บทที่ 6

เอกสารประกอบการเรยี น แผนการเรียนท่ี 6 เรอ่ื ง: แม่เหลก็ และการนาไปใช้งาน ประวตั กิ ารค้นพบแมเ่ หล็ก มนุษยเ์ ริม่ ตน้ รจู้ กั อำนำจกำรดงึ ดดู ของแมเ่ หลก็ เมอื่ ประมำณ 2000 ปีมำแลว้ โดยชำวกรีกโบรำณเป็น ผคู้ น้ พบเป็นครง้ั แรก จำกกำรสงั เกตวำ่ หินบำงชนดิ สำมำรถดดู ใหต้ ดิ กบั เหล็กได้ เนือ่ งจำกหนิ ชนดิ นถี้ กู คน้ พบท่ี แมกนเี ซีย (Magnesia) ในเอเชยี ไมเนอร์ จงึ ตง้ั หนิ ชนดิ นวี้ ำ แมกนีไตท์ (Magnetite) ตอ่ มำนกั วิทยำศำสตร์ พบวำ่ ถำ้ นำเอำหินชนดิ นมี้ ำแขวนดว้ ยเชือก จะทำใหม้ นั วำงตวั เองเป็นแนวเหนือและแนวใต้ ซง่ึ สำมำรถ นำมำใชท้ ำเป็นเข็มทศิ ได้ ชนิดของแม่เหลก็ แม่เหล็กแบ่งออกไดเ้ ป็น 2 ชนดิ คอื 1. แม่เหล็กถำวร (Permanent Magnet) 2. แม่เหลก็ ประดษิ ฐ์ (Artificial Magnet) แมเ่ หลก็ ถาวร (Permanent Magnet) สภำพของสำรทดี่ ึงดดู เหลก็ ไดเ้ รยี กว่ำมสี ภาพเป็ นแม่เหลก็ ในสภำพท่ีสำรนนั้ ไม่ไดเ้ ป็น แม่เหลก็ โมเลกุลที่อยใู่ นเนอื้ สำรจะวำงตวั ไมเ่ ป็นระเบยี บ ทำใหอ้ ำนำจแม่เหลก็ หกั ลำ้ งกนั เองและไม่สำมำรถ แสดงอำนำจแมเ่ หลก็ ออกมำได้ เรียกสำรประเภทนวี้ ่ำ “สารแมเ่ หลก็ ” และเมอื่ สำมำรถทำใหโ้ มเลกลุ ของสำร แมเ่ หล็กเรยี งตวั เป็นระเบยี บได้ จะทำใหส้ ำรนน้ั แสดงอำนำจแม่เหลก็ ออกมำ จึงเรียกว่ำ “แม่เหลก็ ” ขั้วแมเ่ หลก็ (Pole) เมือ่ นำผงตะไบเหลก็ มำโรยลงบนแทง่ แม่เลก็ บรเิ วณที่มผี งตะไบอยู่ มำกทสี่ ดุ จะเรียกว่ำ ข้ัวแมเ่ หลก็ ซง่ึ ในบริเวณนจี้ ะมอี ำนำจกำรดงึ ดดู มำกที่สดุ น่นั เอง สนามแมเ่ หลก็ เมือ่ นำแผ่นกระจกวำงอยู่บนแทง่ เหลก็ แลว้ พน่ ตะไบเหล็กลงไปจะเหน็

ไดว้ ่ำ ผงตะไปนน้ั จะเรยี ง ตวั เป็นเสน้ เลก็ ๆ จำกปลำยดำ้ นหนึ่งไปถงึ ปลำยอีกดำ้ นหนงึ่ ซงึ่ เรยี กว่ำ เส้นแรง แมเ่ หลก็ โดยมกี ำรตกลงกนั ว่ำเสน้ แรงแมเ่ หลก็ จะออกจำกขว้ั เหนอื ไปส่ขู ว้ั ใต้ วธิ ีทาสารแม่เหลก็ ให้เป็ นแม่เหล็ก กำรทำสำรแม่เหลก็ ใหเ้ ป็นแมเ่ หล็กกค็ ือ กำรพยำยำทำใหโ้ มเลกุลของสำรแมเ่ หลก็ เรยี งตวั ในทิศทำง เดยี วกนั สำมำรถทำไดโ้ ดยใชแ้ ท่งเหลก็ ถผู วิ ของชนิ้ เหลก็ ทย่ี งั ไม่ไดเ้ ป็นแมเ่ หลก็ ในทิศทำงเดยี วซำ้ ๆ กนั สนำมแมเ่ หลก็ จะบงั คบั ใหโ้ มเลกลุ ของเหลก็ วำงตวั ไปในทศิ ทำงเดยี วกนั อีกวธิ หี นึ่งโดยกำรนำลวดตวั นำที่หมุ้ ฉนวนมำพนั รอบแทง่ ชนิ้ เหลก็ ทีไ่ มเ่ ป็นแมเ่ หลก็ แลว้ ต่อลวดตวั นำเขำ้ กบั ไฟฟำ้ กระแสตรง กระแสไฟฟำ้ จะทำให้ เกดิ สนำมแม่เหลก็ ซึง่ จะเหนยี่ วนำใหช้ นิ้ เหลก็ เป็นแมเ่ หลก็ เม่ือนำแทง่ แมเ่ หล็กสองแทง่ มำวำงใกลก้ นั โดยในครง้ั แรกใหว้ ำงขว้ั ทเี่ หมอื นกนั เขำ้ หำกนั และครงั้ ที่ สองวำงขวั้ ท่ีตำ่ งกนั เขำ้ หำกนั จำกนนั้ พน่ ผงตะไบเหล็กลงไป จะไดว้ ่ำ ขว้ั แมเ่ หล็กทง้ั สองทเ่ี หมือนกนั เสน้ แรง แมเ่ หล็กทเ่ี กิดขนึ้ จะเกิดกำรผลกั กนั สว่ นขวั้ แมเ่ หลก็ ท่ตี ่ำงกนั เสน้ แรงแมเ่ หลก็ ทเี่ กดิ ขนึ้ จะดดู เขำ้ หำกนั สรุปไดว้ ำ่ นำมแม่เหลก็ จะออกจำกขว้ั เหนือไปยงั ขว้ั ใต้ ขวั้ แม่เหล็กท่เี หมือนกนั จะผลกั กนั และขว้ั แม่เหลก็ ต่ำงกนั จะดดู กนั แมเ่ หลก็ ประดิษฐ์ (Artificial Magnet) หรือแม่เหลก็ ไฟฟ้า (Electro Magnet) แม่เหล็กไฟฟำ้ (Electro Magnet) เป็นแม่เหลก็ ที่มนุษยค์ ดิ ขนึ้ มำ เมือ่ ปล่อยกระแสไฟฟ้ำใหไ้ หลผ่ำน เขำ้ ไปในเสน้ ลวดตวั นำ แลว้ เอำเข็มทศิ เขำ้ ใกลเ้ สน้ ลวดตวั นำนนั้ จะปรำกฏวำ่ เข็มทศิ เกดิ กำรเบยี่ งเบนได้ น่นั ย่อมแสดงใหเ้ หน็ ไดว้ ่ำ เกดิ สนำมแมเ่ หลก็ ขนึ้ ในบรเิ วณโดยรอบของลวดตวั นำนน้ั น่นั เอง ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า สนำมแมเ่ หลก็ ทเี่ กดิ ขนึ้ รอบ ๆ ตวั นำจะมที ศิ ทำงตำมทศิ ทำงกำรไหลของกระแสไฟฟ้ำในตวั นำนน้ั โดย กำรกำหนดว่ำ ถำ้ กระแสไหลเขำ้ ตวั นำ จะมที ศิ ทำงสนำมแม่เหลก็ ตำมเข็มนำฬกิ ำ และถำ้ กระแสไหลออกจำก ตวั นำ จะมที ศิ ทำงสนำมแมเ่ หลก็ ทวนเขม็ นำฬกิ ำ

กฎมอื ขวา (Right Hand Rule) ในกำรหำสนำมแม่เหล็กทเี่ กดิ ขนึ้ รอบ ๆ ตวั นำจะใชน้ วิ้ หวั แมม่ อื ขวำแสดงทิศทำงของกระแสไฟฟ้ำ และ ใชน้ วิ้ มอื ทงั้ สี่แสดงทศิ ทำงของเสน้ แรงแมเ่ หล็กทเี่ กดิ ขนึ้ เม่ือตวั นำสองเสน้ วำงอยู่ใกลก้ นั และมีกระแสไฟฟำ้ ไหลผำ่ นตวั นำทงั้ สองในทศิ ทำงเดียวกนั สนำมแม่เหลก็ ทเ่ี กิดขนึ้ โดยรอบตวั นำจะเสรมิ กนั และจะเกดิ แรงดึงดดู สำยทงั้ สองเขำ้ หำกนั แตถ่ ำ้ กระแสไฟฟำ้ ท่ไี หลผำ่ นตวั นำทง้ั สองมที ิศทำงไหลตรงขำ้ มกนั สนำมแมเ่ หล็กทีเ่ กิดรอบ ๆ ตวั นำจะผลกั ดนั กนั ขนึ้ ข้วั แม่เหลก็ ของขดลวด เมอื่ นำเสน้ ลวดมำดดั เป็นวง วงลวดนเี้ รำเรยี กวำ่ ขดลวด (Coil) เสน้ แรงที่อยใู่ นวงขดลวดจะอยกู่ นั หนำแนน่ ยิง่ ขนึ้ โดยทจ่ี ำนวนเสน้ แรงทงั้ หมดคงเท่ำเดิมเหมอื นกบั ตอนเป็นเสน้ ตรง ในกรณที ่ขี ดเสน้ ลวดใหเ้ ป็น วง เสน้ แรงแมเ่ หล็กจะกระจุกกนั อยู่ในทว่ี ำ่ งซง่ึ เป็นวงเท่ำนนั้ เสน้ แรงแมเ่ หลก็ ในวงจะเกิดกำรเสริมกนั ในทิศทำง เดยี วกนั ทำใหส้ นำมแมเ่ หลก็ นเี้ หมือนกนั สนำมแมเ่ หลก็ ของแท่งแม่เหลก็ ถำ้ หำกขดลวดมจี ำนวนรอบมำกขนึ้ เรำเรียกวำ่ โซลีนอยด์ ซ่งึ เม่ือผำ่ นกระแสไฟฟ้ำเขำ้ ในขดลวดนจี้ ะ มีสนำมแมเ่ หลก็ เกิดขนึ้ อีกเชน่ กนั สนำมแม่เหลก็ นีจ้ ะเสรมิ กนั และจะมคี วำมหนำแน่นของสนำมแมเ่ หลก็ มำก ขนึ้ เป็นทวีคณู ตำมจำนวนรอบของขดลวดทพ่ี นั ถำ้ นำเอำแท่งเหลก็ มำวำงอยภู่ ำยในขดลวดนี้ ก็จะทำใหโ้ มเลกลุ ของแทง่ เหลก็ เรียงกนั เป็นระเบยี บตำม ทิศทำงของสนำมแมเ่ หล็กที่เกิดขนึ้ จำกขดลวดนน้ั และจะแสดงอำนำจแมเ่ หลก็ ออกมำ วิธีการหาขั้วแมเ่ หลก็ โดยใชก้ ฎมอื ขวา (Right Hand Rule) ใหใ้ ชม้ ือขวำกำรอบ ๆ ขดลวด โดย ใหน้ วิ้ ทงั้ สเี่ วียนตำมทศิ ทำงของกระแสไฟฟำ้ ที่ไหลในขดลวด จะไดว้ ่ำนวิ้ หวั แม่มือจะชขี้ ว้ั เหนอื ของขว้ั แม่เหล็กไฟฟ้ำ การทาให้สูญเสียอานาจแม่เหล็ก กำรทำใหแ้ มเ่ หลก็ สญู เสียอำนำจแมเ่ หลก็ ตอ้ งทำใหโ้ มเลกลุ ของแม่เหลก็ นน้ั เรยี งตวั ไม่เป็นระเบยี บ เพ่ือใหส้ นำมแม่เหลก็ ของแตล่ ะโมเลกลุ หกั ลำ้ งซึง่ กนั และกนั ถำ้ เรำนำเอำแทง่ แมเ่ หลก็ มำเผำใหร้ อ้ น ควำมรอ้ น นจี้ ะทำใหโ้ มเลกลุ ของแท่งแมเ่ หลก็ เปลยี่ นแปลงไปจำกเดมิ หรือเรำตแี ท่งแมเ่ หล็กแรง ๆ จะทำใหโ้ มเลกลุ ของ

แมเ่ หลก็ นน้ั เรยี งตวั ใหม่ขนึ้ ได้ หรอื นำเอำแทง่ แมเ่ หล็กใส่ในขดลวดผำ่ นกระแสไฟฟ้ำสลบั ซึง่ กระแสไฟฟ้ำสลบั จะเกดิ กำรเปลยี่ นแปลงตลอดเวลำ ทำใหส้ นำมแม่เหล็กของขดลวดเปลยี่ นตำม ยอ่ มทำใหแ้ ท่งแมเ่ หลก็ นน้ั มี โมเลกุลทเี่ รียงตวั ใหม่ตำมทิศทำงของสนำมแมเ่ หลก็ ทเี่ ปลย่ี นไปอยำ่ งไม่เป็นระเบียบ การใชง้ านของแม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟำ้ ไดม้ ีบทบำทตอ่ กำรใชง้ ำนในปัจจบุ นั เพรำะทำไดง้ ่ำยและสำมำรถควบคมุ อำนำจของ สนำมแมเ่ หลก็ ไดง้ ำ่ ยดว้ ย ทง้ั ยงั ใหอ้ ำนำจกำรดึงดดู ทีส่ งู งำนทใี่ ชก้ นั มำกคืองำนเก่ยี วกบั ระบบไฟฟำ้ ทง้ั ทำงดำ้ นกำรทำงำนแบบท่วั ๆ ไป ซึ่งเป็นตวั ควบคมุ และเป็นตวั ปอ้ งกนั เชน่ โซลนี อยด์ กระดิง่ ไฟฟ้ำและออด ไฟฟำ้ เซอรก์ ทิ เบรคเกอร์ รเี ลย์ มอเตอร์ เครอื่ งกำเนิดไฟฟำ้ มิเตอรว์ ดั ไฟ ที่แยกเศษเหลก็ ป่ันจ่นั แมเ่ หล็กไฟฟำ้ โทรเลข โทรศพั ท์ เป็นตน้ ในทนี่ จี้ ะกล่ำวถงึ อปุ กรณท์ จ่ี ำเป็นและพบเห็นกนั อยบู่ อ่ ย ๆ โซลนี อยด์ (Solenoid) โซลนี อยด์ (Solenoid) ประกอบดว้ ยขดลวดและแกนเหลก็ ซ่งึ เคล่ือนที่ได้ และสอดอยใู่ นรูตรงกลำงของ ขดลวด เม่อื ตอ่ กระแสไฟฟ้ำใหก้ บั ขดลวดของโซลนี อยด์ จะเกดิ เสน้ แรงแมเ่ หล็กขนึ้ เสน้ แรงแมเ่ หล็กจะพยำยำม วำงแนวเสน้ ทำงเดนิ ระหวำ่ งขวั้ แมเ่ หล็กทสี่ นั้ ทส่ี ดุ เทำ่ ทจ่ี ะเป็นไปได้ เสน้ แรงแมเ่ หลก็ จะทำใหเ้ กิดแรงดงึ ดดู บน แกนเหลก็ ทเี่ คลอ่ื นที่ได้ และดึงแกนเหลก็ เขำ้ ไปอยตู่ รงกลำงขดลวด ทำใหส้ ปรงิ ท่ตี อ่ อยทู่ ำงอีกดำ้ นหน่งึ ถกู ยดื ออก เมอื่ หยุดปอ้ นกระแสไฟฟำ้ เขำ้ ในขดลวดของโซลนี อยด์ แรงดึงดดู เนอื่ งจำกอำนำจแม่เหลก็ ไฟฟ้ำจะ หมดไป สปริงจะดึงแกนเหลก็ ใหก้ ลบั มำอยตู่ ำแหน่งเดิม จำกตวั อย่ำงอนั นี้ เป็นวิธีกำรที่นยิ มใชก้ นั มำกในกำร เปลย่ี นพลงั งำนไฟฟ้ำใหเ้ ป็นพลงั งำนกล (มกี ำรเคลือ่ นท)ี่ โดยผ่ำนทำงแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ำ ในกำรใชง้ ำนดำ้ นอื่น ๆ อำจจะมกี ำ้ หนรอื คำนมำตอ่ เชือ่ มแกนเหลก็ ทเ่ี คล่อื นทไี่ ด้ กำรนำโซลนี อยดไ์ ปใชง้ ำน เช่น ใชเ้ ป็นตวั บงั คบั กำร ปิดเปิดของท่อนำ้ รอ้ นและนำ้ เยน็ ในเครอ่ื งซกั ผำ้ หรอื ใชท้ ำกร่งิ เคำะใหเ้ สียงดงั ขนึ้ โดยป่มุ กดจะอยทู่ ี่ประตู และ

ตวั เคำะซ่งึ ประกอบดว้ ยโซลีนอยดก์ บั แผ่นเหลก็ จะอยใู่ นบำ้ น เม่ือกดป่มุ แกนเหล็กจะถกู ดดู และเคำะแผ่นเหลก็ ทำใหเ้ กิดเสียง กระดิง่ ไฟฟ้าและออดไฟฟ้า กระด่งิ ไฟฟ้าทใ่ี ชก้ นั อยู่อำศยั หลกั กำรอำนำจแมเ่ หล็กไฟฟ้ำ ซึง่ เมอื่ ปล่อยกระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำน เสน้ ลวดตวั นำทพ่ี นั อยรู่ อบ ๆ เหล็กอ่อน อำนำจในกำรดึงดดู คนั เคำะทำใหเ้ กดิ เสียง แตเ่ มื่อไมม่ กี ระแสไฟฟำ้ ไหลอำนำจแม่เหลก็ กจ็ ะหมดไป เหลก็ ออ่ นทไี่ มส่ ำมำรถทจี่ ะดดู คนั เคำะไดอ้ ีก สว่ นประกอบที่สาคญั ของกระดิ่งไฟฟ้า แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า ซึง่ ประกอบดว้ ยแท่งเหลก็ อ่อนทมี่ ีขดลวดตวั นำพนั อยู่รอบ ๆ อำจจะมเี พยี งแท่ง เหลก็ อ่อน อารเ์ มเจอร์ (Armature) เป็นแผน่ เหลก็ อ่อน หรือเป็นกำ้ นของคนั เคำะทีถ่ ูกดงึ ดดู ดว้ ยอำนำจของ แมเ่ หล็กไฟฟำ้ สำหรบั เป็นตวั เคำะใหเ้ กิดเสียง ฝากระดง่ิ เป็นอปุ กรณท์ ที่ ำใหเ้ กิดเสยี งกงั วำน เม่ือฝำกระดงิ่ นถี้ ูกคนั อำรเ์ มเจอรม์ ำ กระทบ ส่วนประกอบอน่ื ๆ ซึ่งไดแ้ ก่ เหล็กสปริงยึดกำ้ นของอำรเ์ มเจอร์ แท่นยึดฝำครอบ กระดิง่ ขวั้ ตอ่ ไฟแบตเตอรีห่ รอื ไฟฟ้ำ สวิตชก์ ด เป็นตน้ การทางานของกระด่ิงไฟฟ้า เม่อื กดสวติ ชจ์ ะทำใหว้ งจรไฟฟ้ำปิดหรือครบวงจร กระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนขดลวดตวั นำที่ พนั อยู่รอบ ๆ เหลก็ อ่อน ทำใหเ้ หลก็ อ่อนกลำยสภำพเป็นแท่งแมเ่ หลก็ ไฟฟำ้ มอี ำนำจในกำรดงึ ดดู คนั เคำะหรอื อำรเ์ มเจอรก์ จ็ ะกระทบกบั ฝำกระดง่ิ ทำใหเ้ กดิ เสยี งดงั ขนึ้ ทนั ทนี น้ั เหล็กสปรงิ ทยี่ ดึ กำ้ นอำรเ์ มเจอร์ ซ่งึ ปลำยขำ้ ง หนงึ่ ยดึ กบั สกรหู รือตะปแู ละเป็นจดุ สมั ผสั ของวงจรไฟฟำ้ จะแยกตวั ออกหำ่ งจำกจุดสมั ผสั ทำใหก้ ระแสไฟฟ้ำไม่ ครบวงจร หรือวงจรไฟฟำ้ เปิด กระแสไฟฟำ้ จะหยดุ ไหลและแมเ่ หล็กไฟฟ้ำหมดอำนำจลง อำรเ์ มเจอรจ์ ะดดี ตวั กลบั ไปสมั ผสั กบั สกรูอีก ทำใหว้ งจรไฟฟำ้ ปิดตำมเดิมและดดู ใหอ้ ำรเ์ มเจอรเ์ ขำ้ ไปหำฝำกระด่งิ อกี เป็นเช่นนี้ สลบั กนั ไป ขณะทก่ี ำ้ นอำรเ์ มเจอรเ์ คล่ือนทีเ่ พรำะถกู ดึงดดู ดว้ ยอำนำจแม่เหลก็ ไฟฟำ้ นนั้ มนั กจ็ ะเคำะกบั ฝำ กระด่ิงทกุ ครง้ั ไป และเนอ่ื งจำกกำรเคลอ่ื นทเ่ี ขำ้ ออกของอำรเ์ มเจอรร์ วดเรว็ มำก กำ้ นของอำรเ์ มเจอรจ์ ึงเคำะ กระดิ่งใหม้ เี สยี งดงั ตดิ ต่อกนั ไป

สำหรบั ออดไฟฟ้าก็มกี ำรทำงำนโดยหลกั กำรเดียวกบั กระดงิ่ ไฟฟ้ำ เพยี งแต่วำ่ ไมม่ ีกำ้ น เคำะและฝำกระดงิ่ เทำ่ นนั้ อำรเ์ มเจอรข์ องออดจะส่นั เมื่อมอี ำนำจของแมเ่ หลก็ ไฟฟำ้ ดดู และปลอ่ ย อำรเ์ มเจอร์ จะส่นั 100 ครง้ั ตอ่ วินำทีเม่ือกระแสไฟสลบั ที่ใชต้ ำมบำ้ นมคี วำมถี่ 50 เฮิรท์ เซอรก์ ทิ เบรคเกอร์ (Circuit Breaker) เซอรก์ ทิ เบรคเกอร์ (Circuit Breaker) ใชป้ อ้ งกนั วงจรไฟฟ้ำเมอ่ื เกดิ กำรลดั วงจรหรือโอเวอรโ์ หลด ซงึ่ เหมอื นกบั ฟิวส์ เพียงแตว่ ำ่ ฟิวสน์ นั้ จะหลอมละลำยและขำด แตเ่ ซอรก์ ทิ เบรคเกอร์ จะทำงำนหรอื ทรปิ (trip) ใหโ้ ลหะ 2 ชนิ้ ซงึ่ เรยี กว่ำ หน้าสมั ผสั (Contact บำงทีนยิ มเรยี กวำ่ คอนแทค) เปิดวงจร แต่สำมำรถรเี ซท (Reset) หรอื จดั ใหเ้ ซอรก์ ิทเบรคเกอรใ์ ชง้ ำนไดอ้ ีก จำกรูปท่ี 6.16 แสดงกำรทำงำนของเซอรก์ ิทเบรคเกอรแ์ บบง่ำย ๆ ในสภำวะทที่ ำงำนปกติ กระแสไฟฟำ้ จะไหลจำกขวั้ บวกของแบตเตอร่ผี ่ำนหนำ้ สมั ผสั 2 ชดุ ซง่ึ ถูกบงั คบั ใหอ้ ยชู่ ดิ กนั ดว้ ยอำรเ์ มเจอร์ จำกนน้ั จะไหลผ่ำนขดลวดแมเ่ หล็กไฟฟ้ำไปยงั มอรเ์ ตอรแ์ ลว้ กลบั เขำ้ มำท่ีขวั้ ลบของแบตเตอร่ี เม่ือกระแสไฟฟ้ำ ไหลในวงจรมคี ่ำไมเ่ กนิ ค่ำทต่ี ง้ั เอำไว้ สนำมแม่เหลก็ ทเ่ี กดิ ขนึ้ เน่อื งจำกแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ำจะไมแ่ รงพอทจ่ี ะดดู อำร์ เมเจอร์ แตถ่ ำ้ กระแสไฟฟ้ำท่ีไหลในวงจรมคี ่ำมำกกว่ำค่ำทตี่ งั้ ไวม้ ำก เชน่ ขณะท่ีมอเตอรก์ ินกระแสไฟฟ้ำเกนิ กำลงั หรอื โอเวอรโ์ หลด (Overload) แรงดึงดดู ของแมเ่ หลก็ จะมำกพอทจ่ี ะดดู อำรเ์ มเจอรใ์ หห้ ลดุ จำกกำรลอ็ ค หนำ้ สมั ผสั หนำ้ สมั ผสั ตวั บนจะงำ้ งออกดว้ ยแรงสปริงและเปิดวงจรแม่เหลก็ ไฟฟำ้ จะหมดอำนำจแมเ่ หลก็ ไม่ดดู อำรเ์ มเจอรอ์ กี ต่อไป แตห่ นำ้ สมั ผสั ยงั คงเปิดอยดู่ ว้ ยแรงงำ้ งจำกสปรงิ หลงั จำกทีแ่ กป้ ัญหำกำรลดั วงจรหรอื กระแสไฟฟ้ำไหลเกนิ กำลงั เรยี บรอ้ ยแลว้ กจ็ ะรีเซทเซอรก์ ทิ เบรคเกอรใ์ หห้ นำ้ สมั ผสั แตะกนั เหมอื นเดมิ ไดอ้ ีก รเี ลย์ (Relay) รเี ลย์ (Relay) คอื สวติ ชแ์ มเ่ หลก็ ซ่ึงประกอบดว้ ยอำรเ์ มเจอรท์ ่มี ีลกั ษณะเป็นแผน่ สปรงิ ปลำยขำ้ ง หน่ึงตรงึ อยกู่ บั ทแ่ี ละอยเู่ หนอื แกนเหลก็ ของแม่เหลก็ ไฟฟำ้ เมอ่ื เปิดสวติ ชจ์ ะมีกระแสไฟฟำ้ ไหลเขำ้ ขดลวด แมเ่ หล็กไฟฟ้ำ ทำใหแ้ มเ่ หลก็ ไฟฟำ้ ดดู อำรเ์ มเจอรไ์ ด้ และหนำ้ สมั ผสั จะเปิดหรือปิดขนึ้ อยกู่ บั ลกั ษณะกำรจดั หนำ้ สมั ผสั กล่ำวคอื หนำ้ สมั ผสั ทอ่ี ยู่ในตำแหนง่ ปกตปิ ิ ด (Normally Closed) ซึง่ มกั เรยี กย่อ ๆ ว่ำ NC จะ เปิดกต็ ่อเมอ่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้ำดดู อำรเ์ มเจอร์ หนำ้ สมั ผสั ทอ่ี ยใู่ นตำแหนง่ ปกตเิ ปิ ด (Normally Open) ซ่งึ เรยี กยอ่

ๆ วำ่ NO สว่ นมำกจะปิดเม่ือแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ำดดู อำรเ์ มเจอร์ เมือ่ ปิดสวติ ชแ์ มเ่ หลก็ ไฟฟำ้ จะปล่อยอำรเ์ มเจอร์ ทำ ใหอ้ ำรเ์ มเจอรด์ ดี ตวั เองดว้ ยแรงสปรงิ กลบั ไปอยู่ตำแหนง่ เดมิ รเี ลยท์ ใ่ี ชง้ ำนในปัจจบุ นั มีทง้ั แบบใชไ้ ฟตรงและไฟสลบั รเี ลยแ์ บบไฟสลบั มีอปุ กรณเ์ พ่ิมเตมิ มำบำงชนิ้ ซึ่งจะไม่ขอกล่ำวในทนี่ ี้ สำหรบั ลกั ษณะกำรจดั หนำ้ สมั ผสั กย็ งั คงเหมอื นเดมิ ขอ้ ดีของรเี ลยน์ นั้ ก็คือ เรำสำมำรถใชก้ ระแสไฟฟ้ำเพียงเลก็ นอ้ ยควบคมุ วงจรที่มีกระแสไฟฟำ้ ไหลมำก ๆ ได้ หรือใชแ้ รงดนั ต่ำ ๆ ควบคมุ วงจรทใี่ ชแ้ รงดนั ไฟฟ้ำสงู ซึ่งอำจเป็นอนั ตรำยตอ่ ชีวิตไดง้ ่ำย และผใู้ ชง้ ำน สำมำรถควบคมุ กำรทำงำนในระยะไกลได้ ในกำรเลือกใชร้ เี ลย์ ควรพิจำรณำขอ้ กำหนด (Specification) ของขดลวด (Coil) เชน่ ควำมตำ้ นทำน ทำงไฟฟ้ำกระแสตรงของขดลวด ซงึ่ หมำยถงึ ควำมตำ้ นทำนของลวดทีใ่ ชพ้ นั ขดลวด กระแสไฟฟำ้ ขณะทำงำน หรอื แรงดนั ไฟฟำ้ ที่ปอ้ นใหก้ บั ขดลวดเมื่อแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ำดดู อำรเ์ มเจอร์ ขอ้ กำหนดเหลำ่ นจี้ ะบอกว่ำ รีเลยม์ ีควำมไวขนำดไหน ผใู้ ชจ้ ะตอ้ งเลือกใหเ้ หมำะกบั ควำมตอ้ งกำร และตอ้ งพจิ ำรณำใหห้ นำ้ สมั ผสั สำมำรถ ทนกระแสไฟฟ้ำทต่ี อ้ งกำรใหไ้ หลผ่ำนได้ จะขอแนะนำกำรต่อรเี ลยว์ ิธีหน่ึง ซง่ึ เป็นทนี่ ยิ มใชง้ ำนมำก คือ รีเลยท์ ีส่ ำมำรถยดึ ตวั มนั เองอยู่ได้ (Locked-out Relay) โดยกำรใชค้ วบคกู่ บั สวิตชช์ นดิ ทเ่ี มอื่ ไม่ไดอ้ อกแรงกดมนั จะคืนกลบั สสู่ ภำพเดมิ สวิตชท์ ่ี กล่ำวถึงนมี้ ีทง้ั แบบ NO (Normally Open) ซ่งึ มกั ใชเ้ ป็นป่มุ กดเร่มิ ตน้ ทำงำน (START) และแบบ NC (Normally Closed) ซงึ่ นิยมใชเ้ ป็นป่มุ หยุด (STOP) เมื่อกดป่มุ เริ่มตน้ จะมีกระแสไฟฟ้ำไหลเขำ้ ขดลวดของ แม่เหล็กไฟฟ้ำ แมเ่ หล็กไฟฟ้ำจะดดู อำรเ์ มเจอรใ์ หห้ นำ้ สมั ผสั ปิด เมอื่ ปล่อยมอื ทก่ี ดป่มุ เริ่มตน้ จะยงั มี กระแสไฟฟ้ำไหลผ่ำนขดลวด หนำ้ สมั ผสั ของรเี ลย์ และป่มุ หยดุ แลว้ กลบั เขำ้ ขดลวดทำงขว้ั อกี ขวั้ หนึ่งของ แหลง่ จ่ำยไฟ เมือ่ ตอ้ งกำรหยดุ ก็ใหก้ ดป่มุ หยดุ วงจรของขดลวดแม่เหลก็ จะขำด กระแสไฟฟ้ำหยดุ ไหล แม่เหล็กไฟฟ้ำจะปลอ่ ยอำรเ์ มเจอรท์ ำใหห้ ลอดไฟดบั

ใบงาน แผนการเรียนท่ี 6 เร่ือง: แมเ่ หลก็ และกำรนำไปใชง้ ำน 1. จงอธิบำยคณุ ลกั ษณะของสนำมแมเ่ หล็ก ว่ำกล่ำวไวว้ ำ่ อยำ่ งไร 2. ลกั ษณะทิศทำงของสนำมแมเ่ หลก็ รอบ ๆตวั นำมีลกั ษณะเป็นอย่ำงไร 3. จงอธิบำยทฤษฎที เ่ี กย่ี วขอ้ งกบั สนำมแมเ่ หล็ก วำ่ กล่ำวไวว้ ่ำอยำ่ งไร