ເອກະສານບນັ ຍາຍ ວຊິ າ: ໄຟຟາ້ ເຕັກນກິ - ໄຟຟາ້ ແມ່ເຫກັ
ບດົ ທີ 1 ທົ່ງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມແຮງແມເ່ ຫຼັກ 1. ທົ່ງແມ່ເຫກັຼ ແມ່ເຫັກມີສອງຂ້ົວ (ເໜືອ ແລະ ໃຕ້), ແຮງລະຫ່ວາງແມ່ເຫັກຈະມີທັງແຮງດູດເກີດ ຈາກຂວົ້ ແມເ່ ຫັກຕ່າງຊະນິດ ແລະ ແຮງຍູ້ທີ່ເກີດ ຈາກຂົ້ວຊະນິດດຽວກັນ. ຂົ້ວແມ່ເຫັກຈະຢູ່ເປັນ ຄູ່ສະເໝີ ບ່ີສາມາດແຍດເໜືອ ແລະ ໃຕ້ອອກ ຈາກກັນໄດ້. ແທ່ງແມ່ເຫ ັກ ຫ ື ສາຍນ າໄຟຟ້າທີ່ມີ ກະແສໄຟຟ້າແລ່ນຜ່ານຈະມີອານາດແມ່ເຫັກຢູ່ ອອ້ ມຂາ້ ງ ເຊງ່ິີ ບລິເວນນັ້ນົ ເອ້ີນົ ວ່າ: ທງີ່ ແມເ່ ຫກັ .
2. ເສັນ້ຼ ແຮງແມ່ເຫກຼັ ທງີ່ ແມເ່ ຫກັ ຈະມີເສ້ົນັ ຄວາມແຮງ ແມ່ເຫກັ ອອກຈາກ ຂ້ົວເໜອື ແລະ ເຂ້ົາ ຫາຂ້ວົ ໃຕສ້ ະເໝີ ທີ່ງແມເ່ ຫກັ ຈະອອກຈາກຂວ້ົ ໂລກໃຕ້ ເຂ້ົາຫາຂ້ວົ ໂລກເໜືອ ສະແດງ ວ່າອອກຈາກພ້ນືົ ດນິ ທາງຂວ້ົ ໃຕ້ ແລະ ເຂ້ົາຫາພົື້ນດິນທາງຂວ້ົ ເໜືອ.
ຕາມປກກະຕເິ ຂມັ ທດິ ຈະຊ້ີໄົ ປທາງທິດເໜອື ສະເໝີ ແຕຖ່ ້າເອາມາວາງໃກກ້ ບັ ແມເ່ ຫກັ ຈະເຫັນ ວາ່ ເຂມັ ຂອງເຂມັ ທດິ ຈະຊ້ໄີົ ປທາງຂ້ວົ ໃຕ້ຂອງແມ່ ເຫກັ . 3. ຟກຼັ ແມເ່ ຫຼກັ ແມ່ນຈານວນເສ້ົັນຄວາມແຮງ ແມເ່ ຫັກໄຫຜາ່ ນເນອືີ່ ທີ A ທີ່ວາງຕົ້ງັ ສາກ ກັບທ່ີງແມ່ເຫັກ B
ຕົວຢາ່ ງ: 1. ຂອບສາຍນາໄຟຟາ້ ເປນັ ຮູບສແີ່ ຈສາກທີມ່ ຂີ າ້ ງ 4 ������������ ແລະ 5 ������������ ເມືອ່ີ ມີ ທີ່ງແມ່ເຫກັ ທີມ່ ຂີ ະໜາດ 25 × 10−2 ������ ຜາ່ ນຕົ້ງັ ສາກ. ຈງ່ີ ຄດິ ໄລ່ຟກັ ແມ່ເຫກັ ທຜີ່ າ່ ນ ຂອງສາຍດີ່ງັ ກາ່ ວ. ວທິ ແີ ກ:້ ຕາມເງືອ່ີ ນໄຂ ������ = 4 ������������ ������ = 5 ������������ ������ = 25 × 10−2 ������ ອີງຕາມສດູ : ∅ = ������������ ຄດິ ໄລເ່ ນອືົ້ ທີຂ່ ອງຂອບສາຍນີໄ້ົ ດ້: ������ = ������ × ������ = 4 × 10−2 × 5 × 10−2 = 20 × 10−2 ������2 ຈະໄດ້: ∅ = 25 × 10−2 × 20 × 10−4 = 5 × 10−4 ������. ������2 = 5 × 10−4 ∅ = 5 × 10−4 ������������
4. ຄວາມແຮງແມ່ເຫັຼກເກີດຈາກໄຟຟາ້ ບນັຼ ຈເຸ ຄອ່ົ ນທ່ີໃົ ນທງົ່ ແມເ່ ຫກັຼ ເມືີ່ອວາງໄຟຟ້າບັນຈຸ q ຢູ່ຕ່ີາແໜ່ງໃດໜີ່ງ ຖ້າມີຄວາມແຮງ ՜������ ກະທບໃສ່ໄຟຟ້າບັນຈຸ ນັ້ົນ, ສາມາດເວ້ົາໄດ້ວ່າ ບລິເວນນັົ້ນມີທີ່ງໄຟຟ້າ ՜������ ຄວາມແຮງທີ່ງໄຟຟ້າ ՜������ ກະທບໃສ່ ໄຟຟ້າບນັ ຈຸ ������ ແມນ່ : ՜������ = ������ ՜������ (1.1) ຖ້າໄຟຟ້າບັນຈຸ ������ ເຄືີ່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວ ՜������ ໃນບລີເວນໃດໜ່ີງແລ້ວມີຄວາມແຮງ ພາຍນອກກະທບໃສໄ່ ຟຟາ້ ບັນຈນຸ ັົນ້ ຕາມທິດຕ້ັົງສາກກັບຄວາມໄວ ແລະ ຕັ້ົງສາກກັບທິດ ຂອງທ່ີງແມ່ເຫັກ ດັ່ີງຮູບ 1.1 ໂດຍຂະໜາດຄວາມແຮງປ່ຽນແປງຕາມຄວາມໄວ ແລະ ທງີ່ ແມ່ເຫັກ. ຄວາມແຮງແມເ່ ຫັກທີ່ກະທບໃສໄ່ ຟຟາ້ ບນັ ຈຸ ມີສດູ ຄິດໄລ່ດີັ່ງນ້ີົ: ՜������ = ������ ՜������ × ՜������ (1.2)
ໃນນີ້ົ ������ ແມ່ນຄວາມແຮງມີຫ ວໜ່ວຍເປັນນິວເຕິນ ������ ; ������:ແມ່ນຄວາມໄວມີຫ ວໜ່ວຍ ເປັນແມັດ/ວິນທີ ������/������ ; ������ ແມ່ນໄຟຟ້າບັນຈຸມີຫວໜ່ວຍເປັນກູລງ ������ ແລະ ������ ແມ່ທີ່ງແມ່ເຫັກມີ ຫວໜ່ວຍເປັນນິວເຕິນ-ວິນາທີ/ກູລງ-ແມັດ ������. ������/������. ������ ຫື ກິໂລກຣາມ/ວິນາທີ-ກູລງ ������������/������. ������ ຫື ເທສລາ ������������������������������, ������ . ມມຸ ປະກອບລະຫວ່າງ ՜������ ແລະ ՜������ ແມ່ນ ������ ໂດຍຈະເກດີ ປາກດົ ການ 3 ຢ່າງດງັຼົ່ ຕ່ົໄປນັີ້: 1) ຖາ້ ������ = 180° ຫື 0°ເປນັ ກລະນີຄວາມໄວ ՜������ ມີທິດຂະໜານກັບທິດຂອງ ՜������ ຫື ກງກັນຂ້າມຈ່ີງ ປາກດບມ່ີ ກີ ານກະທບຄວາມແຮງແມ່ເຫກັ . 2) ຖາ້ ������ = 90°ເປນັ ກລະນີທີ່ ՜������ ຕ້ງັົ ສາກກັບ ՜������ ຈະໄດຂ້ ະໜາດຂອງແຮງແມເ່ ຫັກເທ່ີາກບັ ������������������ 3) ຖ້າ ������ ເປັນມູມອືີ່ນຂະໜາດຂອງແຮງແມ່ເຫັກເທ່ີາກັບ ������������������ ������������������ ������ ເມື່ີອສັງເກດ ������ ������������������ ������ ເປັນ ການສາຍຂອງ ՜������ ໃນທິດຕັ້ົງສາກກັບ ՜������ ຫື ������ ������������������ ������ ກຄືການສາຍຂອງ ՜������ ເທິງທິດທາງທີ່ຕັ້ົງ ສາກກບັ ՜������
ໃນກລະນີທ່ໄີ ຟຟາ້ ບນັ ຈກຸ າລງັ ເຄອື່ີ ນທ່ີດ້ວຍຄວາມໄວ ������ ເຂົ້າໄປໃນບລິເວນທີມ່ ີທ່ີງແມ່ເຫກັ ແລະ ທງີ່ ໄຟຟາ້ ຄວາມແຮງສັງລວມທກ່ີ ະທບໃສໄ່ ຟຟ້າບນັ ຈຸ ՜������ = ������ ՜������ + ������ ՜������ (1.3) ເຊິີ່ງ ������ ՜������ ແມ່ນ ຄວາມແຮງທີງ່ ໄຟຟ້າກະທບໃສ່ໄຟຟາ້ ບນັ ຈຄຸ ວາມແຮງ ՜������ ເຊິ່ີງກະທບໃສ່ໄຟ້າບັນຈຸເຄືີ່ອນທີ່ໃນທີ່ງແມ່ ເຫກັ ເອ້ນົີ ວາ່ ຄວາມແຮງລເຮນ (Lorentz force) ດັີ່ງນັົ້ນສມຜນ (1.3) ເອ້ົນີ ວາ່ ສມຜນຂອງລເຣນຊ໌ ແລະ ທິດຄວາມແຮງລເຣນຊຕ໌ ງັົ້ ສາກກັບເວກັ ເຕີ ՜������ ແລະ ՜������ . ຄວາມແຮງທີເກີດຈາກໄຟຟ້າບັນຈຸເຄືີ່ອນທີ່ຫື ຄວາມແຮງລເຣນຊ໌ນີ້ົເຮາສາມາດຊອກຫາທິດຂອງ ຄວາມແຮງໄດຈ້ າກຫກັ ການຝາກມ້ືຊົ າ້ ຍ ແລະ ຂວາ.
• ເຮາອາດແຍກຫື ພິຈາລະນາການເຄ່ີອື ນທຂີ່ ອງໄຟຟ້າບນັ ຈໃຸ ນທງີ່ ແມເ່ ຫັກດ່ັີງນ້ົີ: - ຖາ້ ໄຟຟ້າບັນຈຸເຄືີ່ອນທີຕ່ ັົງ້ ສາກກັບທີງ່ ແມ່ເຫກັ ՜������ ⊥ ՜������ ແນວທາງເດນີ ຂອງໄຟຟ້າບັນຈຸຈະເປັນວງມນ ໂດຍມີແຮງແມ່ເຫັກເປັນແຮງສູ່ສູນກາງໂດຍທິດທາງ ຂອງແຮງແມ່ເຫັກປ່ຽນຕະຫອດເວລາ ເຮັດໃຫ້ທິດຂອງຄວາມໄວປ່ຽນໄປ ຈະເຫັນໄດ້ວ່າແຮງທ່ີ ເກີດຈາກທີງ່ ແມເ່ ຫກັ ມີຄ່າສະໝ່ີາສະເໝີ ແລະ ມີທິດຕັົ້ງສາກກັບຄວາມໄວ ໂດຍແຮງແມ່ເຫັກເຮັດ ໜ້າທີເ່ ປັນແຮງສສູ່ ູນກາງຈະໄດວ້ ່າ: ������������ = ������������2 = ������������������ ������������������ 9 0° ແລະ ລັດສະໜີ: ������ = ������������ ������ ������������
ຈີ່ງສະຫຼຸບໄດ້ວ່າ:ເມືີ່ອໄຟຟ້າບັນຈຸເຄື່ີອນທີ່ຕັ້ົງສາກກັບທິດທາງທີ່ງແມ່ເຫັກ ໄຟຟ້າບັນຈຸຈະ ເຄ່ອືີ ນທເ່ີ ປັນຮບູ ວງມນດວ້ ຍຂະໜາດຂອງລັດສະໜີ: ������ = ������������ (1.4) ������������ ດ້ວຍຄວາມໄວມຸມ: ������ = ������ = ������������ = 2������ = 2������������ ������ ������ ������ - ໄຟຟ້າບນັ ຈຸເຄືີ່ອນທີ່ໂດຍມຸມ ������ ກັບທີ່ງແມເ່ ຫັກ ກ. ຖ້າ ������ ເປັນ 0° ຫື 180° ແຮງກະທາຈະມີຄ່າເທີ່າ ສູນໄຟຟາ້ ບັນຈຈຸ ະເຄີື່ອນທີ່ທາງເດີມ ຂ. ຖ້າເມັດໄຟຟ້າບັນຈຸ ������ ມວນສານ ������ ເຄືີ່ອນທີ່ດ້ວຍ ຄວາມໄວ ������ ຕາມທິດຕັົ້ງສາກກັບທ່ີງແມ່ເຫັກ ������ ເປັນ ມຸມ 90° ກຈະເກດີ ມີຄວາມແຮງກະທບໃສ່ໄຟຟ້າບັນຈຸ ຕະຫ ອ ດ ເວ ລ າ ເຮ ັດ ໃຫ ້ອ ະນ ຸພາ ກ ຂ ອ ງໄຟຟ້າ ເຄ ືີ່ອ ນ ທ ີ່ ເປັນວງມນມີລັດສະໜີ ������ ແລະ ຄວາມແຮງທ່ີງແມ່ເຫັກ ������������2 ກາຍເປັນຄວາມແຮງເຂ້າົ ສູນດງັີ່ ແບບຕົງ້ັ : ������������������ = ������
ຄ. ຖ້າ ������ ບເທີ່າສູນ ຫື 180° ແລະ ບແມ່ນ 90°ທາງເດີນຈະເປັນຮູບກ່ຽວແບບໃສ້ເສືອ ຂອງກ່ຽວສາມາດຊອກໄດ້: ������ = ������������ ������������������ ������ (1.5) ������������ - ໄຟຟ້າບນັ ຈເຸ ຄືີອ່ ນທ່ຜີ າ່ ນບລເິ ວນທມີ່ ທີ ່ີງແມ່ເຫັກ:ໃນກລະນີທີ່ທ່ີງແມ່ເຫັກມີບລິເວນບກວ້າງຫາຍ ໄຟຟ້າບັນຈຸທີ່ເຂົ້າມາໃນທີ່ງແມ່ເຫັກຈະຖືກແຮງກະທບໃຫ້ເຄືີ່ອນໂຄ້ງມນ ໂດຍແຮງທີກະທບມີ ທດິ ທາງປຽ່ ນຕະຫອດເວລາ ຄວາມໄວປ່ຽນແປງໂດຍຄວາມໄວຄງທີ່ ເມືີ່ອພ້ົນບລິເວນທີ່ມີທ່ີງແມ່ ເຫກັ ແລວ້ ໄຟຟາ້ ບນັ ຈຈຸ ະເດນີ ທາງເປນັ ເສນົັ້ ຊືດີ່ ້ວຍຄວາມໄວເທ່ີາກັບຄ້ັງົ ທາອດິ . - ໄຟຟ້າບັນຈຸເຄື່ີອນທີ່ໃນທ່ີງແມ່ເຫັກ ແລະ ທ່ີງໄຟຟ້າໂດຍເວັກເຕີທັງສາມມີທິດຕັ້ົງສາກກັນ ՜������ ⊥ ՜������ ⊥ ՜������ ຊ່ີງໄຟຟ້າບັນຈຸຈະຖືກທັງແຮງໄຟຟ້າ ແລະ ແຮງແມ່ເຫັກກະທບເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າ ບນັ ຈຸເຄອ່ືີ ນທີໄ່ ດໂ້ ດຍບ່ີບຽງເບນເລຍີ ສະແດງວ່າ: ແຮງແມ່ເຫັກ = ແຮງໄຟຟາ້ ເຮາຈ່ງີ ໄດ້: ������������������ = ������������������ ⇔ ������ = ������ (1.6) ������
ຕົວຢ່າງ 1. ໂປຣຕງໜີ່ງຕວເຄືີ່ອນທີ່ໃນທ່ີງແມ່ເຫັກໂລກໂດຍທິດຕັ້ົງສາກກັບທິດຂອງທີ່ງແມ່ເຫັກ ດວ້ ຍຄວາມໄວ 107������/������ຄວາມເຂັ້ມົ ຂອງທງ່ີ ແມ່ເຫັກໂລກທີ່ເສນ້ົັ ສູນສູດປະມານ 10−5������ ຈ່ງີ ຄິດໄລ່ ຄວາມແຮງກະທບໃສ່ໂປຣຕງ ແລະ ປຽບທຽບຂະໜາດຂອງແຮງດງື ດູດ. ວິທີແກ້: ແຮງແມເ່ ຫກັ ທ່ກີ ະທບໃສໂ່ ປຣຕງ :������ = ������������������ sin ������ = ������������������ sin ������ 2 ������ = 1.6 × 10−19 107 10−5 = 1.6 × 10−17������ ແຮງດືງດດູ ເທີງໂປຣຕງ: ������ = ������������ ������ = 1.6 × 10−27 9.81 = 1.6 × 10−26 ������ ຄວາມແຮງແມເ່ ຫກັ ມີຄາ່ ປະມານ: ������ = 1.6 × 10−17 = 109 ຂອງແຮງດງື ດດູ ������ 1.6 × 10−26
ຕົວຢ່າງ: 2. ອານຸພາກທີ່ມີໄຟຟ້າບັນຈຸ 3,2 × 10−19������ ເຄືີ່ອນທີ່ເຂົ້າໄປໃນບລິເວນທີ່ມີທີ່ງແມ່ ເຫັກຂະໜາດ 1,2������ ດວ້ ຍຄວາມໄວ 2,5 × 105 ������/������ ໃນທດິ ຕ້ັົງສາກກບັ ທ່ງີ ແມ່ເຫັກ ຈີ່ງຊອກຫາ ຂະໜາດຂອງແຮງແມເ່ ຫກັ ທ່ກີ ະທບຕ່ອີ ານພຸ າກນົ້ີ: ວທິ ແີ ກ້: ເຮາມີ: ������������ = ������������������ = 3,2 × 10−19. 2,5 × 105. 1,2 = 9,6 × 10−14������ ຕົວຢ່າງ 3. ໂປຣຕຣອນເມັດໜີ່ງເຄື່ີອນທີ່ເຂ້ົາໃນທ່ີງແມ່ເຫັກສະໝ່ີາສະເໝີທີ່ມີ ������ = 1,5������ ດ້ວຍ ຄວາມໄວ2 × 107 ������/������. ຈ່ີງຊອກຫາລັດສະໜີຂອງເສັົ້ນໂຄຈອນເຄື່ີອນທີ່ຂອງໂປຣຕຣອນໃນທ່ີງ ແມ່ເຫກັ ນ້ົີເມ່ືີອ: ກ. ໂປຣຕຣອນເຄອືີ່ ນທ່ີຕ້ງົັ ສາກກບັ ທງ່ີ ແມເ່ ຫັກ ຂ. ໂປຣຕຣອນເຄອ່ີື ນທດ່ີ ວ້ ຍມຸມ 30° ປະກອບກບັ ທີ່ງແມເ່ ຫກັ
ວທິ ແີ ກ້: ກ. ເຮາມີ: ������ = ������������ = 1,67 × 10−27 × 2 × 107 = 13,3 × 10−2������ ������������ 1,6 × 10−19 × 1,5 ຂ. ເຮາມີ: ������ = ������������ ������������������ ������ = 1,67 × 10−27 × 2 × 107 1 = 6,95 × 10−2������ ������������ 1,6 × 10−19 × 1,5 2
5. ຄວາມແຮງກະທບົ ທ່ົີເກດີ ຈາກກະແສໄຟຟາ້ ແລນ່ ຜາ່ ນວັຼດຖຊຸ ຼັກນາ ເມອ່ືີ ວາງສາຍນາໄຟຟາ້ ໃນທ່ີງແມເ່ ຫກັ ແລວ້ ໃຫກ້ ະແສໄຟ້າແລນ່ ຜ່ານສາຍນາໄຟຟາ້ ນ້ົນັ ,ສາຍນາໄຟຟ້າ ຈະເຄື່ີອນທີ່ໄປທິດທາງຂອງຄວາມແຮງກະທບ (ຕາມຫັກການມືຂວາ) ເນືີ່ອງຈາກກວ່າເກີດມີຄວາມແຮງ ກະທບລະຫວາ່ ງກະແສໄຟຟາ້ ແລະ ທີງ່ ແມ່ເຫກັ ເອົີ້ນວ່າ: ຄວາມແຮງແມ່ເຫັກໄຟຟາ້ . ສາມາດອະທບິ າຍປາກດການນ້ົີໄດ້ດງັ່ີ ນ້ົີ: ເມອ່ີື ໃຫກ້ ະແສໄຟຟ້າວາງໃນທ່ີງແມ່ເຫັກ, ກະແສໄຟຟ້າຈະ ສ້າງທີ່ງແມ່ເຫັກອ້ອມຮອບສາຍນາໄຟຟ້າດັີ່ງກ່າວ. ນັົ້ນຄືຈະສ້າງເສັ້ົນຄວາມແຮງແມ່ເຫັກໂດຍສາຍນາໄຟຟ້າ ເປັນຈຸດໃຈກາງ, ຈດຸ ທີ່ເສນັ້ົ ຄວາມແຮງທງ່ີ ແມ່ເຫັກທີ່ເກີດຈາກແມ່ເຫັກ ແລະ ພາກສ່ວນເສ້ນຄວາມແຮງແມ່ ເຫກັ ທ່ເີ ກດີ ຈາກກະແສໄຟຟ້າມທີ ິດທາງດຽວກັນ ຈ່ີງເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂັ້ົມທ່ີງແມ່ເຫັກມີຄ່າສູງຂື້ົນ. ຈຸດທີ່ເສັົ້ນ ຄວາມເຂັົ້ມທີ່ງແມ່ເຫັກມີຄ່າຕີ່າລງ. ດ້ວຍເຫດນີ້ົ ສາຍນາໄຟຟ້າຈື່ີງຍູ້ໄປທາງດ້ານທີ່ມີຄວາມເຂັ້ົມທີ່ງແມ່ ເຫັກຕ່ີາສະນັ້ົນ, ຈີ່ງເຮັດໃຫ້ສາຍນາໄຟຟ້າເຄື່ີອນເໜັງໄດ້.ປາກດການດັີ່ງກ່າວ ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ຄື ເມືີ່ອ ໄຟຟ້າບັນຈຸເຄື່ີອນທີ່ໃນສາຍນາໄຟຟ້າໃນທ່ີງແມ່ເຫັກຈະມີແຮງແມ່ເຫັກກະທບໃສ່. ເນືີ່ອງຈາກວ່າສາຍນາ ໄຟຟ້າທີ່ປະກອບດ້ວຍໄຟຟ້າບັນຈຸຈານວນຫາຍ ຖ້າມີກະແສໄຟຟ້າໃນເສັົ້ນລວດ ທີ່ງແມ່ເຫັກຈະສີ່ງຜນໃຫ້ ເກດີ ແຮງແມເ່ ຫກັ ກະທບໄຟຟາ້ ບັນຈທຸ ງັ ໜດໃນເສນົັ້ ລວດ ເຊີິ່ງມີຜນໃຫ້ເສນ້ົັ ລວດໂຄ້ງງໄດ້ ເຊິ່ີງຄວາມແຮງນີົ້ ເອີ້ົນວ່າ: ຄວາມແຮງລແຣນຊ໌. ແຮງທີ່ກະທບໃສ່ເສັ້ົນລວດທີ່ມີກະແສໄຟຟ້າຜ່ານຈະຄິດໄລ່ໄດ້ ຈາກການ ສງັ ລວມຄວາມແຮງທັງໜດທກີ່ ະທບໃສໄ່ ຟຟ້າບນັ ຈຸທີເ່ ກດີ ກບັ ໄຟຟ້າບນັ ຈຸ 1 ຕວຄື
������ = ������������������ ������������������ ������ (1.7) ຈານວນໄຟຟຟ້າບັນຈທຸ ັງໜດໃນເສ້ນັົ ລວດອາດຫາໄດ້ ຈາກການສມມຸດໃຫ້ n ເປັນຈານວນໄຟຟ້າບັນຈຸຕີ່ບລິມາດ ຂອງວດັ ສະດຸທນີ່ າມາສ້າງເປັນລວດ, ຖາ້ ເສ້ນັົ ລວດສວ່ ນທີ່ຢູ່ ໃນທ່ີງແມເ່ ຫກັ B ມີເນ້ອືົ ທີ່ໜັດຕັດ A ແລະ ຄວາມຍາວ L . ດັີ່ງນັ້ົນ,ໄຟຟ້າບັນຈຸທັງໜດທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ອິດທິພນຂອງທີ່ງແມ່ ເຫັກແມນ່ ������������������. ສະນັນົ້ , ຄວາມແຮງທີ່ກະທບໃສ່ກບັ ເສ້ນັົ ລວດຄດິ ໄລໄ່ ດ້: ������������ = ������������������ ������������������ ������������������ ������ = ������������������������ ������������ ������������������ ������ ປະລິມານ ������������������������ ຄື:ກະແສໄຟຟ້າໃນເສັ້ົນ ລວດນ້ນົັ . ດີ່ງັ ນ້ົັນຂະໜາດຂອງແຮງແມນ່ ������������ = ������������������ ������������������ ������ (1.8)
ຂະໜາດຂອງຄວາມແຮງທເ່ີ ກີດຂົ້ນື ກບັ ສາຍນາໄຟຟ້າເປນັ ຜນຄນູ ຂອງຂະໜາດຄວາມເຂົມ້ັ ກະແສ ໄຟຟ້າ ������ ກັບຂະໜາດຂອງທ່ີງແມ່ເຫັກພາກສ່ວນທີ່ຕັ້ົງສາກກັບສາຍນາໄຟຟ້າ ������⊥ ແລະ ລວງຍາວ ຂອງສາຍນາໄຟຟາ້ ວາງໃນທງີ່ ແມ່ເຫັກ (������) ຈງີ່ ໄດດ້ ີັ່ງນ້ີົ: ������ = ������⊥������������ (1.10) ສາມາດສກສາລາຍລະອຽດໄດ້ດງີັ່ ຮູບທີ 5
ໃນຮູບ 5 ກ. ເມື່ີອສາຍນາໄຟຟ້າຂະໜານກັບທ່ີງແມ່ເຫັກປາກດວ່າຄວາມແຮງທີກະທບໃສ່ ສາຍນາໄຟຟາ້ ເທີ່າສນູ ; ໝາຍຄວາມວາ່ ������⊥ = 0 ພາໃຫເ້ ກດີ ������ = 0 ໃນຮບູ 5 ຂ ເມື່ີອສາຍນາໄຟຟາ້ ວາງຕາມມູມໃດໜງ່ີ ໃນທີ່ງແມເ່ ຫກັ ດ້ວຍມມູ ������ ຈະໄດ້: ������⊥ = ������ ������������������ ������ ເມອ່ືີ ແທນໃສ່ສມຜນ (1.10) ຈະໄດ້: ������ = ������������������ ������������������ ������ (1.11) ການການດທິດຂອງຄວາມແຮງດງັີ່ ກາ່ ວສາມາດຊອກໄດ້ ດ້ວຍຫກັ ການມຂື ວາດ່ັີງຮບູ ທີ4 ຫື ຫັກການຝາມຊື າຍດັງີ່ ຮູບ ທີ 6 ເຊນີັ່ ໃຊ້ຝາມຊື ້າຍໂດຍໃຫປ້ າຍນ້ົວິ ມທື ງັ ສີຊ່ ີ້ໄົ ປຕາມທິດ ທາງຂອງກະແສໄຟຟ້າ ແລ້ວກວດປາຍມເື ຂ້ົາຫາທີ່ງແມເ່ ຫັກ, ໂປ້ມຈື າງອອກຈະຊົ້ທີ ິດຂອງຄວາມແຮງທເີ່ ກດີ ຂື້ົນ.
ຕົວຢ່າງ 5 ຕອນສາຍນາໄຟຟ້າຍາວ 25������������ມີກະແສໄຟຟ້າ 2������ວາງໃນທ່ີງແມ່ເຫັກສະໝີ່າສະເໝີມີ ຂະໜາດ2������ປະກອບກັບສາຍນາໄຟຟ້າດ້ວຍມຸມ 30°. ຈີ່ງຄິດໄລ່ຄວາມແຮງແມ່ເຫັກກະທບໃສ່ ສາຍນາໄຟຟາ້ ນ້ົັນ. ວທິ ີແກ້:ຈາກ: ������ = ������������������ ������������������ ������ ແທນຄາ່ ໃສຈ່ ະໄດ້ ������ = 0,25 × 2 × 2 × ������������������ 3 0° ������ = 0,5������ ຕົວຢ່າງ 6 ສາຍນາໄຟຟ້າຍາວ 45������������ວາງໃນທີ່ງແມ່ເຫັກສະເໝີຂະໜາດ 10������ ເປັນມຸມ 45° ປະກອບກບັ ທງີ່ ແມເ່ ຫັກ, ເມີອ່ື ກະແສໄຟຟ້າຜ່ານສາຍນາໄຟຟາ້ ຖືກກະທບຄວາມແຮງ 7������. ຈ່ີງຄິດໄລ່ ຂະໜາດຂອງກະແສໄຟຟາ້ ທີ່ຜ່ານສາຍນາໄຟຟາ້ ນ້ົນັ . ວທິ ແີ ກ້: ອີງຕາມແບບຕັົ້ງ ������ = ������������������ ������������������ ������ ������ 7 ⇒ ������ = ������������ ������������������ ������ = 0,45 × 10 × ������������������ 4 5° = 2,22������
6. ທົງ່ ແມເ່ ຫກຼັ ເກດີ ຈາກກະແສໄຟຟາ້ 6.1. ທົ່ງແມ່ເຫກຼັ ຂອງລວດຕວົ ນາຊ່ົ ອານສ ເອີຣສເຕດ ນັກວິທະຍາສາດຊາວເດັນມາກ ໄດ້ເຮັດການທດລອງຫາຄວາມສາພັນ ລະຫວາ່ ງໄຟຟາ້ ກັບແມ່ເຫັກ ພບວາ່ ມທີ ່ງີ ແມເ່ ຫກັ ເກີດຂ້ນືົ ຮອບຕວນາທີ່ມີກະແສໄຟຟາ້ ຜ່ານ - ຖ້າເສັົ້ນລວດຍາວຫາຍທ່ີງແມ່ເຫັກ B ທີ່ໄລຍະຫ່າງ r ຈາກເສນ້ັົ ລວດຊີ່ື ������ = 2 × 10−7 ������ ������ ຫື ������ = ������0������ 1.9 ������0 = 4������ × 10−7 2������������ B ຄືທງ່ີ ແມເ່ ຫກັ ທເີ່ ກີດຂ້ົນື ຮອບຕວນາຊ່ີື ������ I ຄືກະແສໄຟຟ້າທີແ່ ລນ່ ຜາ່ ນສາຍນາຊ່ີື ������ r ຄໄື ລຍະຫາ່ ງລະຫວາ່ ງສາຍນາແລະທ່ງີ ແມ່ເຫກັ ������
ຫກັ ການມືຂວາມີຂນ້ັົ ຕອນດ່ງັີ ນ້ີົ: - ຫວແມມ່ ື ແທນທດິ ຂອງ ກະແສໄຟຟ້າ I - ປາຍນິົ້ວມ້ທົື ັງ 4 ກາຮອບຕວນາ ເປັນທດິ ຂອງທີງ່ ແມ່ເຫັກ B - ການຫາຂ້ົວແມ່ເຫັກທີ່ເກີດຈາກກະແສໄຫໃນຂດລວດໂຊເລນ້ອຍຈະຫາໄດ້ຈາກການໃຊ້ມືຂວາ ກາໃຫນ້ ິວທັງສວ່ີ ນຕາມທິດທກ່ີ ະແສໄຫ ນວ້ິົ ຫວແມ່ມື ຈະຊໄ້ົີ ປທາງດ້ານຂວ້ົ ເໜອື ຂອງແມເ່ ຫັກທີ່ ເກີດຂ້ນືົ - ທດິ ຂອງທ່ງີ ແມເ່ ຫກັ B ຈະຂົ້ືນຢູ່ກບັ ທິດຂອງກະແສໄຟຟ້າ I
6.2. ທົງ່ ແມເ່ ຫັຼກຂອງລວດຕົວນາເປັນຼ ວງົ ມນົ ຖ້າຜ່ານກະແສໄຟຟ້າໄປໃນລວດຕວນາທີ່ຖືກດັດເປັນວງມນ ຈະເກີດທ່ີງແມ່ເຫັກຮອບໆລວດ ຕວນານ້ນັົ ການຫາທິດຂອງທງີ່ ແມ່ເຫັກຍັງຄງໃຊ້ກດມືຂວາ ໂດຍການກາລວດຕວນາແຕ່ລະສ່ວນຈະ ໄດ້ທິດຂອງທ່ີງແມເ່ ຫັກດງັ່ີ ຮບູ ທີ 10 ກ. ນອກຈາກນີ້ົຍັງອາດໃຊ້ວິທີກາມືຂວາວາງເທິງທາງນອນຂອງລວດຕວນາ ໂດຍໃຫ້ນິວທັງສ່ີ ຕາມທິດຂອງກະແສໄຟຟ້າ ນົ້ວິ ຫວແມ່ມຊື ົໄ້ີ ປຕາມທດິ ຂອງທີງ່ ແມເ່ ຫັກ ດງີັ່ ຮູບທີ 10 ຂ. ຈະເຫັນວ່າທິດຂອງທ່ີງແມ່ເຫັກຂອງຂດລວດຕວນາວງມນມີລັກສະນະຄ້າຍກັບທີ່ງແມ່ເຫັກ ຂອງທອ່ ນແມ່ເຫັກ ດັີ່ງຮບູ ທີ່ 10
- ຖາ້ ສາຍນາເປນັ ຂດລວດທມີ່ ີ N ຮອບຈະໄດ້: ������ = 2 × 10−7 ������������ (1.10) ������ 6.3. ທງ່ົ ແມ່ເຫຼກັ ທົີເ່ ກດີ ຈາກກະແສໄຟຟາ້ ແລນ່ ຜ່ານໂຊລນີ ອຍ ໂຊເລນອຍ ແມ່ນກົ້ສາຍຊະນິດໜ່ີງ ທີ່ສ້າງຂືົ້ນໂດຍການພັນແບບກຽວສະເໝີຫາຍຮອບຕາມທາງຍາວ, ແຕ່ລະຮອບມີເນື້ົອທີ່ໜ້າຕັດເທີ່າກັນ.ເມືີ່ອໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າຜ່ານໂຊເລນອຍຈະມີທີ່ງແມ່ເຫັກເກີດຂືົ້ນ ການ ຫາທິດຂອງທ່ີງແມ່ເຫັກໃຊ້ວິທີການກາມືຂວາແບບດຽວກັບການຫາທິດຂອງທ່ີງແມ່ເຫັກຂອງລວດຕວນາ ວງມນປາຍຂດລວດດ້ານທີ່ທ່ີງແມ່ເຫັກພຸ່ງອອກຈະເປັນຂົ້ວເໜືອ ແລະ ອີກປາຍໜ່ີງຊື່ີງທ່ີງແມ່ເຫັກພຸ່ງເຂົ້າ ຈະເປັນຂ້ົວໃຕດ້ ງ່ັີ ຮບູ ທີ 13
ທ່ີງແມ່ເຫັກທີ່ເກີດຈາກໂຊເລນອຍມີຄ່າສູງສຸດທີ່ ບລິເວນແກນກາງຂອງໂຊເລນອຍ ແລະ ຂະໜາດຂອງ ທີ່ງແມ່ເຫັກນີ້ົ ຈະມີຄ່າເພີ່ມຂື້ົນເມືີ່ອກະແສໄຟຟ້າເພີ່ມ ຂື້ົນ ຫື ຈານວນຮອບຂອງຂດລວດເພີ່ມ.ຖ້າກ້ົສາຍ ດັ່ີງກ່າວມີເນືົ້ອທີ່ໜ້າຕັດ ������ ຫື ເສັົ້ນຜ່າສູນກາງ ������ ນ້ອຍ ຫາຍເມືີ່ອປຽບທຽບໃສ່ຄວາມຍາວ ������ ຂອງກ້ົສາຍ.ຄ່າ ຂອງທງີ່ ແມເ່ ຫັກຢພູ່ າຍໃນໂຊລນີ ້ອຍແມ່ນ: ������ = ������0 ������ ������ = 4������ × 10−7 ������������ (1.12) ������ ������ ������ ຄືຈານວນຂວລວດກ້ົສາຍ ������ ກະແສໄຟຟາ້ ������ ������ ລວງຍາວຂອງກົ້ສາຍ ������
ກລະນຕີ ອ້ ງການຄດິ ໄລ່ທີ່ງແມເ່ ຫກັ ຢຈູ່ ຸດ ������ ເນ່ີືອງຈາກກະແສໄຟຟ້າ ������ ໃນສາຍນາໄຟຟ້າວງມນລັດສະໜີ ������ ແລະ ຫ່າງຈາກສາຍນາໄຟຟ້າໄລຍະ ������ ຫ່າງຈາກວງມນ ດັ່ີງຮູບທີ 14 ຂະໜາດຂອງທີ່ງແມ່ເຫັກຢູ່ຈຸດ ������ ສາມາດຄດິ ໄລຕ່ າມສມຜນດ່ງີັ ນົີ້: ������������ = ������0������������2 (1.13) 3 2 ������ + ������ 2 ຕວົ ຢ່າງ 4 ສາຍນາຍາວບີ່ມີຂອດເຂດທີ່ມກີ ະແສໄຟຟາ້ ແລນ່ ຜາ່ ນ 1������ ຈ່ງີ ຊອກຫາຂະໜາດຂອງທ່ີງແມ່ເຫັກ ຢູຈ່ ດຸ ໜ່ງີ ທີ່ຫ່າງຈາກສາຍນາໄລຍະ 1m. ຕົວຢ່າງ 5 ສາຍນາໄຟຟ້າຊື່ີ ແລະ ຍາວສອງສາຍ ຖືກວາງຕັົ້ງສາກ ກັນ; ໃນໜ້າພຽງດຽວກັນມີກະແສໄຟຟ້າ������1 = 2������ ແລະ ������2 = 3������ ແລ່ນຜ່ານຕາມລາດັບ ດັີ່ງຮູບທີ 13 .ຈ່ີງຊອກຫາຂະໜາດຂອງທ່ີງ ແມ່ເຫັກທີ່ເກີດຈາກສອງສາຍນາຢູ່ຈຸດ ������1, ������2 ຖ້າໄລຍະຫ່ີາງ ������������1 = ������������2 = 1������������; ������������1 = ������������2 = 2������������.
ຕວົ ຢ່າງ 6 ໂຊເລນ້ອຍອັນໜງ່ີ ຍາວ 1m ມຈີ ານວນ 400 ຮອບ,ມກີ ະແສໄຟຟາ້ ແລ່ນຜ່ານ 5������ .ຈີ່ງຊອກຫາ ຂະໜາດຂອງທ່ງີ ແມ່ເຫັກໃນໂຊເລນອຍ. 6.4. ຄວາມແຮງກະທົບລະຫວາ່ ງສາຍນາທີົ່ມກີ ະແສໄຟຟ້າແລ່ນຜ່ານວາງຂະໜານກຼນັ . ເມອ່ີື ເອາສາຍນາສອງສາຍທີມ່ ີກະແສໄຟຟາ້ ແລ່ນຜາ່ ນ ມາວາງຂະໜານກນັ ດັີ່ງຮູບທີ 14 ຈະເກີດມີຄວາມ ແຮງກະທບເຊີ່ິງກັນ ແລະ ກັນ, ຄວາມແຮງດັ່ີງກ່າວ ແມ່ນຄວາມແຮງໄຟຟ້າແມ່ເຫັກ. ຖ້າກະແສໄຟຟ້າແລ່ນ ໃນທດິ ດຽວກັນ ພວກມັນຈະດດູ ກັນດັີ່ງຮູບທີ 15 ກ. ຖ້າກະແສໄຟຟ້າແລ່ນຜ່ານສາຍນາໃນທິດກງກັນຂ້າມ ກນັ ພວກມນັ ຈະຍກູ້ ນັ ດງ່ີັ ຮບູ ທີ 15 ຂ.
ສາເຫດຂອງການເກດີ ຄວາມແຮງດີ່ງັ ກາ່ ວນີສົ້ າມາດອະທບິ າຍໄດດ້ ງ່ັີ ນົີ້: ເມີ່ອື ກະແສໄຟຟາ້ I1, I2 ແລນ່ ຜາ່ ນສາຍນາ a ແລະ b ໂດຍທດິ ດຽວກນັ ທ່ີງແມເ່ ຫກັ ທີ່ເກີດຈາກກະແສໄຟຟ້າ I1 ຢ່ຈູ ດຸ ສາຍນາ b ������0������1 ແມ່ນ ������1 = 2������������ ເຮັດໃຫ້ເກີດມຄີ ວາມແຮງກະທບໃສສ່ າຍນາ b ແມ່ນ ������12 = ������1������������1; ທ່ີງແມເ່ ຫກັ ທີ່ ເກດີ ຈາກກະແສໄຟຟ້າ I2 ຢູຈ່ ດຸ ສາຍນາ a ແມ່ນ ������1 = ������0������2 ເຮັດໃຫ້ເກີດມຄີ ວາມແຮງກະທບສາຍນາ a 2������������ ແມນ່ ������21 = ������2������������2 ສອງຄວາມແຮງນ້ົີທດິ ກງກັນຂາ້ ມກນັ ແລະ ມີຂະໜາດເທາ່ີ ກນັ . ������ = ������0������1������2������ (1.16) 2������������ ໃນກລະນີກະແສໄຟຟ້າໃນສາຍນາມີທິດກງກັນຂ້າມກັນ, ກ່ີອະທິບາຍຄ້າຍຄືກັນກັບກລະນີກະແສ ແລ່ນໃນທດິ ດຽວກັນ. ຕົວຢ່າງ 7 ສອງສາຍນາ ������ ແລະ ������ ທີ່ຍາວໄດ້ວາງຂະໜານ ແລະ ຢູ່ຫ່າງກັນ ������ = 10������������ ມີທດິ ທາງດຽວກັນແລນ່ ຜາ່ ນ 12������ ແລະ 8������ ຕາມລາດັບດັ່ີງຮູບ ທີ 16 ຖາມວ່າຈະຕ້ອງວາງສາຍນາທີສາມທີ່ມີກະແສໄຟຟັາຄ່າໃດໜ່ີງແລ່ນ ຜ່ານ ໄວບ່ອນໃດເພື່ີອເຮດັ ໃຫ້ແຮງກະທບໃສ່ສາຍມັນເທາີ່ ສູນ.
ບົດເຝກີ ຫດຼັ 1. ໂປຣຕຣອນເມັດໜ ີ່ງ ເຄືີ່ອນທີ່ເຂ ້ົາໃນທ ່ີງແມ່ເຫ ັກທີ່ມີ ������ = 1,5������ ດ້ວຍຄວາມໄວ 2 × 107 ������/������. ຈງີ່ ຊອກຫາມມຸ ປະກອບລະຫວ່າງທິດຂອງຄວາມໄວກັບທິດຂອງຄວາມໝາແໜ້ນຝັກ ແມເ່ ຫກັ ໃນກລະນີ: ກ. ລັດສະໜີໂຄງ້ ຂອງເສົ້ນັ ຈອນເທາ່ີ 6,95 ������������. ຂ. ລດັ ສະໜີໂຄງ້ ຂອງເສນ້ົັ ໂຄ້ງຈອນເທີາ່ 13,9 ������ ������ 2. ເອເລກັ ຕຣອນເມດັ ໜີ່ງເຄີ່ອື ນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວ 100 ������/������ ເຂ້ົາໃນບລິເວນທີ່ງແມ່ເຫັກທີ່ມີຄວາມ ໜາແໜ້ນຝັກແມ່ເຫັກ 10−2������, ທິດຂອງຄວາມໄວປະກອບກັບທິດຂອງຄວາມໝາແໜ້ນຝັກແມ່ ເຫັກເປັນມູມ 60°. ຈ່ີງຊອກຫາ ລດັ ສະໜີໂຄຈອນ, ເວລາຮອບວຽນຂອງການເຄ່ີອື ນທີ່. 3. ຂດລວດຂອງມເຕີໄຟຟ້າມີເນື້ົອທີ່ໜ້າຕັດ 0,4 ������2 ວາງຢູ່ໃນທ່ີງແມ່ເຫັກ 2������ ໂດຍທິດປະກອບ ກັບຂດລວດເປັນມມູ 30° ກບັ ທ່ງີ ແມເ່ ຫັກດ່ັີງຮບູ ຈງ່ີ ຊອກຫາວ່າຝກັ ແມເ່ ຫກັ ທີຜ່ ່ານຂດລວດເທີ່າກັບ ເທ່ີາໃດ?
4. ຈີ່ງຊອກຫາຄວາມແຮງຍູ້ທີ່ກະທບຕ່ີລວດ ������ ຊີງ່ ຍາວ 25 ������������ ດງ່ັີ ຮບູ 5. ຂອບສາຍນາໄຟຟ້າເປັນຮູບ 4 ແຈສາກທີ່ມີຂ້າງ 4 ������������ ແລະ 5 ������������ ເມືີ່ອມີທ່ີງແມ່ເຫັກທີ່ມີຂະໜ າດ 25 × 10−2 ������ ຜ່ານຕ້ັົງສາກ. ຈງີ່ ຄດິ ໄລ່ຟັກແມ່ເຫກັ ທ່ຜີ ່ານສາຍດີ່ງັ ກາ່ ວ? 6. ອເີ ລກັ ຕຣອນໃນໂທລະທັດເຄ່ືີອນທີຈ່ າກປນື ອເີ ລັກຕຣອນເພືີ່ອໄປຕກກະທບທີ່ໜ້າຈຕາມແກນ ������ ດ້ວຍຄວາມໄວ 8 × 106 ������/������ ຖ້າໃນບລິເວນນັນ້ົ ມທີ ່ງີ ແມ່ເຫັກ 0,025 ������ ມທີ ິດປະກອບເປນັ ມູມ 60° ກບັ ແກນ ������ ເທິງໜ້າພຽງ ������������ . ຈ່ງີ ຄິດໄລ່ຄວາມແຮງກະທບໃສ່ອເີ ລັກຕຣອນ? 7. ຂອບສາຍໜ່ີງເປັນຮູບຈະຕຸລັດມີຂ້າງເທ່ີາ 5 ������������ ມີທ່ີງແມ່ເຫັກຜ່ານເປັນມູມ 30° ກັບໜ້າຂອງ ຂອບສາຍນນັ້ົ ເຊິີ່ງທ່ີງແມ່ເຫັກນີ້ົມີຂະໜາດເທ່ີາ 40 × 10−2 ������������/������2.ຈີ່ງຄິດໄລ່ຂະໜາດຂອງຟັກ ແມ່ເຫກັ ທີ່ຜາ່ ນຂອບສາຍນນົ້ັ . 8. ກະແສໄຟຟ້າແລ່ນຜ່ານສາຍນາໄຟຟ້າ 5 ������ ຈ່ີງຄິດໄລ່ຂະໜາດຂອງທ່ີງແມ່ເຫັກທີ່ເກີດຈາກສາຍນາ ໄຟຟ້າດັີ່ງກ່າວ ຢູ່ຈດຸ ໜີງ່ ທ່ີຫາ່ ງຈາກສາຍນາໄຟຟ້ານົນ້ັ ນ້ໄີົ ລຍະ 10 ������������.
9. ສາຍນາໄຟຟ້າສອງສາຍວາງຂະໜານກັນຫ່າງກັນໄລຍະ 8 ������������ ກະແສໄຟຟ້າຜ່ານສາຍທີ່ໜ່ີງຂະ ໜາດ 10 ������ ແລະ ສາຍທສີ ອງຂະໜາດ 20 ������ . ຈງີ່ ຄດິ ໄລ່ຂະໜາດຂອງທີງ່ ແມເ່ ຫກັ ທີ່ເກີດຂົ້ນຈາກ ສາຍນາໄຟຟ້າສອງສາຍນີົ້ຢ່ຈູ ຸດເຄີ່ງິ ກາງຂອງສອງສາຍ. 10. ກ້ົສາຍອັນໜ່ີງຍາວ 5 m ມີຈານວນ 400 ຮອບ, ມີເສົນັ້ ຜາ່ ໃຈກາງສະເລຍ່ 3 cm ແລະມກີ ະແສ ໄຟຟາ້ ແລ່ນຜ່ານ 5 ������ ຈີງ່ ຄດິ ໄລ່: ກ. ຂະໜາດຂອງທີງ່ ແມເ່ ຫກັ ທເີ່ ກີດຂົນ້ ໃນກ້ົສາຍນ້ີົ ຂ. ຂະໜາດຟັກແມ່ເຫັກຜ່ານກ້ົສາຍ 11. ສາຍນາໄຟຟ້າຍາວ 5 m ມີກະແສໄຟ້າຜ່ານ 20 A ວາງໃນທງແມ່ເຫັກສະໝາສະເໝີມີຂະໜາດ 0,8Tເປນັ ມມູ 30∘ກັບສາຍນາໄຟຟ້າ. ຈງ່ີ ຄດິ ໄລ່ຄວາມແຮງແມ່ເຫັກກະທບໃສສ່ າຍນາໄຟຟ້ານ້ນົັ . 12. ສາຍນາໄຟຟ້າສອງສາຍວາງຂະໜານກັນຍາວ 60 cm ຫ່າງກັນໄລຍະ 30 cm, ພວກມັນດູດ ກັນດວ້ ຍຄວາມແຮງຕກີ່ ັນ 200N . ຈງີ່ ຄດິ ໄລຂະໜາດກະແສໄຟຟາ້ ຜ່ານສອງສາຍນນ້ັົ . 13. ສາຍນາໄຟຟ້າສອງສາຍວາງຂະໜານກັນຍາວ 100 cm ຫ່າງກັນໄລຍະ 5 cm, ກະແສໄຟຟ້າ ຜາ່ ນສາຍນາໄຟຟາ້ ແຕ່ລະສາຍມີຂະໜາດ 10 Aໃນທດິ ກງກັນຂ້າມກັນ. ຈ່ີງຄດິ ໄລ່ຄວາມແຮງກະທບ ໃສສ່ າຍນາໄຟຟ້າທັງສອງ.
ບົດທີ 2 ການສະທອ້ ນແມ່ເຫກັຼ ໄຟຟ້າ 1. ກດົ ເກນຟາຣາໄດ Faraday law ແຮງເຄີ່ືອນໄຟຟ້າໜຽວນາ ( emf-electromotive force) ພາຍໃນວງຈອນປດິ ເກີດຈາກການ ປ່ຽນແປງຝັກທີ່ງແມ່ເຫັກທີ່ຜ່ານພື້ົນທີ່ທີ່ລ້ອມຮອບດ້ວຍວງປິດນັ້ົນ ເຮາເຫັນໄດ້ຈາກວງລວດຕ່ີກັບ ແອມມິເຕີ ເມື່ີອທ່ອນແມ່ເຫັກເຄືີ່ອນທີ່ເຂ້ົາລະຫວ່າງວງລວດ ເຂັມຂອງມິດເຕີຈະເອນໄປໃນທິດທາງ ໜງ່ີ ແລະ ເມືອ່ີ ແທງ່ ເຫກັ ເຄີື່ອນອອກຈາກວງລວດ ເຂມັ ຂອງແອມມເິ ຕຈີ ະເອນໄປທິດທາງກງກັນຂ້າມ ແຕ່ເມ່ອືີ ຖກື ແທ່ງແມເ່ ຫກັ ຢ່ນູ ງ່ິີ ໆ ພບວາ່ ເຂມັ ມິດເຕີບ່ເີ ອນໄປທາງໃດ ຜນເຫີ່ານີົ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມ ຈິງທີ່ມີກະແສເກີດຂືົ້ນໂດຍບ່ີຕ້ອງມີການຕີ່ແບັດເຕີລີໄດ້ເຮາເອີ້ົນກະແສທີ່ເກີດດ້ວຍວິທີນີົ້ວ່າ : ກະແສ ພາໃຫ້ເກດີ ທງີ່ ແມ່ເຫັກ. ກດເກນຂອງຟາຮາເດ ກ່າວວ່າ ໃນວງປິດໃດໆ ຈະມີແຮງເຄືີ່ອນໄຟຟ້າພາໃຫ້ ເກດີ ທງ່ີ ແມເ່ ຫັກຂນ້ືົ ເມີ່ອື ມີການປ່ຽນແປງຝັກແມ່ເຫັກທີຜ່ າ່ ນວງຈອນປດິ ນ້ົນັ ໂດຍຂຽນເປັນສມຜນໄດ້ ວາ່ :
������������������������ = −������ ������������������ (2.1) ໂດຍ ������ ຄແື ຮງເຄ່ີອື ນ ������������ ໄຟຟາ້ ������ ������������ ຄຟື ັກແມເ່ ຫກັ ທີ່ຜາ່ ນພນົື້ ທີຊ່ ີງ່ ປດິ ດວ້ ຍວງປິດສມມດຸ ວາ່ ຫວງ່ ປິດມເີ ນ້ອົື ທີ່ A ວາງຕວຢູ່ໃນທ່ີງແມ່ເຫກັ ສະໝີ່າສະເຫມີ ດີ່ງັ ຮບູ ທີ 1 ຟັກແມເ່ ຫັກຊີ່ງຜ່ານຫວາ່ ງມີຄາ່ ເປັນ ������������ ������������������ ������ ໂດຍ ������ ຄມື ມຸ ລະຫວ່າງເວັກເຕເີ ນ້ືົອທກີ່ ັບທ່ີງແມ່ ເຫກັ ດ່ງີັ ນົນ້ັ ແຮງເຄີ່ືອນໄຟຟາ້ ທເ່ີ ກດີ ຈາກໄຟຟ້າມີ ຄາ່ ເປັນ.������������������������ = −������ ������������������ ������������������ ������ ຫື ������������ ������ = ������������������������ ������������������ ������ (2.2) ນ້ຄີົ ື ແຮງເຄອ່ີື ນໄຟຟ້າ ທ່ີເກດີ ໃນວງຈອ້ ນເກີດໄດຫ້ າຍທາງ.
2. ກົດເກນຂອງແລນສ (Lenz’s Law) ກດເກນຂອງເລນ (lenz’s law) ເປັນກດເກນທີ່ໃຫ້ທິດທາງຂອງກະແສໄຟຟ້າໜຽວນາກ່າວວ່າ ກະແສໜຽວນາໃນວງລວດ ຈະປາກດໃນທິດທາງທີ່ສ້າງທ່ີງແມ່ເຫັກຕ່ີຕ້ານການປ່ຽນແປງຂອງຄ່າຟັກແມ່ ເຫັກທີ່ຜ່ານວງປິດນັ້ົນຄື ຖ້າຝັກແມ່ເຫັກມີຄ່າເພີ່ມຂື້ົນ ວງລວດຈະສ້າງທ່ີງແມ່ເຫັກຕ້ານ ແລະ ກະແສໜ ຽວນາໃນວງລວດກຈະໄຫໃນທິດທາງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດທ່ີງແມ່ເຫັກຕ້ານນີ້ົ ຖ້າຟັກແມ່ເຫັກມີຄ່າຫຼຸດລງ ວງ ລວດຈະສ້າງທີງ່ ແມເ່ ຫັກຊວ່ ຍ ແລະ ກະແສໜຽວນາໃນວງລວດກຈະໄຫໃນທິດທາງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດທ່ີງແມ່ ເຫກັ ຊ່ວຍນ້ົີ. ຕົວຢ່າງ: 1. ກ້ົສາຍມີເນື້ົອທີ່ໜ້າຕັດ 500������������2 ຈານວນ 70 ຮອບປິີ່ນດ້ວຍຄວາມຖີ່ 1200 ������������ ອ້ອມ ແກນຕັົ້ງສາກກັບທ່ີງແມ່ເຫັກຂະໜາດ 0.42 ������ ຈີ່ງຊອກຫາຄວາມແຮງເຄືີ່ອນໄຟຟ້າສະເລ່ຍເມືີ່ອກົ້ສາຍປິີ່ນ ໜ້າພຽງຕ້ງັົ ສາກກັບທີງ່ ແມ່ເຫັກ 90°. 2. ກ້ົສາຍຈາກລວດທ່ີມີຈານວນ 200 ຮອບເປັນຮູບຈະຕຸລັດມີຂ້າງຍາວ 20 ������������ ມີທີ່ງແມ່ເຫັກ ສະເໝຕີ ັ້ງົ ສາກກັບໜາ້ ພຽງຂອງກ້ສົ າຍ, ຖາ້ ທງີ່ ແມເ່ ຫັກເພີ່ມຂ້ົນສະເໝີຈາກ 1.25 ������ ເປັນ 1.75 T ໃນເວລາ 0.5 ������ ກ. ຂະໜາດຂອງແຮງເຄ່ີືອນໄຟຟາ້ ສະທ້ອນທ່ີເກດີ ຂົ້ນມຄີ າ່ ເທ່ີາໃດ? ຂ. ຖາ້ ຕວ່ີ ງຈອນກບັ ເຄີືອ່ ງຕາ້ ນ 2 Ω ຈະໄດ້ກະແສໄຟຟາ້ ໃນກສ້ົ າຍເທ່ີາໃດ?
ບົດແກ້: 1. ເມືອ່ີ ກົ້ສາຍປີິນ່ ທດິ ຕ້ົັງສາກຈາກແນວທ່ີໜາ້ ພຽງຕັ້ົງສາກກັບທີ່ງແມ່ເຫັກຈະໄດ້ແຮງເຄື່ີອນໄຟຟ້າສູງ ສດຸ . ������������������������ = ������������������������ = ������������������2������������ ������������������������ = 70 × 0.42 × 5 × 20−2 × 2 22 . 1200 = 11077.92 ������ 7 ຈຸດເລ່ມີ ຕນ້ົ ເມືີ່ອໜາ້ ພຽງຂອງກ້ສົ າຍຕງັ້ົ ສາກກັບທີ່ງແມ່ເຫັກຈະໄດ້ ������������������������ = 0 ������ = ������������������������ + ������0 = 184.8 + 0 = 92.4 ������ 2 2 2. ກ. ຈາກສູດ: ������������ ∆������ ������������������������ = −������ ������������ = ������������ ∆������ 1.75 − 1.25 20 × 10−2 2 ������������������������ = 200 0.5 = 8 ������
ຂ. ກະແສໄຟຟາ້ ຜ່ານກ້ສົ າຍແມ່ນ ������ 8 ������ = ������ = 2 = 4 ������ 3. ແຮງເຄອົ່ ນໄຟຟ້າສະທ້ອນ. ເມື່ອີ ເຄືີ່ອນຍ້າຍສາຍຊັກນາໃນທີ່ງແມ່ເຫັກ, ເອເລກັ ຕຣອນເສລີໃນສາຍນາຖືກກະທບດ້ວຍຄວາມ ແຮງແມເ່ ຫັກ, ຈະເຮດັ ໃຫ້ເອເລັກຕຣອນເຄອືີ່ ນທ່ໃີ ນສາຍຊັກນາ. 2
ຮູບທີ 2 ກ ສະແດງເອເລັກຕຣອນເຄື່ີອນທີ່. ຮູບທີ 2 ຂ ສະແດງສາຍໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂືົ້ນໃນສາຍຊັກນາ ເມ່ີອື ໃຫສ້ າຍຊັກນາ a, b ຍາວ ������ ເຄື່ີອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວ ������ ໃນທິດຕັົ້ງສາກກັບທີ່ງແມ່ເຫັກ B ດັ່ີງຮູບທີ 2 ກ. ເອເລັກຕຣອນເສລີທຸກຕວໃນສາຍຊັກນາມີຄວາມໄວ ������ ມີທິດຕັ້ົງສາກກັບທ່ີງແມ່ເຫັກສາຍຊັກນາຕາມ ທິດຂອງຄວາມແຮງ, ດັີ່ງນັ້ົນ, ເອເລັກຕຣອນແຕ່ລະຕວຈະຖືກກະທບດ້ວຍຄວາມແຮງ ������ = ������������������ ໃຫ້ ເຄືີ່ອນທີ່ສາຍຊັກນາຕາມທິດຂອງຄວາມແຮງ, ສະນັ້ົນເອເລັກຕຣອນເຄືີ່ອນທີ່ໄປຫາສ້ົນ b ຂອງສາຍຊັກນາ ສວ່ ນສ້ົນ a ຈະເຫືອແຕ່ໄຟຟ້າບັນຈຸບວກ. ດັ່ີງນັົ້ນສາຍນາ ab ເກີດມີຜນລບລະດັບໄຟຟ້າເປັນທາງບວກຢູ່ ສົ້ນ a ແລະ ເປັນທາງລບຢູ່ສ້ົນ b ເມື່ີອເອາວງຈອນໄຟຟ້າມາຕີ່ເຂ້ົາກັບສາຍຊັກນາ ab ຈະມີກະແສໄຟຟ້າ ແລ່ນຜ່ານໃນວງຈອນດັີ່ງຮບູ ທີ 2 ຂ. ເມື່ີອກະແສໄຟຟ້າ I ແລ່ນຜ່ານໃນວງຈອນ ໄຟຟ້າກະແສໄຟຟ້າໃນສາຍຊັກນາ ab ທີ່ກາລັງ ເຄອ່ືີ ນທໄີ່ ປຫາທາງຂວາເກດີ ຄວາມແຮງແມ່ເຫັກ ກະທບສາຍຊັກນາໄປທາງຊ້າຍມີຂະໜາດເທ່ີາ ������������ = ������������������ ຮູບທີ 3: ແຮງເຄອ່ີື ນໄຟຟ້າສະທອ້ ນທ່ີເກີດຈາກສາຍຊກັ ນາເຄີ່ອື ນທ່ີໃນທ່ງີ ແມ່ນເຫັກ
ດັ່ີງນັນົ້ , ຈະຕ້ອງໃຊ້ແຮງພາຍນອກຂະໜາດດຽວກບັ ສາຍຊກັ ນາໄປທາງຂວາ ເພີ່ືອໃຫ້ສາຍຊກັ ນາ ab ເຄື່ີອນທີ່ໄປໄດ້ໃນໄລຍະທາງ ds ໃນເວລາ dt ດັ່ີງຮູບທີ 3 ແລະ ແຮງງານທີ່ໃຊ້ໃນການເຄືີ່ອນ ຍາ້ ຍແມ່ນ : dw = F(ds) = IBL(vdt) ແຕ່ວ່າ Idt = dq ດັ່ີງນັ້ົນ ������������ = ������������������ ຮູ້ວ່າແຮງງານຕ່ີ ������������ ໄຟຟາ້ ບັນຈຄຸ ືຄວາມແຮງເຄອ່ືີ ນທ່ີໄຟຟາ້ ທອ້ ນ ������ = ������������������ (2.3) ������: ແຮງເຄີື່ອນໄຟຟ້າສະທອ້ ນ ������ ������: ຂະໜາດຂອງທງ່ີ ແມ່ເຫັກໄຟຟາ້ ������ ������: ລວງຍາວຂອງສາຍນາ ������ ຕົວຢ່າງ: 1. ກົ້ສາຍກົໜ້ ງ່ີ ມຈີ ານວນ 100 ຮອບ, ມເີ ນື້ອົ ທີ່ໜາ້ ຕດັ 4������������2 , ມນັ ເຄີ່ອື ນທ່ຈີ າກ ບລິເວນທບ່ີ ມ່ີ ີທງີ່ ແມ່ເຫັກເຂົ້າຫາບລເິ ວນທມີ່ ີທີງ່ ແມເ່ ຫກັ 0.5 ������ ໂດຍມທີ ິດຕາມແກນຂອງກສ້ົ າຍໃນ ໄລ່ຍະເວລາ 0.02 ������ . ຈີ່ງຄິດໄລແ່ ຮງເຄ່ີອື ນໄຟຟາ້ ສະທອ້ ນທ່ເີ ກີດຂົນ້ ໃນກ້ສົ າຍນົີ້.
ວທິ ແີ ກ້: ຈາກສມຜນ: ������������������������ = −������ ������������������ ������������ ເນ່ືອີ ງຈາກວ່າ: ດັີ່ງນັນົ້ : ������������ = ������2 − ������1 ແລະ ������1 = 0 , ������2 = ������������ ������������������������ = ������ ������������������ = ������ ������������ ������������ ∆������ ������������������������ = 100 5. 10−1 × 4. 10−4 0.02 ������������������������ = 1 ������
4. ປະກດົ ການໄຟຟ້າສະທອ້ ນເອງ. ການສະທ້ອນເອງຂອງກົ້ສາຍ ທີ່ມີກະແສໄຟຟ້າໃນວງຈອນຈະມີທີ່ງແມ່ເຫັກສະທ້ອນ ՜������ ເກີດ ຂ້ືົນຮອບສາຍນາໃນວງຈອນນ້ົັນດງ່ີັ ຮູບທີ 4 ຂະໜາດຂອງທ່ງີ ແມ່ເຫກັ ຈະເປັນອັດຕາສ່ວນກງກັບຂະ ໜາດຂອງກະແສໄຟຟ້າ Iໃນວງຈອນ. ດັີ່ງນັົ້ນ,ຝັກແມ່ເຫັກ ������������ທັງໜດທີ່ຜ່ານວງຈອນມີການ ພວພັນກງກບັ ກະແສໄຟຟາ້ ດີ່ງັ ນ້ົີ ������ = ������������ (2.1) ເມື່ີອ L ຄື: ຄ່າຄງຄ່າທີ່ຂື້ົນກັບລັກສະນະຮູບຮ່າງເລຂາຄະນິດຂອງວງຈອນ ແລະ ເອີ້ົນວ່າ: ຄ່າ ຄວາມສະທ້ອນເອງ. ໃນລະບບຫວໜ່ວຍວັດແທກ SI ຄ່າ L ມີຫວໜ່ວຍເປັນ ເຣນຣີ ສັນຍາລັກ ດ້ວຍ H.
4.1. ຄວາມສະທອ້ ນໄຟຟາ້ ເອງຂອງກສັ້ າຍ ກົສ້ າຍທີ່ມຈີ ານວນ N ຮອບ, ມີຄວາມຍາວ ������, ເນືົ້ອທີ່ໜ້າຕັດ A ມີບລິມາດ ������ = ������������ ແລະ ຈາ ນວນຮອບຕີລ່ ວງຍາວ ������ = ������ ຈະມີສະພາບສະທ້ອນເອງດັ່ີງນ:້ົີ ������ ������ = ������ ������������ (2.2) ������ ຝກັ ແມ່ເຫກັ ເນ່ອືີ ງຈາກທງີ່ ແມ່ເຫກັ ພາຍໃນກສ້ົ າຍແມນ່ : ������������ ������������ ������0������������ ������ = ������ ������ = ������ ������ ������ = ������0������2������ = ������0������2������������ = ������0������2������ (2.3) ������
4.2. ແຮງເຄົອ່ ນໄຟຟາ້ ສະທ້ອນຂອງກສັ້ າຍ ເມື່ີອກະແສໄຟຟ້າ I ໃນວງຈອນປ່ຽນແປງຝັກແມ່ເຫັກສະທ້ອນກຈະປ່ຽນແປງດ້ວຍເຮັດໃຫ້ເກີດ ແຮງເຄືີ່ອນໄຟຟ້າສະທ້ອນຕວເອງ. ວງຈອນນີ້ົ ເອີ້ົນວ່າ ເກີດການສະທ້ອນເອງ ຄ່າແຮງເຄືີ່ອນໄຟຟ້າ ສະທ້ອນເອງຄິດໄລ່ໄດຈ້ າກສູດລຸມນີ້ົ: ������������������������ = −������ ������������������ (2.4) ������������ ������������ (2.5) ຫື ������������������������ = −������ ������������ ເຄືີ່ອງໝາຍລບ ສະແດງວ່າແຮງເຄື່ີອນໄຟຟ້າສະທ້ອນມີທິດການປ່ຽນແປງຂອງກະແສໄຟຟ້າໄປ ຕາມກດເກນຂອງເລນສ໌ ແຮງເຄື່ີອນໄຟຟ້າສະທ້ອນມີທິດກງກັນຂ້າມກັບກະແສໄຟຟ້າ ສະພາບ ສະທ້ອນເອງນຄ້ີົ ື ຄວາມຕາ້ ນທ່ີຕາ້ ນການປຽ່ ນແປງຂອງກະແສໄຟຟ້າໃນວງຈອນເຊີິງ່ ມຄີ ວາມສາຄັນໃນ ວງຈອນໄຟຟ້າກະແສສະຫບັ ທມີ່ ີແຮງເຄື່ີອນໄຟຟ້າມີການປ່ຽນແປງຕະຫອດເວລາ.
4.3. ພະລຼງັ ງານຂອງທ່ງົ ແມເ່ ຫກັຼ ໄຟຟ້າຂອງກ້ສັ າຍນາໄຟຟາ້ ພະລັງງານຂອງທງີ່ ແມ່ເຫກັ ໄຟຟ້າຂອງກົ້ສາຍທ່ີມກີ ະແສໄຟຟ້າຜາ່ ນເທ່ີາກບັ : ������ = 1 ������������2 (2.6) 2 ເມືີອ່ ສມທຽບພະລງັ ງານຂອງທງີ່ ແມ່ເຫກັ ໄຟຟາ້ ທ່ສີ າ້ ງຂ້ົືນຈາກເຄອ່ີື ງທອ້ ນ ແລະ ກ້ົສາຍທຽບ ກັບເວລາເຫນັ ວາ່ ພະລງັ ງານທີງ່ ໄຟຟາ້ ແລະ ພະລງັ ງານທງີ່ ແມ່ເຫັກສະຫບັ ເຊິງ່ີ ກນັ ແລະ ກນັ ດີັ່ງ ຮບູ ທີ 5 5
ຕວົ ຢາ່ ງ 1. ກ້ົສາຍອນັ ໜງ່ີ ມີ 400 ຮອບ, ເມ່ີືອມກີ ະແສໄຟຟາ້ 4A ແລ່ນຜາ່ ນ, ເກີດມີຝກັ ແມເ່ ຫກັ ຜາ່ ນກສ້ົ າຍ 10−4������������ ຈີ່ງຄິດໄລ່ ກ. ແຮງເຄືອ່ີ ນໄຟຟ້າສະທອ້ ນເອງເກີດຂົນ້ື ໃນກ້ົສາຍໃນເວລາ 0,08 ວນິ າທີ ຂ. ຄາ່ ສາປະສດິ ສະທ້ອນເອງຂອງກ້ສົ າຍ ຄ. ພະລັງງານສະສມໃນກົ້ສາຍ. ບົດແກ້: ກ.ຈາກສມຜນ (2.4) ������������������������ = −������ ������������������ = 400 8 10−4 = 0,5������ ������������ × 10−2 ຂ. ຈາກສມຜນ (2.5) ������������ ������������������������ = −������ ������������ ������ = ������������������������ ������������ = 0,5 × 0,08 = 0,01������ ������������ 4 ຄ. ຈາກສມຜນ (2.6) ������ = 1 ������������2 1 0,01 × 42 = 0,08������ 2 2
ບົດເຝກີ ຫດຼັ 1. ກສ້ົ າຍຈາກລວດມຈີ ານວນ 200 ຮອບ ເປນັ ຮບູ ຈດັ ຕຸລັດມີຂ້າງຍາວ 20������������, ມີທ່ີງແມ່ເຫັກສະ ເໝີທິດຕັົ້ງສາກກັບໜ້າພຽງຂອງກ້ົສາຍ, ຖ້າທ່ີງແມ່ເຫັກເພີ່ມຂືົ້ນສະເໝີຈາກ 1,25������ເປັນ 1,75������ໃນເວລາ 0,5������ ກ.ຂະໜາດຂອງແຮງເຄີືອ່ ນໄຟຟາ້ ສະທ້ອນທເີ່ ກດີ ຂືນ້ົ ມີຄາ່ ເທີາ່ ໃດ ຂ.ຖ້າຕວີ່ ງຈອນກບັ ເຄືີ່ອງຕ້ານ 2������ ຈະໄດ້ກະແສໄຟຟ້າໃນກສ້ົ າຍມີຄ່າເທີ່າໃດ? 2. ກສ້ົ າຍກ້ໜົ ງີ່ ມີຈານວນ 100 ຮອບ, ເນົື້ອທ່ີໜາ້ ຕດັ 4������������2, ມນັ ເຄື່ີອນທີ່ຈາກບລິເວນທີ່ບີ່ມີທີ່ງ ແມ່ເຫັກເຂັົ້າຫາບລິເວນທີ່ມີທີ່ງແມ່ເຫັກ 0,5������ ໂດຍມີທິດຕາມແກນຂອງກ້ົສາຍໃນໄລຍະເວລາ 0,02������.ຈີ່ງຄດິ ໄລ່ແຮງເຄອືີ່ ນໄຟຟາ້ ສະທອ້ ນທເ່ີ ກດີ ຂນ້ືົ ໃນກ້ສົ າຍ. 3. ກ້ົສາຍໜີ່ງ ມີສາປະສິດສະທ້ອນເອງ 10������ ໃນເວລາມີກະແສຄງທີ່ 2������ ແລ່ນຜ່ານເຮັດ ແນວໃດ? ຈ່ງີ ຈະເກດີ ແຮງເຄີື່ອນໄຟຟາ້ ສະທ້ອນເອງ. ເທິງກ້ົສາຍມີຄາ່ ເທາ່ີ ກບັ 100������. 4. ກ້ົສາຍໜີ່ງມີສາປະສິດສະທ້ອນເອງ 2������ ແລະ ມີຄວາມຕ້ານ 10������ ຕ່ີກັບໝົ້ໄຟ 100������ຖືວ່າ (ໝ້ົໄຟບມຄີ ວາມຕາ້ ນໃນ) ກ.ຈ່ີງຊອກຫາກະແສໄຟຟ້າສູງສດຸ . ຂ.ເມີືອ່ ກະແສໄຟຟ້າສູງສດຸ ແລ້ວ ຈ່ີງຊອກຫາພະລງັ ງານສະສມໃນທງີ່ ແມເ່ ຫກັ .
5. ຈ່ີງຊອກຫາຄ່າສາປະສິດສະທ້ອນເອງ ຂອງກ້ົສາຍທຮອຍ (toroit) ມີເນື້ົອທີ່ໜ້າຕັດ 10������������2ລວງຍາວ 10 ������ແລະ ມີຈານວນ 100 ຮອບ? 6. ກ້ົສາຍໜີ່ງມີຄ່າສາປະສດິ ສະທ້ອນເອງ. ເທາ່ີ ກັບ 5������ ຕລ່ີ ຽນກບັ ຄວາມຕ້ານ 20������ ແລະ ຕ່ີໃສ່ບ ໄຟຟ້າທ່ມີ ແີ ຮງເຄອີື່ ນໄຟຟາ້ 100������ ຈງ່ີ ຊອກຫາພະລງັ ງານທີສ່ ະສມໃນກ້ສົ າຍດ່ງີັ ກ່າວ. 7.ໂຊເລນອຍອັນໜ່ີງປະກອບດ້ວຍ 1000 ຮອບ. ມີເນືົ້ອທີ່ໜ້າຕັດ 4������������2ມີກະແສໄຟຟ້າ 2 A ແລ່ນຜ່ານ.ມັນພາໃຫ້ເກີດທ່ີງແມ່ເຫັກທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຟັກແມ່ເຫັກ 0,5 T .ຈ່ີງຊອກຫາແຮງ ເຄອື່ີ ນໄຟຟາ້ ສະທ້ອນທ່ີເກີດຂ້ົນື ຖາ້ ກະແສໄຟຟ້າຫດຼຸ ລງເທາ່ີ ສູນໃນໄລຍະເວາລາ 0,1s 8. ກສົ້ າຍອັນໜ່ງີ ມີລດັ ສະໝີ 2.5 ������������ ມຈີ ານວນ 400 ຮອບ ແລະ ຍາວ 20 ������������ ກ. ຈ່ີງຄດິ ໄລຄ່ ວາມສະທ້ອນຂອງກ້ສົ າຍນົີ້. ຂ. ອດັ ຕາການປ່ຽນແປງຂອງກະແສໄຟຟ້າຕ້ອງມີຄາ່ ເທ່ີາໃດ ຈງີ່ ຈະເກດີ ແຮງເຄີ່ອື ນໄຟຟ້າສະທ້ອນ ໃນກົ້ສາຍເທ່າີ 3ກັບ 75 ������������ ຄ. ຄະນະທີກ່ ສົ້ າຍມແີ ຮງເຄືອ່ີ ນໄຟຟ້າສະທ້ອນ 75 ������������ ຈ່ີງຄິດໄລ່ອັດຕາການປ່ຽນແປງຂອງຝັກ ແມເ່ ຫກັ ຜາ່ ນເນືອ້ົ ທີໜ່ າ້ ຕດັ ຂອງກ້ສົ າຍ.
8. ໂຊເລນອຍອັນໜ່ີງມີ 50 ຮອບ,ມີລັດສະໜີ 3 ຊັງຕິແມັດ ວາງໃນທ່າທີ່ໃຫ້ເສັົ້ນແຮງແມ່ເຫັກຕັ້ົງ ສາກກັບເນື້ົອທີ່ໜ້າຕັດຂອງມັນແລ້ວເຮັດໃຫ້ຄວາມໝາແໜ້ນຟັກແມ່ເຫັກຜ່ານໜ້າຕັດຂອງມັນ ປ່ຽນແປງຈາກ 0.1 ������ ເປັນ 0.35������ ໃນຊ່ວງເວລາ 2.10−3������ ຈີ່ງຊອກຫາຄ່າແຮງເຄືີ່ອນໄຟຟ້າ ສະທອ້ ນທເີ່ ກີດຂ້ົນື . 9.ໂຊເລນອຍອັນໜ່ີງມີ 50 ຮອບ,ມີລັດສະໜີ 3 ຊັງຕິແມັດ ວາງໃນທ່າທີ່ໃຫ້ເສັົ້ນແຮງແມ່ເຫັກ ຕງ້ັົ ສາກກບັ ເນື້ອົ ທໜີ່ ້າຕດັ ຂອງມັນແລວ້ ເຮດັ ໃຫ້ຄວາມໝາແໜນ້ ຟກັ ແມເ່ ຫັກຜ່ານໜ້າຕັດຂອງມັນ ປ່ຽນແປງຈາກ 0.1 ������ ເປັນ 0.35������ ໃນຊ່ວງເວລາ 2.10−3������ ຈ່ີງຊອກຫາຄ່າແຮງເຄື່ີອນໄຟຟ້າ ສະທ້ອນທເີ່ ກີດຂື້ົນ. 10. ກະແສໄຟຟ້າສະໝີ່າສະເໝີຂະໜາດ 2 ������ ແລ່ນຜ່ານໂຊເລນອຍທີ່ມີ 400 ຮອບ,ມີຟັກແມ່ ເຫກັ ຜາ່ ນເນືົ້ອທີ່ໜ້າຕດັ ຂອງໂຊເລນອຍເທີາ່ 10−4������������ ຈງີ່ ຊອກຫາ. ກ. ແຮງເຄືີ່ອນໄຟຟ້າສະທ້ອນທີ່ເກີດຂື້ົນໃນໂຊເລນອຍ ຖ້າກະແສໄຟຟ້າຫຼຸດລງເທີ່າ ສູນ ໃນ ໄລຍະເວລາ 0,08s ຂ. ຄວາມສະທອ້ ນເອງຂອງໂຊເລນອຍ ແລະ ພະລງັ ງານສະສມໃນໂຊເລນອຍ.
ບົດທີ 3 ມະໂນພາບຂອງໄຟຟາ້ ສະຫັບຼ ໃນປັດຈຸບັນ ເປັນທີ່ເຂ້ົາໃຈກັນໂດຍທີ່ວໄປແລ້ວວ່າ ໄຟຟ້າມີຄວາມສາຄັນບນ້ອຍໄປກວ່າສິີ່ງອື່ີນໆ ອັນ ກ່ຽວຂອ້ ງກບັ ການດາລງຊີວດິ ການອານວຍຄວາມສະດວກນາໆປະການ ການຜະລິດຕ່າງໆ ແລະ ອາດນັບທັງໄປເຖິງ ການໃຫ້ກາເນດີ ສີິງ່ ອານວຍຄວາມບັນເທິງຢ່າງຫວງຫາຍໃນຍຸດປະຈຸບັນ ໄຟຟ້າທີເ່ ຂາ້ົ ໃຈກນັ ຢູ່ແລ້ວ ກຄື ໄຟຟ້າສາຖິດ ແລະ ໄຟຟ້າກະແສກງ ເຮາໄດຮ້ ຽນເຖິງໄຟຟ້າກະແສກງໄວ້ແລ້ວ ຈີ່ງຈະໄດ້ໃຫ້ເຂ້ົາໃຈກ່ຽວກັບໄຟຟ້າກະແສສະຫັບຕີ່ ໄປນ້ົີ: 1. ການກາເນດີ ກະແສໄຟຟາ້ ສະຫັບຼ 1.1. ເຄົອ່ ງກເນດີ ໄຟຟາ້ ກະແສສະຫັຼບ ເຄືີ່ອງກາເນີດ ຫື ເຄືີ່ອງຜະລິດໄຟຟ້າກະແສສະຫັບເຊິີ່ງເອີ້ົນຫຍົ້ວ່າ : ໄຟຟ້າສະຫັບແມ່ນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ປ່ຽນ ພະລັງງານກນຈັກເປັນພະລງັ ງານໄຟຟ້າ ເຊ່ັນີ : ພະລງັ ງານນ້ົາຕກ, ພະລງັ ງານລມ, ພະລງັ ງານອາຍນາົ້ ... - ສ່ວນປະກອນທີສ່ າຄນັ ຂອງເຄ່ືີອງກາເນີດໄຟຟ້າກະແສສະຫັບມີ: ກົ້ສາຍນາໄຟຟ້າທີ່ຫຸ້ມດ້ວຍທາດກັນໄຟຟ້າ, ແມ່ ເຫັກ, ວງແຫວນ ແລະ ຟອຍໂດຍຈັດວາງໃຫ້ກ້ົສາຍນາໄຟຟ້າຢູ່ລະຫວ່າງຂອງສອງຂ້ົວຂອງແມ່ເຫັກທີ່ໃຫ້ທ່ີງແມ່ ເຫັກສະໝີ່າສະເໝດີ ງີ່ັ ຮູບ ທີ 3.1 ເອ້ີນົ ວາ່ : ດີນາໂມ ຫື ເຈເນີເຣເຕີ ( Genrator).
- ການເກີດມີແຮງເຄື່ີອນໄຟຟ້າສະຫັບ: ເມືີ່ອ ໃຫ້ພະລັງງານກນຈັກໄປກະທບໃສ່ຕວກບິນ ຫື ໂວນ ລັງທີ່ຈບັ ໃສ່ແກນກ້ົສາຍນາໄຟຟາ້ , ເຮັດໃຫ້ກົສ້ າຍນາໄຟຟາ້ ປີິ່ນອອ້ ມແກນຄງທີຢ່ ູ່ໃນທ່ີງແມ່ເຫັກສະ ໝ່ີາສະເໝີ.
ດງັີ່ ຮບູ ທີ 3.2 ສະແດງການປ່ຽນແປງແຮງເຄອ່ືີ ນໄຟຟ້າເມີອື່ ກົ້ສາຍປີ່ນິ ເມືີ່ອກ້ົສາຍນາໄຟຟ້າປິ່ີນສະໝີ່າສະເ ໝີອ້ອມແກນ OO’ຢູ່ໃນທີ່ງແມ່ເຫັກສະໝີ່າສະເໝີ, ປະລິມານຝັກທ່ີງແມ່ເຫັກຜ່ານເນື້ົອທີ່ໜ້າຕັດຂອງກ້ົ ສາຍນາໄຟຟ້າປ່ຽນແປງ.ຕາມກດເກນສະທ້ອນແມ່ເຫັກໄຟຟ້າ, ໃນກສາຍນາໄຟຟ້າເກີດມີແຮງເຄືີ່ອນໄຟຟ້າ ສະທ້ອນທີ່ມີຂະໜາດ ແລະ ທິດປ່ຽນແປງ. ∆������ ືຼຫ ∆∅ (3.1ቇ ������ = −������ ∆������ ������ = −������ ������������ ໃນນີ້ົ: ������ = ������������ ������������������ ������ ໂດຍ ������ ແມ່ນມຸມປະກອບລະຫວ່າງຄວາມເຂັ້ົມທ່ີງແມ່ເຫັກກັບເວັກເຕຫວໜ່ວຍ ՜������ ເຊິີ່ງ ՜������ ⊥ ������ , A ແມ່ນເນື້ົອທີ່ໜ້າກົ້ສາຍ, ເມືີ່ອປິ່ີນກົ້ສາຍອ້ອມແກນປິ່ີນ OO’ ດ້ວຍຄວາມໄວມຸມ ������ ຄ່າ ຂອງມມຸ ������ ປ່ຽນແປງ. ດີັ່ງນນັ້ົ , ແຮງເຄີື່ອນໄຟຟາ້ ສະທອ້ ນທ່ເີ ກີດຂ້ືົນໃນກ້ສົ າຍແມ່ນ ������ ������ ������������ (3.2) ������ = −������ ������������ ������������ ������������������ ������ = −������������������ ������������ ������������������ ������ = ������������������ ������������������ ������ ������������
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106