Page 137 - physics5
P. 137
122 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า 123
ำ
ื
ิ
เม่อแขวนเส้นลวดมวล 25 กรัม ทาให้สปริงยืดออกเป็นระยะ x แล้ววางตัวน่งใน
1
แนวระดบรูป ข. แรงที่ทำาให้สปริงยืดคือ น้ำาหนักของเส้นลวด
ั
W = mg
-3
= (25 × 10 kg)(9.8 m/s )
2
= 0.245 N
เมื่อลวดตัวนำาหยุดนิ่งในแนวระดับได้ว่า
∑
F = 0
kx = mg
1
ำ
ื
แต่เม่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนาในทิศทาง +x จะเกิดแรงแม่เหล็กกระทาต่อ
ำ
เส้นลวดในทิศทางขึ้น จาก
F = IlB
B
F = (8 A)(0.10 m)(0.40 T)
B
= 0.32 N
แรงแม่เหล็กนี้ทำาให้สปริงหดกลับเป็นระยะ 1 เซนติเมตร
เมื่อพิจารณา ขนาดของแรงแม่เหล็กและน้ำาหนักของเส้นลวด พบว่า แรงแม่เหล็กที่มี
ทิศทางขึ้นมีค่ามากกว่าน้ำาหนักของเส้นลวด จึงทำาให้สปริงถูกอัดให้สั้นกว่าความยาว
-2
เดิมเป็นระยะ (1 × 10 ) − x เมตร
1
10 cm
F
B I
I F
x kx 1 mg 1 cm
1
mg
รูป ประกอบวิธีทำาสำาหรับปัญหาท้าทายข้อ 25 ข.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
