2. ความหมายของสนามแม่ เหล็ก
สนามแม่ เหล็ก คือปริ มาณที่บ่งบอกแรงกระทาบนประจุที่กาลังเคลื่อนที่ สนามแม่เหล็กเป็ น
สนามเวกเตอร์และทิศของสนามแม่เหล็ก ณ ตาแน่งใดๆ คือทิศที่เข็มของเข็มทิศวางตัวอย่างสมดุล
เมื่อมีแม่เหล็กวางอยู่ ณ ที่ใดก็ตาม แม่เหล็กนั้นจะส่ งอานาจแม่เหล็กออกไปรอบตัวในบริ เวณ
นั้น ถ้าเอาแม่เหล็กอื่นหรื อวัตถุที่เป็ นสนามแม่เหล็กเข้าไปในบริ เวณนั้นจะเกิดแรงแม่เหล็กส่ งมา
กระทาทันทีจากแม่เหล็กที่วางอยูก่อนนั้น อย่างนี้เราถือว่าแม่เหล็กหรื อสารแม่เหล็กที่เรานาเข้าไป
่
่
ทีหลังไปอยูในบริ เวณซึ่งเป็ น สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กอันแรกถ้าเราถอยแม่เหล็กหรื อสาร
แม่เหล็กนั้นออกมาให้ห่างมาก ๆ แรงแม่เหล็กที่เคยเกิดขึ้นดังกล่าวจะหมดไป หมายความว่า
่
แม่เหล็กอันแรกส่ งแรงไปกระทาไม่ถึง จึงเห็นได้วา สนามแม่เหล็กคือ บริ เวณรอบ ๆ แม่เหล็ก ซึ่ ง
แท่งแม่เหล็กนั้นสามารถส่ งอานาจแม่เหล็กไปถึง
เรามักจะเขียนแทนสนามแม่เหล็กด้วยสัญลักษณ์ B เดิมทีแล้ว สัญลักษณ์ B นั้นถูกเรี ยกว่า
ความหนาแน่ นฟลักซ์ แม่ เหล็กหรื อความเหนี่ยวนาแม่ เหล็ก ในขณะที่ B ถูกเรี ยกว่า สนามแม่ เหล็ก
็ั ั
(หรื อ ความแรงของสนามแม่ เหล็ก) และคาเรี ยกนี้กยงใช้กนติดปากในการแยกปริ มาณทั้งสองนี้
เมื่อเราพิจารณาความตอบสนองต่อแม่เหล็กของวัสดุชนิดต่างๆ แต่ ในกรณี ทวไปแล้ว สองปริ มาณ
่ั
นี้ไม่มีความแตกต่างกันมากนัก และเรามักใช้คาแทนปริ มาณทั้งสองชนิดว่าสนามแม่เหล็ก

3. การเกิดของสนามเหล็ก
เกิดขึ้นได้จากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้ าหรื อใน
ทางกลศาสตร์ควอนตัม(เป็ นสาขาหนึ่งในทฤษฎีราก
ฐานของฟิ สิ กส์ ที่มีความสามารถในการอธิบายผลการ
ทดลองต่างๆและถูกใช้แทนที่กลศาสตร์นิวตัน)การสปิ น
(การหมุนรอบตัวเอง) ของอนุภาคต่างๆ ก็ทาให้เกิด
สนามแม่เหล็กเช่นกัน ซึ่งสนามแม่เหล็กที่เกิดจากการ
สปิ น เป็ นที่มาของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรต่างๆ

4. เส้ นแรงแม่ เหล็ก หรือ ฟลักซ์ แม่ เหล็ก
เป็ นเส้นที่แสดงทิศของสนามแม่เหล็กรอบๆแท่งแม่เหล็กนอกจากนั้นยังแสดงความเข้ม
ของสนามแม่เหล็กด้วยทิศของสนามคือ ทิศของแรงนี้กระทากับขั้วเหนือในสนามแม่เหล็ก
เส้นแรงแม่เหล็กแสดงให้เห็นได้โดยใช้ผงเหล็กโรยรอบๆ แท่งแม่เหล็ก หรื อการระบุ
ตาแหน่งของเข็มทิศ เล็กๆ ณ จุดต่างๆ รอบๆ แท่งแม่เหล็ก

5. สนามแม่ เหล็กมีลกษณะประกอบด้ วย เส้นแผ่กระจายเต็มสนามแม่เหล็ก และ
ั
่ ่
กาหนดเรี ยกเส้นต่างๆเหล่านี้ วา เส้นแรงแม่เหล็ก เมื่อเข็มทิศอยูในตาแหน่งมักจะ
วางตัวไปตามทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็กในสนามนั้น เราจึงควรใช้เข็มทิศช่วยใน
การหาเส้นแรงแม่เหล็กในสนามแม่เหล็กได้ โดยวางเข็มทิศลงในสนามนั้น ใช้
ดินสอจุดตาแหน่งของปลายขั้ว
N-S ของเข็มทิศไว้แล้วค่อยๆเลื่อนเข็มทิศไปเรื่ อยๆ ทิศของเส้นแรง คือ ทิศที่ข้ วั
เหนือของเข็มทิศชี้ไป บริ เวณที่ประกอบด้วยเส้นแรงแม่เหล็กดังกล่าวนี้ คือบริ เวณ
ของสนามแม่เหล็กนันเอง ถ้าบริ เวณใดมีสนามแม่เหล็กแรงมาก เช่น บริ เวณใกล้
่
ขั้วแม่เหล็ก เราสามารถใช้ผงตะไบเหล็กโรยเพื่อหาเส้นแรงแม่เหล็กแทนที่จะใช้
เข็มทิศเส้นแรงแม่เหล็กจากแท่งแม่เหล็กหรื อตัวกลางที่กระทาตัวคล้ายกับกับเป็ น
แท่งแม่เหล็ก

6. ่
จากการยกตัวอย่าง เส้นสนามแม่เหล็ก สรุ ปได้วา แนวการเรี ยงตัวของผงตะไบเหล็ก
รอบแท่งแม่เหล็ก เรี ยกว่า เส้นสนามแม่เหล็ก และจะเห็นว่าเส้นสนามแม่เหล็กมี
ความหนาแน่นมากที่บริ เวณขั้วแม่เหล็กทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้ และเส้นสนามแม่เหล็ก
มีทิศจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็ก
ั
เมื่อนาแท่งแม่เหล็ก 2 แท่งวางใกล้กนในลักษณะต่างๆพบว่า บางบริ เวณมี
เส้นแรงแม่เหล็กหนาแน่น (ผงตะไบเหล็กอยูหนาแน่น) แสดงว่าสนามแม่เหล็กมีค่า
่
มาก ส่ วนบางบริ เวณที่ไม่มีเส้นแรงแม่เหล็กเลย (ไม่มีผงตะไบเหล็ก) แสดงว่า
่
สนามแม่เหล็กบริ เวณนั้นเป็ นศูนย์ เรี ยกบริ เวณที่มีสนามแม่เหล็กเป็ นศูนย์วา จุด
สะเทิน

7. ความเข้ มของสนามแม่ เหล็ก หรือ ความหนาแน่ นของฟลักซ์ แม่ เหล็ก
จานวนเส้นแรง ( flux ) แม่เหล็กที่ตกตั้งฉากบนหนึ่ งหน่วยพื้นทีใด ๆ
ถ้า B คือ ความเข้มของสนามแม่เหล็ก
f คือ จานวนเส้นแรงแม่เหล็ก มีหน่วยเป็ นเวเบอร์ ( weber )
A คือ พื้นที่ต้ งฉากกับเส้นแรงแม่เหล็ก มีหน่วยเป็ น ตร.เมตร
ั
ความเข้มสนามแม่เหล็ก = ปริ มาณเส้นแรงแม่เหล็ก
พื้นที่ต้ งฉากกับเส้นแรง
ั
B จะมีหน่วยเป็ น weber/m2 เรี ยกว่า เทสลา ( tesla ) โดยที่ B เป็ น)
ปริ มาณเวกเตอร์ มีทิศทางตามเส้นแม่เหล็กดังนี้
1.ถ้าแนวของเส้นแรงแม่เหล็กเป็ นเส้นตรงทิศของสนาม B จะมีทิศทางเดียวกับทิศของ
เส้นแรงแม่เหล็ก
2.ถ้าแนวของเส้นแรงแม่เหล็กเป็ นเส้นโค้ง ทิศของสนาม B ที่จุดใดๆ จะมีทิศสัมผัสกับ
เส้นแรงที่จุดนั้น โดยมีทิศไปตามเส้นแรง

9. ความหมายของสนามแม่ เหล็กโลก
สนามแม่ เหล็กโลก(Magnetosphere)
หมายถึง โลกมีสมบัติแม่เหล็ก บริ เวณขั้วโลกเหนือทาง
ภูมิศาสตร์และลึกลงไปจากผิวโลกเปรี ยบเสมือนมี
ขั้วแม่เหล็กขนาดใหญ่และเป็ น ขั้วแม่เหล็กชนิดขั้วใต้ หรื อ
บางครั้งเรี ยกว่า ขั้วแม่เหล็กโลกทางทิศเหนือ และบริ เวณขั้ว
โลกใต้ทางภูมิศาสตร์เปรี ยบเสมือนมีข้วแม่เหล็กชนิดขั้ว
ั
เหนือ

10. รู ปแสดงสนามแม่ เหล็กโลกและแมกนีโตสเฟี ยร์

11. การเกิดของสนามแม่ เหล็กโลก
เกิดจากการกระบวนการไดนาโมของโลก กล่าวคือโลหะ
่
หนักที่มีสถานะเป็ นของเหลวที่อยูในแกนโลกมีการหมุนวน
ทาให้เกิดสนามแม่เล็กที่เอียงทามุมประมาณ 10 องศาจากแกน
หมุนของโลก ที่ผวโลกมีความเข้มของสนามแม่เหล็กโลก
ิ
ประมาณ 30,000 - 60,000 นาโนเทสลา และความเข้มจะ
ค่อยๆ ลดลงเมื่ออยูห่างจากผิวโลกมากขึ้น ซึ่ งเป็ นสาเหตุ
่
สาคัญที่เกิดสนามแม่เหล็กหุ มห่อโลก
้

12. สมบัติของแท่ งแม่ เหล็ก
1. ขั้วแม่เหล็ก: อานาจแม่เหล็กจะแรงมากที่ปลายทั้งสองของแท่งแม่เหล็ก ซึ่งบริ เวณ
ดังกล่าวเรี ยกว่า ขั้วแม่เหล็ก
2. ชนิดของขั้วแม่เหล็ก: เมื่อให้แท่งแม่เหล็กหมุนในแนวราบได้อย่างอิสระ แท่งแม่เหล็ก
จะวางตัวในแนวเหนือใต้เสมอ ขั้วแม่เหล็กที่ช้ ีไปทางทิศเหนือเรี ยกว่า ขั้วเหนือ (N, North
Pole) และขั้วแม่เหล็กที่ช้ ีไปทางทิศใต้เรี ยกว่า ขั้วใต้ (S, South Pole)
3. แรงกระทาระหว่างขั้วแม่เหล็ก มี 2 แบบ
ก. แรงดูดกัน: เกิดจากการนาขั้วแม่เหล็กต่างชนิดกันมาวางใกล้กน ั
N S N S
ั
ข. แรงผลักกัน: เกิดจากการนาขั้วแม่เหล็กชนิดเดียวกันมาวางใกล้กน
S N N S
N S S N
ถ้าแท่งแม่เหล็กแท่งหนึ่งหักออกจากกัน ขั้วแม่เหล็กตรงปลายที่หกออกจะเป็ น
ั
ชนิดตรงข้ามกัน ทาให้กลายเป็ นแม่เหล็กแท่งใหม่
N N
S
N
S S

13. การทดลองเรื่อง ทิศนั้นสาคัญไฉน
ประเด็นปัญหา
ทิศของสนามแม่เหล็ก ทิศของกระแสไฟฟ้ า และทิศของแรงที่กระทา
่
ต่อลวดตัวนาที่อยูในบริ เวณสนามแม่เหล็กและมีกระแสไฟฟ้ าผ่านมี
ั
ความสัมพันธ์กนอย่างไร
จุดประสงค์ การทดลอง
เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างทิศทิศของสนามแม่เหล็ก ทิศของ
่
กระแสไฟฟ้ า และทิศของแรงที่กระทาต่อลวดตัวนาที่อยูในบริ เวณสนามแม่เหล็ก
และมีกระแสไฟฟ้ าผ่าน
สมมติฐานการทดลอง
ถ้าให้ทิศของกระแสไฟฟ้ ากับสนามแม่เหล็กตั้งฉากกันแล้ว น่าจะมีแรง
กระทาต่อลวดตัวนาในทิศตั้งฉากกับสองแรงข้างต้น

14. อุปกรณ์ การทดลอง
1. หม้อแปลงโวลต์ต่า 1 เครื่ อง
2. เครื่ องกระแส 1 เครื่ อง
3. ลวดตัวนาเส้นตรง 3 เส้น
4. แม่เหล็กรู ปตัวยู 1 ตัว
บันทึศกระแสไฟฟ้า
ทิ กผลการทดลอง ทิศ ทิศของแรง
สนามแม่เหล็ก
ตะวันตก – พุ่งลง พุ่งเข้ าหาตัวยู (ทิศ
ตะวันออก เหนือ)
ตะวันตก – พุ่งขึ ้น พุ่งออกจากตัวยู
ตะวันออก (ทิศใต้ )
ตะวันออก – พุ่งลง พุ่งออกจากตัวยู
ตะวันตก (ทิศใต้ )

15. วิเคราะห์ ผลการทดลอง  
X F X
I
เหนือ
X X  F 
ตก ออก
X X  F 
I
ใต้
X F X  

16. สรุ ปผลการทดลอง
จากการวิเคราะห์จะเห็นว่า ทิศของปริ มาณทั้ง
่
สามเป็ นไปตามกฎมือขวา เหมือนหัวข้อที่ผานมาโดย
สรุ ปได้วา ่
่
ฝ่ ามือแทนทิศของสนามแม่เหล็กมีทิศพุงออกจากฝ่ า
มือเสมอ
นิ้ วทั้งสี่ แทนทิศของกระแสไฟฟ้ า
F ดังรู ป
นิ้ วหัวแม่มือแทนทิศของแรง
I

17. แบบทดสอบ
1.สนามแม่เหล็กคืออะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไร?
2.สนามแม่เหล็กโลกมีประโยชน์อย่างไร?
3.สนามแม่เหล็กแม่ลกษณะอย่างไร?
ั
4.เพราะเหตุใด เข็มทิศจึงชี้ไปทางทิศเหนือเสมอ?
5.เหตุใดเมื่อขั้วแม่เหล็กที่เหมือนกันมาเจอกัน จึงมีแรงผลัก
ออกจากกัน?

18. บรรณานุกรม
แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้ วทยาศาสตร์ . กรุ งเทพฯ : โรงพิมพ์
ิ
ชุมชนสหกรณ์การเกษตรแห่ งประเทศไทย, 2551
กระทรวงศึกษาธิการ. หลักสู ตรมัธยมศึกษาตอนปลาย พุทธศักราช
2524. หนังสื อเรี ยน ฟิ สิ กส์ 4. กรุ งเทพฯ : โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว, 2542
http://th.wikipedia.org/wiki
http://www.mea.or.th/internet
http://www.rmutphysics.com
http://www.atom.rmutphysics.com