บคร.บฝห. ไฟฟ้า-แม่เหล็ก 1-29

ฟิสิกส์ 5 ; แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า ครฉู ววี รรณ ก้อนคำ แม่เหลก็ และไฟฟ้า ตอนที่ 1 แมเ่ หล็ก และ สนามแมเ่ หลก็ สมบตั เิ บ้อื งต้นของแมเ่ หลก็ 1) แทง่ แมเ่ หลก็ 1 แทง่ จะมี 2 ขั้ว คอื ขั้วเหนอื และขว้ั ใตเ้ สมอ 2) ขัว้ แม่เหลก็ ชนิดเดียวกนั จะผลักกนั และช้ัวต่างกันจะดูดกันเสมอ 3) บริเวณรอบๆ แท่งแม่เหล็กซึ่งปกติจะมีแรงทางแม่เหล็กแผ่ออกมาตลอดเวลา บริเวณโดยรอบแท่งแม่เหล็กน้ี เรียก สนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กจะเป็นปรมิ าณเวกเตอร์ ซ่ึงภายนอกแท่งแม่เหล็ก จะมีทิศออก จากข้วั เหนือเขา้ หาขัว้ ใต้ และภายในแท่งแม่เหลก็ จะมที ศิ จากขวั้ ใต้ไปหาขว้ั เหนอื 4) เสน้ ทเ่ี ขียนแทนแรงทแี่ ม่เหล็กแผอ่ อกมา เรยี ก เสน้ แรง แม่เหลก็ 5) จำนวนเสน้ แรงแมเ่ หล็ก เรียกว่า ฟลกั ซ์แม่เหล็ก (Ø) ซงึ่ มี หน่วยเปน็ เวเบอร์ เราสามารถคำนวณหา ฟลักซ์ แม่เหลก็ ซงึ่ ตกบนพืน้ ที่รองรับหน่งึ ได้จากสมการ Ø = BA sin  เม่ือ Ø = ฟลกั ซแ์ ม่เหล็ก (เวเบอร์) B = ความเข้มสนามแม่เหลก็ (เวเบอร/์ m², เทสลา) A = พ้ืนท(่ี m²)  = มุมระหวา่ งสนามแมเ่ หล็กกับพ้ืนที่รองรับ ตอนที่ 2 แรงกระทำตอ่ อนุภาคไฟฟา้ ซง่ึ เคลื่อนที่ในสนามแมเ่ หล็ก เม่ืออิเลคตรอนหรือประจุลบใดๆ เคล่อื นทต่ี ดั สนามแม่เหลก็ จะเกดิ แรงกระทำตอ่ ประจไุ ฟฟา้ นั้น ซง่ึ สามารถ หาทิศของแรงกระทำตอ่ อิเลคตรอนน้ไี ดโ้ ดยใช้กฎมอื ซา้ ย โรงเรยี นบดินทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสนี) นนทบรุ ี : กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หนา้ 1

ฟสิ กิ ส์ 5 ; แมเ่ หล็กและไฟฟ้า ครฉู วีวรรณ กอ้ นคำ สำหรับขนาดของแรงทก่ี ระทำตอ่ ประจุลบ เราสามารถหาคา่ ได้จากสมการ F = qv B sin  เม่ือ q = ประจุ (คลู อมบ์) V = ความเร็วของประจนุ ั้น (m/s) B = ความเขม้ สนามไฟฟา้ (เทสลา)  = มุมระหวา่ งสนามเหล็กกับทิศความเรว็ ตวั อย่าง อิเลคตรอนตัวหน่งึ เคลอ่ื นที่ตดั สนามแมเ่ หลก็ ในแนวตง้ั ฉาก ด้วยความเรว็ 2x107 เมตรต่อวนิ าที หากสนามแม่เหล็กมคี วามเข้ม 5 เทสลา และประจุอเิ ลคตรอน 1 ตัวมคี า่ เทา่ กบั 1.6 x 10-19 คูลอมบ์ จงหาแรงที่กระทำตอ่ อิเลคตรอนนนั้ วธิ ีทำ จาก F = q v B sin  F = (1.6 x 10-19)(2 x 107)(5) sin 90° F = (1.6 x 10-19)(2 x 107) (5)(1) F = 1.6 x 10-11 นิวตัน ควรทราบเพิม่ เตมิ เกย่ี วกบั แรงท่สี นามแมเ่ หล็กกระทำต่อประทำต่อประจุไฟฟ้า 1) หากประจุบวกเคลอ่ื นท่ตี ัดสนามแมเ่ หล็ก ก็จะเกดิ แรงกระทำตอ่ ประจนุ ้นั เชน่ กัน เราสามารถหาขนาดของ แรงกระทำได้จากสมการ F = q v B sin  (เหมอื นเดิม) โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสน)ี นนทบรุ ี : กลุ่มสาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ หน้า 2

ฟสิ กิ ส์ 5 ; แม่เหลก็ และไฟฟา้ ครูฉววี รรณ กอ้ นคำ และหาทิศของแรงได้โดยใช้กฎมอื ขวา ดังรปู 2) กรณีตอ่ ไปน้ี แรงกระทำมคี า่ เป็นศูนย์ 2.1 q = 0 เช่นกรณีทนี่ ิวตรอนเคล่ือนที่ตดั สนามแม่เหลก็ 2.2 กรณีความเร็ว (V) มคี ่าเป็นศูนย์ 2.3 กรณีที่ประจไุ ฟฟา้ เคลื่อนขนานกบั ทิศสนามแมเ่ หล็ก กรณนี ้ี Ø = 0º จะได้ sin  = sin 0° = 0 ทำให้แรงกระทำมคี ่าเป็นศูนยเ์ ช่นกนั 3) เม่อื ประจุไฟฟา้ ถูกแรงกระทำในสนามแมเ่ หล็ก แระจุไฟฟ้านนั้ จะเคลือ่ นทีเ่ ป็นรูปวงกลม ซ่งึ หารัศมไี ดจ้ าก R = mv sin qb หากประจุเคล่ือนที่ต้ังฉากกบั สนามแมเ่ หล็ก จะได้ R = mvsin 900 qb นัน่ คือ R = mv เมื่อ m คือ มวลของประจนุ ัน้ (kg) qB หากประจเุ คล่อื นท่ใี นแนวเอยี งทำมมุ กับสนามแมเ่ หลก็ ประจนุ ้นั จะเคลื่อนเปน็ เกลยี วสปริงดงั แสดงในรูป ตอนท่ี 3 สนามแม่เหลก็ ทเ่ี กดิ จากกระแสไฟฟา้ ไหลในตวั นำ เออร์เสตด นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ค เป็นผู้ค้นพบว่าเม่ือปล่อยให้ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำจะเกิดสนามแม่เหล็กข้ึนรอบๆ ตัวนำในทิศทางที่เรา สามารถหาได้ โดยใชก้ ฎมอื ขวาโดยใหใ้ ช้มือขวาโดยใชม้ อื ขวากำเส้นลวดน้ัน และใหช้ ้ี น้ิวหัวแม่มือไปตามทิศของกระแสจะได้ว่าทิศของสนามแม่เหล็กจะไหลตามทิศสี่ที่กำ ขดลวด โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสน)ี นนทบรุ ี : กลุม่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หนา้ 3

ฟสิ ิกส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟา้ ครูฉวีวรรณ กอ้ นคำ สำหรบั ขนาดของสนามแม่เหลก็ หาจาก B = (2 x 10-7 ) I R เมือ่ B = สนามแมเ่ หล็กเหน่ียวนำรอบลวดโลหะตัวนำ (Tesla) I = กระแสไฟฟ้า (A) R = ระยะห่างจากตวั นำถงึ จดุ ทวี่ ดั คา่ สนาม (m) โปรดสังเกต ทิศของสนามแม่เหลก็ จะต้งั ฉากกับทิศของกระแสไฟฟา้ เสมอ หากเราปลอ่ ยกระไฟฟ้าไหลวนเกลียวขดลวดจะเกดิ สนามแมเ่ หลก็ ไหลวนรอบเกลียวขดลวดนน้ั ดงั แสดงในรูป ทิศการไหลวนของสนามแม่เหล็กน้ีสามารถหาได้โดยใช้กฎมือขวา โดยเอามือขวากำขดลวดท้ังเกลียว และให้นิ้วท้ังส่ีวนตาม กระแสไฟฟ้า หากหัวแม่มือช้ีไปทางทิศใด สนามแม่เหล็กจะวน ออกขดลวดทางด้านน้ัน ลักษณะน้ีจะทำให้ขดลวดน้ีเป็นเสมือน แท่งแม่เหล็กแงหน่ึง โดยด้านท่ีหัวแม่มือช้ีไปนะเป็นขั้วแม่เหล็ก เหนือ เพราะมีสนามแม่เหล็กพุ่งออกดังกล่าว ขดลวดที่มี กระแสไฟฟ้าไหลผ่านแล้วกลายเป็นเสมือนแท่งแม่เหล็กเช่นน้ีเรียก ขดลวดโซลินอยด์ ตอนท่ี 4 แรงกระทำต่อลวดทม่ี ีกระแสไหลผ่านในสนามแมเ่ หล็ก หนา้ 4 หากเรามีเส้นลวดวางอยใู่ นสนามแมเ่ หล็ก และมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน จะเกิดแรงกระทำตอ่ เสน้ ลวดนั้น เราสามารถหาทิศของแรงท่ีกระทำน้นั ไดโ้ ดยใช้กฎมือขวา ดงั แสดงในรปู ภาพ และหาขนาดของแรงกระทำน้ันได้จากสมการ F = I L B sin  เมื่อ F = แรงกระทำต่อเส้นลวดทีม่ ีกระแสไหลตัดสนามแม่เหลก็ (N) โรงเรียนบดนิ ทรเดชา (สิงห์ สิงหเสนี) นนทบุรี : กลมุ่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์

ฟิสิกส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟา้ ครฉู ววี รรณ กอ้ นคำ I = กระแสทไ่ี หลผา่ น (A) L = ความยาวของขดลวด (m)  = มมุ ระหว่างทิศกระแสกบั สนามแมเ่ หล็ก แรงกระทำระหว่างลวดตวั นำ 2 เสน้ ทข่ี นานกนั และมกี ระแสไฟฟ้าไหลผ่าน กรณีทม่ี ีลวดตัวนำ 2 เสน้ ขนานกัน *** หากมีท่กี ระแสไฟฟา้ ไหลไปในทางตรงกนั ขา้ ม ลวดทัง้ 2 จะเกิดแรงผลกั กนั *** หากมกี ระแสไฟฟา้ ไหลไปทางเดียวกัน ลวดทง้ั 2 จะเกิดแรงดูดกัน แรงกระทำตอ่ ขดลวดท่ีอยใู่ นสนามแมเ่ หลก็ และมีกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น หากเรานำขดลวดไปไว้ในสนามแม่เหล็ก แล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไปไหลวนดังรูป จะพบว่าแรงกระทำต่อ ขดลวด 2 ข้างจะมีทิศตรงกันข้าม จะส่งผลทำให้ขดลวดน้ันเกิดการหมุนตัวเราสามารถหาโมเมนต์การหมุนของ ขดลวดน้ีได้จากสมการ M = N I A B cos  โรงเรยี นบดินทรเดชา (สิงห์ สิงหเสนี) นนทบรุ ี : กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หน้า 5

ฟสิ กิ ส์ 5 ; แมเ่ หลก็ และไฟฟา้ ครูฉวีวรรณ กอ้ นคำ เม่อื M = โมเมนตข์ องแรงคู่ควบ ( N.m) N = จำนวนรอบของขดลวด A = พ้ืนท่ีของขดลวด (m²) B = ความเข้มสนามแม่เหลก็ (เทสลา)  = มุมระหวา่ งระนาบพนื้ ท่ี (A) กับ สนามแมเ่ หล็ก (B) ควรจำ 1) โมเมนตส์ ูงสุดเกดิ เมอื่ A ขนานกับ B คือ Ø = 0º 2) โมเมนตต์ ำ่ สุดเกิดเมอื่ A ตง้ั ฉากกับ B คือ Ø = 90º M = N I A B cos M = N I A B cos 90° M = N I A B (0) M=0 มอเตอรก์ ระแสตรง โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สงิ ห์ สิงหเสนี) นนทบรุ ี : กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หนา้ 6

ฟสิ ิกส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟา้ ครูฉววี รรณ กอ้ นคำ จากหลกั การของขดลวดหมุนตัวในสนามแมเ่ หลก็ ทผ่ี ่านมา เราอาจนำไปสร้างเป็นมอเตอรก์ ระแสตรงได้ แต่ อาจมีปญั หาเบอื้ งตันดงั นี้ ปญั หาท่ี 1 เมื่อขดลวดหมุนไปได้ครง่ึ รอบสายไฟทีต่ ่อกระแสเข้าจะเกดิ การไขวก้ นั ทำให้กระแสไหลกลบั ดา้ นกบั ตอน แรกส่งผลใหข้ ดลวดหมนุ กลับไปกลับมาดังรูป วธิ ีแกค้ ือ ใส่วงแหวนครงึ่ ซีกสมั ผัสกับแปลงขดลวดตวั นำ ดังรูป ปัญหาที่ 2 เมอื่ ขดลวดหมนุ ตวั ไป 1/4 รอบ ระนาบพนื้ ท่ีจะตั้งฉากกับสนามแมเ่ หล็ก โมเมนต์การหมนุ จะมี ค่าเปน็ 0 ขดลวดจะหยดุ หมนุ วธิ แี ก้คอื ใสข่ ดลวดเพ่มิ เข้าไปอีกในระนาบตั้งฉากกับขดลวดเดมิ ดงั รปู ตอนที่ 5 กระแสเหนีย่ วนำ โรงเรียนบดินทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสนี) นนทบุรี : กล่มุ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หน้า 7

ฟิสิกส์ 5 ; แมเ่ หล็กและไฟฟ้า ครูฉววี รรณ ก้อนคำ กรณีใช้ขดลวดหมุนตัดสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าที่ไหลออกมาจะมีทิศกลับไปกลับมา เรียกว่า กระแสไฟฟา้ สลับ หากเราเคล่ือนลวดตัวนำ หรือ ขดลวดตัวนำตัดสนามแม่เหล็ก หรือเคล่ือนฟรักซ์แม่เหล็กตัดขอลวดตัวนำ จะทำให้เกิดกระแสไฟฟา้ ไหลในตวั นำนั้น เรียกปรากฎการณ์น้ีว่าเป็น การเหนี่ยวนำทางไฟฟ้า (electromagnetic induction) กระแสไฟฟ้าที่เกิด เรียก กระแสเหนี่ยวนำ (induced current) และแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิด เรียก แรงเคล่ือนไฟฟ้าเหน่ียวนำ (induced electromotive force) กรณลี วดเส้นตรง เราสามารถหาแรงเคลอื่ นไฟฟ้าได้จาก E = BLv เมื่อ L = ความยาวเส้นลวด (m) V = ความเร็วในการเคล่ือนท่ี (m/s) หากเราเคล่ือนฟลักซ์แม่เหล็กตัดขดลวด ก็จะทำให้เกิดกระแสไหลเวียนในขดลวดนั้นเช่นกัน เราสามารถหา ทิศการไหลวนของกระแสไฟฟา้ ทเ่ี กดิ ไดโ้ ดยใช้กฎของเลนส์ ดังนี้ 1) หากข้วั แมเ่ หล็กทอ่ี ยู่ใกล้ขดลวดเป็นข้ัวเหนอื ใช้กฎมอื ซา้ ย ให้ใช้มอื ซา้ ยกำแท่งแมเ่ หล็ก หัวแม่มอื ชี้ตามการเคล่อื นท่ี แล้วกระแสทเ่ี กดิ จะวนตามนิ้วท่งั ส่ที เ่ี หลอื 2) หากขั้วแม่เหล็กท่ีอยใู่ กลข้ ดลวดเป็นขัว้ ใต้ ใชก้ ฎมือขวา ให้ใช้มือขวากำแท่งแม่เหลก็ หัวแมม่ อื ชต้ี ามการเคล่ือนที่ แล้วกระแสทเี่ กิดจะวนตามนิว้ ท้งั ส่ีทเี่ หลอื โรงเรยี นบดินทรเดชา (สิงห์ สงิ หเสน)ี นนทบุรี : กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หน้า 8

ฟิสกิ ส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟ้า ครูฉวีวรรณ ก้อนคำ โปรดสงั เกตว่า หากเราเคล่ือนขว้ั แม่เหล็กเขา้ แล้วถอยออก กระแสไฟฟา้ ที่เกดิ ท้งั สองจะมีทิศตรงกันข้ามน้นั คือ กระแสที่เกดิ จะเป็นกระแสสลับนัน่ เอง แรงเคลอ่ื นไฟฟา้ ดันกลบั ในกรณีของมอเตอร์กระแสตรงนั้น เราจะปล่อยกระแสไฟฟ้าไหลเข้าไป ในขดลวดทีอ่ ยใู่ นสนามแมเ่ หล็กจะทำให้มอเตอรเ์ กิดการหมุนในขณะเดียวกนั การ หมุนนี้ก็ทำให้เกดิ กระแสไฟฟ้าเหนย่ี วนำและแรงเคล่ือนไฟฟ้าเหนย่ี วนำ ซึ่งจะมี ทิศตรงกันข้ามกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าท่ีเราใส่ (E) จึงเรียก แรงเคล่ือนไฟฟ้าดัน กลับ (e) ดังนนั้ แรงเคลื่อนไฟฟา้ ลัพธ์ = E – e และกระแสไฟฟ้าทไี่ หลเข้ามอเตอรจ์ ะหาค่าได้จาก I = E−e R+e เมือ่ I = กระแสทไ่ี หลเข้ามอเตอร์ E = แรงเคลอ่ื นไฟฟา้ ทใี่ ส่เขา้ ไป (โวลต)์ e = แรงเคลือ่ นไฟฟ้าดนั กลับ (โวลต์) r = ความตา้ นทานภายในของแหลง่ กำเนดิ ไฟฟา้ (โอห์ม) โรงเรยี นบดินทรเดชา (สิงห์ สิงหเสนี) นนทบุรี : กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ หนา้ 9

ฟสิ กิ ส์ 5 ; แม่เหลก็ และไฟฟ้า ครฉู วีวรรณ ก้อนคำ R = ความต้านทานภายนอกแหลง่ กำนิดไฟฟ้า = ความตา้ นทานของมอเตอรน์ นั้ เอง (โอห์ม) จากสมการน้ี จะเห็นว่า ถ้ามอเตอร์ฝืด หรือ ไฟฟ้าตกจะทำให้มอเตอร์หมุนช้าลงทำให้แรงเคล่ือนไฟฟ้าดัน กลับ (e) จะมีค่าน้อยลง ดังน้ัน แรงเคล่ือนไฟฟา้ ลัพธ์ (E-e) จะมีค่ามาก ทำใหก้ ระแสไฟฟา้ (I) ที่ไหลเขา้ มอเตอร์ มคี ่ามากกว่าทค่ี วรอาจทำให้มอเตอร์ไหมไ้ ด้ วงจรกรองกระแส วงจรกรองกระแสเป็นวงจรท่ีใช้เปลี่ยนกระแสไฟฟ้าตรงโดยการนำไดโอดไปต่ออนุกรมกับแหล่งกำเนิด ไฟฟ้า สลับ ไฟฟ้าทผ่ี ่านไดโอดออกมาจะเปน็ ไฟฟ้ากระแสตรงที่มีคา่ ไมส่ ม่ำเสมอวงจรกรองกระแสน้ี อาจดัดเป็นประเภทคร่ึง คลน่ื หรอื เตม็ คลนื่ ได้ ไดโอดเปน็ อุปกรณท์ างไฟฟ้า ซึง่ ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านไดใ้ นทศิ ทางเดยี ว และเน่ืองจากกระแสท่ไี ด้จากเบอื้ งต้นยังมีค่าไมส่ มำ่ เสมอ ในวงจรกรองกระแสจึงต้องเพม่ิ ตัวเก็บประจเุ ข้าไปอีก ตวั หน่ึงตังรูป เพอื่ ทำใหก้ ระแสไฟฟา้ ตรงทไี่ ด้ออกมามคี ่าสม่ำเสมอ โรงเรยี นบดินทรเดชา (สิงห์ สิงหเสน)ี นนทบรุ ี : กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ หนา้ 10

ฟิสกิ ส์ 5 ; แมเ่ หลก็ และไฟฟา้ ครูฉวีวรรณ ก้อนคำ ตอนท่ี 6 หมอ้ แปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟา้ คือ เครื่องมอื ทใ่ี ชเ้ ปล่ยี นความต่างศักย์ (หรือ แรงเคลื่อนไฟฟ้า) ให้มีคา่ สูงขึ้นหรือตำ่ ลงตาม ต้องการ หม้อแปลงไฟฟ้ามี 2 แบบใหญๆ่ คือ 1) หมอ้ แปลงขนึ้ (Set up Tremformer) ใช้เปลี่ยนความตา่ งศักย์จากตำ่ เป็นสงู 2) หม้อแปลงลง (Step down Tremformer) ใช้เปลยี่ นความตา่ งศักย์จากสงู เปน็ ตำ่ สว่ นประกอบของหมอ้ แปลงไฟฟา้ 1. แกนเหล็กออ่ น ทำด้วยเหล็กออ่ นแผ่นบางๆ หลายๆ แผ่นวางซอ้ นกนั นิยมตัดเป็น ส่ีเหล่ยี มจตั รุ ัสกลางกลวงหรอื ตดั เป็นรปู ตัว E ทำหนา้ ที่รวมเส้นแม่เหลก็ จากขดลวด 2. ขดลวดปฐมภูมิ (Pimarycoil) เป็นขดลวดทีป่ ลอ่ ยใหก้ ระแสเขา้ พนั อยู่ที่ขาขา้ งหนงึ่ ของแกน 3. ขดลวดทตุ ยิ ภูมิ (Secondary) เป็นขดลวดทีส่ ง่ กระแสไฟฟา้ ออกจะพันอยทู่ ป่ี ลายอกั ขา้ งหนึ่งของแกนเหลก็ หลักการทำงานของหมอ้ แปลงไฟฟา้ เม่ือให้แรงเคลื่อนไฟฟ้า (E1) ผ่านไปยังขดลวดปฐมภูมิจะเกิด สนามแม่เหล็กวนรอบๆ ขดลวดปฐมภูมิข้ึน และ ฟลักซ์แม่เหล็กท่ีเกิดข้ึนนี้ จะเหนีย่ วนำใหเ้ กดิ แรงเคล่ือนไฟฟา้ (E2) ท่ขี ดลวดทตุ ิยภมู ิ โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สิงห์ สิงหเสนี) นนทบรุ ี : กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หน้า 11

ฟิสกิ ส์ 5 ; แมเ่ หลก็ และไฟฟา้ ครฉู ววี รรณ ก้อนคำ เราจะได้ความสมั พันธ์ ของแรงเคล่อื นไฟฟา้ ทงั้ สองคือ E1 = N1 = V1 E1 N 2 V2 เมอื่ E1 , E2 = แรงเคล่อื นไฟฟ้าของขดลวดปฐมภมู ิ และทตุ ยิ ภมู ิ ตามลำดับ N1 , N2 = จำนวนขดลวดปฐมภูมิ และทตุ ิยภูมิ ตามลำดบั V1 , V2 = ความตางศกั ย์ของขดลวดปฐมภมู ิ และ ทตุ ยิ ภูมิ ตามลำดับ ข้อควรรู้ 1) หมอ้ แปลงลง จะมคี ่า E1 > E2 และ V1 > V2 และ N1 > N2 หมอ้ แปลงข้ึน จะมีคา่ E1< E2 และ V1 < V2 และ N1 < N2 2) ถ้าหมอ้ แปลง มีประสทิ ธิภาพเต็ม 100% เราจะได้ว่า กำลังไฟฟา้ ท่ขี ดลวดปฐมภมู ิ = กำลงั ไฟฟ้าทีข่ ดลวดทตุ ิภูมิ P1 = P2 I1V1 = I2V2  โจทยฝ์ ึกประสบการณ์ 1. ขดลวดพื้นที่ 10 x 10-4 m2 วางอยู่ในบริเวณท่ีมีสนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอ 10 เทสลา จงหาค่าฟลกั ซ์แม่เหล็กท่ี ผ่านขดลวด เม่อื ระนาบของขดลวดทำมมุ 90º 30° และ 0° กบั สนามแม่เหลก็ 2. (มช 34) กล่องส่ีเหล่ียมซึ่งแต่ละด้านมีพื้นท่ีเท่ากันหมดเท่ากับ 0.10 ตารางเมตร วางอยู่ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ ขนาด 5 เทสลา โดยท่ีทศิ ทางของสนามแม่เหล็กตั้งฉากกับระนาบของกลอ่ งด้านใดด้านหนึง่ ฟลักซ์สนามแมเ่ หล็กที่ผา่ น กล่องน้ีคือ ก. 0 wd ข. 0.5 wd ค. 1.0 wd โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสนี) นนทบุรี : กล่มุ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หนา้ 12

ฟิสกิ ส์ 5 ; แมเ่ หล็กและไฟฟ้า ครฉู วีวรรณ ก้อนคำ ง. 0.3 wd 3. (En43/1) ขดลวดของมอเตอร์ไฟ ฟ้ ามีพ้ืน ท่ีหน้าตัด 0.4 m² วางอยู่ใน สนามแม่เหล็ก 2 เทสลา โดยมีแนวระนาบของขดลวดทำมุม 30° กับ สนามแมเ่ หลก็ ดังรูป จงคำนวณวา่ ฟลกั ซแ์ ม่เหล็กท่ผี า่ นขดลวดเท่ากับเทา่ ไร ก. 1.0 weber ข. 0.8 weber ค. 0.6 weber ค. 0.4 weber 4. บนพ้ืนท่ีสี่เหลี่ยมมุมฉากกว้าง 8 cm ยาว 10 cm เส้นแรงแม่เหล็กทตี่ กต้ังฉากบนพน้ื ท่ีนม้ี ีจำนวน 2 x 10-4 เวเบอร์ จงหาความเขม้ สนามแมเ่ หล็ก 5. (En 36) จงหาฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดส่ีเหล่ียมผืนผ้า abcd ถ้ามีสนามแม่เหล็ก B ขนาดสม่ำเสมอ 2 เทสลาในทศิ ท่ขี นาน แกน x ดังรูป ก. 1.8 x 10-3 wd ข. 2.4 x 10-3 wd ค. 3.0 x 10-3 wd ง. 5.0 x 10-2 wd 6. (มช 37) ถา้ มอี เิ ลคตรอนวง่ิ ตามแนวราบไปทางขวาผ่านสนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอซ่งึ มี ทศิ พงุ่ ออกมาตง้ั ฉากกับระนาบของแผน่ กระดาษ แนวทางการเคล่ือนทข่ี องอเิ ลคตรอน คอื ก. ว่งิ ในแนวราบตามเดมิ ข. เบ่ียงเบนจากแนวเดมิ ลงขา้ งล่าง ค. เบยี่ งเบนจากแนวเดมิ ขึน้ ข้างบน ง. เบี่ยงเบนพ่มุ ออกมาจากแผน่ กระดาษตามทิศของสนามแมเ่ หล็ก 7. (มช 27) สนามแมเ่ หล็กจะไม่มีผลตอ่ ก. ประจุไฟฟา้ ที่อยนู่ ิง่ ข. ประจไุ ฟฟา้ ทีเ่ คล่อื นท่ี ค. แม่เหลก็ ถาวรท่อี ยู่นงิ่ ง. แมเ่ หล็กถาวรที่เคลื่อนที่ 8. (En 34) เมื่ออเิ ลกตรอนเคลอื่ นทีผ่ า่ นบรเิ วณหน่งึ ซง่ึ มีสนามกรณใี ดทค่ี วามเรว็ ของอเิ ลคตรอนไม่เปลย่ี นแปลง ก. ขนานกับสนามแมเ่ หลก็ ข. ขนานกบั สนามไฟฟ้า ค. ตัง้ ฉากกบั สนามแม่เหล็ก ง. ต้ังฉากกับสนามไฟฟ้า 9. (En 41) อนุภาคบีตาเคล่ือนที่เข้าไปในแนวขนานกับสนามแม่เหล็ก B ท่ีมีค่าสม่ำเสมอ ดังรูป การเคล่ือนที่ใน สนามแม่เหล็กของอนภุ าคทง้ั สองจะเป็นอย่างไร ก. เปน็ เส้นตรง ข. เป็นวงกลม โดยว่ิงวนคนละทาง ค. เปน็ วงกลม โดยวิง่ วนทางเดียวกนั ง. เปน็ รูปเกลียว 10. (มช 45) อนุภาคมีประจุ ๋ เคล่ือนท่ีจากอวกาศมาสู่โลกตามทิศทางดังรูป อ ย าก โรงเรียนบดินทรเดชา (สงิ ห์ สิงหเสนี) นนทบุรี : กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หน้า 13

ฟิสกิ ส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟา้ ครูฉวีวรรณ ก้อนคำ ทราบว่าอนุภาคเหล่านั้นจะเคล่ือนทดี่ ว้ ยลักษณะอยา่ งไร เม่ือสังเกตบนพื้นโลกทีบ่ รเิ วณศูนยส์ ูตร ก. อนุภาคเคลอ่ื นทีเ่ ปน็ สว่ นโค้งวงกลมไปทางทศิ เหนอื ข. อนุภาคเคลอ่ื นท่ีเปน็ ส่วนโคง้ วงกลมไปทางทศิ ใต้ ค. อนภุ าคเคล่อื นทเ่ี ปน็ ส่วนโค้งวงกลมไปทางทศิ ตะวันออก ง. อนภุ าคเคลอื่ นท่เี ปน็ ส่วนโค้งวงกลมไปทางทศิ ตะวันตก 11. (En 43/1) โปรตอนจากดวงอาทิตย์เคล่ือนท่ีลงหาผิวโลกในแนวด่ิงบริเวณเส้นสตู รศูนย์ของโลก ซง่ึ มีสนามแม่เหล็กโลก ขนานกับผวิ โลก โปรตอนจะเบนไปทางทศิ ใด 12. ประจุไฟฟ้า +3.2 x 10-19 คูลอมบ์ เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2.5 x 105 เมตรต่อวินาที ผ่านเข้าไปในบริเวณที่มี สนามแม่เหลก็ ขนาด 1.2 เทสลา โดยทิศของความเร็วต้ังฉากกับทิศของสนามแม่เหล็ก จงหาขนาดของแรงที่กระทำต่อ ประจไุ ฟฟ้านี้ 13. โปรตอนตัวหนึง่ เขา้ มาในสนามแมเ่ หล็กขนาด 1.5 เทสลา ด้วยความเรว็ 2 x 107 เมตร/วินาที โปรตอนเปน็ อนุภาคมี ประจุไฟฟ้า 1.6 x 10-19 คูลอมบ์ มีมวล 1.67 x 10-27 กิโลกรัม จงคำนวณหา รัศมีทางเดินของโปรตอนใน สนามแมเ่ หล็กนี้เมื่อ ก. โปรตอนทำมุม 30° กบั สนามแมเ่ หล็ก ข. โปรตอนทำมมุ ฉากกับสนามแมเ่ หล็ก 14. (มช 31) ยงิ อเิ ล็กตรอนด้วยความเรว็ 5.0 x 107 เมตร/วนิ าที เข้าไปในทศิ ต้งั ฉากกับ จะมีแรงกระทำต่ออิเล็กตรอน ด้วยขนาดเทา่ ไร ในหนว่ ยของนวิ ตัน ก. 2.8 x 10-14 ข. 0.7 x 10-10 ค. 1.0 x 10² ง. 1.8 x 105 15. (มช 31) จากข้อท่ีผ่านมาอิเล็กตรอนจะมีการ เ ค ล่ื อ น ท่ี อยา่ งไร หน้า 14 ก. เคลอื่ นท่เี ปน็ รปู พาราโบลา ข. หยุดน่งิ กบั ท่ีเนือ่ งจากแรงโน้มถว่ ง ค. เคล่อื นทเ่ี ปน็ วงกลมในทศิ ตามเข็มนาฬกิ า ง. เคล่อื นทีเ่ ปน็ วงกลมในทิศทวนเข็มนาฬิกา 16. (มช 31) จากขอ้ ทผ่ี ่านมารศั มีความโค้งของการเคลอื่ นที่ของอิเล็กตรอนมคี า่ เท่าราในหน่วยของเมตร ก. 8.31 x 10-55 ข. 3.94 x 10-22 ค. 2.78 x 10-10 โรงเรียนบดินทรเดชา (สิงห์ สิงหเสน)ี นนทบุรี : กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์

ฟสิ ิกส์ 5 ; แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า ครูฉววี รรณ ก้อนคำ ง. 8.13 x 10-2 17. อนุภาคดิวเทอรอนเคล่ือนท่ีด้วยความเร็ว 9.6 x 106 เมตรต่อวินาที ในทิศทางที่ต้ังฉากกับสนามแม่เหล็กที่มีขนาด 0.4 เทสลา ทำให้อนุภาคดิวเทอรอนเคล่ือนท่ีเป็นวงกลมรัศมี 0.5 เมตร อัตราส่วนระหว่างประจุต่อมวลของอนุภาค ดวิ เทอรอน จะมคี ่ากีค่ ูลอมบ์ตอ่ กโิ ลเมตร ก. 2.1 x 10-8 ข. 2.1 x 10-6 ค. 4.8 x 105 ง. 4.8 x107 18. อิเลก็ ตรอนที่จุด A ดงั รูป มีความเรว็ (V0) 107 m/s จงหา ก) ขนาดและทิศทางของความเขม้ สนามแมเ่ หลก็ ท่ี ทำใหอ้ ิเล็กตรอนเคลอ่ื นทีจ่ าก A ไป B ข) เวลาทีใ่ ช้ในการเคล่ือนท่จี าก A ไป B 19. (En 19) ในการทดลองหาประจุต่อมวลของอิเล็กตรอนโดยใช้หลอดตาแมวได้จัดค่าความต่างศักย์ระหว่างคาโทดกับ อาโนด รูปก้นกระทะเท่ากับ 180 โวลต์ ถ้ากระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านลวดโซลินนอยด์ทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก 5x103 เทสลา และทราบวา่ อเิ ลก็ ตรอนมปี ระจุไฟฟา้ 1.6 x 10-19 คบู อมบ์ และมมี วล 9x10-31 กโิ ลกรมั จงหาว่า ก) อัตราเร็วของอเิ ลก็ ตรอนขณะว่งิ ถงึ อาโนดเป็นเท่าไร ข) ขณะถงึ อาโนดอิเลก็ ตรอนวิ่งดว้ ยรศั มีความโค้งเทา่ ไร 20. (En 21) อิออนชนิดหน่ึงมีมวล m และประจุ +q ถูกเร่งให้เคล่ือนที่จากหยุดนิ่งในแนวราบด้วยความต่างศักย์ไฟฟ้า V เขา้ สู่บรเิ วณท่ีมีสนามแม่เหล็กสมำ่ เสมอ B ในทิศทีต่ ง้ั ฉากกบั ทิศของสนาม จงหารศั มีความโคง้ R ของการเคล่ือนทีข่ อง ออน ในสนามแม่เหลก็ (โดยไม่คำนึงถงึ แรงโน้มถ่วงของโลก) 21. (มช 31) อนุภาคมปี ระจุถูกเร่งผา่ นความต่างศกั ย์ 106 โวลต์ แล้วจึงผ่านเข้าไปในสนามแม่เหล็กท่ีมีคา่ คงท่ี 2.0 เทสลา โดยท่ีทิศทางของอนุภาคต้ังฉกกับสนามแม่เหล็ก ถ้าอนุภาคตัวนั้นมีมวล 1.5 x 10-27 กิโลกรัม และรัศมีทางเดินของ อนภุ าคในสนามแมเ่ หลก็ มคี ่า 0.5 เซนตเิ มตร จำนวนประจบุ นอนุภาคมก่ี ค่ี ูบอมบ์ ก. 1.5 x 10-19 ข. 1.5 x 10-18 ค. 3.0x 10-18 ง. 3.0 x 10-17 22. อนภุ าคมวล 0.5 g มปี ระจไุ ฟฟ้า -2.5 x 10-8 C เคลือ่ นท่ีในแนวระดับด้วยความเรว็ ต้น 6.0 x104 m/s เข้าไปใน สนามมาเหลก็ แตย่ งั คงเคล่อื นทไ่ี ปไดใ้ นแนวระดับ จงหาขนาดของสนามแมเ่ หล็ก 23. (มช 36) ถ้ามีกระแสไหลในลวดตัวนำเส้นตรงดังรูปจะมีอะไรเกิดข้ึนกับอนุภาคอิเล็กตรอน ก. และ ข. ซ่ึงกำลังเคลื่อนท่ี ขนานกับเส้นลวดนด้ี ้วยอตั ราเร็ว v ดังรูป โรงเรียนบดินทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสน)ี นนทบรุ ี : กล่มุ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หน้า 15

ฟิสิกส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟ้า ครูฉววี รรณ กอ้ นคำ ก. อิเลก็ ตรอน ก และ ข เคลอื่ นทเ่ี ข้าหาลวดตัวนำ ข. อเิ ล็กตรอน ก และ ข เคลือ่ นท่อี อกจาก ลวดตวั นำ ค. อิเลก็ ตรอน ก เคลื่อนท่ีเขา้ หาลวดตวั นำ และอเิ ลก็ ตรอน ข เคล่อื นที่ออกหา่ ง ง. อิเลก็ ตรอน ก เคล่อื นทอ่ี อกห่างลวดตวั นำ และ อเิ ลก็ ตรอน ข เคล่ือนท่เี ข้าหาลวดตัวนำ 24. (En 24/1) AB เป็นส่วนของลวดตรงยาวมกี ระแส I จาก A ไป B และมีอเิ ล็กตรอนประจุ -e กำลงั วิ่งผ่านจุด c ด้วยความเรว็ ซง่ึ มที ศิ ขนานกบั AB ดังรปู ขณะนั้นอเิ ล็กตรอนมคี วามเรง่ รามข้อใด ก. มคี วามเร่งในทิศเข้าหาเสน้ AB ข. มีความเรง่ ในทิศออกจากเส้น AB ค. มวี ามเร่งในทศิ ขนานกับการเคล่ือนที่ ง. ไม่มีความเรง่ 25. (มช 37) เป็นลวดตัวนำ 2 เส้น วางขนานกันมีกระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ กันไหลผ่านในทิศเดียวกันสนามแม่เหล็กท่ี ตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างเส้นลวดตัวนำทั้งสองจะมีค่าเป็น ก. ศนู ย์ ข. ผลรวมของสนามแม่เหล็กท่ีเกิดจากเสน้ ลวด 2 เสน้ ค. สนามแมเ่ หล็กท่ีเกิดจากเสน้ ลวดที่ 1 ง. สนามแมเ่ หล็กทเี่ กดิ จากเสน้ ลวดท่ี 2 26. เมอ่ื สับสวิตซ์ K เขม็ ทศิ จะวางตวั ในลักษณะใด ก. ข. ข. ค. ง. 27. (En 31) ลวดเส้นหน่ึงยาว 5.0 เซนตเิ มตร มกี ระแสไหล 4แอมแปรว์ างอยู่ในสนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอ 10-3 เทสลา โดยลวดเอียงทำมมุ 30° กบั สนามแมเ่ หล็กดงั รูป จงหาขานาดของแรงแม่เหล็กทีก่ ระทำตอ่ ลวดเสน้ นี้ ก. 0.8 x 10-4 นวิ ตัน ข. 1.0 x 10-4 นิวตัน ค. 1.7 x10-4 นิวตัน ง. 2.0 x 10-4 นิวตนั โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สงิ ห์ สิงหเสน)ี นนทบรุ ี : กลุม่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ หน้า 16

ฟิสกิ ส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟ้า ครูฉวีวรรณ กอ้ นคำ 28. (มช 36) ลวดเส้นหนึ่งยาว 5 เมตร มกี ระแสไหลผ่าน 4 แอมแปร์ วางอยู่ในสนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอ 10-3 เทสลา โดยลวดทำมมุ ฉากกบั สนามแม่เหล็กขนาดของแรงที่กระทำตอ่ ลวดเป็นกี่นวิ ตนั 29. (En 24) ในการทดลองวัดสนามแม่เหล็กที่ศูนย์กลางขดลวดโซลินอยดโ์ ดยการวัดแรงท่กี ระทำต่อลวดที่มกี ระแสไฟฟ้า ถ้า ส่วนของลวดท่ีต้ังฉากกับสนามยาว 15 มิลลิเมตร มีแรงกระทำ 12 x 10-3 นิวตัน เมื่อมีกระแสผ่าน 4.0 แอมแปร์ สนามแม่เหล็กมคี ่าเทา่ ไรในหน่ายเทสลา 30. เส้นลวดตัวนำยาว 60 เซนติเมตร มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน 10 แอมแปร์ และทำมุม 30° กับทิศของสนามแม่เหล็ก ขนาด 1.5 เทสลา จงหา ก) ขนาดของแรงทเ่ี กดิ ข้ึน ข) ถา้ มมี วล 9 กโิ ลกรัม จงหาความเร่ง ค) ในเวลา2 วินาที จะมคี วามเรว็ เท่าใด 31. (มช 34) ลวดตัวนำยาว 0.2 เมตร มวล 0.06 กิโลกรัม วางอยู่บนโต๊ะราบเกลี้ยงมีสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ ขนาด 0.08 เทสลา มีทิศพุ่งขึ้นตามแนวดงิ่ เม่ือให้กระแสไฟฟ้าจำนวนหนึง่ แก่ลวด พบว่าลวดเคล่อื นทจี่ ากหยดุ นิ่งไปเป็น ระยะ 1.6 เมตร ในเวลา 2 วินาที กระแสไฟฟา้ ท่ีใหแ้ ก่ลวดมีคา่ ก่แี อมแปร์ 32. (มช 34) ลวดตัวนำเส้นหน่ีงยาว 20 เซนติเมตร มวล 0.05 กิโลกรัม วางอยู่ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอโดยท่ี สนามแม่เหล็กมีทิศต้ังฉากกับลวดตัวนำมีกระแสไฟฟ้าผ่าน 5 แอมแปร์ จะเกิดการเคล่ือนที่ในแนวราบด้วยความเร่ง 100 เมตร/วินาที² สนามแม่เหลก็ มคี วามเข้มกเี่ ทสลา ก. 2 เทสลา ข. 3 เทสลา ค. 5 เทสลา ง. 10 เทสลา 33. (มช 35) ขดลวดวงกลมรศั มี 1 เซนติเมตร วางอยู่ในระนาบท่ีตง้ั ฉากกบั สนามแม่เหลก็ ซึง่ มีฟลักซ์แม่เหลก็ 0.015 เวเบอร์ ถา้ มีกระแสไหลในขดลวด 1 แอมแปร์ จงหาแรงทก่ี ระทำตอ่ ขดลวดวงกลมนี้ ก. 0.03 นวิ ตนั ข. 3 นวิ ตนั ค. 0.3 นวิ ตนั ง. ศูนย์ 34. (EN 44/1) ลวดทองแดงยาว 0.5 เมตร มวล 0.02 กิโลกรัม แขวนอยู่ใน แนวระดับด้วยลวดตัวนำเบาในบริเวณท่ีมีสนามแม่เหล็กขนาด 3.6 เทสลา ทิศตั้ง ฉากกับลวด ดังรปู ขนาดของลวดเองเป็นเทา่ ใด ก. 0.11A ข. 0.18 A ค. 0.22 A ง. 0.33 A โรงเรยี นบดินทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสน)ี นนทบรุ ี : กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หน้า 17

ฟิสกิ ส์ 5 ; แมเ่ หล็กและไฟฟ้า ครฉู วีวรรณ กอ้ นคำ 35. (En 44/1) สายไฟท่ีเดินในอาคารประกอบขึ้นด้วยลวดทองแดง 2 เส้น หุ้มฉนวนและมีเปลือกหุ้มให้ 2 เส้น รวมอยู่ ด้วยกันอกี ชน้ั หนึง่ เมือ่ มกี ารใชเ้ คร่ืองไฟฟ้าในบ้านลวด 2 เส้น จะมีแรงกระทำต่อกนั หรอื ไม่และอยา่ งไร ก. ไมม่ ีแรงกระทำต่อกนั เพราะมฉี นวนหมุ้ แยกจากกันไมไ่ ด้ ข. มีแรงกระทำต่อกนั โดยผลักและดดู สลบั กันเพราะเปน็ ไฟฟ้ากระแสสลบั ค. มีแรงกระทำต่อกันและเป็นแรงดดู เขา้ หากัน ง. มีแรงกระทำต่อกันและเปน็ แรงผลกั ซงึ่ กันและกนั 36. ขดลวดตัวนำรูป มีพื้นที่ 10 Cm² วางอยู่ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก 5 เทสลา ถ้าจำนวนขดลวดตัวนำเท่ากับ 400 รอบ จงหาโมเมนต์ของแรงคูค่ วบที่เกิดขึ้น เมอ่ื ระนาบขดลวดทำมุม 15º กบั แนวของสนามมาเหลก็ และคา่ ของกระแส ที่ผา่ นขดลวดเทา่ กับ 6 แอมแปร์ (cos 15° = 0.97) 37. (มช 36) ขดลวดวงกลมมีพ้ืนท่ีหน้าตัด 60 ตารางเซนติเมตร มีขดลวดพันอยู่ 600 รอบ และมีกระแสไหลผ่าน 1 แอมแปร์ วางไว้ในสนามมาเหล็กทมี่ คี วามเข้ม 1 เทสลา โมเมนต์สูงสุดของขดลวดจะมคี ่าก่นี ิวตันเมตร 38. (มช 35) ขดลวดรูปส่ีเหล่ียมจัตุรัสมีขนาดยาวด้านละ 10 เวนติเมตร จำนวน 500 รอบ มีกระแสไหล 1.0 x 10-2 แอมแปร์ เมื่อหมุนอย่ใู นสนามแมเ่ หลก็ สม่ำเสมอ ปรากฏว่าเหล็กน้ีมีคา่ กีเ่ ทสลา 39. (En 42/2) ขดลวดตัวนำรูปส่ีเหลี่ยมมีพื้นที่ 12 ตารางเซรติเมตร มีระนาบอยู่ในแนวระดับวางอยู่ในบริเวณที่มี สนามแม่เหล็ก 4 เทสลา ในแนวดิ่ง ถ้าจำนวนขดลวดตัวนำเท่ากบั 500 รอบ จงหาโมเมนต์ของแรงคู่ควบที่เกิดข้ึน ณ ตำแหน่งนั้น ถา้ ค่าของกระแสทผ่ี ่านขดลวดเท่ากบั 5 แอมแปร์ ก. 1.2 x 106 N.m ข. 6.0 x 105 N.m ค. 12.0 N.m ง. 0 N.m 40. ตามรปู มอเตอร์จะหมุนอยา่ งไร ก. จะหมุนกลบั ไปกลบั มาจากตามเขม็ นาฬกิ าแลว้ ทวนเมนาฬิกา ข. จะหมุนกลับไปกลับมา จากทวนเข็มนาฬกิ าแล้วตามเขม็ นาฬิกา ค. หมุนตามเขม็ นาฬิกา ง. หยุดน่งิ 41. เป็นสนามแม่เหลก็ มที ิศมุ่งต้ังฉากลงในกระดาษมีขนาด 1.0 เทสลา PQ เป็นตัวนำวางอยู่บนรางโลหะ TS และUR โดย PQ เคลื่อนที่ไปทางซ้าย ด้วยความเร็ว 8 เมตร /วินาที ระหว่าง S และ R มีความต้านทานต่ออยู่ 5 โอหม์ แรงเคลอ่ื นไฟฟ้าเหนย่ี วนำในตัวนำ PQ มีคา่ เทาใดในหน่ายของโวลต์ ก. 1.8 ข. 3.2 ค. 17.5 ง. 40.0 42. (En 41) เครื่องบินซ่ึงกำลังบินในแนวระดับมุ่งหน้าทางทิศเหนือในสนามแม่เหล็กโลกจะถูกเหน่ียวนำให้เกิด แรงเคล่ือนไฟฟ้า ระหว่างปลายปีกซ้ายกับขวามคี ่าเทา่ ใด กำหนดให้สนามแม่เหล็กโลกในแนวดงิ่ ตรงตำแหน่งเครื่องบินมี ค่า B เครือ่ งบนิ บินดว้ ยอัตราเรว็ v และระยะจากปลายปีกซา้ ยไปถึงปลายปกี ขวาเทา่ กับ D โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สิงห์ สงิ หเสน)ี นนทบุรี : กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หนา้ 18

ฟสิ ิกส์ 5 ; แมเ่ หล็กและไฟฟา้ ครูฉววี รรณ กอ้ นคำ ก. vBD ข. vB D ค. v2 B ง. v2BD D 43. (มช 31) แทง่ แม่เหล็กเคลื่อนที่เข้าหาเรอื ออกจากขดลวดตัวนำทำให้มกี ระแสเหนี่ยวนำข้ึนในขดลวด อยากทราบว่ารูป ใดถกู ต้อง\\ ก. ข. ค. ง. 44. (มช 43) เม่ือมีการเปล่ียนแปลงสนามแม่เหล็ก B จะทำให้เกิดกระแสเหน่ียวนำในขดลวดถ้า B ชี้ทิศเดียวกับ แสดงวา่ สนามแมเ่ หลก็ เพิ่มขึ้น และถ้า B ช้ีทิศตรงข้ามกบั แสดงวา่ สนามแม่เหลก็ ลดลง จงเลือกข้อท่ถี ูก ก. ข. ค. ง. 45. (มช 39) ขดลวดสองขดพันกลับทางกันถูกวางไว้ ดังรูป ถ้าเคลื่อนแท่งแม่เหล็กไปทางขวากระแสเหนี่ยวนำที่ไหลผ่าน แอมมเิ ตอร์จะมีลักษณะอย่างไร ก. กระแสเหน่ียวนำในขด 1 ไหลจากขวาไปซ้าย ในขด 2 ไหล จากซา้ ยไปขวา ข. กระแสเหนีย่ วนำในขด 1 ไหลจากซา้ ยไปขวา ในขด 2 ไหลจากขวาไปซ้าย ค. กระแสเหนีย่ วนำในขด 1 ไหลจากขวาไปซา้ ย ในขด 2 ไหลจากขวาไปซ้าย ง. กระแสเหน่ยี วนำในขด 1 ไหลจากซา้ ยไปขวา ในขด 2 ไหลจากซา้ ยไปขวา 46. (มช 36) วงจรหน่ึงประกอบด้วยแบตเตอรี่ หลอดไฟ และขดลวดต่ออนุกรมกัน ดังรูป หลอดไฟสว่างอยู่ถ้านำแงเหล็ก ธรรมดาแท่งหน่ึงที่มีขนาดเล็กน้อยพุ่งตรงไปในขดลวดแล้วท้ิงไว้เป็นแกนของขดลวด ความสว่างของหลอดไฟนะเป็น อยา่ งไร ก. สว่างเท่าเดิมไม่มกี ารเปล่ยี นแปลงใดๆ ข. สว่างเพ่ิมขน้ึ กว่าเดมิ ค. สวา่ งลดลงกวา่ เดมิ ง. สว่างเพ่มิ ขึ้นกอ่ นแลว้ จึงลดลงเหลือสวา่ งเทา่ เดิม จ. สว่างลดลงกอ่ นแลว้ จงึ เพิม่ ขึ้นจนสวา่ งเดมิ โรงเรยี นบดินทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสนี) นนทบรุ ี : กล่มุ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หน้า 19

ฟสิ ิกส์ 5 ; แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า ครูฉววี รรณ กอ้ นคำ 47.(มช 36) โรงไฟฟ้าแห่งหนึ่งมีกำลังผลิตไฟฟ้า 0.3 เมกะวัตต์ ส่งไฟฟ้าไปยังจังหวัดหน่ึงด้วยแรงดันไฟฟ้า 500 กิโลโวลต์ ถา้ สายไฟมีความตา้ นทานเทากับ R โอห์ม จงหาคา่ พลังงานที่เป็นจูลท่สี ูญเสยี ไปในรูปของพลงั งานความรอ้ นภายในสายไฟ ฉายในเวลา t นาที ก. 25x10 t R ข. 25x10 t R ค. 3.6 Rt ง. 0.36 Rt 48. (มช 38) ในขณะทีม่ อเตอรห์ มุนดว้ ยอัตราเรว็ คงท่ี ขดลวดท่อี ยภู่ ายในมอเตอรจ์ ะมี ก. โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบเป็นศนู ย์คงท่ี ข. ฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็ เปน็ ศูนย์คงท่ี ค. กระแสไฟฟา้ มากกว่ากระแสไฟฟ้าที่ผา่ นมอเตอร์ในขณะเริ่มหมุน ง. แรงเคลือ่ นไฟฟ้าเหน่ยี วนำเกดิ ขึ้นในทิศตรงขา้ มกบั แรงเคลอ่ื นไฟฟ้าเดมิ 49. (มช 30) ถ้ามอเตอร์ติดขดั จนทำให้มอเตอร์หยุดหมุนเป็นเวลานานจะทำให้มอเตอรไ์ หมเ้ พราะ ก. มคี วามเสยี ดทานเกดิ ขนึ้ ตามจุดหมุนเป็น ข. เกิดแรงเคลื่อนไฟฟา้ เหนี่ยวนำซงึ่ มีทิศตรงกนั ขา้ มกับแรงเคลอื่ นไฟฟา้ เดิม ค. ไมม่ ีแรงเคลื่อนไฟฟ้าดันกลบั เกดิ ขน้ึ ง. ทำให้ฟลกั ซ์แมเ่ หล็กท่ผี า่ นขดลวดมีการเปลี่ยนแปลง เกิดกระแสเหนย่ี วนำข้ึนเป็นจำนวนมาก 50 (มช 28) แบตเตอร่ีขนาด 6 v มีความด้านทานภายใน 1  ต่อเข้ากับมอเตอร์กระแสตรงซ่ึงมีความต้านทานของ ขดลวดของมอเตอร์เท่ากับ 1  ในขณะท่ีมอเตอรห์ มุนสามารวุ ัดกระแสไฟฟา้ 0.5 A แรงเคลือ่ นไฟฟ้าดนั กลับมอเตอร์ มคี ่า ก. 7.5 v ข. 5.5 v ค. 5.0 v ง. 4.5 v 51. มอเตอร์เครื่องหน่ึงใช้กับแรงเคลื่อนไฟฟ้า 12 โวลต์ ขณะแมเตอร์กำลังทำงานจะเกิดแรงเคล่ือนไฟฟ้าต้านกลับ 10 โวลต์ และมกี ระแสผ่านมอเตอร์ 8 แอมแปร์ ขดลวดของมอเตอร์มีความต้านทานเทา่ ใด 52. (มช 27) กระแสไฟฟ้าสลบั ในขดทุติยภมู ขิ องหมอ้ แปลงไฟฟา้ เกดิ ขึ้นไดเ้ น่ืองจาก ก. การเปลีย่ นแปลงสนามไฟฟา้ ข. การเปลีย่ นแปลงสนามแม่เหล็ก ค. แกนเหล็กของหม้อแปลงไฟฟา้ ง. กระแสไฟฟ้าในขดปฐมภูมิ 53. (En 44/1) หม้อแปลงไฟฟ้าซ่ึงใช้ไฟฟ้า 110 โวลต์ มีขดลวดปฐมภูมิ 80 รอบ ถ้าต้องการให้หม้อแปลงน้ีสามารถ จา่ ยไฟฟ้าได้ 2,200 โวลต์ ขดลวดทตุ ิยภมู ติ อ้ งมีจำนวนรอบเท่าไร ก. 8,000 รอบ ข. 1,600 รอบ ค. 2,400 รอบ ง. 3,200 รอบ 54. (En 39) หม้อแปลงไฟฟ้าถูกต่อกับแหล่งจ่ายไฟสลับขนาด220 ภูมิ โวลต์ ดงั รูป ถ้าอัตราส่วนรอบขดลวดปฐมภมู ิต่อรอบขดลวดทุติย มคี ่าเป็น 100:1 จงหากำลังไฟฟ้าท่ีตัวต้านทาน 1 โอห์ม โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สงิ ห์ สิงหเสนี) นนทบุรี : กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ หนา้ 20

ฟสิ ิกส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟ้า ครูฉววี รรณ กอ้ นคำ 55. (En 41/2) หม้อแปลงเครื่องหน่ึงมีจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิต่อจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิเป็น 1:4 ถ้ามี กระแสแบะความต่างศักย์ในขดลวดทุติยภูมิเท่ากับ 10 แอมแปร์และ 200 โวลต์ ตามสำดับ จงหากระแสและความ ตา่ งศักย์ในขดลวดปฐมภูมิ ก. 40 A และ 50 V ข. 50 A และ 40 V ค. 40 A และ 40 V ง. 50 A และ 50V 56. (En 38) หมอ้ แปลงอุดมคติตัวหนึ่งมจี ำนวนรอบของขดลวดปฐมภมู เิ ป็น 2,000 รอบ และจำนวนรอบของขดลวด ทุติยภูมิเป็น 1,000 รอบ เม่ือนำมาใช้ในวงจรดงั รูป ขนาดของฟิวส์ท่นี ำมาใช้จะต้องมีค่าอย่างน้อย ที่สุดเทา่ ไร ก. 2 A ข. 3 A ค. 5 A ง. 11A 57 (En 42/1) หม้อแปลงไฟลงจาก 2000 โวลต์ เป็น 220 โวลต์ เกดิ กำลงั ในขดลวดทตุ ยิ ภูมิ 5.4 กโิ ลวตั ต์ หม้อแปลง มปี ระสิทธภิ าพร้อยละ 90 กระแสไฟฟา้ ทผ่ี ่านขดลวดปฐมภูมิมคี ่าเทา่ ใด ก. 0.24A ข. 0.27A ค. 0.30A ง. 0.54A 58 หม้อแลงไฟฟ้าทีม่ ีประสิทธิภาพ 90% เม่ือมไี ฟฟ้าขนาด 2A 220V ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิจะเกิดกระแสไฟฟ้าขนาด 0.6 A ทีข่ ดลวดทุตยิ ภูมจิ ะพบว่า ก. หม้อแปลงนแ้ี ปลงไฟไดก้ ีโ่ วลต์ ข. จำนวนรอบของขดลวดทุติยภมู ิเป็นกเ่ี ท่าของปฐมภูมิ  โจทยฝ์ กึ ประสบการณ์ (เพม่ิ เติม) 1. ขดลวดขดหน่ึงประกอบด้วยลวด 500 รอบ มีพื้นท่ีหน้าตัด 4cm² วางอยู่ในบริเวณท่ีมีสนามแม่เหล็กขนาดสม่ำเสมอ 0.6 เทสลา และมีทิศทางตั้งฉากกับพื้นท่ีหน้าตัดของขดลวด จงหาค่าการเปล่ียนแปลงของฟลักซ์ แม่เหล็กในหน่วย เวเบอร์ทผี่ ่านทกุ รอบของขดลวดเมอื่ บิดขดลวดไป 90º ตามทิศทางลกู ศร โรงเรยี นบดินทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสน)ี นนทบรุ ี : กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หน้า 21

ฟิสิกส์ 5 ; แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า ครูฉววี รรณ ก้อนคำ 2. เม่ือประจุว่ิงด้วย V ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ ประจุน้ันว่ิงเป็นวงกลมการเคลื่อนที่ ดังรูปใดเป็นรูปที่ถู กต้อง (x แสดงทิศทางของ B เข้าตง้ั ฉากกบั กระดาษ) ก. ข. ค. ง. 3. ถ้ายงิ อเิ ลก็ ตรอนไปทางทิศตะวนั ออกอิเลก็ ตรอนจะถูกเบ่ียงเบนดว้ ยสนามแมเ่ หล็กโลกไปในทศิ ใด ก. เหนอื ข. ระหวา่ งทศิ เหนอื กบั ทิศตะวันออก ค. เบนข้ึนในแนวดิง่ ง. ไมม่ ีข้อถูก 4. บริเวณใดบนพ้ืนโลก ทมี่ ีวามเข้มของสนามแมเ่ หล็กตามแนวราบมากที่สดุ ก. แถบทวีปยโุ รป ข. แถบเส้นศูนย์สตู ร ค. แถบข้ัวโลกเหนอื ง. แถบขว้ั โลกใต้ 5. แทง่ แมเ่ หล็กแท่งหน่ึงวางอยใู่ นสนามแม่เหล็กโลกสมำ่ เสมอดงั รปู ณ จดุ ใดบา้ งทส่ี นามแมเ่ หลก็ มโี อกาสจะเปน็ ศนู ย์ ก. A และ E ข. E และ P ค. C และ G ง. D และ H 6. อเิ ล็กตรอนเคลื่อนท่ีด้วยความเร็ว V ผ่านสนามแม่เหล็ก B ในแนวต้ังฉากกับทิศของสนามแม่เหล็ก จะมีแรงกระทำ ตอ่ อเิ ลก็ ตรอนซึ่งทำใหว้ ถิ กี ารเคลื่อนท่ีเปน็ ทางโค้ง ถา้ อเิ ลก็ ตรอนมมี วล m ประจุ -q จะมรี ศั มคี วามโค้งเท่าใด ก. mv qB ข. mvq B ค. q mv ง. qB mv จ. vqB m โรงเรยี นบดนิ ทรเดชา (สงิ ห์ สิงหเสน)ี นนทบรุ ี : กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หน้า 22

ฟสิ กิ ส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟ้า ครูฉวีวรรณ ก้อนคำ 7. ต้องการเบนอนุภาคอิเล็กตรอนจากแหล่งกำเนิดอิเล็กตรอน ก. ให้เบนไปยังตำแหน่ง ข. ซ่ึงอยู่ห่างจาก ก. เท่ากับ 10 เซนติเมตร น้ันจะต้องให้สนามแม่เหล็กขนาดเท่าใด สมมุติว่าอิเล็กตรอนมีอัตราเร็ว 5 x 106 m/s เคล่ือนที่ไปใน ทิศทางดังแสดงในรูป ก. 5.6 x 10-4 เทสลา ในทิศพุง่ ออกจากกระดาษ ข. 5.6 x 10-4 เทสลา ในทศิ พงุ่ เข้าจากกระดาษ ค. 2.8 x 10-4 เทสลา ในทิศพงุ่ เขา้ จากกระดาษ ง. 2.8 x 10-4 เทสลา ในทศิ พุ่งออกจากกระดาษ 8. อิเล็กตรอนแระจุ e คูลอมบ์ m จะต้องมีความเร็วคงที่อย่างน้อยก่ีเมตรต่อ วินาที จึง จะสามารถวงิ่ ฝ่า กำแพงสนามแมเ่ หลก็ ขนาด B เทสลา ซึ่งมคี วามหนา D เมตร ในทศิ ตั้งฉากกบั สนามแม่เหล็ก 9. อิเล็กตรอนหนึ่งว่งิ เป็นวงกลมรัศมี 1.2 เซนติเมตร ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอด้วยความเร็ว 106 m/s อยาก ทราบว่าจำนวนฟลักซแ์ มเ่ หล็กภายในวงโคจรของอเิ ล็กตรอนมีคา่ เทา่ ไร 10. ลำอิเล็กตรอนถูกยิงในแนวระดับด้วยความเร็วต้น 7 x 105 ขนาดความเข้มสมำ่ เสมอ 3x10-4 เทสลา ดงั รปู ขนาดของ สนามไฟฟ้าท่ีให้เข้าไปในบริเวณเดียวกับสนามแม่เหล็กจะต้องเป็นเท่าใดในหน่ายโวลต์/เมตร ในทิศ -z จึงทำให้ อเิ ล็กตรอนเคล่อื นทเ่ี ปน็ เส้นตรง 11. พิจารณาลวดวงกลมทม่ี ีกระแสไฟฟ้า I ผ่านดังแสดง ในรูป สนามแม่เหล็กลัพธ์ที่จุดศูนย์กลาง 0 ของวงกลมควรจะมี ทศิ อย่างไร (ไมตอ้ งคดิ สนามแมเ่ หล็กโลก) ก. ทิศพ่งุ ข้นึ ตั้งฉากกับกระดาษ ข. ทิศพุ่งลงตัง้ ฉากกับกระดาษ ค. ทศิ อยู่ในระนาบของกระดาษ ง. ไมม่ ที ศิ เพราะสนามแมเ่ หลก็ เปน็ ศูนย์ 12. จากรปู อยากทราบวา่ ตรงจดุ A มแี รงกระทำอย่างไร ก. แทง่ เหลก็ ทั้ง 2 จะดูดติดกนั ข. แทง่ เหล็กทั้ง 2 จะผลักกัน ค. แทง่ เหล็กทั้ง 2 จะผลักและดูดสลับกันไป ง. แทง่ เหลก็ ทง้ั 2 จะมีแรงรวมเปน็ ศูนย์ 13. ในวงจรดังรูปมีกระแสไหลผ่านคงท่ี 5 แอมแปร์ แล สนามแม่เหล็กมีคา่ คงที่ 0.2 เทสลา จงหา ก) ความเรง่ ของขดลวด AB เมอื่ ลวดมีมวล 50 กรมั โรงเรียนบดินทรเดชา (สิงห์ สิงหเสน)ี นนทบรุ ี : กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ หน้า 23

ฟิสิกส์ 5 ; แม่เหล็กและไฟฟา้ ครูฉววี รรณ ก้อนคำ ข) เม่อื เวลา 0.4 วินาที ลวด AB มคี วามเรว็ เทา่ ใด 14. ลวดทองแดง กข มวล 50 กรัม วางอยู่ในแนวระดบั บนลวดทองแดง 2 เสน้ ที่ ยึดติดกับแท่งไม้ และ ห่างกันเป็นระยะทาง 0.1 เมตร ถ้ามีกระแสขนาด 0.2 แอมแปร์ ในวงจรไฟฟ้าและต้องการให้ลวด กข เคลอ่ื นท่ีด้วยขนาดความเร่ง 0.045 เมตร ต่อวินาที² จะต้องใช้สนามแม่เหล็ก B ท่ีผ่านลวด กข ในแนวตั้งขึ้นขนาด เท่าใด 15. ขดลวดส่ีเหลี่ยมผืนผ้าขนาด 10x30 เซนติเมตรแขวนยึดติดเพดานด้วยเชือกปลายล่างขดลวดอยู่ในสนามแม่เหล็กท่ีมี ความเข้ม 0.2 เทสลา ทิศทางดงั รปู จะต้องมีกระแสไหลในขดลวดเท่าใดและมที ิศทางใด จึงจะทำให้ความตึงในเส้นเชือกท่ีแขวนขดลวดไว้มีขนาดต่อ 6x10-2 นิวตัน ในที่น้ีไม่คิด มวลของขดลวด ก. 3 A ตามเขม็ นาฬกิ า ข. 3 A ทวนเข็มนาฬิกา ค. 1 A ตามเขม็ นาฬกิ า ง. 1 A ทวนเข็มนาฬิกา 16. ลวดทองแดงมีความหาแน่น p และพ้ืนท่ีหน้าตัด a นำมางอให้เป็นเหลี่ยม 3 ด้านยาว เท่าๆกัน และสามารถหนุนรอบเท่าๆ กัน และสามารถหมุนรอบแกน PQ ซึ่งอยู่ในแนวระดับลวดเส้นน้ีอยู่ใน สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ B มีทิศพุ่งขน้ึ ตามแนวด่ิง เม่ือผ่านกระแส 1 เข้าไปจะทำให้ลวดเอียงทำมมุ  กบั แนวดิ่งดัง รปู ถา้ g เปน็ ความแร่งเนอี่ งจากสนามโนม้ ถว่ งโลก ขนาดสนามแม่เหลก็ B จะมีค่าเท่าใด ก. ข. ค. ง. 17. นักเรียนคนหนง่ึ ทำการทดลองเร่อื งแรงระหวา่ งลวดตวั นำสองเส้น ท่ีมกี ระแสไฟฟ้าไหลผ่านและขนานกนั ครั้งท่ี 1 เขาจ่าย ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดท้ังสองในทิศทางตรงกันข้ามคร้ังท่ี 2 เขาจ่ายให้กระแสไฟฟ้าท่ีผ่านลวดท้ังสองมีทิศไปทาง เดยี วกนั ขอ้ ใดต่อไปนถ้ี ูกต้องเกีย่ วกับแรงระหว่างลวดทั้งสอง สำหรบั การทดลองครงั้ ที่ 1 และ คร้งั ที่ 2 ตามลำดับ ก. แรงดดู และแรงผลกั ข. แรงดูดทั้งสองกรณี ค. แรงผลกั ท้ังสองกรณี ง. แรงผลกั และแรงดดู 18. เส้นลวด 2 เสน้ มีกระแส I1 และ I2 ไหลสวนกนั จะเกดิ ปรากฏการณ์ดงั นี้ โรงเรยี นบดินทรเดชา (สงิ ห์ สงิ หเสน)ี นนทบุรี : กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ หน้า 24

ฟสิ ิกส์ 5 ; แม่เหลก็ และไฟฟ้า ครฉู วีวรรณ ก้อนคำ ก. แรงดูดระหวา่ งลวด ข. แรงผลักระหวา่ งลวด ค. ไมม่ ีแรงใดๆระหว่างลวดทง้ั สอง ง. อาจเกิดทง้ั แรงดดู และแรงผลักท้งั นี้ข้นึ กับขนาดของกระแส 19. ขดลวดตัวนำรูปวงกลมรัศมี 0.2 เมตร แขวนขดลวดด้วยเชือกในแนวด่ิงโดยให้ระนาบของขดลวดทำมุม 30° กับทิศ ตะวันออกถ้าขอลวดมีจำนวนรอบ 400 รอบ มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด 7 แอมแปร์ สนามแม่เหล็กโลกตาม แนวราบ ณ ตำแหน่งที่แขวนขดลวดมีความเข้มเทา่ กับ 0.5 เทสลา โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบทเ่ี กิดข้นึ มคี ่ากีน่ ิวตันเมตร ก. 76.5 ข. 88.0 ค. 125.7 ง. 140.0 จ. 440.0 20. AA ‘,BB‘ ,CC‘,DD‘ แสดงตำแหน่งตา่ งๆของระนาบของขดลวดซ่งึ มีกระแสไฟฟ้าจำนวนหน่ึงผา่ น ตำแหนง่ ใดของขดลวด จงึ จะมโี มเมนตข์ องแรงคูค่ วบมากท่ีสุด ก. DD‘ ข. CC‘ ค. BB‘ ง. AA‘ 21. ลวดตัวนำเส้นหน่ึงเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอในทิศทางดังรูป ด้วยความเร็วคงท่ี v ข้อความต่อไปน้ีถูกต้อง ทีส่ ุด ก. ศักย์ไฟฟา้ ท่ีปลาย a และปลาย b มคี ่าเทา่ กนั ข. ศกั ย์ไฟฟ้าทปี่ ลาย a สูงกวา่ ศักยไ์ ฟฟา้ ท่ปี ลาย b ค. ศกั ย์ไฟฟ้าที่ปลาย b สูงกว่าศกั ยไ์ ฟฟ้าทีป่ ลาย a ง. จะมกี ระแสไหลจาก a ไปยงั b 22. จากรูป การเครื่องที่ของข้ัวแม่เหล็กเข้าหาหรือออกจากขดลวด แล้วทำให้เกิดกระแสเหน่ียวนำไหลในวงจรดังรูป ขว้ั แม่เหลก็ ท่ีถกู ต้องคือ ก. a= ใต้ b= เหนอื c=เหนือ d=เหนอื ข. a=เหนือ b=ใต้ c=เหนอื d=ใต้ ค. a=ใต้ b=เหนอื c=เหนือ d=ใต้ ง. a=เหนอื b=ใต้ c=ใต้ d=เหนือ 23. กระแสเหน่ียวนำไปขดลวดเกิดข้ึนได้เม่ือสนามแม่เหล็กผ่านในขดลวดมีการเปล่ียนแปลงรูปใดแสดงทิศของกระแส เหน่ียวนำ I ได้ ถกู ต้อง โรงเรยี นบดินทรเดชา (สิงห์ สงิ หเสน)ี นนทบรุ ี : กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หน้า 25

ฟิสิกส์ 5 ; แม่เหลก็ และไฟฟ้า ข) สนามแมเ่ หลก็ มีคา่ ลดลง ครูฉวีวรรณ ก้อนคำ ก) เคล่ือนทข่ี ้ัวเหนอื ของแมเ่ หล็กเขา้ หาขดลวด ค) ขณะสับสวติ ซ์ S ก. ก) , ข) และ ค) ข. ก) และ ข) ค. ค) เทา่ นนั้ ง. คำตอบเปน็ อยา่ งอ่นื 24. วางขดลวดขนาดอนั หน่งึ ให้ขนานกบั ราบของขดลวดโซลนิ อยด์ ดังรูป ต่อปลายท้ังสองของขดลวดกับแกลวานอมิเตอร์จะ มีอะไรเกดิ ขน้ึ ก. เมือ่ ปดิ สวติ ซ์ S เข็มแกลวานอมเิ ตอรเ์ บนไปดา้ นหน่งึ และกลบั มาตำแหนง่ เดมิ เม่อื เปิดสวิตซ์ S ข. เม่ือปิดสวิตซ์ S เข็มแกลวานอมเิ ตอรเ์ บนไปดา้ นหน่งึ เมอ่ื เปดิ สวติ ซ์ S เข็มเบนไปอกี ด้าน ค. เมื่อปิดสวิตซ์ S เข็มแกลวานอมเิ ตอรเ์ บนไปด้านหนง่ึ และกลบั มายงั ตำแหน่งเดมิ ง. เมือ่ เปิดสวิตซ์ S เข็มเบนไปทางตรงกันข้ามกับเม่ือคอนเปดิ สวติ ซ์ แลว้ กลบั มายงั ตำแหนง่ เดมิ 25. ดงึ แทง่ แม่เหลก็ ข้ัวเหนอื ออกจากห่วง ซ่ึงทำด้วยโฟม ดงั รปู อยากทราบวา่ จะเกิดผลอยา่ งไร ก. จะเกดิ สนามแม่เหลก็ เหนย่ี วนำในห่วงไปตามทิศ 1 ข. จะเกิดสนามแม่เหลก็ เหนี่ยวนำในห่วงไปตามทศิ 2 ค. จะเกิดกระแสเหนยี่ วนำในหว่ งไปตามทศิ 2 ง. ไมเ่ กดิ อะไรเลยเน่อื งจากเป็นฉนวน 26. การเหนย่ี วนำแม่เหลก็ ไฟฟ้าหมายความว่า ก) การทก่ี ระแสไฟฟ้าในเส้นลวดตัวนำตดั เส้นแรงแม่เหล็ก ข) การท่เี สน้ ลวดตวั นำเคล่อื นทีต่ ัดฟลกั ซแ์ ม่เหล็ก เกิดกระแสไฟฟา้ ในตัวนำ ค) การทฟี่ ลักซ์แมเ่ หลก็ มคี ่าเปลย่ี นแปลงผ่านเส้นลวดตัวนำ เกดิ กระแสไฟฟ้าในตวั นำ ง) การที่สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเน่ืองจากกระแสไฟฟ้าในเส้นลวดตัวนำกระทำกับสนามแม่เหล็กภายนอกที่ เส้นลวดตวั นำวางอยู่ ขอ้ ใดถูกตอ้ ง ก. ก) , ข) ข. ข) ค. ข) , ค) ง. ถกู ทกุ ข้อ 27. มอเตอร์ไฟฟา้ เครือ่ งหน่งึ มีความต้อนทานของขดลวด 0.5 โอห์ม สำรบั ใช้กับแรงเคลอื่ นไฟฟ้า 12 โวลต์ ขณะทำงาน วัดกระแสไฟฟ้าทผ่ี า่ นมอเตอรไ์ ด้ 8.0 แอมแปร์ แรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านกลับของมิเตอรจ์ ะมีคา่ กโี่ วลต์ 28. เตารดี ไฟฟ้าเคร่อื งหน่ึงมีความตา้ นทาน 20 โอห์ม ใชก้ ับความต่างศักย์ 110 โวลต์ แตไ่ ฟฟ้าที่ ใช้กันตามบา้ นมีความ ต่างศักย์ 220 โวลต์ จงึ ต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าช่วยเมื่อใช้เตารัดเคร่ืองน้ี ถ้าหม้อแปลงไฟฟ้ามปี ระสิทธิภาพ 75% จง หาคากระแสไฟฟ้าท่ีไหลผา่ นขดลวดปฐมภูมิ โรงเรียนบดินทรเดชา (สิงห์ สิงหเสน)ี นนทบุรี : กล่มุ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ หน้า 26

ฟิสิกส์ 5 ; แมเ่ หล็กและไฟฟ้า ครูฉววี รรณ ก้อนคำ ก. 2.06 แอมแปร์ ข. 3.7 แอมแปร์ ค. 2.75 แอมแปร์ ง. 11 แอมแปร์ 29. หมอ้ แปลงชนิดแปลงลงเครอ่ื งหน่ึงใชก้ ับความต่างศักย์ 220 โวลต์ เมื่อนำหมอ้ แปลงน้ีไปใช้กับเตารัด 110 โวลต์ 750 วตั ต์ เปน็ เวลา 1 นาที พบว่าเกิดความรอ้ นข้ึนในแกนเหลก็ 7.8 กิโลจูล ในขณะทเ่ี ตารัดมีกำลังไฟฟ้าคงเดมิ ขดลวด ปฐมภูมิจะตอ้ งใชก้ ระแสไฟฟ้าอย่างน้อยทส่ี ดุ กี่แอมแปร์ ก. 3.4 ข. 4.0 ค. 6.8 ง. 8.0 30. หมอ้ แปลงมีแกนเหลก็ เพอ่ื ให้ฟลักซแ์ ม่เหล็กผ่านจากขดลวดปฐมภมู ิไปยงั ขดลวดทตุ ยิ ภูมิ จงพิจารณาข้อความตอ่ ไปนี้ ก) แกนเหลก็ มีสมบัติเปน็ เหลก็ ออ่ น ข) แกนเหลก็ มสี มบตั เิ ปน็ สารมาเหลก็ ถาวร ค) หมอ้ แปลงทม่ี ปี ระสทิ ธิภาพดี ตอ้ งมีกระแสวนในแกนเหล็กมาก ง) หม้อแปลงทม่ี ปี ระสทิ ธิภาพดี ต้องมกี ระแสวนในแกนเหลก็ นอ้ ย ขอ้ ความท่ีถกู ตอ้ งคือ ก. ก) , ค) ข. ข) , ง) ค. ข) , ค) ง. ก) , ง) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& https://www.youtube.com/watch?v=XD6zcPVaoWY หนา้ 27 วีดีโอเส้นสนามแม่เหลก็ https://www.youtube.com/watch?v=iuiqS9H37mw วีดีโอฟรักซแ์ ม่เหล็ก โรงเรียนบดินทรเดชา (สงิ ห์ สิงหเสน)ี นนทบุรี : กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์