pdf_20220316_200228_0000

สสนนาามมแแมม่่เเหหลล็็กก
ไไฟฟฟฟ้้าา

นางสาวสุธิดา นาดี เลขที่ 28 ชั้นม.5/2

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเส้นลวดเกิดสนามแม่เหล็กรอบ ๆ
เส้นลวดลักษณะของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับรูปร่างของเส้น
ลวดและกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นนี้เขียน
ได้โดยวิธีเดียวกับสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กถาวรผลที่เกิดขึ้น
เรียกว่าแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งใช้สร้างแม่เหล็กที่มีกำลังสูงและใช้
สำหรับทำให้เกิดการเคลื่อนที่โดยกระแสไฟฟ้า

กฎว่ายน้ำของแอมแปร์กล่าวว่าขั้วเหนือของเข็มทิศซึ่งวางอยู่ใกล้เส้น

ลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะเบนไปทางกระแสไหลโดยหันมือซ้าย

ของคนที่ว่ายน้ำไปในทิศทางที่หน้าเข้าหาเส้นลวด

ขดลวด (Coil) หมายถึงขดลวดหลาย ๆ ขดที่มีกระแสไฟฟ้าไหล

ผ่านทำได้โดยใช้เส้นลวดพันรอบวัตถุที่เป็นแกนตัวอย่างเช่นขดลวด

แบนและโซลินอยด์ ืิ

ขดลวดแบน (Flat coil or plane coil) เป็นขดลวดที่ความ
ยาวน้อยเมื่อเทียบกับเส้น

โซลินอยด์ (Solenoid) เป็นขดลวดที่มีความยาวมากเมื่อเทียบกับ
เส้นผ่านศูย์กลางสนามแม่เหล็กที่เกิดจากโซลินอยด์คล้ายกับแท่งแม่
เหล็กตำแหน่งของขั้ว ขึ้นอยู่กับทิศของกระแสไฟฟ้า

แกน (Core) เป็นวัตถุที่ใช้เป็นแกนของขดลวดเป็นสิ่งบอกความเข้ม
สนามแม่เหล็กสารแม่เหล็กชั่วคราวหรือเหล็กอ่อนทำให้เกิดสนามแม่
เหล็กที่มีความเข้มสูงและนิยมใช้ทำแม่เหล็กไฟฟ้า

กฎสกรูของแมกซ์เวลล์กล่าวว่าทิศของสนามแม่เหล็กรอบ ๆ เส้น
ลวดที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะอยู่ในทิศสกรูหมุนเมื่อขันสกรูเข้าไปตามทิศ
ของกระแสไฟฟ้า

กฎมือขวา (Right-hand grip rule) กล่าวว่าทิศของสนามแม่เหล็ก
รอบเส้นลวดอยู่ในแนวนิ้วมือขวาที่กำรอบเส้นลวดโดยที่นิ้วหัวแม่มือชี้ไป
ตามทิศของกระแสในเส้นลวด

แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnet) เป็นโซลินอยด์ซึ่งมีแกน
เป็นสารแม่เหล็กชั่วคราวทำให้มีอำนาจแม่เหล็กหรือหมดอำนาจ
โดยเปิด-ปิดสวิตซ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ทั่วไปถูกสร้างขึ้นให้ 2 ขั้วที่
ต่างกันอยู่ใกล้กันเพื่อให้ได้สนามแม่เหล็กความเข้มสูงแม่เหล็ก
ไฟฟ้ามีประโยชน์มากมายดังตัวอย่างข้างล่าง

ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก
มนุษย์ใช้ประโยชน์จากสนามแม่เหล็กโลกเมื่อวางแม่เหล็กเล็ก ๆ บนแกน
ใหมุนในแนวราบได้อย่างอิสระแม่เหล็กจะวางตัวในแนวเหนือ-ใต้เสมอ
จึงน่าสมบัตินี้มาสร้างเข็มทิศเพื่อใช้บอกทิศทางสนามแม่เหล็กโลกทำ
หน้าที่ป้องกันชีวิตให้ปลอดอันตรายจากลมสุริยะซึ่งเป็นกระแสอนุภาคที่
มีประจุ (ส่วนใหญ่เป็นโปรตอนอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของฮีเลียน)
ลมสุริยะที่มาปะทะสนามแม่เหล็กโลกจะถูกเบียงเบนอ้อมโลกอันตรกิริยา
ระหว่างสนามแม่เหล็กโลกกันลม สุริยะทำให้สนามแม่เหล็กโลกด้าน
ตรงข้ามดวงอาทิตย์ไปคล้ายหางของดาวหางซึ่งเรียกว่าแมกนีโตสเฟียร์

การศึกษาสนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กพบว่าเส้นสนามแม่
เหล็กแผ่ออกจากขั้วเหนือเป็นบริเวณสามมิติบริเวณใกล้ขั้วแม่เหล็กทั้ง
สองจะมีเส้นสนามแม่เหล็กหนาแน่นยิ่งกว่าบริเวณอื่นถ้าพิจารณา
พื้นที่ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กเรียกเส้นสนามแม่เหล็กที่ผ่านพื้นที่
นี้ว่า ฟลักช้แม่เหล็ก (magnetic flux) พบว่าบริเวณใกล้ขั้วแม่เหล็ก
จะมีลักซ์แม่เหล็กหนาแน่นและฟลักซ์แม่เหล็กจะหนาแน่นน้อยลงเมื่อ
บริเวณอยู่ห่างขั้วแม่เหล็กดังรูป

แบบฝึกหัด

1) อนุภาคหนึ่งมีมวล 20 มิลลิเมตร และมีประจุ +2 ไมโครคูลอมบ์ เมื่อนำไปวางไว้ใน
สนามไฟฟ้าที่มีทิศตามแนวดิ่ง ปรากฏว่าอนุภาคเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่ง 20 เซนติเมตรต่อ
วินาที2 จงหาขนาดและทิศทางของสนามไฟฟ้า

1) อนุภาคหนึ่งมีมวล 20 มิลลิเมตร และมีประจุ +2 ไมโครคูลอมบ์ เมื่อนำไปวางไว้ใน
สนามไฟฟ้าที่มีทิศตามแนวดิ่ง ปรากฏว่าอนุภาคเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่ง 20 เซนติเมตรต่อ
วินาที2 จงหาขนาดและทิศทางของสนามไฟฟ้า

แนวคิด

2) จุด A และ B อยู่ห่างกัน 0.3 เมตร ที่จุด A มีประจุ +1 ไมโครคูลอมบ์ จงหาตำแหน่งที่มีความ
เข้ม สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ เมื่อ
ก. จุด B มีประจุ +0.25 ไมโครคูลอมบ์
ข. จุด B มีประจุ -0.25 ไมโครคูลอมบ

2) จุด A และ B อยู่ห่างกัน 0.3 เมตร ที่จุด A มีประจุ +1 ไมโครคูลอมบ์ จงหาตำแหน่งที่มีความ
เข้ม สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ เมื่อ
ก. จุด B มีประจุ +0.25 ไมโครคูลอมบ์
ข. จุด B มีประจุ -0.25 ไมโครคูลอมบ์

แนวคิด



3)สนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอ 3.0 เทสลาจงหาฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านระนาบขด
ลวดที่มีพื้นที่ 40 ตารางเซนติเมตรขณะระนาบขดลวดมุม 0 องศาและ 90 องศากับ
สนามแม่เหล็ก

3)สนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอ 3.0 เทสลาจงหาฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านระนาบขด
ลวดที่มีพื้นที่ 40 ตารางเซนติเมตรขณะระนาบขดลวดมุม 0 องศาและ 90 องศากับ
สนามแม่เหล็ก

แนวคิด

4)จงหาขนาดฟรักซ์แม่เหล็กที่ผานระนาบขดลวดที่มีพื้นที่ 10 ตารางเซนติเมตรขณะที่ระนาบขด
ลวดทำมุม 45 องศา กับสนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอ 1 เทสลา

4)จงหาขนาดฟรักซ์แม่เหล็กที่ผานระนาบขดลวดที่มีพื้นที่ 10 ตารางเซนติเมตรขณะที่ระนาบขด
ลวดทำมุม 45 องศา กับสนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอ 1 เทสลา

แนวคิด

5) จงหาฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านระนาบของวงลวดซึ่งมีพื้นที่ 50 ตารางเซนติเมตรที่อยู่ใน
สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ 2.0 เทสลาขณะระนาบวงลวดทำมุม 0 องศากับสนามแม่เหล็ก

5) จงหาฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านระนาบของวงลวดซึ่งมีพื้นที่ 50 ตารางเซนติเมตรที่อยู่ใน
สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ 2.0 เทสลาขณะระนาบวงลวดทำมุม 0 องศากับสนามแม่เหล็ก

แนวคิด

ขอบคุณค่ะ