แม่เหล็กไฟฟ้า

ขอขอบคุณข้อมูลจากhttp://www.rmutphysics.com/charud/scibook/electric1/Electromagnetism.htm

    แม่เหล็กไฟฟ้า
            กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเส้นลวดจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กรอบๆเส้นลวด  ลักษณะของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับรูปร่างของเส้นลวดและกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นนี้ เขียนได้โดยวิธีเดียว กับสนามแม่เหล็กจาก แม่เหล็กถาวร  ผลที่เกิดขึ้นเรียกว่า  แม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งใช้สร้างแม่เหล็กที่มีกำลังสูง  และใช้สำหรับทำให้เกิดการเคลื่อนที่โดยกระแสไฟฟ้า 

                  แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnet)  เป็นโซลินอยด์ซึ่งมีแกนเป็นสารแม่เหล็กชั่วคราวทำให้มีอำนาจ แม่เหล็กหรือหมดอำนาจโดยเปิด-ปิดสวิตซ์  แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ทั่วไปถูกสร้างขึ้นให้ 2 ขั้วที่ต่างกัน อยู่ใกล้กันเพื่อให้ได้สนามแม่เหล็กความเข้มสูง  แม่เหล็กไฟฟ้ามีประโยชน์มากมาย ดังตัวอย่างข้างล่าง

 ประโยชน์ของแม่เหล็กไฟฟ้า (Applications  of  electromagnets) แม่เหล็กไฟฟ้ามีประโยชน์มากมาย  ใช้หลักการที่แม่เหล็กดูดแผ่นโลหะเมื่อว่างวงจรปิดซึ่งเป็นการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล  เช่นพลังงานเสียง
                  1. ออตไฟฟ้า (Applications  of  electromagnets)  เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดเสียงจากกระแสตรง  แผ่นโลหะจะถูกดูดโดยแม่เหล็กไฟฟ้า  ทำให้จุดสัมผัสแยกออก  มีผลให้กระแสที่เข้ามายังแม่เหล็กไฟฟ้าหยุดไหล  ดังนั้นแผ่นโลหะจึงดีดกลับ  เกิดขึ้นเช่นนี้เรื่อยๆ มีผลให้แผ่นโลหะสั่นเกิดเสียงออตขึ้น  ในกระดิ่งไฟฟ้ามีค้อนติดกับแผ่นโลหะใกล้กับกระดิ่งเมื่อแผ่นโลหะสั่นค้อนก็จะเคาะกระดิ่ง

                  2.  หูฟัง (Earpiece)  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนสัญญานไฟฟ้าเป็นคลื่อนเสียง ใช้แม่เหล็กถาวร ดูดแผ่นไดอะแฟรม ความแรงของแรงดึงดูดเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า  แผ่นไดอะแฟรมจะสั่นทำให้เกิดเสียง

                3.  รีเลย์ (Relay)  เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตซ์  ปิดวงจรโดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้า 
ใช้กระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยผ่านเข้าไปในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า  เพื่อเปิดสวิตซ์ให้กระแสไฟฟ้าปริมาณมากไหลในอีกวงจรหนึ่ง

                กฏว่ายน้ำของแอมแปร์  กล่าวว่า  ขั้วเหนือของเข็มทิศซึ่งวางอยู่ใกล้เส้นลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน จะเบนไปทางมือซ้าย ของคนที่ว่ายน้ำไปในทิศทางที่กระแสไหล  โดยหันหน้าเข้าหาเส้นลวด

 ขดลวด (Coil)  หมายถึง  ขดลวดหลายๆขดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน  ทำได้โดยใช้เส้นลวด  พันรอบวัตถุที่เป็นแกน  ตัวอย่างเช่น ขดลวดแบนและโซลินอยด์
  ขดลวดแบน  (Flat  coil  or  plane coil)  เป็นขดลวดที่มีความยาวน้อยเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลาง
  โซลินอยด์ (Solenoid)  เป็นขดลวดที่มีความยาวมากเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูย์กลางสนาม  แม่เหล็กที่เกิดจาก  โซลินอยด์คล้ายกับแท่งแม่เหล็ก  ตำแหน่งของขั้วขึ้นอยู่กับทิศของกระแสไฟฟ้า
    แกน (Core)  เป็นวัตถุที่ใช้เป็นแกนของขดลวดเป็นสิ่งบอกความเข้มสนามแม่เหล็ก  สารแม่เหล็กชั่วคราว  หรือเหล็กอ่อนทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูง  และนิยมใช้ทำแม่เหล็กไฟฟ้า

 กฏสกรูของแมกซ์เวลล์  กล่าวว่า ทิศของสนามแม่เหล็กรอบๆ  เส้นลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน  จะอยู่ในทิศสกรูหมุน  เมื่อขันสกรูเข้าไปตามทิศของกระแสไฟฟ้า

 กฏมือขวา (Right-hand grip rule)  กล่าวว่า ทิศของสนามแม่เหล็กรอบเส้นลวดอยู่ใน แนวนิ้วมือขวาที่กำรอบเส้นลวด  โดยที่นิ้วหัวแม่มือชี้ไปตามทิศของกระแสในเส้นลวด