Page 79 - physics5

64 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า ฟิสิกส์ เล่ม 5 ฟิสิกส์ เล่ม 5 บทที่ 15 | แม่เหล็กและไฟฟ้า 65

2. ขดลวดตัวนำารูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ามีพื้นที่ 10 ตารางเซนติเมตร วางอยู่ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก

ำ
ำ
ู
ขนาดเท่ากับ 5 เทสลา ถ้าจานวนขดของลวดตัวนาเท่ากับ 400 รอบ จงหาโมเมนต์ของแรงค่ควบ
ึ
ี
ื
ำ
ำ
ท่เกิดข้นเม่อระนาบขดลวดทามุม 60 องศากับทิศทางของสนามแม่เหล็ก (กาหนดให้กระแสไฟฟ้า
ที่ผ่านขดลวดเท่ากับ 6 แอมแปร์)
วิธีทำา โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่กระทำากับขดลวดเป็นไป ตามสมการ
M = NIABcosθ
แทนค่าได้ M = (400)(6A)(10 × 10 m )(5T)(cos60˚)
-4
-2
= 6 N m
ตอบ โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่เกิดขึ้นเท่ากับ 6 นิวตันเมตร
3. ขดลวดวงกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 เซนติเมตร จำานวน 12 รอบ มีกระแสไฟฟ้าผ่าน 5 แอมแปร์

วางอยู่ในสนามแม่เหล็กขนาด 0.6 เทสลา จงหา
ก. โมเมนต์ที่มากที่สุดของขดลวด
ึ
ึ
ข. มุมระหว่างระนาบของขดลวดกับสนามแม่เหล็กท่มีโมเมนต์เป็นคร่งหน่งของโมเมนต ์
ี
มากที่สุดที่กระทำาต่อขดลวด
วิธีทำา โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่กระทำากับขดลวดเป็นไป ตามสมการ
M = NIABcosθ

มีค่าสูงสุดเมื่อ cosθ = 1 จะได้ว่าโมเมนต์สูงสุดของขดลวด
M = NIAB

ก. โมเมนต์ที่มากที่สุดของขดลวด หาได้จากสมการ
M = NIAB
  0.08  2 
แทนค่าได้ M = (12) (5A π   2   m  (0.6T )
2
)


= 0.18 N m  
ข. ขณะที่โมเมนต์เป็นครึ่งหนึ่งของโมเมนต์ที่มากที่สุด จะได้ว่า
1

M = NIAB 
2

1
NIAB

้
ได cosθ = NIAB 
2

cosθ = 1
2
ดังนั้น θ = 60˚

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี