Page 24 - physics5

8 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า 9

ำ
ั
ำ
ำ
ื
ลวดตัวนาสองเส้นวางขนานกัน จะมีแรงกระทาระหว่างลวดตัวนาท้งสองเม่อมีกระแสไฟฟ้าผ่าน โดย
ั
ดึงดูดกันถ้ากระแสไฟฟ้าในลวดตัวนาท้งสองมีทิศทางเดียวกัน แต่ผลักกัน ถ้ากระแสไฟฟ้าในลวดตัวนาท้งสอง
ำ
ำ
ั
มีทิศทางตรงข้ามกัน
เมื่อนำาขดลวดตัวนำาจำานวน N รอบ ซึ่งมีพื้นที่หน้าตัด A วางในสนามแม่เหล็ก และมีกระแสไฟฟ้า
I ผ่าน โดยระนาบของขดลวดทำามุม θ กับสนามแม่เหล็ก B จะเกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทำาต่อขดลวด
มีขนาดเป็น M = NIABcosθ
แกลแวนอมิเตอร์เป็นเครื่องวัดทางไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวดสี่เหลี่ยมที่ติดเข็มชี้และหมุนได้คล่อง
อย่ในสนามแม่เหล็ก เม่อมีกระแสไฟฟ้าผ่าน ขดลวดจะหมุนพร้อมกับเข็มช้เบนไป และมอเตอร์ไฟฟ้า
ู
ื
ี
ู
ี
ื
ึ
กระแสตรงเป็นเคร่องมือเปล่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ประกอบด้วยขดลวดพันอย่กับแกนซ่ง
ื
หมุนได้คล่อง และอย่ในสนามแม่เหล็กเม่อมีกระแสไฟฟ้าผ่าน ขดลวดจะหมุนต่อเน่องรอบแกน การทางาน
ำ
ื
ู
ู
แกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้าใช้หลักโมเมนต์แรงค่ควบของขดลวดท่อย่ในสนามแม่เหล็ก และม ี
ู
ี
กระแสไฟฟ้าผ่าน ∆ φ
−
B
เมื่อมีฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลง Δφ ตัดขดลวดตัวนำา จะเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำา ε ในขดลวด
t ∆
B
ี
ตัวนาน้น เท่ากับอัตราการเปล่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กท่ผ่านขดลวดตัวนาน้น เม่อเทียบกับเวลา อธิบาย
ื
ำ
ั
ั
ี
ำ
∆ φ
ได้โดยกฎการเหน่ยวนาของฟาราเดย เขียนแทนด้วยสมการ ε − B เคร่องหมายลบหมายถึง
ื
์
ี
ำ
t ∆
ี
ำ
ำ
ำ
ี
ี
ำ
อีเอ็มเอฟเหน่ยวนาในขดลวดจะทาให้เกิดกระแสเหน่ยวนาในทิศทางท่จะทาให้เกิดสนามแม่เหล็กใหม ่
ขึ้นมาต้านการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่มาเหนี่ยวนำาและตัดผ่านขดลวดนั้นตามกฎของเลนส์
ี
ื
ำ
ู
เคร่องกาเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์เปล่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าประกอบด้วย ขดลวดพันอย่บน
ี
ั
ู
แกนท่หมุนได้คล่องอย่ในสนามแม่เหล็ก ปลายขดลวดท้งสองต่ออย่กับวงแหวนซ่งสัมผัสกับแปรงสัมผัส
ึ
ู
ื
ี
เม่อหมุนขดลวด จะทาให้ฟลักซ์แม่เหล็กท่ผ่านขดลวดมีการเปล่ยนแปลง เกิดอีเอ็มเอฟเหน่ยวนาในขดลวด
ี
ำ
ี
ำ
ี
ำ
ำ
ื
และเกิดกระแสไฟฟ้าเหน่ยวนาเม่อต่อแปรงกับอุปกรณ์ภายนอก จะเป็นเคร่องกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
ื
เมื่อใช้วงแหวนผ่าซีก และเป็นเครื่องกำาเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเมื่อใช้วงแหวนแยก
∆ φ ∆ φ
B
−
ี ์ −ε sin(ωt) B
t ∆ t ∆
อีเอ็มเอฟไฟฟ้ากระแสสลับเปล่ยนค่าตามเวลาในรูปของฟังก์ชันแบบไซน ตามสมการ ε(t) = 0
ื
ี
เม่อต่ออีเอ็มเอฟกับตัวต้านทาน กระแสไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลับ i ท่ผ่านตัวต้านทานและ
ความต่างศักย์ v ระหว่างปลายตัวต้านทานที่เวลา t ใด ๆ เป็นไปตามสมการ
i = I sin(ωt) และ v = V sin(ωt)
0
0
้
้
่
การระบคากระแสไฟฟาหรอความตางศกยของไฟฟากระแสสลบเปนคาคงตว ใชการเทยบคากบ
่
ุ
ั
ี
ั
ั
่
่
์
ั
็
้
ื
ำ
ี
ึ
์
ี
ไฟฟ้ากระแสตรงท่ให้กาลังไฟฟ้าท่เท่ากันแก่ตัวต้านทาน ซ่งเรียกว่า ค่ายังผล หรือ ค่ามิเตอร ค่าดังกล่าวเป็น
ค่าเฉลี่ยแบบรากที่สองของกำาลังสองเฉลี่ย หรือค่าอาร์เอ็มเอส โดย
I V
I 0 และ V 0
rms
2 rms 2
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี