลก็ เข้าใกลโ้ ลหะบางชนดิ เชน่ เหล็ก นิกเกลิ แม่เหลก็ จะดงึ ดูดโลหะนนั้ เรยี กสารท่ถี กู ดึงดดู วา่ อะไร

สารแมเ่ หลก็ (magnetic substance) ท

2. หากใชส้ ารแมเ่ หลก็ ท่มี ลี ักษณะเปน็ ผงสารแม่เหลก็ เชน่ ผงเหล็ก จะพบวา่ ผงเหลก็ วางตัวหนาแน่นบรเิ วณใด

ขัว้ แม่เหล็ก (magnetic pole) และเคลอ่ื นทผี่ า่ นตัวกล กทหี่ นงึ่ ไปยงั อีกที่หนงึ่ ท

3. วางกระดาษขาวบนแทง่ แมเ่ หล็ก แล้วยดึ กระดาษขาวให้แนน่

จากนัน้ โรยผงเหลก็ กระจายรอบแท่งแมเ่ หลก็ พร้อมทงั้ เคาะกระดาษเบา ๆ

จนผงเหล็กขยับเรียงตัวเป็นแนว (ดังรูป) แสดงวา่ บรเิ วณรอบแท่งแมเ่ หลก็

มแี รงจากแม่เหล็กกระทากับผงเหลก็ เรยี กบรเิ วณนว้ี า่ อะไร บรเิ วณท่ีมีสนามแม่เหล็ก (magnetic field) ท

4. เม่อื พจิ ารณาแนวการเรยี งตัวของผงเหล็กสามารถเขียนเส้นแสดง

การเรียงตวั ของผงเหล็กได้ (ดังรปู ) เส้นเหล่าน้เี ปน็ ผลมาจากสนามแม่เหล็ก

เรยี กว่า เสน้ สนามแมเ่ หล็ก (magnetic field lines) ทใ

5. หากนาเขม็ ทิศวางใกลแ้ ท่งแมเ่ หลก็ ตามแนวเสน้ สนามแม่เหล็ก
จะมีแรงกระทาต่อเขม็ ทศิ ให้เบนไปวางตวั อยใู่ นแนวเส้น
สนามแมเ่ หล็ก (ดังรูป)

แสดงให้เห็นว่าเสน้ สนามแมเ่ หลก็ มีทศิ อย่างไร เส้นสนามแม่เหลก็ มีทศิ ออกจากขั้วเหนอื เข้าสู่ขั้วใตข้ องแท่งแม่เหล็ก

6. ใหน้ ักเรยี นเขียนเสน้ สนามแมเ่ หลก็ ให้ถูกต้อง

เม่อื นาแท่งแมเ่ หล็กสองอันมาวาง SN SN
โดยหันขั้วตา่ งกันเข้าหากัน

7. ใหน้ ักเรยี นเขยี นเส้นสนามแม่เหลก็ ใหถ้ กู ตอ้ ง เม่อื นาแท่งแมเ่ หล็กสองอนั มาวางโดยหันขว้ั เหมือนกันเข้าหากนั

SN NS

8. เม่ือนาแทง่ แมเ่ หล็กที่มีขวั้ เหมือนกันมาวางใกลก้ ัน จะสังเกตเหน็ วา่ บริเวณที่อยู่ระหวา่ งข้ัวแม่เหลก็ นน้ั อ
มเี ส้นสนามแมเ่ หลก็ หนาแน่นน้อย แสดงว่าบริเวณนั้นสนามแมเ่ หลก็ ค่านอ้ ยและตาแหน่งท่ีสนามแมเ่ หล็ก
มคี า่ เปน็ ศูนย์ เรียกตาแหนง่ นีว้ า่ จดุ สะเทิน (neutral point)

ใบงาน เรื่อง ฟลักซแ์ ม่เหล็ก

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาช้ีแจง จงตอบคาถามตอ่ ไปนี้ให้ถกู ตอ้ งครบถ้วน

1) สนามแม่เหลก็ ทเ่ี กดิ จากแท่งแมเ่ หล็กจะมีอยรู่ อบแท่งแม่เหล็กเป็น 3 มติ ิ เมอ่ื ใหด้ ึงดดู ผงเหล็ก การเรยี งตัวของผง
เหลก็ นกั เรยี นสามารถเขียนแสดงไดด้ ว้ ยเสน้ สนามแมเ่ หล็ก แบบ 2 มติ ิ ได้อยา่ งไร
ตอบ

2) หากพิจารณาความหนาแน่นของเสน้ สนามแมเ่ หลก็ หรอื จานวนเส้นสนามแม่เหลก็ ตอ่ หนง่ึ หน่วยพื้นที่ที่ต้ังฉากกบั

เสน้ สนามแม่เหล็ก บรเิ วณใกลข้ ัว้ แม่เหลก็ มีความหนาแนน่ ของเส้นสนามแมเ่ หล็กอยา่ งไรเม่ือเทียบกับบริเวณทีห่ า่ ง

ออกไป

ตอบ บรเิ วณใกล้ขั้วแมเ่ หล็กมคี วามหนาแน่นของเส้นสนามแม่เหล็กมากกว่าบริเวณที่หา่ งออกไป อ

3) ความหนาแน่นของเส้นสนามแม่เหลก็ ในบรเิ วณท่พี จิ ารณา แสดงถึงความเข้มหรอื ขนาดสนามแมเ่ หล็กบรเิ วณน้ัน

โดยบรเิ วณท่มี คี วามหนาแนน่ ของเส้นสนามแมเ่ หลก็ มาก จะมขี นาดสนามแมเ่ หลก็ อย่างไร

ตอบ บรเิ วณทม่ี ีความหนาแน่นของเสน้ สนามแมเ่ หลก็ มาก จะมีขนาดสนามแมเ่ หล็กมากด้วย อ

4) จงบอกความหมายของฟลักซ์แม่เหลก็ (magnetic flux) อ
ตอบ จานวนเสน้ สนามแม่เหล็กท่ผี า่ นพืน้ ทีท่ ีพ่ จิ ารณา

5) อัตราส่วนระหวา่ งฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็ ตอ่ พื้นที่ต้ังฉากกบั สนามแม่เหล็ก เรียกวา่ อ
ตอบ ความหนาแน่นฟลกั ซ์แมเ่ หลก็ (magnetic flux density)
อ
6) จงบอกความหมายของความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก (magnetic flux density)
ตอบ ความเข้มหรือขนาดของสนามแมเ่ หล็ก อ
อ
7) จงเขยี นสมการหาขนาดแม่เหล็ก อ
ตอบ อ

8) จากสมการหาขนาดแม่เหล็ก สญั ลักษณ์ B มหี น่วยเป็น
ตอบ เวเบอรต์ อ่ ตารางเมตร (Wb/m2) หรือเทสลา (T)

9) จากสมการหาขนาดแม่เหล็ก สญั ลักษณ์ ϕ คืออะไร และมหี น่วยเปน็
ตอบ ฟลักซแ์ มเ่ หล็ก มหี นว่ ยเปน็ เวเบอร์ (Wb)

10) จากสมการหาขนาดแมเ่ หล็ก สญั ลักษณ์ A คืออะไร และมหี น่วยเปน็
ตอบ A คอื พน้ื ทที่ ีต่ งั้ ฉากกบั สนามแมเ่ หลก็ มหี น่วยเปน็ ตารางเมตร (m2))

โจทยป์ ัญหา เร่ือง ฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็

ช่อื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาชี้แจง จงแสดงวธิ กี ารหาคาตอบใหถ้ ูกต้อง

1. สนามแม่เหล็กของเครื่องเอ็มอาร์ไอเคร่ืองหน่ึง มคี วามสม่าเสมอขนาด 2.0 เทสลา ที่บรเิ วณแกนกลางของเคร่ือง
สาหรบั ผูป้ ่วยทีเ่ ข้าไปรับการตรวจดว้ ยเครื่องนี้ มีพื้นทีใ่ นแนวตง้ั ฉากกบั สนามแมเ่ หล็ก 0.8 ตารางเมตร
จงหาฟลักซแ์ ม่เหล็กที่ผา่ นพ้นื ทน่ี ้ี

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
2. ถ้าสนามแม่เหลก็ สมา่ เสมอขนาด 0.42 เทสลา ผ่านขดลวดรูปส่เี หลย่ี มผืนผา้ ทีม่ ดี า้ นยาว 30 เซนตเิ มตร และความ

กว้าง 20 เซนติเมตร ในทศิ ทางทามมุ 30 องศากบั ระนาบของขดลวด จงหาฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็ ทผี่ ่านขดลวด

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
3. ฟลักซแ์ ม่เหล็ก 3.26 × 10-3 เวเบอร์ ผ่านตัง้ ฉากกับระนาบของขดลวดวงกลมรัศมี 5 เซนติเมตร

จงหาความหนาแน่นฟลกั ซ์แม่เหลก็

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

โจทย์ปญั หา เรือ่ ง สนามแมเ่ หล็ก

ช่อื ………………………………………………………………………………………ช้นั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาชแ้ี จง จงแสดงวธิ กี ารหาคาตอบใหถ้ ูกตอ้ ง

1. สนามแม่เหลก็ ขนาดสมา่ เสมอ 3.0 เทสลา จงหาฟลกั ซแ์ ม่เหล็กทผ่ี ่านระนาบขดลวดท่ีมีพื้นท่ี 40 ตารางเซนตเิ มตร
ขณะระนาบขดลวดทามมุ 0 องศา และ 90 องศา กบั สนามแมเ่ หล็ก
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

2. ฟลักซแ์ ม่เหลก็ 3.14 × 10-5 เวเบอร์ ผา่ นตัง้ ฉากกับระนาบของขดลวดวงกลมรัศมี 2 เซนตเิ มตร จงหาความ
หนาแน่นฟลกั ซ์แมเ่ หลก็

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
3. ถา้ มีสนามแม่เหล็กสมา่ เสมอขนาด 0.5 เทสลา ผา่ นขดลวดรูปส่เี หลีย่ มผืนผ้าทมี่ ดี า้ นยาว 25 เซนติเมตร และดา้ น
กวา้ ง 15 เซนตเิ มตร ในทศิ ทามมุ 30 องศา กับระนาบของขดลวด จงหาฟลกั ซแ์ มเ่ หล็กที่ผา่ นขดลวด
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

ใบงาน เรอ่ื ง สนามแมเ่ หลก็ จากกระแสไฟฟ้าผ่านเสน้ ลวดตัวนา

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

1 คาช้แี จง ใหน้ ักเรยี นพิจารณาข้อความต่อไปน้ี แล้วทาเคร่ืองหมาย √ หนา้ ข้อความทถ่ี กู
และทาเครือ่ งหมาย X หนา้ ข้อทีผ่ ดิ

√ 1. ฮันส์ ครสิ เตยี น เออร์สเตด (Hans C. Oersted) ชาวเดนมาร์กสงั เกตเห็นเขม็ ทศิ เบนไป เมือ่ มกี ระแสไฟฟา้
ผ่านลวดตวั นาทีว่ างบนเขม็ ทิศ

√ 2. เมอื่ มกี ระแสไฟฟา้ ผา่ นลวดตัวนาทวี่ างบนเขม็ ทศิ แสดงวา่ กระแสไฟฟ้าทาให้เกดิ สนามแม่เหลก็ ได้
X 3. กระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตวั นาท่ีมีฉนวนหุม้ มาขดเปน็ วงกลมหลาย ๆ วง เรียงชอ้ นกันเป็นรปู ทรงกระบอก

เรยี กว่า โซลนี อยด์ (solenoid)
√ 4. เม่ือนาเข็มทิศมาวางรอบลวดตัวนาเส้นตรงตามการเรียงตวั ของผงแม่เหลก็ จะทราบทศิ ทางของสนามแมเ่ หลก็

โดยทศิ ทางของสนามแม่เหลก็ ท่ีเกิดขึ้นเมอ่ื มกี ระแสไฟฟา้ ผา่ นลวดตัวนาเส้นตรง
X 5. การหาทิศทางของสนามแมเ่ หลก็ ที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าผ่านลวดตวั นาเส้นตรง ทาได้โดยใชน้ ิ้วหวั แม่มอื ของมือ

ซ้ายชไี้ ปตามทศิ ทาของกระแสไฟฟา้ จากนั้นกามอื ซ้ายรอบลวดตวั นาเส้นตรง ทิศทางการวนของนว้ิ ทั้งสีจ่ ะ
แสดงทิศทางของสนามแม่เหล็ก
√ 6. กรณีลวดตัวนาทรงกลม เมื่อใหก้ ระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตัวนาวงกลม จะสงั เกตเห็นผงเหล็กเรียงตัวเปน็ วงกลม
เมอ่ื นาเขม็ ทิศวางรอบเส้นลวดตวั นาทั้งสองขา้ ง จะไดท้ ศิ ทางของสนามแม่เหล็ก
√ 7. หากกลับทิศทางของกระแสไฟฟ้าในลวดตัวนา ทิศทางของสนามแม่เหลก็ ทผี่ ่านพนื้ ที่ขดลวดจะมีทศิ ทางตรง
ขา้ มกบั ทิศทางของสนามแม่เหลก็ ก่อนกลบั ทิศทางของกระแสไฟฟา้
√ 8. โซเลนอยดท์ ่ีมีกระแสไฟฟ้าผ่าน สนามแม่เหลก็ ท่เี กิดขนึ้ คล้ายกบั สนามแมเ่ หล็กจากแทง่ แม่เหล็ก
X 9. การระบทุ ศิ ทางของสนามแมเ่ หลก็ ทเี่ กิดจากโซเลนอยด์คลา้ ยกบั การหาทิศทางของสนามแมเ่ หลก็ ของลวด
ตวั นาเสน้ ตรง
10. การเขยี นทิศทางของสนามแมเ่ หลก็ โดยเขียนเสน้ ลกู ศรแสดงทศิ ทางของสนามแม่เหลก็ ซึ่งสัญลกั ษณ์ x
แสดงสนามแมเ่ หล็กทชี่ ้อี อกตง้ั ฉากกบั กระดาษ และ สัญลักษณ์ • แสดงสนามแมเ่ หล็กท่ชี ้ีเขา้ ตั้งฉากกบั
กระดาษ

2 คาชีแ้ จง จงตอบคาถามให้ถกู ต้อง

จงเขยี นสญั ลกั ษณ์ × และ • แสดงทิศทางของสนามแมเ่ หลก็ ในระนาบกระดาษทเี่ กดิ จากกระแสไฟฟ้าผ่านลวดตวั นา
เสน้ ตรงทางด้านซ้ายและทางดา้ นขวาของลวดตวั นาของรปู ก. และ ทางดา้ นบนและด้านลา่ งของลวดตัวนา ในรปู ข.

โจทยป์ ัญหา เรอ่ื ง สนามแม่เหลก็

ชื่อ………………………………………………………………………………………ช้ัน....................................เลขท.ี่ ..................

คาชแี้ จง จงแสดงวิธีการหาคาตอบใหถ้ ูกต้อง

1. จงหาฟลกั ซแ์ ม่เหลก็ ในแตล่ ะ ขอ้ ต่อไปนโี้ ดยพ้ืนที่ A มคี า่ เทา่ กบั 3.6 ตารางเมตร และมสี นามแมเ่ หล็กสม่าเสมอตลอดพื้นที่
เทา่ กบั 2.0 เทสลา ในแนวแกน x

1.1 พื้นที่ A อยใู่ นระนyาบ yz …………………………………….…………….……….………………………..
พ้ืนที่ A …………………………………….…………….……….………………………..

…………………………………….…………….……….………………………..

…………………………………….…………….……….………………………..
x

z …………………………………….…………….……….………………………..
1.2 พ้ืนที่ A อย่ใู นระนาบ xy …………………………………….…………….……….………………………..
…………………………………….…………….……….………………………..
y …………………………………….…………….……….………………………..
พื้นที่ A

x

z
1.3 พน้ื ท่ี A ระนาบทามมุ 45 องศา กับแกน z

y

z x …………………………………….…………….……….………………………..
45 ° พนื้ ท่ี A …………………………………….…………….……….………………………..
…………………………………….…………….……….………………………..
…………………………………….…………….……….………………………..
…………………………………….…………….……….………………………..
…………………………………….…………….……….………………………..

ใบงาน เร่อื ง แรงแมเ่ หลก็

ชื่อ………………………………………………………………………………………ชั้น....................................เลขท.่ี ..................

1 คาช้แี จง จงนาอกั ษรทางด้านขวามอื เตมิ ลงหนา้ ขอ้ ความดา้ นซ้ายมอื ให้ถูกต้อง

จ. 1. หลอดสญุ ญากาศชนดิ หน่งึ ประกอบด้วยข้วั แคโทดและข้วั แอโนด ก. ขั้วบวก

ข. โปรตอน

ค. แนวการเคลือ่ นที่ของอเิ ลก็ ตรอน

ง. ข้ัวลบ

จ. หลอดรังสีแคโทด

ค. 2. จากภาพ เมื่อตอ่ แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงโวลตส์ ูงเข้า ฉ. อิเลก็ ตรอน

กับขว้ั แคโทดและแอโนด ทาใหอ้ ิเล็กตรอนหลดุ จากแผน่ แคโทด C ช. สญั ลักษณ์ x

เคลอ่ื นท่ผี า่ นฉากทีฉ่ าบด้วยสารเรอื งแสง (phosphor) ไปยัง ซ. ทิศทางเบนโคง้ ขนึ้
แผน่ แอโนด A ซึ่งมศี ักย์ไฟฟา้ สูงกว่าแผน่ แคโทด C ทาให้ปรากฏ
ฌ. สัญลกั ษณ์ •
เปน็ แนวสว่างขึน้ เรยี กวา่ อะไร

ง. 3. จากภาพ ต่อขั้วแคโทดของหลอดรงั สีแคโทดเข้ากับขัว้ ใดของ ญ. ทศิ ทางเบนโค้งลง
แหลง่ จ่ายไฟฟา้ กระแสตรงโวลตส์ ูง ฎ. สญั ลกั ษณ์ y
ฏ. ทศิ ทางไม่เบยี่ งเบน
ก. 4. จากภาพ ตอ่ ขัว้ แอโนดเข้ากบั ข้วั ใดของแหลง่ จา่ ยไฟฟ้า
กระแสตรงโวลต์สูง

ซ. 5. อเิ ลก็ ตรอนเปน็ อนภุ าคประจไุ ฟฟ้าลบเคล่ือนทใ่ี นทศิ ทางต้ังฉาก ฐ. นวิ ตรอน
กบั สนามแม่เหล็กท่ีมที ศิ ทางออกจากฉาก อยากทราบว่า
แนวการเคลือ่ นทข่ี องอิเล็กตรอนเป็นอยา่ งไร

ญ. 6. อเิ ล็กตรอนเปน็ อนุภาคประจไุ ฟฟา้ ลบเคล่ือนท่ีในทศิ ทางต้ังฉาก
กบั สนามแม่เหล็กท่ีมที ิศทางเข้าหาฉาก อยากทราบว่า
แนวการเคลอ่ื นท่ีของอิเล็กตรอนเป็นอย่างไร

ซ. 7. การที่อิเล็กตรอนภายในหลอดรงั สีแคโทดเคลื่อนทเี่ บนโค้งใน
สนามแม่เหล็ก แสดงว่ามีแรงเนอ่ื งจากสนามแมเ่ หล็กกระทาต่ออะไร

ช. 8. สญั ลักษณ์ใดแสดงถึงสนามแมเ่ หลก็ ที่ชเี้ ข้าตั้งฉากกบั กระดาษ

ฌ. 9. สญั ลักษณ์ใดแสดงถงึ สนามแมเ่ หล็กท่ชี อี้ อกตง้ั ฉากกบั กระดาษ

ญ. 10. โปรตอนเป็นอนภุ าคประจไุ ฟฟ้าบวกเคลอ่ื นท่ีในทิศทางต้ังฉากกบั สนามแมเ่ หล็กทม่ี ีทศิ ทางออกจากฉาก
อยากทราบวา่ แนวการเคลื่อนทีข่ องโปรตอนเปน็ อย่างไร

ใบงาน เรอ่ื ง ทิศทางของแรงแมเ่ หลก็

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาชแี้ จง จงตอบคาถามตอ่ ไปนใี้ ห้ถกู ตอ้ งครบถว้ น

1) จงอธิบายความหมายของแรงแม่เหลก็ (magnetic force)

ตอบ เมอ่ื อนภุ าคทมี่ ีประจไุ ฟฟ้าเคลอื่ นทใี่ นทิศทางต้ังฉากกบั สนามแมเ่ หล็ก จะมแี รงเนื่องจากสนามแมเ่ หลก็

กระทาต่ออนภุ าคนนั้ อ

ภาพสาหรบั ขอ้ ท่ี 2 - 6

1

24

3 56
ภาพทิศทางของแรงแม่เหล็กที่กระต่ออนภุ าคทม่ี ีประจุไฟฟ้าบวกและลบ โดยใช้มอื ขวา

2) ทิศทางของแรงแม่เหลก็ ท่กี ระทาต่ออนภุ าคที่มปี ระจไุ ฟฟ้าบวก หมายถึงตาแหน่งหมายเลขใด อ
ตอบ ตาแหน่งหมายเลข 1

3) ทิศทางของแรงแมเ่ หลก็ ท่กี ระทาตอ่ อนุภาคทมี่ ีประจุไฟฟ้าลบ หมายถงึ ตาแหน่งหมายเลขใด อ
ตอบ ตาแหน่งหมายเลข 6

4) ทิศทางของสนามแมเ่ หล็กท่ีกระทาตอ่ อนุภาคทมี่ ีประจไุ ฟฟา้ บวก หมายถงึ ตาแหนง่ หมายเลขใด อ
ตอบ ตาแหนง่ หมายเลข 3

5) ทศิ ทางของสนามแม่เหล็กทีก่ ระทาตอ่ อนุภาคที่มีประจุไฟฟา้ ลบ หมายถึงตาแหนง่ หมายเลขใด อ
ตอบ ตาแหนง่ หมายเลข 5

6) ทิศทางของความเร็วท่กี ระทาตอ่ อนุภาคทมี่ ีประจุไฟฟ้าบวก และลบ หมายถงึ ตาแหนง่ หมายเลขใด ตามลาดับ

ตอบ ตาแหนง่ หมายเลข 2 และ 4 อ

7) การหาทิศทางของแรงแมเ่ หลก็ ทก่ี ระทาตอ่ อนภุ าคบวก โดยใช้วธิ ีใด
ตอบ หาได้โดยใชม้ ือขวา ช้ีน้วิ ทง้ั ส่ีไปตามทิศทางของความเรว็ แลว้ วนน้ิวท้ังสี่ไ ปหาทศิ ทางสนามแมเ่ หล็ก

น้ิวหวั แมม่ ือจะช้ที ศิ ทางของแรง อ

8) การหาทิศทางของแรงแม่เหลก็ ทก่ี ระทาต่ออนภุ าคลบ โดยใชว้ ิธีใด
ตอบ หาได้โดยใช้มอื ขวา ในการหาทศิ ทางของแรงได้ แตท่ ิศทางของแรงทกี่ ระทาตอ่ อนุภาคท่ีมีประจุาลบจะมี

ทิศทางตรงขา้ มกับทิ ศขหวั แมม่ อื อ

ใบงาน เรอื่ ง ขนาดของแรงแม่เหลก็

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาชแี้ จง ให้นกั เรียนเขยี นทิศทางของแรงแม่เหล็ก สนามแม่เหล็ก และความเร็วท่กี ระทาต่อประจุไฟฟา้
บวก และประจไุ ฟฟา้ ลบใหถ้ ูกต้อง

1. ประจุไฟฟ้าบวก 2. ประจไุ ฟฟ้าลบ

+-

คาชีแ้ จง จงตอบคาถามต่อไปนใ้ี หถ้ กู ต้องครบถ้วน • อ
• อ
1) จงเขียนสมการหาขนาดแรงแม่เหลก็ • อ
ตอบ , อ
อ
2) จากสมการหาขนาดแรงแมเ่ หลก็ สัญลักษณ์ F คือคา่ ใด และมีหนว่ ยอย่างไร
ตอบ สญั ลักษณ์ F คอื ขนาดของแรง มหี น่วยเป็น นิวตัน (N) ••
•+ •
3) จากสมการหาขนาดแรงแม่เหลก็ สญั ลักษณ์ q คือคา่ ใด และมหี นว่ ยอย่างไร ••
ตอบ สญั ลกั ษณ์ q คอื ขนาดของประจไุ ฟฟา้ มหี นว่ ยเปน็ คูลอมบ์ (C)

4) จากสมการหาขนาดแรงแมเ่ หล็ก สญั ลักษณ์ v คอื คา่ ใด และมหี นว่ ยอย่างไร
ตอบ สญั ลกั ษณ์ v คือ ขนาดของความเร็ว มีหน่วยเปน็ เมตรตอ่ วนิ าที (m/s)

5) จากสมการหาขนาดแรงแมเ่ หล็ก สัญลักษณ์ B คอื คา่ ใด และมีหนว่ ยอยา่ งไร
ตอบ สญั ลกั ษณ์ B คอื ขนาดของสนามแมเ่ หล็ก มีหน่วยเปน็ เทสลา (T)

6) จงเขียนทิศของแรงทก่ี ระทาต่อประจทุ ี่เคล่ือนทใี่ นสนามแมเ่ หลก็ จากรูปต่อไปน้ี

x xx x xx • • •
x +x x x x x • •- •
x x x x-x x • • •

โจทยป์ ัญหา เรื่อง ขนาดของแรงแม่เหล็ก

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาชีแ้ จง จงแสดงวธิ ีการหาคาตอบใหถ้ กู ตอ้ ง

1. ในบรเิ วณหน่ึงมสี นามแมเ่ หล็กสม่าเสมอเทา่ กับ 0.45 เทสลา ในทศิ ทาง +x โปรตอนถูกยิงให้มคี วามเร็วในทศิ ทาง +y
ด้วยอตั ราเรว็ 3.0 x 108 เมตรตอ่ วนิ าที จงหาทศิ ทางและขนาดของแรงทีก่ ระทาต่อโปรตอน ณ ขณะนั้น (กาหนดให้
โปรตอนมีประจไุ ฟฟา้ 1.6 x 10-19 คลู อมบ)์

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
2. ในบริเวณหนงึ่ มสี นามแม่เหล็กสม่าเสมอเทา่ กบั 1.5 เทสลา ในทศิ ทาง +x อเิ ล็กตรอนถูกยิงให้มีความเร็วในทิศทาง

+y ดว้ ยอตั ราเร็ว 4.5 x 103 เมตรต่อวินาที จงหาทศิ ทางและขนาดของแรงที่กระทาต่ออเิ ล็กตรอน ณ ขณะน้ัน
(กาหนดให้ อเิ ล็กตรอนมีประจุไฟฟ้า 1.6 x 10-19 คูลอมบ)์

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
3. เม่อื อเิ ล็กตรอนเคลื่อนทีด่ ว้ ยความเร็วคงตัวขนาด 2.8 x 108 เมตรตอ่ วินาที เขา้ ไปในสนามแมเ่ หล็กสม่าเสมอขนาด

2.0 เซนติเทสลา ในทิศทางทามมุ 30 องศากับสนามแมเ่ หล็ก (ดังรูป) จงหาทิศทางและขนาดของแรงแม่เหลก็ ท่ี
กระทาตอ่ อเิ ล็กตรอนมคี า่ เทา่ ใด (กาหนดให้ อิเล็กตรอนมปี ระจุไฟฟ้า 1.6 x 10-19 คลู อมบ์)

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

ใบงาน เรือ่ ง การเคลอ่ื นที่ของอนภุ าคที่มีประจไุ ฟฟ้าในสนามแม่เหลก็

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาช้แี จง ใหน้ กั เรยี นเขยี นและระบทุ ิศทางของแรงแมเ่ หลก็ และความเรว็ ทก่ี ระทาตอ่ อนุภาคท่มี ปี ระจบุ วก
เคลอ่ื นทแี่ บบวงกลมในสนามแม่เหลก็ ใหถ้ กู ต้อง

• •• • ••

• •+• + •+ • •

+r +

• • +• •+ • •

+

• •• • ••

คาชแี้ จง ใหศ้ กึ ษาภาพอนภุ าคทมี่ ีประจบุ วกเคล่อื นท่ีแบบวงกลมในสนามแมเ่ หลก็ แล้วตอบคาถามตอ่ ไปน้ี
ให้ถกู ต้องครบถ้วน

1) จากภาพขา้ งบน สญั ลักษณ์ • แสดงถึงสนามแม่เหล็กมีทิศทางอย่างไรกบั กระดาษ

ตอบ สนามแมเ่ หลก็ มีทิศทางพุง่ ออกจากกระดาษ อ

2) เมอ่ื อนภุ าคมปี ระจไุ ฟฟา้ บวก q มวล m เคล่อื นทแ่ี บบวงกลมในสนามแม่เหล็กดว้ ยความเรว็ อยากทราบว่า

ความเรว็ มีทศิ ทางอย่างไรกบั สนามแม่เหลก็ และแรงแมเ่ หล็ก

ตอบ ความเรว็ มีทิศทางตงั้ ฉากกับสนามแม่เหลก็ และแรงแม่เหล็ก ตลอดเวลา อ

3) อนภุ าคเคลอื่ นทเ่ี ป็นวงกลมได้อย่างไร

ตอบ อนภุ าคเคลอื่ นทีเ่ ปน็ วงกลมได้ เนื่องจากมีแรงสศู่ นู ยก์ ลาง อ

4) จงบอกสญั ลักษณ์และหนว่ ยของแรงสศู่ ูนย์กลาง

ตอบ สญั ลักษณข์ องแรงสศู่ นู ย์กลาง คอื F มหี นว่ ย คอื นวิ ตนั (N) อ

5) ในก•ารทดลองว•ัดอตั ราเร็ว•ของอิเลก็ ตรอ•นท่ถี กู ยพิงบเขว้า่าไอปิเใลนก็ ทตศิรทอนางมตีรงั้ ศั ฉมากีกากรับเคสลนือ่านมแทม่ี 2เ่ ห4ลเ็กมตดรังรสปู นามแมเ่ หล็กมี

•r • • ขนาด 0.75 เทสลา จงหา อตั ราเร็วของอเิ ลก็ ตรอนที่ถกู ยิงเข้าไป
•••
• (กาหนดให้อิเล็กตรอนมีมวล 9.1 x 10-31 กิโลกรมั )
• • ทิศทางของสนามแม่เหล็กพุง่ ออก

………………………………………………………………………………………………………………………………….……….……………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….……………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……….……………………

ใบงาน เรื่อง แรงแม่เหลก็ กระทาต่อลวดตัวนาทม่ี กี ระแสไฟฟา้ ผา่ น

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาช้แี จง จงเตมิ คาตอบลงในช่องวา่ งให้ถูกตอ้ งครบถ้วน สนามแมเ่ หลก็ มหี น่วยเปน็
เทสลา ( T )
มหี นว่ ยเป็น
คลู อมบ์ (C)

=e B

แรงแม่เหล็กกระทาตอ่
อิเล็กตรอนอิสระ

มีหน่วยเป็น นวิ ตัน (N) อ มีหนว่ ยเปน็
เมตรต่อวินาที (m/s)

มหี นว่ ยเปน็ กระแสไฟฟ้าท่ีผ่าน สนามแมเ่ หล็ก มหี นว่ ยเป็น
แอมแปร์ (A) อ ลวดตวั นา เทสลา (T) อ

ขนาดของแรงแมเ่ หลก็ ที่กระทา F= I L B
ตอ่ ลวดตัวนา
ความยาวลวดตัวนาที่อยูใ่ น
สนามแมเ่ หลก็

มีหน่วยเปน็ นวิ ตัน ( N ) F = I L B sinθ มหี น่วยเป็น
เมตร ( m )

คาช้แี จง จงแสดงวิธกี ารหาคาตอบใหถ้ ูกต้อง

ลวดตวั นาเสน้ หน่งึ มีความยาว 80 เซนตเิ มตร วางในแนวแกน x อยูใ่ นสนามแม่เหล็กสม่าเสมอทศิ ทาง +z ขนาด 0.6

เทสลา ถ้าเสน้ ลวดนม้ี ีกระแสไฟฟ้าผ่าน 1.0 แอมแปร์ ในทศิ ทาง –x ดังรูป ขนาดและทิศทางของแรงที่กระทาต่อลวดตัวนา

เป็นเทา่ ใดy ……………………………………………………………………………………………………………………….……….…………

I x ……………………………………………………………………………………………………………….……….…………………

z ………………………………………………………………………………………………………………………………….………

ใบงาน เร่ือง แรงระหว่างลวดตัวนาที่มีกระแสไฟฟ้า

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาชแ้ี จง ให้นักเรียนศึกษาแผนภาพของเครอื่ งชง่ั กระแส แลว้ เขียนแผนภาพการตอ่ เครอ่ื งชัง่ กระแสกับ
วงจรไฟฟา้ ใหถ้ ูกต้องสมบูรณ์

ภาพเครอ่ื งชง่ั กระแส

1. จงวาดแผนภาพวงจรไฟฟา้ เมือ่ กระแสไฟฟา้ ผา่ นขดลวดตัวนาส่วน ab และลวดตัวนาสว่ น cd มีทิศทางเดยี วกนั

2. จงวาดแผนภาพวงจรไฟฟ้า เม่อื กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนาส่วน ab และลวดตวั นาสว่ น cd มที ิศทางตรงขา้ มกัน

ใบงาน เรือ่ งแรงระหว่างลวดตัวนาท่มี ีกระแสไฟฟ้า

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาชแ้ี จง ให้นกั เรียนศกึ ษาแผนภาพ แลว้ เตมิ คาตอบลงในชอ่ งวา่ งให้ถูกต้องครบถ้วน

cd

c d
ab

สนามแมเ่ หลก็ ทเี่ กดิ จากกระแสไฟฟ้า ab
ผา่ นขดลวดตวั นาสว่ น ab
สนามแม่เหลก็ ทเ่ี กดิ จากกระแสไฟฟา้
ผ่านขดลวดตวั นาส่วน cd

กรณกี ระแสไฟฟา้ ผา่ นขดลวดตัวนาส่วน ab และลวดตวั นาส่วน cd ในทิศเดียวกนั เม่อื กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนา
ทง้ั สองจะทาใหเ้ กิด สนามแมเ่ หล็กรอบลวดตวั นา โดยลวดตวั นาสว่ น cd อยู่ในสนามแมเ่ หล็กท่เี กิดจาก
ขดลวด ab และขดลวดตัวนาส่วน ab อยู่ในสนามแม่เหล็กทีเ่ กดิ จากลวดตวั นาสว่ น cd ดงั รูป

•• ••• •• •••

• c • • • d• •c • • • d•

•a • • •• •• •••
xa x x x bx
xx x x bx

xx xx x xx xxx

ภาพแรงแม่เหล็กเน่ืองจากสนามแมเ่ หลก็ ของขดลวดตัวนาสว่ น ab ท่กี ระทาตอ่ ลวดตวั นาสว่ น cd

1. ขดลวดตัวนาสว่ น cd อยูใ่ นสนามแมเ่ หล็ก ab ทีเ่ กิดจาก กระแสไฟฟา้ ผา่ นขดลวดตวั นาส่วน ab ดังรูป
ซ้ายมือ

2. เมื่อกระแสไฟฟ้า ผ่านลวดตัวนาส่วน cd จะเกดิ แรงแม่เหล็กกระทาตอ่ ลวดตวั นา ทศิ ทางของแรงหาได้
โดยใช้ มอื ขวา อ ดงั รปู ขวามอื

ใบงาน เร่อื งแรงระหว่างลวดตวั นาที่มกี ระแสไฟฟา้

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาชแี้ จง ใหน้ ักเรียนศึกษาแผนภาพ แล้วเติมคาตอบลงในชอ่ งวา่ งใหถ้ กู ต้องครบถ้วน

•• ••• •• •••

•• ••• • c • • • d •
• c • • • d• • • • • •

xa x x x bx xa x x x bx
xx xxx xx xxx

ภาพแรงแม่เหลก็ เนือ่ งจากสนามแมเ่ หล็กของขดลวดตัวนาส่วน cd ทกี่ ระทาตอ่ ลวดตวั นาสว่ น ab

1. ขดลวดตวั นาส่วน ab อยใู่ นสนามแมเ่ หลก็ ab ทเ่ี กิดจาก กระแสไฟฟ้า ผา่ นขดลวดตัวนาสว่ น cd ดังรูป
ซา้ ยมือ

2. เมอื่ กระแสไฟฟา้ ผา่ นลวดตวั นาส่วน ab จะเกดิ แรงแมเ่ หลก็ กระทาตอ่ ลวดตัวนา ส่วน cd ดังรูปขวามอื
3. จากภาพแรงแมเ่ หลก็ เนอื่ งจากสนามแมเ่ หลก็ ของขดลวดตวั นาส่วน ab ทก่ี ระทาตอ่ ลวดตวั นาส่วน cd และ

แรงแม่เหล็กเนือ่ งจากสนามแมเ่ หลก็ ของขดลวดตัวนาสว่ น cd ท่กี ระทาตอ่ ลวดตวั นาส่วน ab พบวา่ แรง และ
มที ิศทาง เข้าหากนั แตเ่ นื่องจากขดลวดตวั นาส่วน ab ถกู ตรึงไว้กับกล่องจึงทาใหส้ ังเกตเห็นเฉพาะลวด

ตัวนาส่วน cd เคล่ือนที่ใน ทศิ ลงเข้าหาขดลวดตัวนา ส่วน ab

•• ••• xxx xx

• c • • • d• xxxc xx d
a b
•• ••• •• •••
xa x
x x bx •• •••

xx xxx •• •••

ภาพแรงแม่เหลก็ ที่กระทาลวดตวั นาท้ังสอง เมือ่ กระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตวั นาในทิศทางตรงข้ามกนั

1. กรณีกลับทศิ ทางกระแสไฟฟา้ ท่ีผ่านลวดตวั นาส่วน cd ให้มี ทศิ ทางตรงข้าม กบั กระแสไฟฟ้าทีผ่ ่านขดลวดตัวนา

สว่ น ab หลังเปิดสวิตซ์ จะได้ว่า เมอ่ื กระแสไฟฟา้ ผ่านขดลวดตวั นาส่วน ab และลวดตัวนาสว่ น cd ในทิศทางตรง

ข้ามกนั จะเกดิ แรงแมเ่ หลก็ กระทาตอ่ ลวดตัวนาสว่ น cd และแรงแมเ่ หล็กกระทาตอ่ ลวดตัวนาส่วน ab ดังรปู

2. แรง และ มที ศิ ทาง ตรงขา้ มกนั แต่เนอ่ื งจากขดลวดตวั นาส่วน ab ถกู ตรึงไว้กบั กลอ่ งจึงทาให้

สังเกตเหน็ เฉพาะลวดตัวนาส่วน cd เคลือ่ นท่ใี น ทิศขึ้นออกจากขดลวดตัวนา สว่ น ab

สรปุ ไดว้ ่า ถ้าวางลวดตวั นาเส้นตรงสองเส้นขนานกัน เมอ่ื กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนาทง้ั สองในทิศทาง เดยี วกนั จะ
เกดิ แรงดึงดูด ระหว่างลวดตัวนาท้งั สอง แต่ถา้ กระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตวั นาในทิศทาง ตรงขา้ มกัน จะ
เกดิ แรงผลกั ระหวา่ งลวดตวั นาทัง้ สอง

ใบงาน เร่อื ง โมเมนต์ของแรงคคู่ วบ

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาชแ้ี จง จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ใี ห้ถูกต้องครบถว้ น

ทิศทางท่ีกระแสไฟฟา้ ผา่ นขดลวดตวั นา ทิศทางของแรงกระทาตอ่ ขดลวดตวั นา
ขณะระนาบขดลวดขนานกับสนามแม่เหลก็

1) ถา้ พจิ ารณาแรงแมเ่ หลก็ กระทาต่อเส้นลวดแตล่ ะส่วน ดา้ น PS และ QR กระแสไฟฟ้าในขดลวดตัวนาอยใู่ นทศิ ทาง

อย่างไรกับสนามแม่เหล็ก

ตอบ กระแสไฟฟ้าในขดลวดตวั นาอยูใ่ นทศิ ทางขนานกับสนามแม่เหล็ก อ

2) ถ้าพจิ ารณาแรงแมเ่ หลก็ กระทาต่อเสน้ ลวดแตล่ ะสว่ น ดา้ น PS และ QR กระแสไฟฟ้าในขดลวดตัวนาอยู่ในทศิ ทาง

ขนานกับสนามแม่เหล็ก ทาให้เกิดแรงกระทาต่อดา้ น PS และ QR หรอื ไม่ อยา่ งไร

ตอบ ทาใหไ้ มม่ แี รงกระทาต่อด้านท้ังสองนี้ อ

3) ถ้าพิจารณาแรงแมเ่ หลก็ กระทาตอ่ เส้นลวดแตล่ ะส่วน ด้าน PQ และ RS กระแสไฟฟา้ ในขดลวดตวั นาอยู่ในทิศทาง

อย่างไรกับสนามแม่เหล็ก

ตอบ กระแสไฟฟา้ ผา่ นขดลวดอยใู่ นทศิ ตัง้ ฉากขนานกับสนามแม่เหล็ก อ

4) ถ้าพิจารณาแรงแม่เหล็กกระทาตอ่ เสน้ ลวดแตล่ ะส่วน ดา้ น PQ และ RS กระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดอยู่ในทิศตง้ั ฉาก

ขนานกบั สนามแมเ่ หลก็ ทาให้เกดิ แรงกระทาตอ่ ด้าน PQ และ RS หรอื ไม่ อยา่ งไร

ตอบ เกิดแรงกระทาต่อดา้ นทง้ั สอง มขี นาดเท่ากัน อ

5) จากข้อ 4) ขนาดของแรงหาได้จากสมการ ตอบ ตาแหน่งหมายเลข 5

6) แรงทก่ี ระทาตอ่ ดา้ น PQ มีทศิ ทางตรงขา้ มกับแรงท่กี ระทาต่อด้าน RS จะเห็นวา่ แรงทก่ี ระทาตอ่ ด้านท้ังสอง

มขี นาดเทา่ กัน ทศิ ทางตรงขา้ มกนั และขนานกนั จงึ เปน็ แรงทเี่ รียกวา่ ตอบ แรงคู่ควบ อ

7) โมเมนตข์ องแรงคู่ควบหาขนาดไดจ้ ากสมการ ตอบ ตาแหน่งหมายเลข 5

8) สญั ลกั ษณ์ ในสมการขอ้ 7) หมายถึงอะไร ตอบ ขนาดของแรงคคู่ วบ อ

9) สญั ลกั ษณ์ ในสมการข้อ 7) หมายถึงอะไร ตอบ ระยะทางตั้ งฉากระหวา่ งแนวแรงทัง้ สอง อ

10) “ในกรณีขดลวดตวั นาจานวน N รอบ จะทาให้เกดิ โมเมนตข์ องแรงคู่ควบกระทาตอ่ ขดลวดเปน็ จานวน N

เทา่ ของขดลวด 1 รอบ” จากขอ้ ความดงั กล่าวสามารถหาขนาดโมเมนต์ของแรงค่คู วบกระทาต่อขดลวดไดส้ มการ

ใด ตอบ ตาแหนง่ หมายเลข 5

โจทย์ปญั หา เรื่อง โมเมนต์ของแรงค่คู วบ

ชอื่ ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาช้ีแจง จงแสดงวิธีการหาคาตอบใหถ้ กู ตอ้ ง

1. ขดลวดสเ่ี หลยี่ มผืนผา้ มีพน้ื ที่ 250 ตารางเซนตเิ มตร มีจานวน 500 รอบ และมีกระแสไฟฟ้าผา่ น 0.5 แอมแปร์
ขดลวดนีว้ างอยู่ในสนามแม่เหลก็ สมา่ เสมอขนาด 0.3 เทสลา โดยระนาบของขดลวดทามุม 60 องศากบั
สนามแม่เหลก็ ดงั รปู โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบทก่ี ระทาตอ่ ขดลวดมีคา่ เท่าใด

………………………………………………………………………………………………………………… 60 °
………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

2. ขดลวดสเ่ี หล่ยี มผืนผ้ามพี น้ื ท่ี 10 ตารางเซนติเมตร มีจานวน 100 รอบ และมกี ระแสไฟฟา้ ผา่ น 1.0 แอมแปร์
ขดลวดนว้ี างอย่ใู นสนามแม่เหลก็ สม่าเสมอขนาด 0.02 เทสลา โดยระนาบของขดลวดทามุม 30 องศากบั
สนามแมเ่ หล็ก ดงั รปู โมเมนต์ของแรงคูค่ วบที่กระทาตอ่ ขดลวดมคี ่าเทา่ ใด

………………………………………………………………………………………………………………… 30 °
………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

3. ขดลวดวงกลมมีพืน้ ท่ี 50 ตารางเซนตเิ มตร มีขดลวดพันอย่จู านวน 500 รอบ และมกี ระแสไฟฟา้ ผ่าน 0.5 แอมแปร์
ซึ่งวางอยู่ในสนามแม่เหล็กทีม่ ขี นาด 2.0 เทสลา อยากทราบว่า โมเมนต์สูงสุดทก่ี ระทาต่อขดลวดมคี า่ เท่าใด

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...

ใบงาน เรื่อง แกลแวนอมเิ ตอร์ (galvanometer) และมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาชแี้ จง จงตอบคาถามต่อไปนีใ้ ห้ถูกต้องครบถ้วน

1) “แกลแวนอมเิ ตอร์ (galvanometer) เป็นเคร่อื งวัดทางไฟฟา้ ประกอบดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน ซึง่ พนั

หลายรอบบนกรอบรปู ส่เี หลย่ี มที่ติดเขม็ ช้ีและแกนหมนุ ไดค้ ล่อง” อยากทราบวา่ ข้อความดงั กล่าวทาใหข้ ดลวด

เคลื่อนท่ีอย่างไร

ตอบ ทาใหข้ ดลวดหมนุ รอบทรงกระบอกเหล็กอ่อนที่ตรงึ อยกู่ ับท่ี โดยปลายของแกนหมนุ ตดิ กับสปรงิ ก้นหอย

อท

ภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ ใชต้ อบคาถามข้อ 2 - 5

2) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 2 คืออะไร

ตอบ แมเ่ หล็กถาวร อ

3) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 3 คืออะไร

ตอบ ทรงกระบอกเหล็กออ่ น อ

4) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 4 คืออะไร

ตอบ สปรงิ ก้นหอย อ

5) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 5 คืออะไร

ตอบ ขดลวดทองแดงเคลอื บฉนวน อ

6) ทรงกระบอกเหล็กออ่ นทาให้แรงแมเ่ หลก็ ทีท่ าให้เกดิ โมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทาต่อขดลวดตง้ั ฉากกับอะไร
ตอบ ทาให้แรงแม่เหลก็ ทที่ าใหเ้ กดิ โมเมนตข์ องแรงคูค่ วบกระทาต่อขดลวดต้ังฉากกบั ระนาบขดลวดตลอดเวลา
อท

7) โมเมนต์ของแรงค่คู วบจากระแสไฟฟา้ ทก่ี ระทาตอ่ ขดลวดขึ้นอยกู่ ับอะไร 5
ตอบ กระแสไฟฟา้ ท่ีผา่ นขดลวดเท่าน้ันแหนง่ หมายเลข

8) มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง เป็นการประยกุ ต์ใช้ความรู้โมเมนต์ของแรงคู่ควบท่ีกระทาต่อขดลวดในสนามเหลก็

เมอ่ื มีกระแสไฟฟา้ ผ่าน ทาให้สามารถเปลีย่ นพลังงานไฟฟ้าเปน็ พลงั งานอะไร

ตอบ ทาใหส้ ามารถเปล่ียนพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลงั งานกลได้ อ

9) มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงอย่างงา่ ย ประกอบด้วยอะไรบ้าง และส่วนทที่ าหนา้ ทเ่ี ปลี่ยนทศิ ทางของกระแสไฟฟ้า

คืออะไร

ตอบ ประกอบดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พันเปน็ รูปสเ่ี หลยี่ มติดกับแกน่ หมุนได้คลอ่ งในสนามแมเ่ หล็ก

และสว่ นทท่ี าหนา้ ที่เปล่ยี นทิศทางของกระแสไฟฟา้ ในขดลวด คอื คอมมวิ เทเตอร์วงแหวนผา่ ซีก (split-ring

commutator) และแปรงสัมผัส (contact brush) อ

10) มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงถกู นาไปใช้ทาใหเ้ กดิ การเคลื่อนที่หรือการหมุนของอุปกรณใ์ นเครื่องยนต์ เครื่องมอื

และเคร่อื งใชไ้ ฟฟา้ ตา่ งๆ เช่นอะไรบา้ งใด

ตอบ ชนิ้ ส่วนในของเลน่ เด็ก มอเตอรท์ ี่ใช้ในอปุ กรณ์รถยนต์แหน่งมา ยเลข

ใบงาน เรอ่ื ง กฎการเหนย่ี วนาของฟาราเดย์ และกฎของเลนซ์

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาช้แี จง จงตอบคาถามตอ่ ไปนีใ้ ห้ถูกต้องครบถว้ น

1) เครอ่ื งกาเนดิ ไฟฟา้ เปน็ อุปกรณเ์ ปล่ยี นพลังงานกลเป็นพลังงานใด อ
ตอบ เปลยี่ นพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า

2) ใครเปน็ ผู้ค้นพบหลักการเกี่ยวกับการเหน่ยี วนาแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ อ
ตอบ ไมเคลิ ฟาราเดย์ (Michael Faraday)

3) การเคล่ือนท่ีปลายขว้ั แม่เหลก็ เป็นการทาให้ฟลกั ซแ์ ม่เหลก็ ทผ่ี ่านพื้นที่หนา้ ตัดขดลวดเปลีย่ นแปลงจึงทาใหเ้ กิด

กระแสไฟฟา้ ในขดลวด เรยี กกระแสไฟฟา้ ท่ีเกิดจากวธิ นี ว้ี ่าอะไร

ตอบ กระแสไฟฟา้ เหน่ยี วนา (induced electric current) อ

4) การทาใหเ้ กิดกระแสไฟฟ้าในตวั นาด้วยสนามแมเ่ หลก็ เรยี กว่าอะไร แหน่งหมายเลข
ตอบ การเหนยี่ วนาแม่เหลก็ ไฟฟา้ (electromagnetic induction)

5) การเหนีย่ วนาแม่เหลก็ ไฟฟ้าเพือ่ ใหเ้ กดิ กระแสไฟฟ้าเหนยี่ วนา ทาได้โดยวิธีใด

ตอบ ทาได้โดยการเคล่อื นแท่งแมเ่ หลก็ หรือขด ลวดอยา่ งใดอยา่ งหน่งึ หรอื ท้งั สองอย่างก็ได้ เพือ่ ทาให้ฟลักซ์

แม่เหลก็ ท่ีผ่านพน้ื ท่หี นา้ ตดั ขดลวดเปลีย่ นแปลง อ

6) จงอธบิ ายกฎการเหน่ียวนาของฟาราเดย์ (Faraday's law of induction)

ตอบ เมื่อมีฟลักซแ์ มเ่ หล็กทตี่ ัดขดลวดตวั นามี การเปล่ยี นแปลงทาใหเ้ กิดอีเอม็ เอฟเหน่ยี วนา (induced

electromotive force) ในขดลวดตวั นานั้นมีค่าขึน้ กับอตั ราการเปล่ยี นแปลงของฟลกั ซแ์ ม่เหลก็ ทีต่ ัดขดลวด

ตวั นาสว่ นทศิ ทางของกระแสเหน่ียวนาเปน็ ไปตา มกฎของเลนซ์ (Lenz's law) อ

7) เมอื่ นากฎการเหนีย่ วนาของฟาราเดย์และกฎของเลนซ์ มาเขยี นสมการอีเอม็ เอฟเหนย่ี วนาไดส้ มการใด

ตอบ ชน้ิ ส่วนในของเลน่ เด็ก มอเตอร์ท่ใี ช้ในอุปกรณร์ ถยนต์แหนง่ มา ยเลข

8) จากสมการหาอีเอม็ เอฟเหนี่ยวนา สัญลักษณ์ คืออะไร และมหี น่วยเปน็ ยเลข
ตอบ อี คือ อีเอม็ เอฟหน่ียวนา มหี นว่ ยเปน็ โวลต์ (V)ชเิ ทใ่ี ช้ มา

9) จากสมการหาอเี อม็ เอฟเหนยี่ วนา สญั ลกั ษณ์ มคี วามหมายอยา่ งไร

ตอบ อเปน็ อตั ราการเปลยี่ นแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดขดลวดตวั นาเทียบกับเวลาช ม า
ม
10) เครอ่ื งหมายลบในสมการเปน็ ไปตามกฎของลนซ์ มคี วามหมายวา่ อยา่ งไร
ตอบ ออีเอ็มเอฟเหนยี่ วนาทเี่ กดิ ข้ึนมที ศิ ทางต้านการเปล่ียนแปลงของฟลกั ซ์แม่เหลก็ ที่มาเหน่ยี วนา

โจทยป์ ัญหา เรอ่ื ง กฎการเหนย่ี วนาของฟาราเดย์ และกฎของเลนซ์

ชื่อ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาชแี้ จง จงแสดงวธิ กี ารหาคาตอบใหถ้ กู ตอ้ ง

1. ขดลวดส่ีเหล่ยี มจตั รุ ัสขดหนึ่งยาวดา้ นละ 35 เซนตเิ มตร กาลังเคลื่อนท่ไี ปทางขวาเข้าไปในบรเิ วณทม่ี ีสนามแมเ่ หล็ก

สม่าเสมอ 0.8 เทสลา ด้วยอัตราเร็ว 2.5 เมตรต่อวนิ าที จงหาอเี อม็ เอฟเหน่ยี วนาและทิศทางของกระแสไฟฟ้า

เหนีย่ วนาในขดลวด ในขณะทxีเ่ หลือบรxเิ วณนอกxสนามอกี 8 เซนติเมตร จากทxางด้านหxน่ึง ดังรูปx

xx x xx x

L xx x L xx x

xBx = 0.8xxT x x x B =xx0.8 T
x x x

……………………………………………………………………………………………………8 …cm………………………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

2. ขดลวดส่ีเหลี่ยมจตั ุรัสขดหนง่ึ ยาวด้านละ 100 เซนตเิ มตร กาลงั เคลอ่ื นทไี่ ปทางขวาเขา้ ไปในบรเิ วณท่มี ีสนามแมเ่ หล็ก

สมา่ เสมอ 0.75 เทสลา ด้วยอัตราเร็ว 30.0 เมตรตอ่ วินาที จงหาอีเอ็มเอฟเหน่ยี วนาและทิศทางของกระแสไฟฟา้

เหนี่ยวนาในขดลวด ในขณะทเี่ หลอื บรเิ วณนอกสนามอกี 50 เซนติเมตร จากทางด้านหนึ่ง ดังรูป

•• • •• •

100 cm •• • 100 cmL •• •
•• • •• •

B• = 0.7•5 T • • • B =•0.75 T
•• • •• •

…………………………………………………………………………………………………………………50……cm………….………………………………...

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

3. ในการเคลอ่ื นแท่งแม่เหลก็ เข้าหาขดลวดวงกลม ปรากฏว่าฟลักซ์แม่เหลก็ ทตี่ ัดกับขดลวดเพิม่ จาก 2.2 × 10-2
เวเบอรเ์ ปน็ 4.2 × 10-2 เวเบอร์ ในเวลา 0.8 วินาที จงหาขนาดอีเอ็มเอฟเหน่ยี วนาเฉลย่ี ทเี่ กิดขึ้นมีคา่ เปน็ เท่าใด

………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..

ใบงาน เร่อื ง เครอื่ งกาเนดิ ไฟฟา้

ชือ่ ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

1 คาชแ้ี จง ใหน้ ักเรยี นพจิ ารณาข้อความตอ่ ไปนี้ แล้วทาเครอื่ งหมาย √ หน้าข้อความที่ถูก
และทาเครือ่ งหมาย X หนา้ ขอ้ ท่ผี ิด (ข้อใดผิดแกไ้ ขให้ถกู ตอ้ ง)

X 1. เคร่ืองกาเนดิ ไฟฟ้าเป็นอปุ กรณเ์ ปลย่ี นพลังงานไฟฟา้ เป็นพลงั งานกล

(แกไ้ ข ……………………………………………………………………………………………………………………………)

√ 2. การหมนุ ขดลวดตวั นาในสนามแมเ่ หลก็ ทาใหฟ้ ลกั ซแ์ มเ่ หลก็ ทีต่ ัดขดลวดตัวนามีการเปลยี่ นแปลง

(แกไ้ ข ……………………………………………………………………………………………………………………………)

X 3. กระแสไฟฟา้ จากกรณีท่ีแปรงสมั ผัสแตะกับวงแหวนผา่ ซกี มีทศิ ทางเดยี ว เรียกกระแสไฟฟ้านีว้ า่ กระแสสลบั
(Alternating Current : AC) (แกไ้ ข ……………………………………………………………………………………………)

X 4. กระแสไฟฟ้ากรณที แ่ี ปรงสมั ผัสแตะกบั วงแหวนแยก จะมีทศิ ทางสลบั ไปมา เรียกกระแสไฟฟา้ นวี้ า่ กระแสตรง
(Direct Current : DC) (แก้ไข …………………………………………………………………..…………………………………)

√ 5. ถ้าระนาบขดลวดวางตัวต้ังฉากกับสนามแมเ่ หลก็ ฟลกั ซแ์ ม่เหล็กทีต่ ดั ขดลวดมีค่าสูงสุด
แต่อัตราการเปลย่ี นแปลงฟลกั ซ์แม่เหลก็ เปน็ ศนู ย์ ทาให้อีเอ็มเอฟเหนย่ี วนาเป็นศูนย์

(แกไ้ ข ……………………………………………………………………………………………………………………………)

√ 6. ถา้ อัตราการเปลี่ยนแปลงฟลกั ซ์แม่เหล็กมีคา่ ลดลง จะทาให้อีเอ็มเอฟเหน่ยี วนามีคา่ ลดลงเชน่ กัน

(แก้ไข ……………………………………………………………………………………………………………………………)

X 7. กราฟความสัมพนั ธ์ระหวา่ งอเี อม็ เอฟเหนย่ี วนากับเวลา มคี วามสัมพนั ธ์ในรปู ของฟังก์ชันแบบโคไซน์

(แก้ไข ……………………………………………………………………………………………………..……………………)

X 8. คอื ความถีเ่ ชิงมุม มหี นว่ ยเปน็ วินาที (s) (แกไ้ ข ………………………………………..……… …………………………)

√ 9. เครื่องกาเนิดไฟฟา้ กระแสสลบั ในวงจรไฟฟ้าแทนด้วยสญั ลกั ษณ์ (แกไ้ ข ………..…………………………)

√ 10. คือ อีเอม็ เอฟเหนี่ยวนาสงู สุด (แก้ไข ……………………………………………………..……....…………………………)

X 11. สมการทีใ่ ชห้ าคา่ อเี อม็ เอฟเหน่ียวนาขณะเวลา ใด ๆ คือ (แกไ้ ข ………..…………………………)

X 12. จากภาพ ตาแหนง่ A คือ แปรงสมั ผัส
(แกไ้ ข …………………....…………………………)

D √ 13. จากภาพ ตาแหน่ง B คือ โวลมิเตอร์
(แกไ้ ข …………………....…………………………)

A C B X 14. จากภาพ ตาแหนง่ C คือ วงแหวน
(แก้ไข …………………....…………………………)

√ 15. จากภาพ ตาแหนง่ D คอื ขดลวด (แก้ไข ………………….……....…………………………)

ใบงาน เรื่อง การประยกุ ต์ใชห้ ลักการอเี อม็ เอฟเหนย่ี วนา

ชือ่ ………………………………………………………………………………………ช้ัน....................................เลขท.่ี ..................

คาชี้แจง จงตอบคาถามตอ่ ไปนใ้ี ห้ถูกต้องครบถว้ น

A
BC

DE

แผนภาพแสดงสว่ นประกอบของวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์ ใช้ในการตอบคาถามข้อ 1) – 6)

1) จากภาพ ตาแหน่ง A หมายถงึ อะไร 4) จากภาพ ตาแหนง่ D หมายถงึ อะไร

ตอบ แบลลัสต์ อ ตอบ ไสห้ ลอด อ

2) จากภาพ ตาแหนง่ B หมายถงึ อะไร 5) จากภาพ ตาแหนง่ E หมายถึงอะไร

ตอบ แหล่งจา่ ยไฟฟา้ กระแสสลับ อ ตอบ สตารท์ เตอร์ อ

3) จากภาพ ตาแหน่ง C หมายถงึ อะไร 6) เมื่อไส้หลอดรอ้ นและสตารท์ เตอรต์ ัดวงจรและหยุด

ตอบ หลอดฟลูออเรสเซนต์ อ ทางาน ทาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟา้

อย่างไร ตอบ กระแสไฟฟา้ ลดลง อยา่ งรวดเร็ว แ

7) จงอธิบายความหมายของ “อีเอม็ เอฟกลับ (back emf)”

ตอบ การเกิดกระแสไฟฟ้าเหน่ียวนามีทิศตรงข้ามกับกระแสไฟฟ้าท่ีทาให้มอเตอร์หมุน ทาให้กระแสไฟฟ้าที่ผ่าน

มอเตอร์มีค่าน้อยลง โดยมีค่าเท่ากับผลต่างของกระแสไฟฟ้าท้ังสอง กระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์ขณะหมุนด้วย

อตั ราเร็วคงตัวจงึ มีคา่ นอ้ ยกวา่ กระแสไฟฟ้าท่ีผ่านมอเตอร์ขณะเร่ิมหมุน อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนาที่เกิดขึ้นขณะมอเตอร์

หมุนเรยี กว่า อีเอม็ เอฟกลับ (back emf) แหนง่ หมา ยเลข

8) มอเตอรไ์ ฟฟา้ เหน่ียวนา (induction motors) ประกอบดว้ ยส่วนท่ีหมนุ ได้ ซงึ่ ตดิ กบั แกนเหลก็ ทห่ี มนุ ไดค้ ล่อง

และสว่ นที่อยูก่ ับที่ สองสว่ นนี้เรียกวา่ อะไร ตามลาดับ ตอบ โรเตอร์ และ สเตเตอร์ อ

9) ป๊ิกอพั (pickup) หรืออีกชื่อหน่งึ คอื คอนแทคท์ มีหนา้ ทอ่ี ย่างไร อ
ตอบ ทาหน้าที่เปลย่ี นการสนั่ ของสายกีตาร์เป็นสญั ญาณไฟฟ้าของเสยี ง

10) “เตาแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าเหนี่ยวนา” มหี ลกั การทางานอยา่ งไร

ตอบ ทางานโดยให้กระแสไฟฟา้ สลบั ผา่ นขดลวดท่ีอยู่ภายในเตา ทาใหเ้ กิดสนามแม่เหล็กที่เปล่ยี นแปลงตามเวลา

สง่ ผลให้เกิดการเหนย่ี วนาแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ ขนึ้ ในภาชนะโลหะเกดิ กระแสไฟฟา้ วน (eddy current) กลบั ไป-มาทีก่ ้น

ภาชนะตามความถ่ีของกระแสไฟฟ้าท่ีใหก้ บั ขดลวดภายในเตา ซ่ึงกระแสไฟฟา้ วนนจ้ี ะทาให้ภาชนะโลหะเกดิ ความ

ร้อน อ

ใบงาน เร่ือง ค่าอาร์เอ็มเอสของความตา่ งศักย์และกระแสไฟฟา้ ของไฟฟา้ ของไฟฟ้ากระแสสลบั

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาช้แี จง จงตอบคาถามต่อไปนใ้ี หถ้ ูกต้องครบถ้วน

1) สมการหากระแสไฟฟ้าสงู สุด ( ) ลสั ต์
ตอบ แบล

2) ความต่างศกั ยท์ ีใ่ ชต้ ามบ้านเรอื นมีคา่ 230 โวลต์ การวัดหรือระบุคา่ เชน่ น้เี ปน็ การเทยี บคา่ กบั ไฟฟา้ กระแสตรง

เรยี กคา่ นวี้ ่าอะไร

ตอบ ค่ายังผล (effective value) อ

3) จากขอ้ 2) คา่ ทีไ่ ดจ้ ากการวดั เรียกค่านวี้ ่าอะไร อ
ตอบ ค่ามิเตอร์ (meter value)

4) ค่าเฉลย่ี แบบรากท่สี องของกาลังสองเฉลี่ย (root mean square) หรือเรยี กอกี ชอ่ื ว่าอะไร
ตอบ คา่ อารเ์ อม็ เอส (rms value) เกดิ กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนามีทิศตรงข้ามกบั กระแสไฟฟ้าท่ีทา หมนุ

5) คา่ อารเ์ อม็ เอสของกระแสไฟฟา้ ( ) หาไดจ้ ากสมการใด

ตอบ โรเตอร์ และ สเตเตอหรือร์ อ

6) คา่ ความตา่ งศักย์อารเ์ อ็มเอส ( ) หาไดจ้ ากสมการใด
ตอบ โรเตอร์ และ สเตเตอร์
อ

คาชีแ้ จง จงแสดงวธิ ีการหาคาตอบให้ถกู ตอ้ ง

เครื่องกาเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ตอ่ อย่กู ับตัวต้านทานตัวหน่ึง
จงหา ก. ความต่างศกั ยส์ งู สดุ ระหวา่ งปลายของตวั ตา้ นทานตวั นี้ เมอ่ื วัดความตา่ งศกั ย์ได้ 50 โวลต์

ข. กระแสไฟฟา้ สูงสดุ ทผ่ี ่านตวั ตา้ นทาน เม่อื วดั กระแสไฟฟา้ ได้ 5.0 แอมแปร์
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………

ใบงาน เร่อื ง การผลติ และการส่งไฟฟา้ กระแสสลบั

ช่อื ………………………………………………………………………………………ช้ัน....................................เลขท.ี่ ..................

คาช้แี จง จงตอบคาถามต่อไปน้ีใหถ้ กู ต้องครบถ้วน

1) การผลิตไฟฟา้ กระแสสลับโดยเครือ่ งกาเนิดไฟฟา้ นัน้ เปน็ การเปล่ยี นพลงั งานกลเปน็ พลังงานใด อ
ตอบ เปลย่ี นพลงั งานกลเปน็ พลังงานไฟฟา้

2) “การผลิตไฟฟ้ากระแสสลบั โดยเครอ่ื งกาเนิดไฟฟ้า ทาใหฟ้ ลกั ซ์แม่เหลก็ ท่ีตัดผา่ นขดลวดมีการเปล่ยี นแปลง”

สถานการณด์ ้างกล่าว มีจดุ ประสงคอ์ ยา่ งไร

ตอบ เพอ่ื ทาใหเ้ กดิ ไฟฟ้ากระแสสลบั สามารถทาไดท้ ั้งการหมนุ ขดลวดตดั ผ่านฟลกั ซ์แมเ่ หลก็ และการหมนุ แท่ง

แม่เหล็กเพอ่ื ทาให้ฟลักซแ์ มเ่ หลก็ ตดั ผา่ นขดลวด ท

3) การผลิตไฟฟ้ากระแสสลับดว้ ยเคร่อื งกาเนิดไฟฟา้ ท่มี ีขดลวด 1 ชดุ ไฟฟ้ากระแสสลบั ที่ผลติ ไดจ้ ะถูกสง่ จากเคร่อื ง

กาเนิดด้วยสายส่ง 2 เสน้ เรียกระบบไฟฟา้ นีว้ ่าอะไร

ตอบ ระบบไฟฟา้ กระแสสลบั 1 เฟส อ

4) ในโรงไฟฟา้ จะใชเ้ ครือ่ งกาเนิดไฟฟ้าทม่ี ีขดลวด 3 ชดุ ในการหมนุ แม่เหลก็ แต่ละรอบทาให้สามารถผลิตไฟฟ้า
กระแสสลับออกมาทั้ง 3 ชดุ เรยี กระบบไฟฟ้านวี้ า่ อะไร
ตอบ ระบบไฟฟา้ กระแสสลับ 3 เฟส ) เกิดกระแสไฟฟ้ าเหนยี่ วนามีทศิ ตรงข้ามกบั กระแสไฟฟา้ ท่ที า หมุน

5) จากรปู ข. สายไฟฟา้ เสน้ ที่ 1.1 2.1 และ 3.1 ของแต่ละขด มาต่อรวมกนั เรียกสายน้ีว่าอะไร และสายต่อลงดินที่
โรงไฟฟา้ เรยี กวา่ สายน้อี ะไร ตามลาดบั ตอบ สายนวิ ทรลั (neutral line) และสายดิน กบั กราท่ที า หมนุ

6) จากภาพ ข. สายไฟฟา้ เสน้ ท่ี 1.2 2.2 และ 3.2 ของแต่ละขด จะมีอีเอม็ เอฟไฟฟา้ กระแสสลับเปล่ียนแปลง

ตามการหมุนของแมเ่ หล็กเมอื่ เทยี บกับสายนิวทรลั จงึ มสี ายไฟฟา้ ทตี่ ่อออกจากเครื่องกาเนิดไฟฟา้ กระแสสลับ

3 เฟส จานวนกีเ่ สน้ ตอบ จานวน 4 เสน้ าเหน่ยี วนามีทศิ ตรงข้ามกบั กระแสไฟฟา้ ที่ทา หมุน

7) จงบอกข้อดขี องการผลิตและการสง่ ไฟฟ้า 3 เฟส

ตอบ การผลิตไฟฟ้าด้วยเครื่องกาเนิดไฟฟ้า 3 เฟส ให้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า 1 เฟส เมื่อใช้

พลังงานในการผลิตเท่ากัน และการส่งกาลังไฟฟ้าจะถูกแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ทาให้ใช้จานวนสายไฟฟ้าลดลงเมื่อ

เทียบกบั การสง่ ไฟฟ้า 1 เฟส 3 ชดุ และการส่งไฟฟ้า 3 เฟส ทาให้กระแสรวมน้อยกว่าการส่งไฟฟ้า 1 เฟส เม่ือส่ง

ด้วยพลังงานท่ีเท่ากัน จึงลดขนาดสายไฟฟ้าและเสาที่ใช้ส่งได้ ซ่ึงช่วยให้มีประสิทธิภาพในการผลิตและการส่ง

พลงั งานไฟฟา้ ) เกิดกระแสไฟฟ้ าเหนีย่ วนามที ิศตรงขา้ มกับกระแส ไฟฟ้าทท่ี า หมนุ

แบบฝกึ หัด เรอ่ื ง การสญู เสยี กาลงั ไฟฟ้าในสายไฟฟ้า

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.่ี ..................

คาชี้แจง จงแสดงวิธกี ารหาคาตอบให้ถกู ต้อง

การส่งกาลังไฟฟา้ 22000 วัตต์ จากต้นทาง ถา้ กาหนดให้สายไฟฟ้าท่ีใชส้ ่งมคี วามตา้ นทาน 3.0 โอหม์ หากสง่ กาลังไฟฟ้า
จานวนนเ้ี ป็นเวลา 20 วนิ าที จงหาพลังงานท่ีสูญเสยี ไปในสายไฟฟ้า เมือ่ สง่ ดว้ ยความต่างศักย์ ดังน้ี
จงหา ก. ความตา่ งศักย์ 220 โวลต์

ข. ความต่างศักย์ 2200 โวลต์
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………

ใบงาน เรือ่ ง การส่งกาลังไฟฟ้า และหม้อแปลง
ชอื่ ………………………………………………………………………………………ช้นั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาชแี้ จง ใหน้ กั เรียนพจิ ารณาข้อความตอ่ ไปน้ี แลว้ ทาเครือ่ งหมาย √ หน้าข้อความที่ถกู
และทาเครื่องหมาย X หน้าข้อทผี่ ิด (ข้อใดผิดแกไ้ ขใหถ้ ูกต้อง)

√ 1. การสง่ กาลังไฟฟา้ จากโรงไฟฟ้าจนถึงผูใ้ ช้ไฟฟา้ จะมีการปรบั คา่ ความต่างศกั ย์ ทั้งการปรับคา่
ความตา่ งศักย์ไกล ๆ และปรับค่าความตา่ งศักย์ให้สงู ขึน้ เพือ่ ลดการสญู เสียในการส่งกาลังไฟฟ้าไป
ไกล ๆ และปรบั คา่ ความต่างศักย์ใหน้ อ้ ยลงให้เหมาะสมกบั การใช้งาน

√ 2. ในปัจจุบนั ระบบสง่ พลังงานไฟฟา้ แรงสูงของการไฟฟา้ ฝ่ายผลิต (กฟผ.) จะแปลงความต่างศักย์จาก
13 800 โวลตเ์ ปน็ 500 000 โวลต์ หรือ 230 000 โวลต์ หรือ 115 000 โวลต์ หรือ 69 000 โวลต์
กอ่ นสง่ ไปยงั สถานไี ฟฟ้ายอ่ ยผา่ นระบบสายส่งไฟฟา้ แรงสูง

X 3. สถานไี ฟฟ้าย่อย ทาหน้าทีแ่ ปลงความต่างศกั ยต์ ่าให้มีความต่างศักยล์ ดลงเหลอื 24 000 โวลต์
หรือ 12 000 โวลต์

X 4. อุปกรณไ์ ฟฟา้ ทใ่ี ชเ้ ปลีย่ นความต่างศกั ยห์ รืออีเอ็มเอฟของไฟฟ้ากระแสสลับ คอื เสาไฟฟ้า
(แกไ้ ข หมอ้ แปลง (transformer

√ 5. ขดลวดท่ีต่อกบั แหล่งจา่ ยไฟฟา้ เรยี กว่า ขดลวดปฐมภูมิ (primary winding)

√ 6. ขดลวดท่ตี อ่ อยู่กบั อุปกรณ์ท่ใี ช้ไฟฟ้า เรยี กว่า ขดลวดทตุ ิยภมู ิ (secondary winding)

√ 7. หม้อแปลง (transformer) มี 2 แบบ คอื แบบทีเ่ ปล่ยี นให้ความตา่ งศกั ย์สงู ข้ึน และแบบท่เี ปล่ยี น
ความต่างศกั ยใ์ ห้ตา่ ลง

X 8. สญั ลกั ษณ์แทนหม้อแปลง

√ 9. ความสวา่ งของหลอดไฟข้ึนอยู่กับความต่างศักยแ์ ละกระแสไฟฟา้ จากขดลวดทตุ ยิ ภมู ทิ ผี่ ่าน
หลอดไฟ

X 10. จากสมการ ถา้ จานวนรอบ < จะได้อเี อม็ เอฟหรือความตา่ งศักย์

ทางด้านขดลวดทุตยิ ภมู ินอ้ ยกว่าทางด้านขดลวดปฐมภูมิ เรยี กหม้อแปลงน้วี ่า หม้อแปลงข้ึน
(step-up transformer)

แบบฝกึ หดั เรื่อง หม้อแปลง

ชอ่ื ………………………………………………………………………………………ชน้ั ....................................เลขท.ี่ ..................

คาชี้แจง จงแสดงวธิ กี ารหาคาตอบให้ถูกต้อง

หมอ้ แปลงลกู หนึ่งมขี ดลวด 2 ขด ทม่ี จี านวนรอบ 1000 รอบ และ 80 รอบ นาไปตอ่ กบั แหลง่ จา่ ยไฟฟา้ กระแสสลับ
ความตา่ งศักย์ 220 โวลต์ จงหาอเี อ็มเอฟทเ่ี กิดข้ึนดา้ นขดลวดทตุ ิยภมู ใิ นกรณที ต่ี ่อแหล่งจา่ ยไฟเขา้ กบั
จงหา ก. ขดลวด 1000 รอบ

ข. ขดลวด 80 รอบ
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………

แบบทดสอบท้ายบท เร่ือง แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า

คาช้แี จง ใหน้ ักเรียนเลือกข้อท่ถี กู ตอ้ งทส่ี ุด 6. ฟลกั ซแ์ มเ่ หล็ก 2.54 × 10-5 เวเบอร์ ผ่านตัง้ ฉากกับ

1. คาศพั ทใ์ นขอ้ ใดหมายถึง “เสน้ สนามแม่เหล็ก” ระนาบของขดลวดวงกลมรศั มี 5 เซนตเิ มตร จงหาความ
ก. Magnetic pole
ข. Magnetic substance หนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก
ค. Magnetic field lines
ง. Magnetic flux density ก. 1.62 x 10-3 T ข. 3.24 x 10-3 T

ค. 1.62 x 10-5 T ง. 3.24 x 10-5 T

2. อตั ราสว่ นระหว่างฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็ ตอ่ พนื้ ทตี่ ้งั ฉากกบั 7. ขดลวดวงกลมมพี ้ืนท่ี 100 ตารางเซนติเมตร มีขดลวด
สนามแมเ่ หลก็ เรยี กว่าอะไร
พนั อยู่จานวน 200 รอบ และมกี ระแสไฟฟ้าผา่ น 1.0
ก. ฟลักซแ์ มเ่ หลก็
ข. ขนาดแมเ่ หลก็ แอมแปร์ ซ่ึงวางอยู่ในสนามแมเ่ หลก็ ท่ีมขี นาด 2.0 เทสลา
ค. พ้นื ทท่ี ีต่ ั้งฉากกบั สนามแม่เหลก็
ง. ความหนาแน่นฟลกั ซ์แมเ่ หลก็ อยากทราบวา่ โมเมนตส์ งู สดุ ท่กี ระทาตอ่ ขดลวดมคี า่ เทา่ ใด

ก. 2.45 x 105 N m ข. 3.12 x 105 N m

ค. 3.98 x 105 N m ง. 4.53 x 105 N m

3. จากสมการ F = qvB สัญลักษณ์ q มีหน่วยตรงกับขอ้ 8. ใครเปน็ ผคู้ น้ พบหลกั การเกยี่ วกบั การเหน่ียวนา
แม่เหลก็ ไฟฟ้า
ใด
ก. รอเบิร์ต บอยล์ (Robert Boyle)
ก. คูลอมบ์ ข. เวเบอร์ ข. อาเมเดโอ อาโวกาโดร (Amaedeo Avogadro)
ค. ไมเคิล ฟาราเดย์ (Michael Faraday)
ค. เทสลา ง. เมตรต่อวินาที ง. ฮนั ส์ ครสิ เตียน เออรส์ เตด (Hans C. Oersted)

4. จากสมการ ϕ = BA สญั ลักษณ์ B คือคา่ ใด 9. ในการเคล่อื นแทง่ แม่เหลก็ เข้าหาขดลวดวงกลม ปรากฏ
ก. ประจุไฟฟ้า
ข. ฟลักซ์แมเ่ หลก็ ว่าฟลักซ์แมเ่ หล็กทต่ี ดั กบั ขดลวดเพมิ่ จาก 1.4 × 10-6
ค. พ้ืนที่ที่ตั้งฉากกบั สนามแมเ่ หลก็
ง. ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหลก็ เวเบอร์เปน็ 3.9 × 10-6 เวเบอร์ ในเวลา 0.5 วินาที จงหา

5. จากสมการ Fe = evdB สญั ลักษณ์ vd คือค่าใด ขนาดอเี อม็ เอฟเหน่ยี วนา เฉล่ียท่ีเกิดขึ้นมีค่าเป็นเท่าใด
ก. ประจุไฟฟา้
ข. ความเรว็ ลอยเลอ่ื น ก. 2.5 × 10-6 โวลต์ ข. 3.0 × 10-6 โวลต์
ค. สนามแม่เหลก็
ง. แรงแมเ่ หล็กกระทาต่ออเิ ลก็ ตรอนอสิ ระ ค. 4.8 × 10-6 โวลต์ ง. 5.0 × 10-6 โวลต์

10. การผลิตไฟฟ้ากระแสสลับด้วยเครือ่ งกาเนิดไฟฟา้ ทม่ี ี
ขดลวด 1 ชดุ ไฟฟ้ากระแสสลับที่ผลิตได้จะถกู สง่ จาก
เครอ่ื งกาเนดิ ด้วยสายส่ง 2 เส้น เรียกระบบไฟฟา้ น้วี ่าอะไร

ก. ระบบไฟฟ้ากระแสสลบั 1 เฟส
ข. ระบบไฟฟา้ กระแสสลับ 2 เฟส
ค. ระบบไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
ง. ไม่มีขอ้ ใดถกู