Page 3 - สาระสำคัญฟิสิกส์บทที่ 15
P. 3
15.5 แรงกระท าต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็ก
เมื่อน ำลวดตัวน ำตรงที่มีกระแสไฟฟ้ำ ไหลผ่ำนมำขดให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมมุมฉำกมีพื้นที่ และน ำไปวำงใน
ิ
ั
สนำมแม่เหล็ก Β โดยให้ขดลวดขนำนกับทศของสนำมแม่เหล็ก จะท ำให้เกิดแรงสองแรงบนขดลวดด้ำนที่ตั้งฉำกกบทิศ
ของสนำมแม่เหล็กโดยแรงสองแรงนี้มีขนำดเท่ำกันและทิศตรงข้ำมกัน เรียกแรงที่เกิดขึ้นนี้ว่ำแรงคู่ควบ แรงคู่ควบท ำให้
ี
เกิดกำรหมุนของขดลวดนอกจำกนี้สำมำรถหำโมเมนต์ของแรงคู่ควบ ที่กระท ำกับลวดจำก = ในกรณที่
ระนำบของขดลวดท ำมุม θ กับทิศของสนำมแม่เหล็ก โมเมนต์ของแรงคู่ควบจะหำได้ดังนี้ = cos ถ้ำ
ขดลวดมีลวดพัน รอบสำมำรถหำโมเมนต์ของแรงคู่ควบจะหำได้ดังนี้ = cos
15.6 การประยุกต์ผลของสนามแม่เหล็กต่อตัวน าที่มีกระแสไฟฟ้าผ่าน
้
หลักกำรจำกโมเมนต์ของแรงคู่ควบน ำไปใช้สร้ำง แกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟำกระแสตรง โดยอุปกรณ์ทั้งสองมี
หลักกำรดังนี้
แกลแวนอมิเตอร์(galvanometer) เป็นเครื่องวัดไฟฟ้ำ ประกอบด้วยขดลวดที่หมุนได้รอบแกนวำงอยู่ใน
สนำมแม่เหล็กถำวร เมื่อมีกระแสไฟฟำผ่ำนขดลวดจะท ำให้เกิดโมเมนต์แรงคู่ควบบนขดลวดท ำให้เข็มชี้หมุน เนื่องจำกเข็ม
้
ติดชี้ติดกับแกนหมุนของขดลวด มุมเบนของเข็มชี้ขึ้นอยู่กับค่ำกระแสไฟฟ้ำที่ผ่ำนขดลวด และกำรที่เข็มชี้หยุดอยู่ที่มุมๆ
หนึ่งเกิดจำกกำรท ำงำนของสปริงก้นหอย โดยเมื่อโมเมนต์คู่ควบของขดลวดเท่ำกับโมเมนต์ของแรงบิดกลับของสปริงก้น
หอบจะท ำให้เข็มหยุดที่มุมๆหนึ่ง และเข็มจะชี้กลับมำที่ค่ำเริ่มต้นขณะที่ไม่มกระแสไฟฟ้ำผ่ำนขดลวด กำรสร้ำงสเกลเพื่อ
ี
อ่ำนกระแสไฟฟ้ำท ำได้โดยผ่ำนกระแสไฟฟ้ำที่ทรำบค่ำเข้ำไปในขดลวดแล้วขีดสเกลให้ตรงค่ำกระแสไฟฟ้ำนั้นๆ
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง(DC motor) เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงำนไฟฟ้ำเป็นพลังงำนกล ประกอบด้วย ขดลวด
ที่หมุนรอบแกนวำงอยู่ในสนำมแม่เหล็ก เมื่อกระแสไฟฟ้ำผ่ำนขดลวด ขดลวดจะเกิดโมเมนต์แรงคู่ควบท ำให้ขดลวด
หมุนรอบแกนหมุน โมเมนต์ของแรงคู่ควบจะท ำให้ขดลวดหมุนแต่ขดลวดจะไม่ได้หมุนต่อเนื่องในทิศทำงเดียวเนื่องจำก
ื่
ขณะที่ขดลวดหมุนไปจนระนำบของขดลวดตั้งฉำก เพอจะท ำให้ขดลวดหมุนไปทำงเดียวอย่ำงต่อเนื่อง จึงต้องใช้คอมมวเต
ิ
เตอร์วงแหวนผ่ำซีกและแปรงสัมผัส
