Page 71 - physics5

56 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า 57

ด้วยเหตุนี้มุมที่ระนาบของขดลวดทำากับสนามแม่เหล็กจึงเท่ากับ 0 องศา นั่นคือ ระนาบของ

ขดลวดขนานกับสนามแม่เหล็กตลอดเวลา
จากสมการ M = NIABcosθ
ดังนั้นจะได้ M = NIABcos0 = NIAB
เนื่องจากจำานวนรอบของขดลวด N พื้นที่ระนาบของขดลวด A และสนามแม่เหล็ก B เป็น

ค่าคงตัว
ดังนั้น M ∝ I
เมื่อมีกระแสไฟฟ้าค่าหนึ่งผ่านขดลวดแกลแวนอมิเตอร์ ขดลวดจะหมุนด้วยโมเมนต์ของแรง
คู่ควบค่าหนึ่ง การหมุนของขดลวดเป็นเหตุให้เกิดแรงบิดกลับในสปริงก้นหอย ซึ่งต้านการหมุนของ

ขดลวด โดยพยายามบิดให้ขดลวดเบนกลับสู่ตำาแหน่งเดิม จนกระทั่งขดลวดหยุดนิ่งที่ตำาแหน่งหนึ่ง
นั่นคือ โมเมนต์ของแรงบิดกลับในสปริงมีทิศทางตรงข้ามกับโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทำาต่อขดลวด
และมีขนาดเท่ากันพอดีที่ตำาแหน่งนั้น ซึ่งจะได้
โมเมนต์ของแรงบิดกลับของสปริง = โมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทำาต่อขดลวด

ถ้าพิจารณาขณะขดลวดหมุนไปหยุด ณ ตำาแหน่งที่ทำามุม θ กับแนวเดิม จะได้
โมเมนต์ของแรงบิดกลับของสปริง = k' θ

เมื่อ k' คือ ค่าคงตัวโมเมนต์แรงบิดกลับของสปริงก้นหอย (torsion constant)
(k' คล้ายกับกรณีของสปริงในสมการ F = ks ซึ่งอยู่ในแนวแกนตามยาวของสปริง)

นั่นคือ k' θ = NIAB
θ NIAB
' k

เนื่องจาก k' N A และ B มีค่าคงตัว
ดังนั้น θ ∝ I
ี
ี
ี
การท่มุมท่ขดลวดเบนไปจากเดิมหรือมุมท่เข็มช้ของแกลแวนอมิเตอร์เบนไปจากเดิม
ี
แปรผันตาม I ทำาให้สามารถกำาหนดสเกลที่เข็มชี้เบน เพื่อระบุค่ากระแสไฟฟ้าได้

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี