Page 2 - สาระสำคัญฟิสิกส์บทที่ 15
P. 2

15.2 กระแสไฟฟ้าท าให้เกิดสนามแม่เหล็ก

                                                                   ้
                    กระแสไฟฟ้าที่ท าให้เกิดสนามแม่เหล็ก  เม่อกระแสไฟฟาผ่านลวดตัวน าจะเกิดสนามแม่เหล็กรอบลวดตัวน านั้น
             มีลักษณะดังนี้
                                   ้
                    เมื่อให้กระแสไฟฟาผ่านลวดตัวน าตรง  จะเกิดสามแม่เหล็กรอบลวดตัวน า  ใช้กฎมือขวาเพอหาทิศทางของ
                                                                                                  ื่
                    ่
                                                                        ิ
                                 ื
             สนามแมเหล็ก  โดยก ามอรอบลวดตัวน าตรง  ให้นิ้วหัวแม่มอชื้อไปตามทศทางของกระแสไฟฟ้า  ทิศทางการวนนิ้วทั้งสี่จะ
                                                             ื
             ชี้ทิศทางของสนามแม่เหล็ก  เมื่อกลับทิศทางของกระแสไฟฟ้า  ทิศทางของสนามแม่เหล็กจะกลับทิศทางด้วย
                                   ้
                    เมื่อให้กระแสไฟฟาผ่านลวดตัวน าที่ถูกดัดเป็นวงกลม  จะเกิดสนามแม่เหล็กรอบตัวน านั้น  มีลักษณะคล้ายกับ
             สนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กสั้นๆ  การหาทิศทางของสนามแม่เหล็กยังใช้กฎมือขวา  ก ามือให้นิ้วทั้งสี่ชี้ไปตามทิศทาง
             ของกระแสไฟฟ้า นิ้วหัวแม่มือจะชี้ทิศทางของสนามแม่เหล็ก

                    เมื่อให้กระแสไฟฟาผ่านโซเลนอยด์ (solenoid)  จะได้ทิศทางของสนามแม่เหล็กคล้ายกับสนามแม่เหล็กของแท่ง
                                   ้
             แม่เหล็ก  โดยการหาทิศทางจะใช้วิธีเดียวกันกับลวดตัวน าที่ถูกดัดเป็นวงกลม

                                                                                 ั
                    เมื่อให้กระแสไฟฟาผ่านทอรอยด์  ซึ่งเป็นขดลวดพนแบบโซเลนอยด์แต่พนรอบแกนที่โค้งเป็นวงกลม  จะเกิด
                                                              ั
                                   ้
             สนามแม่เหล็กภายในทอรอยด์  โดยทิศทางของสนามแม่เหล็กหาได้ด้วยการก ามือขวารอบแกนของทอรอยด์  ให้นิ้วทั้งสี่
             วนชี้ตามทิศทางของกระแส  นิ้วหัวแม่มือจะชี้ทิศทางของสนามแม่เหล็ก


             15.3 แรงกระท าต่อลวดตัวน าที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็ก

                      เมื่อลวดตัวน ำควำมยำว ℓ ที่มีกระแส Ι ถูกวำงในสนำมแม่เหล็ก Β จะท ำให้เกิดแรงกระท ำต่อลวดตัวน ำ Ϝ โดยแรง

             นี้เกิดขึ้นจำกกำรใส่กระแสในลวดตัวซึ่งกระแสเกิดขึ้นได้จำกกำรเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ ดังนั้นเมื่อวำงลวดตัวน ำใน

             สนำมแม่เหล็กก็จะท ำให้เกิดแรงกระท ำต่ออิเล็กตรอนอิสระและท ำให้ลวดตัวน ำเคลื่อนที่ไปในทิศของแรงนั้นโดยแรงที่

             กระท ำต่อลวดตัวน ำมีขนำด Ϝ = ΙℓΒ และทิศทำงของแรงสำมำรถหำได้จำกกำรใช้นิ้วทั้งสี่ชี้ไปทำงทิศของกระแสจำกนั้น
             วนนิ้วทั้งสี่ไปหำทิศทำงของสนำมแม่เหล็ก นิ้วหัวแม่มอจะชี้ไปในทิศของแรง ในท ำนองเดียวกันหำกลวดตัวน ำวำงตัวใน
                                                        ื

             แนวท ำมุม θ กับสนำมแม่เหล็ก แรงที่เกิดขึ้นจะเป็นไปตำมสมกำร Ϝ = ΙℓΒ        

             15.4 แรงระหว่างลวดตัวน าสองเส้นที่ขนานกันและมีกระแสไฟฟ้าผ่าน


                    เมื่อใส่กระแสในลวดตัวน ำสองเส้นที่วำงขนำนกันโดยให้ทิศทำงกำรไหลของกระแสในลวดตัวน ำทั้งสองเส้นมี

             ทิศทำงเดียวกัน ลวดตัวน ำทั้งสองเส้นจะเกิดแรงดึงดูดกัน เนื่องจำกเมื่อลวดตัวน ำทั้งสองมีกระแสไหลผ่ำนในทิศทำง

             เดียวกันจะท ำให้เกิดสนำมแมเหล็กรอบลวดแต่ละเส้น โดยสนำมแม่เหล็กทเกิดจำกลวดตัวน ำแรกจะสร้ำงสนำมแม่เหล็ก
                                                                         ี่
                                     ่
             ให้กับลวดตัวน ำที่สอง ท ำให้เกิดแรงที่กระท ำกับลวดตัวน ำตัวที่สอง ในท ำนองเดียวกันสนำมแม่เหล็กที่เกิดจำกลวดตัวน ำที่
             สองจะสร้ำงสนำมแม่เหล็กให้กับลวดตัวน ำแรกท ำให้เกิดแรงที่กระท ำกบลวดตัวน ำตัวที่หนึ่ง แรงทั้งสองนี้มีทิศทำงเข้ำหำ
                                                                      ั
             กัน ดังนั้นแรงระหว่ำงลวดทั้งสองนี้ป็นแรงดึงดูด แต่ในทำงกลับกันหำกทิศทำงกำรไหลของกระแสในลวดตัวน ำทั้งสองเส้น

             มีทิศทำงตรงข้ำมกัน ลวดตัวน ำทั้งสองเส้นจะเกิดแรงผลักกน
                                                            ั
   1   2   3   4   5   6