สื่อประกอบสื่อประสมเรื่องแม่เหล็กและไฟฟ้า ชุดที่ 1 แม่หล็กและแรงแม่เหล็ก โดย นายสกัด รินฤทธิ์ ครู ชำนาญการพิเศษ โรงเรียนห้างฉัตรวิทยา อำเภอห้างฉัตร จังหวัดลำปาง. magnetism and electricity multimedia

1. นายสกัด รินฤทธิ์
ครูวิทยฐานะชานาญการพิเศษ
โรงเรียนห้างฉัตรวิทยา อาเภอห้างฉัตร จังหวัดลาปาง
สานักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลาปาง ลาพูน
กระทรวงศึกษาธิการ

2.  สังเกต และอธิบายเส้นสนามแม่เหล็ก อธิบายและ
คานวณฟลักซ์แม่เหล็กในบริเวณที่กาหนดรวมทั้ง
สังเกต และอธิบายสนามแม่เหล็กที่เกิดจาก
กระแสไฟฟ้าในลวดตัวนาเส้นตรงและโซเลนอยด์
จุดประสงค์การเรียนรู้
• นักเรียนรู้และเข้าใจเกี่ยวกับแม่เหล็กและแรงแม่เหล็ก
• นักเรียนสามารถคิดคานวณเกี่ยวกับแม่เหล็กและแรง
แม่เหล็กได้
ผลการเรียนรู้

3. Current & Magnetic Fields | Magnetism | Physics | FuseSchool
https://www.youtube.com/watch?v=oEEYMhPY5tY
Engagement

4. Exploration
แม่เหล็ก (magnet) คือ วัตถุที่ดูดเหล็กได้ และวัตถุที่
แม่เหล็กส่งแรงกระทาเรียกว่าสารแม่เหล็ก (magnetic
substance) แรงที่เกิดขึ้นระหว่างขั้วแม่เหล็ก จะเป็น
แรงกิริยา ปฏิกิริยา

5. บริเวณที่แม่เหล็กส่งแรงกระทาไปถึง เรียกว่าสนามแม่เหล็ก
(magnetic field)
รูปแสดงเส้นสนามแม่เหล็ก (magnetic field line) เมื่อนาแท่ง
แม่เหล็กไว้ใกล้กันจะเกิดแรงกระทาต่อกัน ดังรูป
ที่มา : https://ardra.biz/topik/contoh-gambar-garis-garis-gaya-magnet/

6. สนามแม่เหล็กโลก (Magnetosphere)
สนามแม่เหล็กโลกเกิดจากการกระบวนการไดนาโมของโลก
กล่าวคือโลหะหนักที่มีสถานะเป็นของเหลวที่อยู่ในแกนโลกมีการหมุนวน
ทาให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เอียงทามุมประมาณ 10 องศาจากแกนหมุนของ
โลก ที่ผิวโลกมีความเข้มของสนามแม่เหล็กโลกประมาณ 30,000 -
60,000 นาโนเทสลา และความเข้มจะค่อยๆ ลดลงเมื่ออยู่ห่างจากผิวโลก
มากขึ้น
ที่มา : https://www.scimath.org/lesson-physics/item/7320-2017-06-14-16-05-39

7. ฟลักซ์แม่เหล็ก (magnetic flux)
ฟลักซ์แม่เหล็ก คือ เส้นแรงแม่เหล็กที่ผ่านพื้นที่หนึ่งๆ ขนาดของ
ฟลักซ์แม่เหล็กมีหน่วยเป็นเวเบอร์ (Wb) คานวณหาขนาดของฟลักซ์
แม่เหล็กได้จากสมการ

8. เมื่อวางอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า q ในสนามแม่เหล็ก B
จากการทดลองถ้าประจุอยู่นิ่งจะไม่มีแรงกระทาต่อประจุ q แต่
ถ้าทาให้ประจุเคลื่อนที่เข้าไปในสนามแม่เหล็กด้วยความเร็ว v
จะมีแรงแม่เหล็ก FB กระทาต่อประจุ q ในทิศตั้งฉากกับ v แรง
ที่กระทาต่อประจุ สามารถเขียนได้ดังนี้

10. ถ้าประจุไฟฟ้าเป็นประจุบวก
ทิศของแรง FB หาได้จากผลการ
cross product ของ v × B พิจารณา
ได้โดยใช้กฎมือขวา ดังรูป โดยที่นิ้วชี้
แทนทิศของ v นิ้วหัวแม่มือเป็นทิศของ
แรงที่กระทาต่อประจุ +q นิ้วกลาง
แทนทิศของสนามแม่เหล็ก B

11. เมื่ออนุภาคไฟฟ้าถูกแรงกระทาในสนามแม่เหล็ก อนุภาคนั้นจะ
เคลื่อนที่เป็นรูปโค้งวงกลม สามารถหารัศมีการเคลื่อนที่ได้จาก

12. เออร์เสตด พบว่าเมื่อปล่อยให้กระแสไฟฟ้าผ่านเส้นลวดตัวนา จะเกิด
สนามแม่เหล็กวนรอบๆ เส้นลวดตัวนานั้น เมื่อใช้กฎมือขวา ดังรูป จะพบว่า
สนามแม่เหล็กที่เกิดจะวนไปตามทิศของนิ้วทั้งสี่ที่กาเส้นลวดนั้น
https://srcaltufevo.ru/th/chto-takoe-vtoroi-uroven-vysshego-obrazovaniya-vysshee-obrazovanie-otlichiya.html

14. กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.1 สร้างเสริมความรู้
กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.2 เชื่อมโยงความเข้าใจ

15. สรุปเนื้อหาความรู้
 แม่เหล็ก (magnet) คือ วัตถุที่ดูดเหล็กได้ และวัตถุที่แม่เหล็กส่งแรงกระทาเรียกว่าสารแม่เหล็ก
(magnetic substance) แรงที่เกิดขึ้นระหว่างขั้วแม่เหล็ก จะเป็นแรงกิริยา ปฏิกิริยา
 สนามแม่เหล็กโลกเกิดจากการกระบวนการไดนาโมของโลก กล่าวคือโลหะหนักที่มีสถานะเป็น
ของเหลวที่อยู่ในแกนโลกมีการหมุนวน ทาให้เกิดสนามแม่เหล็กโลก
 ฟลักซ์แม่เหล็ก คือ เส้นแรงแม่เหล็กที่ผ่านพื้นที่หนึ่งๆ หาขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กได้จาก
สมการ  = BA sin θ
 เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่เข้าไปในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก จะถูกแรงเนื่องจาก
สนามแม่เหล็กกระทา ขนาดของแรงกระทา หาได้จากสมการ F = qvB sin  และสามารถหา
ทิศของแรงกระทาได้จากกฎมือขวา
 เมื่ออนุภาคไฟฟ้าถูกแรงกระทาในสนามแม่เหล็ก อนุภาคนั้นจะเคลื่อนที่เป็นรูปโค้งวงกลม
สามารถหารัศมีการเคลื่อนที่ได้จาก
R =
mv sin θ
qB
Explanation

16. Elaboration
ขยายความรู้
สนามแม่เหล็ก คือบริเวณที่แม่เหล็กส่งแรงกระทาไปถึงสนาม
แม่เหล็กไม่สามารถมองเห็นได้ แต่สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎี
สนามแม่เหล็ก โดยที่
 ภายนอกแท่งแม่เหล็ก เส้นสนาม
แม่เหล็กมีทิศออกจากขั้วเหนือ
พุ่งเข้าสู่ขั้วใต้
 ภายในแท่งแม่เหล็ก เส้นสนาม
แม่เหล็กมีทิศออกจากขั้วใต้
พุ่งเข้าสู่ขั้วเหนือ

17. เมื่อสนามแม่เหล็กพุ่งเข้าและออกจากกระดาษที่วางบน
โต๊ะ จะเขียนสัญลักษณ์แทนทิศของสนามแม่เหล็ก โดยใช้กฎมือ
ขวาแทนโปรตอนเคลื่อนที่เข้าไปในสนามแม่เหล็ก ดังรูป

18. การวัดและประเมินผล
Evaluation

20. the Lorentz force
https://www.youtube.com/watch?v=nRDVm5rn_2A
Engagement

21. ตัวอย่างการคิดคานวณ
 ขดลวดพื้นที่ 10 x 10–4 ตารางเมตร วางอยู่ในบริเวณที่มี
สนามแม่เหล็กขนาดสม่าเสมอ 5 เทสลา จงหาค่าฟลักซ์
แม่เหล็กที่ผ่านขดลวด เมื่อระนาบของขดลวดทามุม 90o กับ
สนามแม่เหล็ก
Exploration

22. กิจกรรมการเรียนรู้
กิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1.3 นาไปใช้ในการคานวณ
Exploration

23. สรุปเนื้อหาความรู้
  = BA sin θ
 F = qvB sin 
 R =
mv sin θ
qB
 การหาทิศของอนุภาคที่เข้าไปในสนามแม่เหล็ก
หาได้จากกฎมือขวา right hand rule
Explanation

24. Elaboration (ขยายความรู้)
A wire of 62.0 cm length and 13.0 g mass is
suspended by a pair of flexible leads in a uniform
magnetic field of magnitude 0.440 T (see figure)
what are the magnitude and direction of the
current required to remove the tension in the
supporting leads?
Elaboration

25. Evaluation