ฟิสิกส์ สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า

สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า

สรุปเนื้อหาเรื่อง สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า คืออะไร

แม่เหล็ก เป็นสารที่สามารถดูด-ผลักกันเอง และสามารถดูดพวกสาร แม่เหล็กได้โดยการเหนี่ยวนำ โดยปกติจะมี 2 ขั้ว คือ ขั้วเหนือ และขั้วใต้

  • แรงระหว่างขั้วเหนือกับขั้วเหนือ จะเกิด แรงผลัก
  • แรงระหว่างขั้วใต้กับขั้วใต้ จะเกิด แรงผลัก
  • แรงระหว่างขั้วใต้กับขั้วเหนือ จะเกิด แรงดูด

เมื่อนำแท่งแม่เหล็กแขวนให้วางตัวอยู่ในแนวระดับและสามารถหมุนได้อย่างอิสระแล้ว ขั้วเหนือของแท่งแม่เหล็กจะชี้ไปทางขั้วโลกเหนือ แสดงว่าที่ขั้วโลกเหนือจะมีสนามแม่เหล็กขั้วใต้ และที่ขั้วโลกใต้จะมีสนามแม่เหล็กขั้วเหนือ

สารแม่เหล็ก คือ สารที่เกิดแรงดูดกับแท่งแม่เหล็กได้ เช่น เข็มทิศ เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์

เส้นแรงแม่เหล็ก (Magnetic Line of Force) คือ เส้นที่แสดงทิศทางของแรงลัพธ์ที่แท่งแม่เหล็กทาต่อเข็มทิศหรือผงตะไบเหล็ก หรือเส้นที่แสดงทิศทางของสนามแม่เหล็กลัพธ์ที่จุดนั้นโดย

  • เส้นแรงแม่เหล็กรอบ ๆ แท่งแม่เหล็ก จะมีลักษณะเป็นเส้นโค้ง 2 มิติ และพุ่งจากขั้วเหนือไปขั้วใต้ แต่ภายในแท่งแม่เหล็ก เส้นแรงแม่เหล็กจะพุ่งจากขั้วใต้ไปขั้วเหนือ
  • เส้นแรงแม่เหล็กโลกบนพื้นที่เล็ก ๆ จะมีลักษณะเป็นเส้นขนานกันพุ่งไปทางทิศเหนือภูมิศาสตร์
  • เส้นแรงแม่เหล็กไม่ตัดกัน
  • บริเวณใดที่ไม่มีเส้นแรงแม่เหล็กผ่านบริเวณนั้นจะไม่มีสนามแม่เหล็ก และเรียกจุดนั้นว่า จุดสะเทิน (Neutural Point) ซึ่งแบ่งได้เป็น
    • จุดสะเทินที่เกิดจากแท่งแม่เหล็ก โดยไม่คำนึงถึงสนามแม่เหล็กโลก
    • จุดสะเทินที่เกิดจากแท่งแม่เหล็ก โดยมีสนามแม่เหล็กโลกมาเกี่ยวข้อง

สนามแม่เหล็ก หรือ Magnetic Field คือ บริเวณที่แท่งแม่เหล็กส่งแรงไปถึงสารแม่เหล็ก และประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ (ไม่มีผลต่อประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่ง) ตรวจสอบได้ด้วยผงตะไบเหล็ก หรือเข็มทิศ

 

สิ่งที่ควรรู้

  • ภายนอกแท่งเเม่เหล็ก เส้นแรงแม่เหล็กจะมีทิศพุ่งออกจากขั้วเหนือ (N) เเละพุ่งเข้าสู่ขั้วใต้ (S) เสมอ
  • ภายในแท่งเเม่เหล็ก เส้นแรงเเม่เหล็กจะมีทิศจากขั้ว S พุ่งเข้าสู่ขั้ว N เสมอ
  • Flux แม่เหล็ก คือ จำนวนเส้นแรงแม่เหล็ก ใกล้แท่งแม่เหล็กจะมี Flux แม่เหล็กมาก แต่หากห่างแท่งแม่เหล็กจะมี Flux แม่เหล็กน้อย
  • สนามแม่เหล็กสม่าเสมอ คือ การที่มีเส้นสนามแม่เหล็ก เป็นเส้นตรงขนานกัน มีทิศทาง เดียวกัน และมีค่าเท่ากันทุก ๆ ตำแหน่ง

 

สนามแม่เหล็กโลก

จากการสำรวจสนามแม่เหล็ก หรือเส้นแรงแม่เหล็กพบว่า โลกนั้น

ทำตัวเหมือนกับมีแท่งแม่เหล็กขนาดใหญ่อยู่ในใจกลางโลก ซึ่งเราเรียกว่า ” สนามแม่เหล็กโลก ”

แม่เหล็กโลกวางตัวโดยเอาขั้ว S อยู่ทางซีกโลกเหนือ และขั้ว N อยู่ทางซีกโลกใต้ แนวแกนของแม่เหล็กทำมุมประมาณ 17องศา กับแนวเหนือใต้ภูมิศาสตร์โลก

เนื่องจากขั้วแม่เหล็กชนิดเดียวกันจะผลักกัน และขั้วแม่เหล็กต่างชนิดกันจะดูดกัน ดังนั้น เข็มทิศซึ่งเป็นแม่เหล็กเมื่อวางไว้ในสนามแม่เหล็กโลก เข็มทิศจะต้องเอาขั้ว N ชี้ไปทางทิศเหนือ (เพราะขั้ว S
ของแม่เหล็กโลกอยู่ทางเหนือ) และเอาขั้ว S ชี้ไปทางใต้ ( เพราะขั้ว N ของแม่เหล็กโลกอยู่ทางใต้) เสมอ

สนามแม่เหล็กโลก

สนามแม่เหล็กโลก

สนามแม่เหล็กโลก

สนามแม่เหล็กโลก

สนามไฟฟ้า (Electric field)

ชนิดของประจุมี 2 แบบ คือ ประจุบวก และประจุลบ

  1. ประจุบวก คือ จานวนโปรตอนมากกว่าจานวนอิเล็กตรอน (p > e)
  2. ประจุลบ คือ จานวนอิเล็กตรอนมากกว่าโปรตอน (e > p)

หมายเหตุ วัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้า คือ มีโปรตอนเท่ากับจานวนอิเล็กตรอน (p = e)

ข้อควรรู้

  • ประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกันจะผลักกัน ประจุไฟฟ้าต่างชนิดกันจะดูดกัน
  • แรงดูดหรือแรงผลักนั้นเป็นแรงผลักนั้นเป็นแรงต่างกระทาร่วมกัน ตามกฎข้อที่ 3 ของนิวตัน
  • วัตถุที่มีประจุไฟฟ้าจะดูดวัตถุที่เป็นกลางเสมอ

สนามไฟฟ้า (E) คือ แรงที่กระทำต่อประจุทดสอบหนึ่งหน่วยซึ่งวางไว้ที่ตำแหน่งใด ๆ เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น นิวตันต่อคูลอมบ์

ภาพ.png

โดยทิศของแรง F จะเป็นทิศเดียวกับสนามไฟฟ้า E เมื่อ q เป็นประจุบวก แต่ทิศของแรง F จะเป็นทิศตรงข้ามกับสนามไฟฟ้า E เมื่อ q เป็นประจุลบ

เส้นแรงไฟฟ้า ต้องมีคุณสมบัติ ดังนี้

  • ประจุบวกเส้นแรงไฟฟ้าพุ่งออก
  • ประจุลบเส้นแรงไฟฟ้าพุ่งเข้า
  • มีทั้งประจุบวกและลบเส้นแรงไฟฟ้าจะพุ่งจากบวกไปลบ
  • เส้นแรงไฟฟ้าจะไปหยุดนิ่งที่ผิวของตัวนาทรงกลมไม่พุ่งเข้าไปข้างใน

 

แรงในสนามไฟฟ้า

ในบริเวณสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ ถ้ามีประจุไฟฟ้าอยู่ในบริเวณ จะเกิดแรงกระทาบนประจุไฟฟ้า ทำให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในสนามไฟฟ้า

สูตรสนามไฟฟ้า

สูตรสนามไฟฟ้า

สูตรสนามไฟฟ้า

ตัวอย่างข้อสอบ สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า

1. สนามแม่เหล็กที่เกิดจากแท่งแม่เหล็กมีคุณสมบัติ
1. เป็นปริมาณเวกเตอร์
2. มีความเข้มสม่าเสมอทุก ๆ จุด
3. มีทิศจากขั้วใต้ไปยังขั้วเหนือผ่านภายในแท่ง
4. มีแรงกระทาต่อสารแม่เหล็กที่วางในบริเวณนั้น
คำตอบที่ถูกต้องคือข้อใด

ก. ข้อ 1 , 2 และ 3
ข. ข้อ 1 , 2 และ 4
ค. ข้อ 1 , 3 และ 4
ง. ข้อ 2 , 3 และ 4

2. สนามแม่เหล็กจะไม่มีผลต่อข้อใด

ก. ประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่ง
ข. ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่
ค. แม่เหล็กถาวรที่อยู่นิ่ง
ง. แม่เหล็กถาวรที่เคลื่อนที่

3. ข้อความใดแสดงความหมายของ “จุดสะเทิน” ได้ถูกต้องที่สุด

ก. ตำแหน่งที่ไม่มีเส้นแรงแม่เหล็กผ่าน
ข. ตำแหน่งที่ไม่มีแรงกระทาต่อเข็มทิศ
ค. ตำแหน่งที่มีสนามแม่เหล็กมารวมกันแล้วเป็นศูนย์
ง. ตำแหน่งที่เข็มทิศจะวางตัวในแนวใดก็ได้

4. อนุภาคมีประจุไฟฟ้าบวกวิ่งตัดสนามแม่เหล็กโดยไม่ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก แนวทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคนี้เป็นอย่างไร

ก. เส้นตรง
ข. วงกลม
ค. วงรี
ง. เกลียว

5. อะไรบ้างที่มีผลต่อทิศทางของแรงที่กระทาต่ออนุภาคมีประจุที่วิ่งในแนวตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก

ก. ทิศทางของสนามแม่เหล็ก
ข. ขนาดของประจุ
ค. ขนาดของสนามแม่เหล็ก
ง. ชนิดของประจุ

 

ฟิสิกส์ ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้าง

การเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย ตั้งแต่ฟิสิกส์ ม.4 ฟิสิกส์ ม.5 หรือ ฟิสิกส์ ม.6 นอกจากเรื่องสนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้าที่จะต้องเจอแล้ว การเรียนวิชานี้ยังครอบคลุมไปถึงเรื่องอื่นๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องการเคลื่อนที่แนวตรง, การเคลื่อนที่แบบต่างๆ, กฎนิวตัน, โมเมนตัม, การหมุน, งานและพลังงาน, แรงและกฏการเคลื่อนที่, การเคลื่อนที่แนวโค้ง, การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย, สมดุลกล, คลื่นกล, คลื่นเสียง, แสง, ของไหล, ของแข็งและของไหล, ความร้อน, ไฟฟ้าสถิต, ไฟฟ้ากระแสสลับ, ฟิสิกส์อะตอม, ฟิสิกส์นิวเคลียร์ , ไฟฟ้ากระแสตรง และอื่น ๆ ดังนั้น ใครที่กำลังเตรียมตัวจะเลือกเรียนสายวิทย์ หรือกำลังเรียนสายวิทย์อยู่ ก็จะต้องเจอกับการเรียนเรื่องต่าง ๆ เหล่านี้อย่างแน่นอน

 

ครู ฟิสิกส์

 

คอร์สเรียน Private ตัวต่อตัว

เป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้

 

เรียน ติว ฟิสิกส์ สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า ตัวต่อตัว
จำนวนนักเรียน จำนวนชั่วโมง

10 ชม.
recommemded
20 ชม.

30 ชม.

40 ชม.
1 คน 8,000 ฿ 16,000 ฿ 24,000 ฿ 32,000 ฿
2 คน
( ประหยัดถึง 25% )
12,000 ฿ 24,000 ฿ 36,000 ฿ 48,000 ฿
3 คน
( ประหยัดถึง 40% )
14,400 ฿ 28,800 ฿ 43,200 ฿ 57,600 ฿
แถมฟรี 2 ชม. แถมฟรี 4 ชม.
หมายเหตุ :
คอร์สเรียนส่วนตัวออนไลน์ ผ่านทาง Zoom ผู้เรียนสามารถเลือกวันและเวลา เรียนเองได้

 

เนื่องจากมีผู้โทรเข้ามาปรึกษาจำนวนมาก
หากต้องการสอบถามเร่งด่วน ติดต่อได้ที่
LINE ID: @chulatutor