Downloaded 761 times
More Related Content
แม่เหล็กไฟฟ้า
- 2. ชาวกรีกพบว่า แร่แมกนีไทต์ (magnetite)สามารถดูดเหล็กได้ วัตถุที่ดูดเหล็กได้ เรียกว่า แม่เหล็ก (magnets) วัตถุที่แม่เหล็กออกแรงกระทา เรียกว่า สารแม่เหล็ก (magnetic substance) เช่น เหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์ แม่เหล็กไฟฟ้า
- 3.
- 4. คำถำม จะรู้ได้อย่างไรว่าขั้วไหนเป็นขั้วแม่เหล็กเหนือหรือใต้? แม่เหล็กไฟฟ้า จากการแขวนแท่งแม่เหล็กในแนวระดับ --->แท่งแม่เหล็กจะวางตัวในแนว เหนือใต้เสมอ ขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียก ขั้วเหนือ (north pole, N) ขั้วที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียก ขั้วใต้ (south pole, S)
- 5. คำถำม จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อนาแท่งแม่เหล็ก 2อัน มาใกล้กัน ? แม่เหล็กไฟฟ้า ขั้วต่ำงชนิดกันจะดูดกัน ขั้วชนิดเดียวกันจะผลักกัน
- 6. คำถำม จะเกิดอะไรขึ้น ถ้าตัดแท่งแม่เหล็กออกเป็น2 ส่วน ? แม่เหล็กไฟฟ้า
- 7. โรยผงเหล็กบนกระดาษที่วางบนแท่งแม่เหล็ก เมื่อวางขั้วแม่เหล็กในลักษณะต่างๆ สังเกตและอภิปรายผล บริเวณที่มีแรงกระทาต่อสารแม่เหล็ก เรียกว่าสนามแม่เหล็ก (magnetic field ) แนวการเรียงตัวของผงเหล็ก เรียกว่า เส้นสนามแม่เหล็ก (magnetic field line) รูป แสดงสนามแม่เหล็กและเส้นแรงแม่เหล็กจากแท่งแม่เหล็ก แม่เหล็กไฟฟ้า simulator Click
- 8. สนามแม่เหล็กในธรรมชาติ มีลักษณะเป็น3 มิติดังรูป แม่เหล็กไฟฟ้า
- 9.
- 10. ความหนาแน่นของเส้นสนามแม่เหล็กบอกขนาดของสนามแม่เหล็ก - เส้นสนามแม่เหล็กหนาแน่นมาก --->สนามแม่เหล็กมีค่ามาก - บริเวณที่ไม่มีเส้นสนามแม่เหล็กผ่าน ---> สนามแม่เหล็กเป็นศูนย์ เรียกว่า “จุด สะเทิน” (neutral point) แม่เหล็กไฟฟ้า
- 11.
- 12. สร้างเข็มทิศ (compass) เพื่อใช้บอกทิศทาง การดารงชีวิตของสัตว์บางชนิดเช่น นก และเต่าทะเล ป้องกันอันตรำยจำกลมสุริยะ (solar wind) ---> แสงเหนือ (aurora borealis) แสง ใต้ (aurora australis) แม่เหล็กไฟฟ้า
- 13. เส้นสนามแม่เหล็กที่ผ่านพื้นที่ในแนวตั้งฉาก เรียกว่า ฟลักซ์แม่เหล็ก(Φ) ขนาดของสนามแม่เหล็ก หรือ ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก (magnetic flux density) คือ อัตราส่วนระหว่างฟลักซ์แม่เหล็กต่อพื้นที่ตั้งฉากกับสนามหนึ่งตาราง หน่วย หาได้จาก แม่เหล็กไฟฟ้า พื้ นที่ใก ล้ ขั้วแม่เหล็ก พื้นที่ไกล ขั้วแม่เหล็ก
- 14.
- 15. แม่เหล็กไฟฟ้า จำกรูป ถ้าประจุ qเคลื่อนที่ ด้วยความเร็ว v เข้าไปในบริเวณที่มี สนามแม่เหล็ก B พบว่า ขนาดของแรง แม่เหล็กจะแปรผันโดยตรงกับประจุ และความเร็วของ หาได้จาก F = qvBsin เมื่อ เป็นมุมระหว่าง v กับ B F เรียกว่า “แรงลอเรนทซ์” (Lorentz force) θ
- 16. แม่เหล็กไฟฟ้า แรงแม่เหล็กจะตั้งฉากกับทิศของ ความเร็วของอนุภาคและทิศของ สนามแม่เหล็ก ดังรูป ทิศทางดังกล่าวจะเป็นไปตาม กฎมือ ขวาดังรูป โดยถ้าเหยียดนิ้วทั้ง 4 ไปตาม ทิศของ v แล้วกาไปตามทิศของ B ส่วน นิ้วหัวแม่มือจะชี้ไปในทิศของ F
- 17. แม่เหล็กไฟฟ้า อีกวิธีหนึ่ง ใช้มือขวา (ประจุบวก) นิ้วหัวแม่มือ แทนทิศของ F นิ้วชี้ แทนทิศของ V นิ้วกลาง แทนทิศของ B ** ในกรณีที่เป็นประจุไฟฟ้าลบเราก็ จะต้องกลับทิศทาง F ไปอีก 180 องศา รูป แสดงการใช้กฎมือขวา (ประจุบวก)
- 18. แม่เหล็กไฟฟ้า จากรูป จะได้ แรงเนื่องจากสนามไฟฟ้า =แรงเนื่องจากสนามแม่เหล็ก FE = FB qE = qvB v = E B BF
- 19. แม่เหล็กไฟฟ้า เป็นเครื่องมือจาแนกมวลอะตอมของธาตุต่างๆ จากรูป จะได้ แรงสู่ศูนย์กลาง =แรงเนื่องจากสนามแม่เหล็ก Fc = FB = qvB เมื่อ จะได้ 2 mv R v = E B 2 qB R = mE qB R = mv
- 20. คำถำม ถ้าให้กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนาตรง แล้ววางเข็มทิศรอบลวดตัวนานั้นเข็มทิศ จะมีการเรียงตัวอย่างไร แม่เหล็กไฟฟ้า ให้กระแสผ่านขดลวดไม่ให้กระแสผ่านขดลวด
- 21. ถ้าผ่านกระแสไฟฟ้าไปในลวดตัวนาที่ดัดเป็นวงกลม จะเกิดสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ลวดตัวนานั้น ทิศของสนามแม่เหล็กหาได้จากกฎมือขวาโดยการกาลวดตัวนาแต่ละส่วน แม่เหล็กไฟฟ้า
- 22. ลวดตัวนาที่มีฉนวนหุ้ม นามาขดเป็นวงกลมหลายๆ วงเรียงซ้อนกันเป็นรูป ทรงกระบอก เรียกว่า โซเลนอยด์ (solenoid) แม่เหล็กไฟฟ้า แสดงการหาขั้วแม่เหล็กลวดโซเลนอยด์
- 23. ถ้าใส่แท่งเหล็กอ่อนไว้ที่แกนกลางของโซเลนอยด์ เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่าน โซเลนอยด์แท่งเหล็กอ่อนจะกลายเป็น แม่เหล็กไฟฟ้ำ(electromagnet) ถ้า I และ N เพิ่มขึ้น สนำมแม่เหล็กของแม่เหล็กไฟฟ้ำจะเพิ่มขึ้น เมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้า แท่งเหล็กอ่อนจะหมดสภาพแม่เหล็กทันที แม่เหล็กไฟฟ้า รูป แม่เหล็กไฟฟ้าอย่างง่าย
- 24.
- 25.
- 26.
- 27.
- 28. แม่เหล็กไฟฟ้า M = IAB จากรูป16.74 ให้ความยาว PS = QR = a และความยาว PQ = RS = b ดังนั้น แรงกระทาที่ เกิดขึ้นกับลวดส่วน PQ และ RS จึงมี ค่า IbB โมเมนต์ของแรงคู่ควบหาได้ ดังนี้
- 29. แม่เหล็กไฟฟ้า จากรูป พิจารณาระนาบ ของขดลวด PQRSทามุมกับ สนามแม่เหล็ก โมเมนต์ของแรงคู่ ควบหาได้ ดังนี้ M = IABcos ถ้าขดลวดมีลวดพัน N รอบจะได้ M = NIABcos
- 30.
- 31.
- 32.
- 33.
- 34.
- 35.
- 36.
- 37.
- 38.
- 39.
- 40.
- 41. แม่เหล็กไฟฟ้า หลักการทางาน รูป หลักการทางานของหม้อแปลงไฟฟ้า ความสัมพันธ์ของ แรงเคลื่อนไฟฟ้ากับจานวนรอบ ของขดลวด ดังสมการ หรือ 11 2 2 = E N E N 1 1 2 2 = V N V N
- 42. แม่เหล็กไฟฟ้า กาลังไฟฟ้า ความสัมพันธ์ระหว่างกาลังไฟฟ้าที่มีผลต่อ กระแสในขดลวดทั้งสอง พิจารณาดังนี้ กำลังไฟฟ้ำขดลวดปฐมภูมิ =กำลังไฟฟ้ำขดลวดปฐมภูมิ P1 = P2 I1V1 = I2V2 …(15.8) กรณี ที่ไม่มีการสูญเสียพลังงาน กรณี ที่มีการสูญเสียพลังงาน กำลังไฟฟ้ำขดลวดปฐมภูมิ กำลังไฟฟ้ำขดลวดปฐมภูมิ X 100 %ประสิทธิภำพ (Eff) =