ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 4 บทที่ 15 ไฟฟ้า ...€¦ · 1. ไดอะแกรมต่อไปน้ี รูปใดไม่สำมำรถใช้แทนสนำมแม่เหล็ก

ตวสบายฟสกส เลม 4 http://www.pec9.com บทท 15 ไฟฟาและแมเหลก

1

บทท 15 ไฟฟาและแมเหลก

15.1 แมเหลกและสนามแมเหลก 6

แมเหลก ( magnet ) คอวตถทดดเหลกได และวตถทแมเหลกสงแรงกระท ำเรยกสารแมเหลก ( magnetic substance )

แทงแมเหลก 1 แทง จะม 2 ขว คอ ขวเหนอและขวใตเสมอ ขวแมเหลกชนด เดยวกนจะผลกกน และขวตำงกนจะดดกน เสมอ

15.1.1 สนามแมเหลก เมอวำงแทงแมเหลกลงบนแผนกระดำษ

แลวโปรยผงเหลกลงไป จะพบวำแทงแมเหลก จะมแรงกระท ำตอผงเหลกเหลำนน บรเวณทม แรงกระท ำตอผงเหลกเรยกสนามแมเหลก (magnetic field) และแรงกระท ำนจะท ำใหผง เหลกเรยงตวเปนแนวเรยกแนวนวำเสนสนาม แมเหลก (magnetic field line)

สนำมแมเหลกเปนปรมำณเวกเตอรซง

ภำยนอกแทงแมเหลก จะมทศออกจำกขวแม เหลกเหนอเขำหำขวแมเหลกใต สวนภำยใน

แทงแมเหลกจะมทศจำกขวแมเหลกใตไปหำ

ขวแมเหลกเหนอ

แรงดด

http://www.pec9/

http://www.pec9.com/pec9v3/watch?v=16081&list=463





















2

1. ไดอะแกรมตอไปน รปใดไมสำมำรถใชแทนสนำมแมเหลก 2 แทงได

15.1.2 สนามแมเหลกโลก โลกของเรำนนเปนเสมอนแทงแมเหลกขนำด

ใหญแทงหนง โดยทำงทศเหนอจะเปนขวแมเหลก ใต สวนทำงทศใตจะเปนขวแมเหลกเหนอดงรป ( ขวแมเหลกจะตรงขำมกบชอขวโลกทเรำเรยกกน ) รอบโลกของเรำจงเตมไปดวยสนำมแมเหลกเรยก สนามแมเหลกโลก (earth’s manetic field) และ เนองจำกสนำมแมเหลกภำยนอกแทงแมเหลก จะม ทศออกจำกขวแมเหลกเหนอไปหำขวแมเหลกใต ดงนนสนำมแมเหลกโลกจงมทศพงขนดงรป สนำมแมเหลกโลกท ำหนำทปองกนชวตจำก ลมสรยะ (solar wind) จำกดวงอำทตย กลำวคอ กำรระเบดทดวงอำทตยจะผลกดนใหมกระแสของ อนภำคทมประจพงออกมำ ซงเมอมำถงโลกอน- ภำคเหลำนจะถกสนำมแมเหลกโลกเบยงเบนใหเคลอนไปทำงอนไมสำมำรถเขำสโลกได และ ในชนบรรยำกำศโลกระดบควำมสง 100 – 300 กโลเมตร อนภำคเหลำนจะชนเขำกบอะตอมของออกซเจนและไนโตรเจน จำกนนอะตอมออกซเจนและไนโตรเจนจะปลอยแสงในชวงทตำมองเหนออกมำ เรยกวำออโรรา (aurora)

1. 2.

3. 4.

http://www.pec9/




























3

2(แนว มช) บรเวณใดบนพนโลกทสนำมแมเหลกมทศตงฉำกกบพนโลกมำกทสด 1. แถบทวปยโรป 2. แถบเสนศนยสตร

3. แถบขวโลกเหนอและใต 4. แถบทวปแอฟรกำ

15.1.3 ฟลกซแมเหลก ฟลกซแมเหลก (magnetic flux) คอเสนแรงแมเหลกทผำนพนทหนงๆ ขนำดของฟลกซแมเหลกมหนวยเปนเวเบอร ( Wb ) เรำสำมำรถค ำนวณหำขนำดของ ฟลกซแมเหลก ทตกบนพนทรองรบ หนงๆ ไดจำก

= B A sin

เมอ คอขนำดของฟลกซแมเหลก ( เวเบอร ) A คอพนทรองรบฟลกซแมเหลก ( เมตร2 ) B คอควำมหนำแนนฟลกซแมเหลก หรอขนำดของสนำมแมเหลก

( เวเบอร/เมตร2 , เทสลำ ) คอมมระหวำงทศของสนำมแมเหลกกบระนำบพนทรองรบฟลกซแมเหลก 3. ขดลวดพนท 10 x 10–4 ตำรำงเมตร วำงอยในบรเวณทมสนำมแมเหลกขนำดสม ำเสมอ 10

เทสลำ จงหำคำฟลกซแมเหลกทผำนขดลวด เมอระนำบของขดลวดท ำมม 90o กบสนำมแมเหลก

1. 2.0 x 10–2 2. 1.0 x 10–2 3. 0.5 x 10–2 4. 0

4. จำกขอทผำนมำ จงหำคำฟลกซแมเหลกทผำนขดลวด เมอระนำบของขดลวดท ำมม 30o กบสนำมแมเหลก

1. 2.0 x 10–2 2. 1.0 x 10–2 3. 0.5 x 10–2 4. 0

http://www.pec9/


























4

5. จำกขอทผำนมำ จงหำคำฟลกซแมเหลกทผำนขดลวด เมอระนำบของขดลวดท ำมม 0o

กบสนำมแมเหลก 1. 2.0 x 10–2 2. 1.0 x 10–2 3. 0.5 x 10–2 4. 0

15.2.4 การเคลอนทของอนภาคทมประจไฟฟาในสนามแมเหลก เมออนภำคไฟฟำบวกเคลอนทตดสนำมแมเหลก จะเกดแรงของสนำมแมเหลกกระท ำตออนภำคไฟฟำบวกนน ในทศทำงซงสำมำรถหำไดโดยใชกฎมอขวำดงน ขน 1. แบมอขวำพรอมกำง หวแมมอออก แลวชนวทงสไปตำม แนวกำรเคลอนทของอนภำค ( v ) ขน 2. หนหนำมอแบไป ตำมทศของสนำมแมเหลก ( B ) ขน 3. หวแมมอทกำงออก จะชบอกทศของแรงทเกด ( F ) ดงรป

ในกรณทอนภำคไฟฟำลบเคลอนทตดสนำมแมเหลก จะเกดแรงของสนำมแมเหลกกระท ำตออนภำคไฟฟำลบนนเชนกน แตทศทำงของแรงทเกดจะตรงกนขำมกบแรงทกระท ำตออนภำคไฟฟำบวก เรำสำมำรถหำทศของแรงกระท ำตออนภำคไฟฟำลบไดโดยใชกฎมอซำยซงท ำไดตำมขนตอนเดยวกบกำรใชกฎมอขวำหำทศของแรงกระท ำตอประจบวกนนเอง

ส ำหรบขนำดของแรงทกระท ำตออนภำคไฟฟำ เรำสำมำรถหำคำไดจำกสมกำร F = q v B sin เมอ F คอแรงกระท ำตออนภำคทมประจ ( นวตน ) q คอขนำดของประจไฟฟำ ( คลอมบ ) v คอควำมเรวของอนภำคนน ( เมตร/วนำท ) B คอขนำดของสนำมแมเหลก ( เทสลำ ) คอมมระหวำงทศของสนำมแมเหลกกบทศควำมเรวอนภำคไฟฟำ

http://www.pec9/



























5

6(แนว มช) ถำมอเลกตรอนวงตำมแนวรำบไปทำงขวำผำนสนำมแมเหลกขนำดสม ำเสมอซงม ทศพงออกมำตงฉำกกบระนำบของแผนกระดำษ แนวทำงกำรเคลอนทของอเลกตรอนคอ 1. วงในแนวรำบตำมเดม 2. เบยงเบนจำกแนวเดมลงขำงลำง 3. เบยงเบนพงออกมำจำกแผนกระดำษตำมทศของสนำมแมเหลก

4. เบยงเบนจำกแนวเดมขนขำงบน

7(แนว มช) ถายงโปรตอนไปทางทศตะวนออก โปรตอนจะถกเบยงเบนดวยสนามแมเหลกโลกไปในทศใด

1. เหนอ 2. ระหวำงทศเหนอกบทศตะวนออก 3. เบนขนในแนวดง 4. ไมมขอถก

8. ประจไฟฟำ –3.2 x 10–19 คลอมบ เคลอนทดวยควำมเรว 2.5 x 105 เมตรตอวนำท ผำนเขำไปในบรเวณทมสนำมแมเหลกขนำด 1.2 เทสลำ โดยทศของควำมเรวตงฉำกกบ ทศของสนำมแมเหลก จงหำขนำดของแรงทกระท ำตอประจไฟฟำน 1. 4.8 x 10–13 N 2. 9.6 x 10–13 N

3. 4.8 x 10–14 N 4. 9.6 x 10–14 N

9. โปรตอนตวหนงเขำมำในสนำมแมเหลกขนำด 1.5 เทสลำ ดวยควำมเรว 2 x 107 เมตร/-วนำท โปรตอนเปนอนภำคมประจไฟฟำ 1.6 x 10–19 คลอมบ จงค ำนวณหำแรงทสนำม แมเหลกนกระท ำตอโปรตอน เมอโปรตอนเคลอนทท ำมม 30o กบสนำมแมเหลก

1. 1.2 x 10–14 N 2. 2.4 x 10–14 N 3. 1.2 x 10–12 N 4. 2.4 x 10–12 N

http://www.pec9/






















6

ขอควรทราบเพมเตมเกยวกบแรงทสนามแมเหลกกระท าตออนภาคทเคลอนทตดผาน 1. จำกสมกำร F = q v B sin จะไดวำกรณตอไปน แรงกระท ำตออนภำคนนมคำเปนศนย ( F = 0 ) เสมอ

ก. เมออนภำคนนมขนำดประจไฟฟำเปนศนย ( q = 0 ) เชนอนภำคนวตรอน ข. กรณควำมเรวอนภำคมคำเปนศนย ( v = 0 ) คออนภำคนนอยนงๆ

ค. กรณทประจไฟฟำเคลอนขนำนกบทศสนำมแมเหลก กรณน = 0o จะได sin = sin 0o = 0 จะท ำใหแรงกระท ำเปนศนยเชนกน

2. เมออนภำคไฟฟำถกแรงกระท ำในสนำมแมเหลก อนภำคนนจะเคลอนทเปนรปวงกลมซงหำรศมไดจำก

R = qBsinm v θ

เมอ R คอรศมวงโคจรของอนภำคไฟฟำในสนำมแมเหลก ( เมตร ) m คอมวลของอนภำคนน ( กโลกรม ) v คอควำมเรวของประจนน ( เมตร/วนำท ) q คอขนำดของประจไฟฟำ ( คลอมบ ) B คอขนำดของสนำมแมเหลก ( เทสลำ ) คอมมระหวำงทศของสนำมแมเหลกกบทศควำมเรวอนภำคไฟฟำ

ในกรณทอนภำคไฟฟำเคลอนทตงฉำกกบสนำมแมเหลก ( = sin90o ) จะได R = Bq

osin90m v ( แทนคำ sin90o = 1 )

นนคอ R = B qm v

หำกประจเคลอนทเอยงท ำมม กบสนำมแมเหลก ประจนนจะเคลอน เปนเกลยวสปรงดงรป

http://www.pec9/
























7

10(แนว En) สนำมแมเหลกจะไมมผล ตอ 1. ประจไฟฟำทอยนง 2. ประจไฟฟำทเคลอนท 3. แมเหลกถำวรทอยนง 4. แมเหลกถำวรทเคลอนท 11(แนว En) เมออเลกตรอนเคลอนทผำนบรเวณหนงซงมสนำมแมเหลก กรณใดทอเลกตรอน ไมเปลยนแปลงแนวทำงกำรเคลอนท

1. ขนำนกบสนำมแมเหลก 2. ท ำมม 30o กบสนำมแมเหลก 3. ท ำมม 45o กบสนำมแมเหลก 4. ตงฉำกกบสนำมแมเหลก

12(แนว En) อนภำคแอลฟำและอนภำคบตำเคลอนทเขำไปในแนวขนำนกบสนำมแมเหลก B ทมคำสม ำเสมอดงรป กำรเคลอนทในสนำมแมเหลกของอนภำคทงสองจะเปนอยำงไร 1. เปนเสนตรง 2. เปนวงกลม โดยวงวนคนละทำงกน 3. เปนวงกลม โดยวงวนทำงเดยวกน 4. เปนรปเกลยว

13. โปรตอนตวหนงเขำมำในสนำมแมเหลกขนำด 1.5 เทสลำ ดวยควำมเรว 2 x 107 เมตร/-

วนำท โปรตอนเปนอนภำคมประจไฟฟำ 1.6 x 10–19 คลอมบ มมวล 1.67 x 10–27 กโลกรม จงค ำนวณหำรศมวงโคจรกำรเคลอนทของโปรตอน เมอโปรตอนเคลอนทท ำมม 30o กบสนำมแมเหลก

1. 3.48 cm 2. 6.96 cm 3. 13.90 cm 4. 20.88 cm

B

http://www.pec9/




















8

14(แนว มช) จงหำรศมทำงโคจรของประจบวก q = 4 x 10–3 คลอมบ มมวล 9 x 10–9 กโลกรม เคลอนทดวยควำมเรว 8 x 104 เมตร/วนำท ทศ ทศตงฉำกกบสนำมแมเหลก B = 0.3 เทสลำ

1. 0.6 เมตร 2. 60 เมตร 3. 96 เมตร 4. 126 เมตร

15. อนภำคดวเทอรอนเคลอนทดวยควำมเรว 9.6 x 106 เมตรตอวนำท ในทศทำงทตงฉำกกบสนำมแมเหลกทมขนำด 0.4 เทสลำ ท ำใหอนภำคดวเทอรอนเคลอนทเปนวงกลมรศม 0.5 เมตร อตรำสวนระหวำงประจตอมวลของอนภำคดวเทอรอนมคำกคลอมบตอกโลกรม

1. 2.1 x 10–8 2. 2.1 x 10–6 3. 4.8 x 105 4. 4.8 x 107

x x x x x x x x

x x x x x x x x

+ q

v

http://www.pec9/












9

16. ในเครองเรงอนภำคบำงแบบอนภำคจะถกท ำใหวงเปนวงกลม โดยใชสนำมแมเหลกทม ทศทำงตงฉำกกบแนวทอนภำควง ถำสนำมแมเหลกสม ำเสมอขนำด B เทสลำ และอนภำค มมวล m ประจ q เวลำทอนภำควงแตละรอบจะตองเปนกวนำท

1. mBq2 2. qB

m2 3. qBB3 4. m

qB2

17. อนภำคหนงวงตงฉำกกบสนำมแมเหลกขนำดสม ำเสมอควำมเขม 2 x 10–4 เทสลำ ถ ำ อตรำสวนของประจตอมวลของอนภำคนมคำเทำกบ 3.14 x 1010 คลอมบตอกโลกรม ควำมถของกำรเคลอนทเปนวงกลมของอนภำคนมคำกเมกะเฮรตซ

http://www.pec9/









10

15.2 กระแสไฟฟาท าใหเกดสนามแมเหลก

เออรเสตด นกฟสกสชำวเดนมำรคเปนผคนพบวำ เมอปลอยใหกระแสไฟฟำไหลผำนเสนลวดตวน ำ จะเกด สนำมแมเหลกวนรอบๆ เสนลวดตวน ำนน ในทศทำง กำรวนซงหำไดจำกกฎมอขวำ โดยใชมอขวำก ำเสนลวด ตวน ำและใหหวแมมอชไปตำมทศกำรไหลของกระแสไฟ ฟำ สนำมแมเหลกทเกดจะวนไปตำมทศของนวทงสท ก ำเสนลวดนน ส ำหรบขนำดของสนำมแมเหลกทเกดหำไดจำก B = ( 2 x 10–7 ) R

I เมอ B คอขนำดของสนำมแมเหลกเหนยวน ำรอบลวดโลหะตวน ำ ( เทสลำ ) I คอกระแสไฟฟำ ( แอมแปร ) R คอระยะหำงจำกตวน ำถงจดทวดขนำดสนำมแมเหลก ( เมตร ) โปรดสงเกต ทศของสนำมแมเหลกจะตงฉำกกบทศของกระแสไฟฟำเสมอ หำกเรำปลอยกระแสไฟฟำไหลวนในขดลวด ซงพนเปนเกลยว จะเกดสนำมแมเหลกไหลวนรอบ เกลยวขดลวดนนดงรป ทศกำรไหลวนของสนำม แมเหลกนสำมำรถหำไดจำกกฎมอขวำ โดยใชมอ ขวำก ำขดลวดทงเกลยวและใหนวทงสวนตำมกระแส ไฟฟำ หำกหวแมมอชไปทำงทศใดสนำมแมเหลกจะ วนออกขดลวดทำงดำนนน ลกษณะนจะท ำใหขดลวดนเปนเสมอนแทงแมเหลกแทงหนง โดยดำนทหวแมมอชไปจะเปนขวแมเหลกเหนอ เพรำะมสนำมแมเหลกพงออกดงกลำว ขดลวดทม กระแสไฟฟำไหลผำนแลวกลำยเปนเสมอนแทงแมเหลกเชนน เรยกขดลวดโซลนอยด

http://www.pec9/

























11

18(แนว En) AB เปนสวนของลวดตรงยำวมกระแส I

จำก A ไป B และมอเลกตรอนประจ –e ก ำลง วงผำนจด C ดวยควำมเรว v ซงมทศขนำนกบ AB ดงรป ขณะนนอเลกตรอนเคลอนทตำมขอใด 1. เบนเขำหำเสนลวด AB 2. เบนออกจำกเสนลวด AB

3. เคลอนทเปนเสนตรงพงไปขำงหนำ 4. เคลอนทเปนเสนตรงยอนมำขำงหลง

15.3 แรงกระท าตอลวดตวน าทมกระแสไฟฟาไหลผานและอยในสนามแมเหลก

ในกรณทมเสนลวดตวน ำวำงอยใน สนำมแมเหลก เมอมกระแสไฟฟำไหล ผำนเสนลวดตวน ำ นน จะเกดแรงกระ ท ำตอเสนลวดนน เรำสำมำรถหำทศของ แรงทกระท ำนนไดจำกกฎมอขวำดงน ขน 1. แบมอขวำพรอมกำงหวแม มอออก แลวชนวทงสไปทศของกระแสไฟฟำ ขน 2. หนหนำมอแบไปตำมทศของสนำมแมเหลก ขน 3. หวแมมอทกำงออกจะชบอกทศของแรงกระท ำทเกดขน

ส ำหรบขนำดของแรงกระท ำนน สำมำรถหำไดจำกสมกำร F = I L B sin เมอ F คอแรงกระท ำตอเสนลวดนน ( นวตน ) I คอกระแสไฟฟำทไหลผำน (แอมแปร) L คอควำมยำวของเสนลวด ( เมตร ) คอมมระหวำงทศกำรไหลกระแสไฟฟำกบทศของสนำมแมเหลก

C V A B

I

http://www.pec9/























12

19. เสนลวดตวน ำยำว 60 เซนตเมตร มกระแสไฟฟำไหลผำน 10 แอมแปร และท ำมม 30o กบทศของสนำมแมเหลกขนำด 1.5 เทสลำ จงหำขนำดของแรงทเกดในหนวยนวตน 1. 3.0 2. 4.5 3. 6.0 4. 7.5 20. จำกขอทผำนมำ ถำเสนลวดมมวล 9 กโลกรม จงหำควำมเรงของกำรเคลอนทของเสน ลวดนในหนวยเมตร/วนำท2 1. 0.5 2. 1.0 3. 3.0 4. 6.0 21. จำกขอทผำนมำ จงหำวำถำตอนแรกเสนลวดอยนงๆ ในเวลำ 2 วนำท จะมควำมเรว กเมตร/วนำท 1. 0.5 2. 1.0 3. 3.0 4. 6.0

22. ถำตองกำรใหเสนลวดตวน ำยำว 20 เซนตเมตร มวล 0.1 กโลกรม ลอยนงอยใน สนำมแมเหลกทมขนำด 1.0 เทสลำ และมทศทำง

ดงในรป จะตองผำนกระแสไฟฟำเขำไปในเสน ลวดกแอมแปรและไหลไปทำงทศใดในรปภำพ 1. 3 A ไปทำงซำย 2. 3 A ไปทำงขวำ

3. 5 A ไปทำงซำย 4. 5 A ไปทำงขวำ (สนำมแมเหลกมทศเขำกระดำษ)

x x x x x x x x

x x x x x x x x

http://www.pec9/

















13

15.4 แรงระหวางลวดตวน าสองเสนทขนานกนและมกระแสไฟฟาไหลผาน

ลวดตวน ำ 2 เสนทวำงตวขนำนกน เมอมกระ แสไฟฟำไหลผำน เสนลวดทงสองนนจะเกดแรงกระ ท ำซงกนและกนเสมอ โดยท หำกกระแสไฟฟำในเสนลวดทงสองไหลไปใน ทำงตรงกนขำมลวดทง 2 จะเกดแรงผลกกน หำกมกระแสไฟฟำในเสนลวดทงสองไหลไปทำงเดยวกนลวดทง 2 จะเกดแรงดดกน 23(แนว En) สำยไฟทเดนในอำคำรประกอบขนดวยลวดทองแดง 2 เสน หมฉนวนและม

เปลอกหมให 2 เสน รวมอยดวยกนอกชนหนง เมอมกำรใชเครองไฟฟำในบำนลวด 2 เสนจะมแรงกระท ำตอกนหรอไมและอยำงไร

1. ไมมแรงกระท ำตอกน เพรำะมฉนวนหมแยกจำกกนไมได 2. มแรงกระท ำตอกน โดยผลกและดดสลบกนเพรำะเปนไฟฟำกระแสสลบ 3. มแรงกระท ำตอกนและเปนแรงดดเขำหำกน 4. มแรงกระท ำตอกนและเปนแรงผลกซงกนและกน

15.5 แรงกระท าตอขดลวดทมกระแสไฟฟาผานและอยในสนามแมเหลก

หำกเรำน ำขดลวดไปไวในสนำมแมเหลก แลว ปลอยกระแสไฟฟำเขำไปไหลวนดงรป จะพบวำ แรงกระท ำตอขดลวด 2 ขำงจะมทศตรงกนขำม จะ สงผลท ำใหขดลวดนนเกดกำรหมนตว เรำสำมำรถ หำโมเมนตกำรหมนของขดลวดนไดจำกสมกำร

M = N I A B cos

เมอ M คอโมเมนตของแรงคควบ ( นวตน.เมตร ) N คอจ ำนวนรอบของขดลวด A คอพนทของขดลวด ( เมตร2) B คอขนำดของสนำมแมเหลก ( เทสลำ ) คอมมระหวำงระนำบพนท ( A) กบสนำมแมเหลก (B)

I I

แรงผลก

I

I

เกด เกด แรงดด

http://www.pec9/




























14

ควรจ ำ 1) โมเมนตสงสดเกดเมอ A ขนำนกบ B คอ = 0o 2) โมเมนตต ำสดเกดเมอ A ตงฉำกกบ B คอ = 90o

เพรำะ M = N I A B cos = N I A B cos 90o = N I A B (0) = 0

24. ขดลวดตวน ำรปสเหลยมผนผำพนท 10 ตำรำงเซนตเมตร วำงอยในบรเวณทมสนำมแม เหลก 5 เทสลำ ถำจ ำนวนรอบของขดลวดตวน ำเทำกบ 400 รอบ จงหำโมเมนตของแรง คควบทเกดขน เมอระนำบขดลวดท ำมม 60o กบแนวสนำมแมเหลก คำของกระแสทผำน ขดลวดเทำกบ 6 แอมแปร 1. 2 N.m 2. 3 N.m 3. 6 N.m 4. 9 N.m

25(แนว มช) ขดลวดวงกลมมพนทหนำตด 50 ตำรำงเซนตเมตร มขดลวดพนอย 1000 รอบ และมกระแสไหลผำน 1 แอมแปร วำงไวในสนำมแมเหลกทมควำมเขม 1 เทสลำ โมเมนตสงสดของขดลวดจะมคำกนวตน.เมตร

15.6 มอเตอรไฟฟากระแสตรง

จำกหลกกำรของขดลวดหมนตวในสนำม แมเหลกทผำนมำ เรำสำมำรถน ำไปสรำงเปนมอ เตอรกระแสตรงได แตจะมปญหำเบองตนและวธ แกไขดงน ปญหาท 1 เมอขดลวดหมนไปไดครงรอบ สำยไฟทตอกระแสเขำจะเกดกำรไขวกนท ำใหกระ แสไหลกลบดำนกบตอนแรกสงผลใหขดลวดหมน กลบไปกลบมำดงรป

http://www.pec9/













15

วธแกคอ ใสคอมมวเทเตอรวงแหวนผำ ซก และแปรงสมผสทปลำยขดลวดดงรป แปรง กบวงแหวนผำซกจะเพยงสมผสกน ไมไดเชอมตด ดงนนเมอขดลวดหมนไป กจะไมลำกสำยไฟไป พนกนท ำใหขดลวดหมนไปในทศทำงเดยวไดอยำง ตอเนอง

ปญหาท 2 เมอขดลวดหมนตวไป 1/4 รอบ ระนำบพนทจะตงฉำกกบสนำมแมเหลก โมเมนต กำรหมนจะมคำเปน 0 ขดลวดจะหยดหมน

วธแกคอ ใสขดลวดเพมเขำไปอกในระนำบเอยงท ำมมเหมำะสมกบขดลวดเดม ดงรป

15.7 กระแสไฟฟาเหนยวน าและแรงเคลอนไฟฟาเหนยวน า เมอมฟลกซแมเหลกทมขนำดเปลยนแปลงตดผำนลวดตวน ำ จะท ำใหเกดแรงเคลอนไฟ ฟำระหวำงปลำยของลวดตวน ำนน แรงเคลอนไฟฟำทเกดนเรยกวำแรงเคลอนไฟฟาเหนยวน า ( induced electromotive force ) และเมอตอใหครบวงจรจะเกดกระแสไฟฟำไหลในลวดตวน ำนน เรยกกระบวนกำรเกดกระแสไฟฟำลกษณะนวำการเหนยวน าแมเหลกไฟฟา (electromagnetic induction ) และเรยกกระแสไฟฟำทเกดจำกวธนวำ กระแสไฟฟาเหนยวน า ( induce current ) กฎกำรเหนยวน ำของฟำรำเดยกลำววำ " แรงเคลอนไฟฟาเหนยวน าทเกดขนในขดลวด เปนสดสวนกบอตราการเปลยนแปลงของฟลกซแมเหลกทผานขดลวดนนเมอเทยบกบเวลา " กรณทเรำเคลอนเสนลวดตวน ำตดสนำมแม เหลกดวยควำมเรว v ดงรป จะท ำใหเกดแรง เคลอนไฟฟำเหนยวน ำ และกระแสไฟฟำเหนยว น ำซงหำทศทำงไดจำกกฎมอขวำ โดยแบมอขวำ และกำงนวหวแมมอออก ใหนวทง 4 ชไปตำม ทศของควำมเรว v ของเสนลวด แบหนำมอไป ตำมทศของสนำมแมเหลก หวแมมอจะชไปตำม ทศของกระแสไฟฟำเหนยวน ำทนท

วงแหวนครงซก

E

I

I

http://www.pec9/


















16

กรณทเรำหมนขดลวดตดสนำมแมเหลกจะ ท ำใหฟลกซแมเหลกทผำนขดลวดนนมกำรเปลยน แปลงท ำใหเกดกระแสไฟฟำเหนยวน ำเชนกน แต กระแสไฟฟำทเกดขนนจะมทศกลบไปกลบมำจง เรยกวำไฟฟากระแสสลบ

กรณทเรำเคลอนสนำมแมเหลกผำนขดลวด ซงอยกบทจะท ำใหฟลกซแมเหลกทผำนขดลวดนน มกำรเปลยนแปลงท ำใหเกดกระแสไฟฟำเหนยวน ำ ซงหำทศทำงกำรไหลเวยนไดจำกกฎมอซำยดงน 1. ก ำมอมอซำยแลวกำงหวแมมอออกแลวชนวหวแม มอไปตำมทศของสนำมแมเหลก ( ทศออกไปทำงขวเหนอ ) 2. หำกฟลกซแมเหลกทผำนพนทขดลวดมปรมำณ เพมขน ( เชนกรณทเคลอนแทงแมเหลกเขำใกลขดลวด ) กระแสไฟฟำเหนยวน ำจะมทศวนตำมนวทง 4 ทเหลอ แตถำฟลกซแมเหลกมปรมำณลดลง ( เชนกรณทเคลอนแทงแมเหลกถอยหำงขดลวด ) กระแสเหนยวน ำจะมทศวนในทศตรงกนขำมกบนวทง 4 26(แนว มช) ดงแทงแมเหลกขวเหนอออกจำกหวง ซงท ำดวย

พลำสตกดงรป อยำกทรำบวำจะเกดผลอยำงไร 1. จะเกดสนำมไฟฟำเหนยวน ำในหวงไปตำมทศ 2. จะเกดสนำมไฟฟำหนยวน ำในหวงไปตำมทศ 3. จะเกดกระแสเหนยวน ำในหวงไปตำมทศ 4. ไมเกดอะไรเลยเนองจำกเปนฉนวน

27(แนว มช) จำกกฎกำรเหนยวน ำทำงแมเหลก ในบรเวณทสนำมแมเหลกมกำรเปลยนแปลง จะ มกำร เหนยวน ำใหเกดสนำมไฟฟำขนในบรเวณนนดงแสดงในรป ก และ ข ถำ B ช ทศเดยวกบ B แสดงวำสนำมแมเหลกเพมขน และถำ B ชทศตรง ขำมกบ B แสดงวำ สนำมแมเหลกลดลง อยำกทรำบวำสนำมไฟฟำทเกดขนจะเกดขนในทศทำงใด ตำมล ำดบ

B

N

S

http://www.pec9/




























17

1. 1 E และ 3 E 2. 1 E และ 4 E 3. 2 E และ 3 E 4. 2 E และ 4 E

15.8 เครองก าเนดไฟฟาและแรงเคลอนไฟฟาเหนยวน าในมอเตอร

15.8.1 เครองก าเนดไฟฟา หลกกำรท ำงำนของเครองก ำเนด ไฟฟำโดยพนฐำนแลวจะตองหมนขดลวด ตดสนำมแมเหลก และจะเกดแรงเคลอน ไฟฟำเหนยวน ำขนในขดลวดนน ถำสม- มตเวลำทหมนขดลวด 1 รอบมคำเปน T จะพบวำชวงกำรหมนขดลวดครงรอบแรก ( จำก 0 – 2

T ) แรงเคลอนไฟฟำจะมคำ เพมขนแลวลดลง จำกนนครงรอบหลง ( จำก 2

T – T ) แรงเคลอนไฟฟำจะมทศ ยอนกลบ จงเรยกกระแสไฟฟำลกษณะน วำกระแสสลบ เครองก ำเนดไฟฟำบำงประเภท ใชวธหมนแทงแมเหลกใหฟลกซแมเหลก ตดขดลวดตวน ำ จะท ำใหมไฟฟำกระแส สลบเกดขนในขดลวดไดเชนกน

E

t 0 2T

T

+ + – –

B B

1 E 2 E

รป (ก)

3 E 4 E

B

รป (ข) B

http://www.pec9/











18

เครองก ำเนดไฟฟำกระแสสลบ ทใชตำมโรงงำนไฟฟำ มกจะมขดลวด ตวน ำอย 3 ชด ลอมรอบแทงแมเหลก ระนำบขดลวดแตละขดจะท ำมม 120o ตอกน ลกษณะนจะไดกระแสไฟฟำ สลบถง 3 กระแสซงมเฟสตำงกน 120o จงเรยกเปนเครองก ำเนดไฟฟำ 3 เฟส 15.8.2 แรงเคลอนไฟฟาเหนยวน าในมอเตอร ในกรณของมอเตอรนน เรำตองปลอยกระแสไฟฟำใหไหลเขำไปในขดลวดทอยในสนำมแมเหลก จะท ำใหมอเตอรเกดกำรหมน ขณะ เดยวกนกำรหมนนจะท ำใหเกดแรงเคลอนไฟฟำเหนยว น ำ ( e ) ซงจะมทศตรงกนขำมกบแรงเคลอนไฟฟำท

เรำใสเขำไป ( E ) จงเรยกแรงเคลอนไฟฟาดนกลบ (e) ดงนน แรงเคลอนไฟฟำลพธ = E – e

กระแสไฟฟำทไหลเขำมอเตอร จะหำคำได จำก I = r R

e E

เมอ I คอกระแสไฟฟำทไหลเขำมอเตอร ( แอมแปร ) E คอแรงเคลอนไฟฟำทใสเขำไป (โวลต ) e คอแรงเคลอนไฟฟำดนกลบ (โวลต ) r คอควำมตำนทำนภำยในของแหลงก ำเนดไฟฟำ (โอหม) R คอควำมตำนทำนภำยนอกแหลงก ำเนดไฟฟำ (ควำมตำนทำนของมอเตอร) (โอหม) จำกสมกำรนจะเหนวำถำมอเตอรฝดหรอไฟฟำตก จะท ำใหมอเตอรหมนชำลงท ำใหแรงเคลอนไฟฟำดนกลบ ( e ) จะมคำนอยลง ดงนนแรงเคลอนไฟฟำลพธ ( E – e ) จะมคำมำก ท ำใหกระแสไฟฟำ ( I ) ทไหลเขำมอเตอรมคำมำกกวำทควร อำจท ำใหมอเตอรไหมได

E

t 0 เฟสท 1

E

t 0 เฟสท 2

E

t เฟสท 3 0

E

e

http://www.pec9/



















19

28(แนว มช) แบตเตอรขนำด 6 โวลต มควำมตำนทำนภำยใน 1 โอหม ตอเขำกบมอเตอร กระแสตรงซงมควำมตำนทำนของขดลวดของมอเตอรเทำกบ 1 โอหม ในขณะทมอเตอร หมนสำมำรถวดกระแสไฟฟำ 0.5 แอมแปร แรงเคลอนไฟฟำดนกลบมอเตอรมคำเทำใด 1. 7.5 V 2. 5.5 V 3. 5.0 V 4. 4.5 V 29. มอเตอรเครองหนงใชกบแรงเคลอนไฟฟำ 12 โวลต ขณะมอเตอรก ำลงท ำงำนจะเกด แรงเคลอนไฟฟำตำนกลบ 10 โวลต และมกระแสผำนมอเตอร 8 แอมแปร ขดลวดของ มอเตอรมควำมตำนทำนเทำใด

30(แนว มช) ถำมอเตอรฝดจนหยดหมนเปนเวลำนำนจะท ำใหมอเตอรไหมเพรำะ 1. มควำมเสยดทำนเกดขนตำมจดหมนเปน 2. เกดแรงเคลอนไฟฟำเหนยวน ำซงมทศตรงกนขำมกบแรงเคลอนไฟฟำเดม 3. ไมมแรงเคลอนไฟฟำดนกลบเกดขน 4. ท ำใหฟลกซแมเหลกทผำนขดลวดมกำรเปลยนแปลง เกดกระแสเหนยวน ำขนเปน

จ ำนวนมำก

15.9 หมอแปลงไฟฟา

หมอแปลงไฟฟา คอเครองมอทใชเปลยนควำมตำงศกย ( หรอแรงเคลอนไฟฟำ ) ใหมคำสงขนหรอต ำลงตำมตองกำร หมอแปลงไฟฟำม 2 แบบ ไดแก 1. หมอแปลงขน (Set up Transformer) ใชเปลยนควำมตำงศกยจำกต ำเปนสงขน 2. หมอแปลงลง (Step down Transformer) ใชเปลยนควำมตำงศกยจำกสงเปนต ำลง

http://www.pec9/






















20

สวนประกอบของหมอแปลงไฟฟา 1. แกนเหลกออน ท ำดวยเหลกออนแผนบำงๆ หลำยๆ แผนวำงซอนกน นยมตดเปนสเหลยมจตรสกลำงกลวงหรอตดเปนรปตว E ท ำหนำทรวมเสนแรงแมเหลกจำกขดลวด 2. ขดลวดปฐมภม (Pimary coil) เปนขดลวดทปลอยใหกระแสไฟฟำเขำ พนอยทขำขำงหนงของแกนเหลก 3. ขดลวดทตยภม (Secondary coil) เปนขดลวดทสงกระแสไฟฟำออก จะพนอยทปลำยอกขำงหนงของแกนเหลก

หลกการท างานของหมอแปลงไฟฟา เมอใหแรงเคลอนไฟฟำ (E1) ผำนไปยงขด ลวดปฐมภม จะเกดสนำมแมเหลกวนรอบๆ ขด ลวดปฐมภมขน และฟลกซแมเหลกทเกดขนจะ เหนยวน ำใหเกดแรงเคลอนไฟฟำ (E2) ทขดลวด ทตยภม

ควำมสมพนธ ของแรงเคลอนไฟฟำทงสองคอ

2E1E

= 2N1N

= 2V1V

เมอ E1 , E2 คอแรงเคลอนไฟฟำของขดลวดปฐมภม และทตยภม ตำมล ำดบ N1 , N2 คอจ ำนวนขดลวดปฐมภม และทตยภม ตำมล ำดบ V1 , V2 คอควำมตำงศกยของขดลวดปฐมภม และ ทตยภม ตำมล ำดบ ขอควรร 1. หมอแปลงลง จะมคำ E2 < E1 และ V2 < V1 และ N2 < N1

หมอแปลงขน จะมคำ E2 > E1 และ V2 > V1 และ N2 > N1 2. ประสทธภำพของหมอแปลงหำไดจำก

Eff = 1P2P x 100 %

เมอ Eff คอประสทธภำพของหมอแปลง ( %) P1 คอก ำลงไฟฟำทใสเขำไปทขดลวดปฐมภม ( วตต ) P2 คอก ำลงไฟฟำทเกดในขดลวดทตยภม ( วตต )

http://www.pec9/






















21

หำกหมอแปลงมประสทธภำพ 100% จะได P1 = P2 ( แทนคำ P = I V )

จะได I1 V1 = I2 V2

31(แนว มช) กระแสไฟฟำสลบในขดลวดทตยภมของหมอแปลงไฟฟำเกดขนไดเนองจำก 1. กำรเปลยนแปลงสนำมไฟฟำ 2. กำรเปลยนแปลงสนำมแมเหลก 3. แกนเหลกของหมอแปลงไฟฟำ 4. กระแสไฟฟำในขดปฐมภม 32(แนว En) หมอแปลงไฟฟำซงใชไฟฟำ 200 โวลต มขดลวดปฐมภม 100 รอบ ถำตองกำร ใหหมอแปลงนสำมำรถจำยไฟฟำได 3000 โวลต ขดลวดทตยภมตองมจ ำนวนรอบเทำไร 1. 750 รอบ 2. 1500 รอบ 3. 3000 รอบ 4. 4500 รอบ

33(แนว En) หมอแปลงเครองหนง มจ ำนวนรอบของขดลวดปฐมภมตอจ ำนวนรอบของขดลวด ทตยภมเปน 1 : 4 ถำมควำมตำงศกยในขดลวดทตยภมเทำกบ 1000 โวลต จงหำควำม ตำงศกยในขดลวดปฐมภม 1. 100 V 2. 150 V 3. 200 V 4. 250 V

http://www.pec9/












22

34(แนว En) หมอแปลงไฟลงจำก 20000 โวลต เปน 200 โวลต เกดก ำลงในขดลวดทตยภม 5.6 กโลวตต หมอแปลงมประสทธภำพรอยละ 80 กระแสไฟฟำทผำนขดลวดปฐมภมมคำ เทำใด 1. 0.24 A 2. 0.27 A 3. 0.35 A 4. 0.54 A 35. เตำรดไฟฟำเครองหนงมควำมตำนทำน 20 โอหม ใชกบควำมตำงศกย 110 โวลต แต

ไฟฟำทใชกนตำมบำนมควำมตำงศกย 220 โวลต จงตองใชหมอแปลงไฟฟำชวยเมอใชเตำรดเครองน ถำหมอแปลงไฟฟำมประสทธภำพ 75% จงหำคำกระแสไฟฟำทไหลผำนขดลวดปฐมภม

1. 2.06 A 2. 3.7 A 3. 2.75 A 4. 11 A

http://www.pec9/











23

36(แนว En) หมอแปลงเครองหนง มจ ำนวนรอบของขดลวดปฐมภมตอจ ำนวนรอบของขดลวด ทตยภมเปน 1 : 5 ถำมกระแสไฟฟำและควำมตำงศกยในขดลวดทตยภมเทำกบ 10 แอม- แปร และ 200 โวลต ตำมล ำดบ จงหำควำมตำงศกยและกระแสไฟฟำในขดลวดปฐมภม 1. 40 V และ 50 A 2. 50 V และ 40 A 3. 40 V และ 40 A 4. 50 V และ 50 A

15.10 ไฟฟากระแสสลบ

15.10.1 คาของปรมาณทเกยวของกบไฟฟากระแสสลบ ดงไดกลำวมำแลววำแรงเคลอนไฟฟำเหนยวน ำ ทเกดจำกเครองก ำเนดไฟฟำแบบหมนขดลวดในสนำม แมเหลกจะมขนำดไมคงทและมทศสลบไปมำ ควำม สมพนธระหวำงแรงเคลอนไฟฟำกบเวลำจะอยในรป e = Em sin t เมอ e คอแรงเคลอนไฟฟำ ณ เวลำ t ใดๆ ( โวลต ) Em คอแรงเคลอนไฟฟำสงสด (โวลต ) คอควำมเรวเชงมม ( เทำกบอตรำเรวเชงมมของกำรหมนขดลวด ) ( เรเดยน/วนำท ) คา หาคาไดจาก

= T2π หรอ = 2 f เมอ T คอคำบของไฟฟำกระแสสลบ ( เทำกบคำบของกำรหมนขดลวด ) (วนำท) f คอควำมถของไฟฟำกระแสสลบ ( เทำกบควำมถของกำรหมนขดลวด ) ( เฮรตซ )

E

t 0 2T

T

+ + – –

http://www.pec9/











24

เมอเรำตอแรงเคลอนไฟฟำขำงตนเขำกบตวตำนทำน จะมกระแสไฟฟำไหลผำนตวตำนทำนและเกดควำมตำงศกยระหวำงปลำยของตวตำนทำน ซงจะมคำแปรเปลยนไปตำมเวลำดงสมกำรตอไปน

i = Im sin t และ v = Vm sin t เมอ i และ v คอกระแสไฟฟำและควำมตำงศกย ณ เวลำ t ใดๆ Im และ Vm คอกระแสไฟฟำและควำมตำงศกยสงสด

37. เครองก ำเนดไฟฟำกระแสสลบเครองหนงผลตกระแสไฟฟำไดสงสด 20 แอมแปร ควำม- ตำงศกยสงสด 300 โวลต ควำมถกระแสไฟฟำ 50 เฮรตซ จงหำกระแสไฟฟำ และควำม ตำงศกย ณ เวลำ 600

1 วนำท หลงจำกเปดเครอง 1. 10 A , 150 V 2. 20 A , 150 V

3. 10 A , 300 V 4. 20 A , 300 V

กำรหำคำเฉลยของกระแสไฟฟำและควำมตำงศกยไฟฟำของกระแสไฟฟำสลบนน อำจท ำไดหลำยวธไดแก 1. ท ำกำรทดลอง ซงคำทไดจำกกำรทดลองจะเรยกเปนคายงผล 2. ใชเครองมอวดคำโดยตรง คำทไดจำกกำรวดเรยกคามเตอร 3. ค ำนวณหำ คำทไดจำกกำรค ำนวณเรยกคารากทสองของก าลงสองเฉลย ( root mean square , rms ) ซงหำไดจำกสมกำร

Irms = 2mI และ Vrms = 2

mV

เมอ Irms และ Vrms คอคำกระแสไฟฟำเฉลย และควำมตำงศกยเฉลย Im และ Vm คอคำกระแสไฟฟำสงสด และควำมตำงศกยสงสด

http://www.pec9/























25

38. แอมมเตอรกระแสไฟฟำสลบตออนกรมกบหลอดไฟอำนคำได 0.25 แอมแปร จงหำ กระแสสงสด ( Im ) ทไหลผำนหลอดไฟในหนวยแอมแปร 1. 0.25 2. 0.5 3.

20.5 4. 0.25 2

39. จำกขอทผำนมำ ถำโวลตมเตอรกระแสไฟฟำสลบตอครอมหลอดไฟอำนควำมตำงศกย 100 โวลต จงหำควำมตำงศกยมำกสด ( Vm ) mujครอมหลอดไฟในหนวยโวลต 1. 50 2. 100 3.

2100 4. 100 2

40(แนว มช) ถำกลำววำไฟฟำในบำนมควำมตำงศกย 220 โวลต หมำยควำมวำควำมตำงศกย สงสดมคำกโวลต 1. 110 2. 220 3.

2220 4. 220 2

41. ในวงจรไฟฟำกระแสสลบ ถำควำมสมพนธของควำมตำงศกยของแหลงก ำเนด E แปรกบ เวลำ t ใดๆ ตำมควำมสมพนธ E = 20 sin 314 t จงหำคำยงผล ( หรอคำมเตอร ) ของ ควำมตำงศกย และควำมถของกระแสไฟฟำสลบน 1. 10 V , 50 Hz 2. 10 V , 100 Hz 3. 10 2 V , 50 Hz 4. 10 2 V , 100 Hz

http://www.pec9/
















26

42. โวลตมเตอรตวหนงอำนคำควำมตำงศกยของไฟบำนซงเปนไฟฟำกระแสสลบ 50 เฮรตซ ได 200 โวลต ถำ V เปนคำควำมตำงศกยระหวำงคสำยทเวลำ t ใดๆ ขอใดตอไปนแสดง ควำมสมพนธระหวำง V และ t ไดอยำงถกตอง 1. V = 283 sin 100 t 2. V = 200 sin 100 t 3. V = 283 sin 50 t 4. V = 200 sin 50 t 15.10.2 ตวตานทาน ตวเกบประจ และตวเหนยวน าในวงจรไฟฟากระแสสลบ

ก. ตวตานทานในวงจรไฟฟากระแสสลบ เมอมกระแสไฟฟำสลบไหลผำนตวตำนทำน จะเกดควำมตำงศกยครอมตวตำนทำนนน เรำสำมำรถหำคำควำมตำงศกยทเกดไดจำก V = I R เมอ V คอควำมตำงศกยครอมตวตำนทำน (โวลต) I คอกระแสไฟฟำทไหลผำนตวตำนทำน ( แอมแปร ) R คอคำควำมตำนทำน (โอหม) และคำกระแส ณ เวลำใดๆ หำคำไดจำก i = Im sin t

และ v = Vm sin t

เมอ i และ v คอกระแสทไหล และควำมตำงศกยของตวตำนทำน ณ เวลำ t ใด ๆ Im และ Vm คอกระแสสงสดและควำมตำงศกยสงสดของตวตำนทำน

ควรทราบวา เฟสของกระแสไฟฟำและควำมตำงศกยของตวตำนทำนจะมคำเทำกนเสมอ

http://www.pec9/

























27

43(แนว En) ในวงจรไฟฟำกระแสสลบดงรป ถำโวลต มเตอร V อำนคำควำมตำงศกยได 200 โวลต จง หำกระแสสงสดทผำนควำมตำนทำน R

1. 0.70 A 2. 2.00 A 3. 2.82 A 4. 4.80 A

ข. ตวเกบประจในวงจรไฟฟากระแสสลบ เมอมกระแสไฟฟำสลบไหลผำนตวเกบประจ จะเกดควำมตำงศกยครอมตวเกบประจนน เรำสำมำรถหำคำควำมตำงศกยทเกดไดจำก V = I XC เมอ V คอควำมตำงศกยครอมตวเกบประจ (โวลต ) I คอกระแสไฟฟำทไหลผำนตวเกบประจ ( แอมแปร ) XC คอคำควำมตำนทำนเชงควำมจ ( โอหม ) และ XC = C

1 = C f 2

1

เมอ C คอคำควำมจประจ ( ฟำรด ) f คอควำมถกระแสไฟฟำ ( เฮรตซ ) และคำกระแส ณ เวลำใด ๆ หำคำไดจำก i = Im sin t

และ v = Vm sin ( t – 90o)

เมอ i และ v คอกระแสไฟฟำทไหล และควำมตำง ศกยของตวเกบประจ ณ.เวลำ t ใด ๆ

Im และ Vm คอกระแสไฟฟำสงสดและควำมตำง ศกยสงสดของตวตวเกบประจ

ควรทรำบวำ เฟสของควำมตำงศกยของตวเกบประจจะมคำนอยกวำเฟสของกระแสไฟฟำอย 2

หรอ 90o

R = 100 V

http://www.pec9/




























28

44. ควำมตำงศกยครอมตวเกบประจมคำกโวลต จงจะท ำใหเกดกระแสไฟฟำ 3.14 มลลแอม- แปร ในวงจรตวเกบประจทมควำมจ 0.5 ไมโครฟำรด เมอควำมถของกระแสไฟฟำเปน 1 กโลเฮรตซ 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4

45. ตวเกบประจควำมจ 70 ไมโครฟำรด ตอกบแหลงก ำเนดไฟฟำสลบทมคำยงผลของแรง เคลอนไฟฟำ 50 โวลต จงหำควำมถของแหลงก ำเนดเพอใหเกดกระแสไหลผำนตวเกบ ประจ 1.1 แอมแปร 1. 50 Hz 2. 100 Hz 3. 150 Hz 4. 220 Hz

ค. ตวเหนยวน าในวงจรไฟฟากระแสสลบ เมอมกระแสไฟฟำสลบไหลผำนขดลวดเหนยวน ำ จะเกดควำมตำงศกยครอมขดลวดเหนยวน ำนน

เรำสำมำรถหำคำควำมตำงศกยทเกดไดจำก V = I XL เมอ V คอควำมตำงศกยครอมขดลวดเหนยวน ำ ( โวลต ) I คอกระแสไฟฟำทไหลผำนขดลวดเหนยวน ำ ( แอมแปร ) XL คอคำควำมตำนทำนเชงหนยวน ำ ( โอหม )

และ XL = L = 2 f L เมอ L คอคำควำมเหนยวน ำของขดลวด (เฮนร) f คอควำมถกระแสไฟฟำ ( เฮรตซ )

http://www.pec9/





















29

และคำกระแส ณ เวลำใด ๆ หำคำไดจำก i = Im sin t

และ v = Vm sin ( t + 90o)

เมอ i และ v คอกระแสไฟฟำทไหล และควำม ตำงศกยของตวเกบประจ ณ เวลำ t ใดๆ

Im และ Vm คอกระแสไฟฟำสงสดและควำมตำง ศกยสงสดของตวตวเกบประจ

ควรทรำบวำ เฟสของควำมตำงศกยของตวเหนยวน ำจะมคำมำกกวำเฟสของกระแสไฟฟำอย 2

หรอ 90o

46(แนว มช) วงจรไฟฟากระแสสลบความถ 100 เฮรตซ ประกอบดวยตวตานทาน 20 โอหม และตวเหนยวน า

20 มลลเฮนร มกระแสผาน 0.2 แอมแปร ความตางศกยระหวาง ปลายของตวเหนยวน าจะมคากโวลต

47. ตวเหนยวน ำ 0.07 เฮนร ตอเปนวงจรกบแหลงก ำเนดไฟฟำกระแสสลบควำมตำงศกย 220 โวลต 50 เฮรตซ จะเกดกระแสไฟฟำทไหลในวงจรกแอมแปร

1. 5 2. 10 3. 15 4. 20

http://www.pec9/



















30

48(แนว มช) วงจรกระแสไฟฟำสลบมกระแส i เปน i = 5 sin 1000 t แอมแปร วด ควำมตำงศกยระหวำงปลำยของตวเหนยวน ำได 2

100 โวลต จงหำคำควำมเหนยวน ำ

ของตวเหนยวน ำในหนวยเฮนร 1. 12 x 10–3 2. 20 x 10–3 3. 28 x 10–3 4. 40 x 10–3 49(แนว En) สวนประกอบของวงจรไฟฟำกระแสสลบตำมรป (ก) มกระแสไฟฟำทผำนและ ควำมตำงศกยระหวำงปลำยทงสองสมพนธกนตำมรป (ข) จงวเครำะหวำสวนประกอบของ วงจรไฟฟำนคออะไร

1. ตวเกบประจ 2. ตวเหนยวน ำ 3. ตวตำนทำน 4. เปนวงจรผสมของตวเหนยวน ำและตวตำนทำน

50(แนว มช) ตวเหนยวน ำ L = 50 มลลเฮนร มกระแสสลบเปน i เมอ i = 3 sin 60 t แอมแปร จงหำควำมตำงศกยระหวำงปลำยของตวเหนยวน ำนเมอเวลำ t ใดๆ 1. VL = sin 60 t 2. VL = 150 sin 60 t 3. VL = 150 cos ( 60 t – 2

) 4. VL = 9 sin ( 60 t + 2 )

(ก)

สวนประกอบ i , v

t 0o

v 90o

(ข) i

ของวงจร

http://www.pec9/

















31

15.10.3 ก าลงไฟฟาในวงจรไฟฟากระแสสลบ กำรหำก ำลงไฟฟำของไฟฟำกระแสสลบสำมำรถหำคำไดจำก

P = I V cos และ P = I2 R และ P = R2V

เมอ P คอก ำลงไฟฟำของวงจร (วตต) I คอกระแสไฟฟำในวงจร (แอมแปร) V คอควำมตำงศกย (โวลต)

คอเฟสทแตกตำงระหวำงเฟสของกระแสไฟฟำกบควำมตำงศกย cos คอตวประกอบก ำลง

R คอคำควำมตำนทำน ( โอหม ) 51(แนว En) ถาเฟสของกระแสยงผลและความตางศกย ยงผลของวงจรไฟฟากระแสสลบเปนดงรป ก าลงไฟ

ฟาเฉลยทสญเสยในวงจรนมคากกโลวตต

1. 4 kW 2. 5 kW 3. 8 kW 4. 9 kW

52. ก ำหนดให v = 100 sin โวลต และกระแสไฟฟำ i = 10 sin ( – 60o) แอมแปร ก ำลงไฟฟำสงสดจะมคำเทำใด

1. 1000 วตต 2. 750 วตต 3. 500 วตต 4. 250 วตต

60o I = 10 A

V = 1000 V

http://www.pec9/



















32

53. ขดลวดเหนยวน ำ 0.03 เฮนร และตวตำนทำน 40 โอหม ตออนกรมกบแหลงก ำเนด ไฟฟำกระแสสลบ กระแสไฟฟำของวงจร ( i ) มคำดงสมกำร i = 5 sin (1000 t) แอมแปร จงหำก ำลงเฉลยของวงจร

1. 500 วตต 2. 750 วตต 3. 1000 วตต 4. 1500 วตต

http://www.pec9/






33

เฉลยบทท 15 ไฟฟาและแมเหลก

1. ตอบขอ 4. 2. ตอบขอ 3. 3. ตอบขอ 2. 4. ตอบขอ 3. 5. ตอบขอ 4. 6. ตอบขอ 4. 7. ตอบขอ 3. 8. ตอบขอ 4. 9. ตอบขอ 4. 10. ตอบขอ 1. 11. ตอบขอ 1. 12. ตอบขอ 1. 13. ตอบขอ 2. 14. ตอบขอ 1. 15. ตอบขอ 4. 16. ตอบขอ 2. 17. ตอบ 1 18. ตอบขอ 2. 19. ตอบขอ 2. 20. ตอบขอ 1. 21. ตอบขอ 2. 22. ตอบขอ 4. 23. ตอบขอ 4. 24. ตอบขอ 3. 25. ตอบ 5 26. ตอบขอ 2. 27. ตอบขอ 1. 28. ตอบขอ 3. 29. ตอบ 0.25 30. ตอบขอ 3. 31. ตอบขอ 2. 32. ตอบขอ 2. 33. ตอบขอ 4. 34. ตอบขอ 3. 35. ตอบขอ 2. 36. ตอบขอ 1. 37. ตอบขอ 1. 38. ตอบขอ 4. 39. ตอบขอ 4. 40. ตอบขอ 4. 41. ตอบขอ 3. 42. ตอบขอ 1. 43. ตอบขอ 3. 44. ตอบขอ 1. 45. ตอบขอ 1. 46. ตอบ 0.8 47. ตอบขอ 2. 48. ตอบขอ 2. 49. ตอบขอ 2. 51. ตอบขอ 2. 52. ตอบขอ 3. 53. ตอบขอ 1.

http://www.pec9/


34

ตะลยโจทยท วไป บทท 15 ไฟฟาและแมเหลก

15.1 แมเหลกและสนามแมเหลก

15.1.1 สนามแมเหลก 15.1.2 สนามแมเหลกโลก 15.1.3 ฟลกซแมเหลก

1. ขดลวดตวน ำวงกลมรศม 10 เซนตเมตร วำงอยในบรเวณทมสนำมแมเหลกสม ำเสมอ 4 เทสลำ จงหำฟลกซแมเหลกทผำนขดลวดเมอระนำบขดลวดท ำมม 30o กบสนำมแมเหลก 1. 0.02 เวเบอร 2. 0.04 เวเบอร 3. 3

0.02 เวเบอร 4. 30.04 เวเบอร

15.2.4 การเคลอนทของอนภาคทมประจไฟฟาในสนามแมเหลก

2(แนว En) อนภำคไฟฟำบวกจำกอวกำศเคลอนทลงหำผวโลกในแนวดงบรเวณเสนสตรศนย ของโลก ซงมสนำมแมเหลกโลกขนำนกบผวโลก โปรตอนจะเบนไปทำงทศใด

1. ทศเหนอ 2. ทศตะวนตก 3. ทศใต 4. ทศตะวนออก

3. เมอประจลบวงดวย v ในสนำมแมเหลกสม ำเสมอ ประจนนวงเปนวงกลมกำรเคลอนทดงรปใดเปนรปทถกตอง ( x แสดงทศทำงของ B เขำตงฉำกกบกระดำษ )

1. 2.

3. 4.

X X X

X X X

X X X

B X X X

X X X

X X X

B v

v

B

v

B

v

http://www.pec9/


35

4. อนภำคอเลกตรอน ( ประจ –1.6 x 10–19 คลอมบ ) ถกยงอยำงตงฉำก กบ สนำมแมเหลกทม ควำมเขม 10 เทสลำ ดวยควำมเรว 3 x 107 เมตร/วนำท ในทศทำง ( +x ) ดงรป ขนำด และทศทำงของแรงเนองจำกสนำมแม

เหลกเปนตำมขอใด 1. 4.8 x 10–11 นวตน , ทศ ( +Y )

2. 4.8 x 10–11 นวตน , ทศ ( –Y ) 3. 4.8 x 10–12 นวตน , ทศ ( +Y )

4. 4.8 x 10–12 นวตน , ทศ ( –Y )

5. อเลกตรอนทมควำมเรว 1 x 107 เมตร/วนำท ในทศตงฉำกกบสนำมแมเหลกขนำด 10–4 เทสลำ จะมแรงกระท ำเทำใดในหนวยนวตน 1. 1.6 x 10–12 2. 1.6 x 10–16 3. 3.2 x 10–12 4. 3.2 x 10–16

6. จำกขอทผำนมำ ถำสนำมแมเหลกนนสม ำเสมอ อเลกตรอนจะวงโคงดวยรศมควำมโคงก เมตร 1. 2.812 2. 0.2812 3. 5.625 4. 0.5625

7(แนว มช) ยงอเลกตรอนดวยควำมเรว 5.0 x 107 เมตร/วนำท เขำไปในทศตงฉำกกบ B จะม แรงกระท ำตออเลกตรอนดวยขนำดเทำไร ใน หนวยของนวตน

1. 2.8 x 10–14 2. 0.7 x 10–10 3 1.0 x 102 4. 1.8 x 105

8(แนว มช) จำกขอทผำนมำอเลกตรอนจะมกำรเคลอนทอยำงไร 1. หยดนงกบทเนองจำกแรงโนมถวง

2. เคลอนทเปนรปพำรำโบลำ 3. เคลอนทเปนวงกลมในทศตำมเขมนำฬกำ 4. เคลอนทเปนวงกลมในทศทวนเขมนำฬกำ

x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

B เปนสนามแมเหลกมทศพงตงฉากลงไปในกระดาษมขนาด 3.5 x 10–3 เทสลา

v

B

สนามแมเหลกมทศพงเขากระดาษ

e Y

x x x

x x x

X x x x

http://www.pec9/


36

9(แนว มช) จำกขอทผำนมำรศมควำมโคงของกำรเคลอนทของอเลกตรอนมคำกเมตร 1. 8.31 x 10–55 2. 3.94 x 10–22 3. 2.78 x 10–10 4. 8.13 x 10–2

10. โปรตอนตวหนงเขำมำในสนำมแมเหลกขนำด 1.5 เทสลำ ดวยควำมเรว 2 x 107 เมตร/-วนำท โปรตอนเปนอนภำคมประจไฟฟำ 1.6 x 10–19 คลอมบ มมวล 1.67 x 10–27 กโลกรม จงค ำนวณหำรศมวงโคจรกำรเคลอนทของโปรตอน เมอโปรตอนเคลอนทตงฉำกกบสนำมแมเหลก

1. 3.48 cm 2. 6.96 cm 3. 13.9 cm 4. 20.88 cm

11. อนภำคโปรตอนในรงสคอสมกพงเขำหำโลกในทศทำงตงฉำกกบเสนแรงของสนำมแม เหลกโลกดวยควำมเรว 2.4 x 108 เมตร/วนำท หลงจำกเกดกำรเบยงเบนโดยสนำมแมเหลก โลกแลว ปรำกฏวำอนภำคโปรตอนเคลอนทเปนวงกลมรอบโลกโดยมรศมของวงโคจร 8.35 x 103 กโลเมตร ควำมเขมขนของสนำมแมเหลกโลก ณ ต ำแหนงของวงโคจรมคำก เทสลำ ก ำหนดใหมวลของอนภำคโปรตอนเทำกบ 1.67 x 10–27 กโลกรม มประจเทำกบ 1.6 x 10–19 คลอมบ 1. 2 x 10–7 2. 3 x 10–7 3. 2 x 10–10 4. 3 x 10–10

12. อนภำคดวเทอรอนเคลอนทดวยควำมเรว 9.6 x 106 เมตรตอวนำท ในทศทำงทตงฉำกกบสนำมแมเหลกทมขนำด 0.4 เทสลำ ท ำใหอนภำคดวเทอรอนเคลอนทเปนวงกลมรศม 0.5 เมตร อตรำสวนระหวำงประจตอมวลของอนภำคดวเทอรอนจะมคำกคลอมบตอกโลกรม

1. 2.1 x 10–8 2. 2.1 x 10–6 3. 4.8 x 105 4. 4.8 x 107

13. อเลกตรอนหนงวงเปนวงกลมรศม 1.2 เซนตเมตร ตงฉำกกบสนำมแมเหลกสม ำเสมอดวย ควำมเรว 106 เมตร/วนำท อยำกทรำบวำจ ำนวนฟลกซแมเหลกภำยในวงโคจรของ อเลกตรอนมคำกเวเบอร 1. 4.7 x 10–2 2. 4.7 x 10–4 3. 2.14 x 10–5 4. 2.14 x 10–7

http://www.pec9/


37

14. อเลกตรอนเคลอนทดวยควำมเรว 100 เมตร/วนำท เขำไปในสนำมแมเหลกซงมคำ 0.1 เทสลำ ในแนวตงฉำกกบสนำมแมเหลกนน กนเวลำกวนำททศทำงของกำรเคลอนทจงจะ เบนไปจำกเดม 60o ก ำหนดใหอเลกตรอน 1 ตวมมวล = 9.1 x 10–31 กโลกรม และม ประจ 1.6 x 10–19 คลอมบ 1. 5.0 x 10–11 2. 6.0 x 10–11 3. 7.0 x 10–8 4. 8.0 x 10–9 15. ในเครองเรงอนภำคบำงแบบอนภำคจะถกท ำใหวงเปนวงกลม โดยใชสนำมแมเหลกทม

ทศทำงตงฉำกกบแนวทอนภำควง ถำสนำมแมเหลกสม ำเสมอขนำด B เทสลำ และอนภำค มมวล m ประจ q เวลำทอนภำควงแตละรอบจะตองเปนกวนำท

1. mBq2 2. qB

m2 3. qBB3 4. m

qB2

16. อนภำคหนงวงท ำมม 90o กบสนำมแมเหลกขนำดสม ำเสมอควำมเขม 2 x 10–4 เทสลำ ถำอตรำสวนของประจตอมวลของอนภำคนมคำเทำกบ 4.4 x 1010 คลอมบตอกโลกรม ควำมถของกำรเคลอนทเปนวงกลมของอนภำคนมคำกเมกะเฮรตซ

17. จงหำขนำดของสนำมแมเหลก B ทจะท ำใหอเลกตรอนเคลอนทเปนวงกลมในระนำบตง ฉำกกบสนำมแมเหลกดวยควำมถ 4.8 x 108 รอบ/วนำท 1. 1.71 x 10–2 2. 3.42 x 10–2 3. 1.71 x 10–3 4. 3.42 x 10–3

18. อเลกตรอนทจด A ดงรป มควำมเรว(Vo) 107 เมตร/วนำท จงหำขนำดของสนำมแม เหลกในหนวยเทสลำ ทท ำใหอเลกตรอน เคลอนทจำก A ไป B

1. 1.14 x 10–3 2. 2.94 x 10–3 3. 4.41 x 10–3 4. 5.88 x 10–3

19. จำกขอทผำนมำ จงหำเวลำทใชในกำรเคลอนทจำก A ไป B 1. 1.57 x 10–6 วนำท 2. 3.14 x 10–6 วนำท 3. 1.57 x 10–8 วนำท 4. 3.14 x 10–8 วนำท

x x x x x

x x x x x

x x x x x

x x

Vo

A 10 cm

B

e

http://www.pec9/


38

15.2 กระแสไฟฟาท าใหเกดสนามแมเหลก

20(แนว มช) ถำมกระแสไหลในลวดตวน ำเสนตรงดงรป จะมอะไรเกด ขนกบอนภำคอเลกตรอน ก. และ ข. ซงก ำลงเคลอนทขนำนกบเสนลวดนดวยอตรำเรว v

1. อเลกตรอน ก. และ ข. เคลอนทเขำหำลวดตวน ำ 2. อเลกตรอน ก. และ ข. เคลอนทออกจำกลวดตวน ำ 3. อเลกตรอน ก. เคลอนทเขำหำลวดตวน ำ และอเลกตรอน ข. เคลอนทออกหำงลวด 4. อเลกตรอน ก. เคลอนทออกหำงลวดตวน ำ และอเลกตรอน ข. เคลอนทเขำหำลวด

15.3 แรงกระท าตอลวดตวน าทมกระแสไฟฟาไหลผานและอยในสนามแมเหลก

21. ลวดเสนหนงยำว 5.0 เซนตเมตร มกระแสไฟฟำ ไหล 4 แอมแปร วำงอยในสนำมแมเหลกขนำดสม ำ เสมอ 10–3 เทสลำ โดยลวดเอยงท ำมม 30o กบ สนำมแมเหลกดงรป จงหำขนำดของแรงแมเหลก ทกระท ำตอลวดเสนนในหนวยนวตน 1. 1 x 10–2 2. 2 x 10–2 3. 1 x 10–4 2. 2 x 10–4

22(แนว มช ) ลวดเสนหนงยำว 10 เมตร มกระแสไหลผำน 1 แอมแปร วำงอยใน สนำมแมเหลกขนำดสม ำเสมอ 10–3 เทสลำ โดยลวดท ำมมฉำกกบสนำมแมเหลกขนำด ของแรงทกระท ำ ตอลวดเปนกนวตน

23. ลวดเสนหนงยำว 5 เมตร มกระแสไหลผำน 4 แอมแปร วำงอยสนำมแมเหลกขนำด สม ำเสมอ 10–3 เทสลำ โดยลวดท ำมมฉำกกบสนำมแมเหลก ขนำดของแรงทกระท ำตอ ลวดเปนกนวตน

24. ในกำรทดลองวดสนำมแมเหลกทศนยกลำงของขดลวดโซเลนอยด โดยกำรวดแรงทกระท ำ ตอลวดทมกระแสไฟฟำถำสวนของลวดทตงฉำกกบสนำมยำว 15 มลลเมตร มแรงกระท ำ 12 x 10–3 นวตน เมอมกระแสไฟฟำผำน 4.0 แอมแปร สนำมแมเหลกมคำเทำใดในหนวย เทสลำ 1. 0.2 2. 0.3 3. 0.5 4. 1.2

V V

ข

I

ก

30o B

i

http://www.pec9/


39

25. ในวงจรดงรปมกระแสไฟฟำไหลผำนคงท 5 แอมแปร และสนำมแมเหลกมคำคงท 0.2 เทสลำ จงหำควำมเรง

ของเสนลวด AB เมอลวดมมวล 50 กรม 1. 0.5 m/s2 2. 1.0 m/s2 3. 1.5 m/s2 4. 2.0 m/s2

26. จำกขอทผำนมำ ถำตอนแรกเสนลวดอยนงๆ จงหำวำเมอเวลำ 0.4 วนำท ลวด AB ม ควำมเรวเทำใด 1. 0.2 m/s 2. 0.4 m/s 3. 0.8 m/s 4. 1.0 m/s 27. ลวดตวน ำยำว 0.2 เมตร มวล 0.06 กโลกรม วำงอยบนโตะรำบเกลยงมสนำมแมเหลก

สม ำเสมอ B ขนำด 0.08 เทสลำ มทศพงขนตำมแนวดง เมอใหกระแสไฟฟำจ ำนวนหนง แกลวด พบวำลวดเคลอนทจำกหยดนงไปเปนระยะ 1.6 เมตร ในเวลำ 2 วนำท กระแส ไฟฟำทใหแกลวดมคำกแอมแปร

28. แทงตวน ำยำว 10 เซนตเมตร มวล 0.05 กโลกรม มกระแสไฟฟำผำน 25 แอมแปร เมอ น ำไปไวบรเวณทมสนำมแมเหลกขนำดสม ำเสมอ ปรำกฏวำแทงตวน ำนสำมำรถลอยนงอย ในสนำมแมเหลก จงหำขนำดของสนำมแมเหลกและเขยนรปประกอบ ( ไมคดน ำหนกของสำยไฟทตอกบแทงตวน ำ ก ำหนดคำ g = 10 เมตร/วนำท2 ) 1. 0.2 เทสลำ 2. 0.6 เทสลำ 3. 0.8 เทสลำ 4. 1.0 เทสลำ

15.4 แรงระหวางลวดตวน าสองเสนทขนานกนและมกระแสไฟฟาไหลผาน

15.5 แรงกระท าตอขดลวดทมกระแสไฟฟาผานและอยในสนามแมเหลก

29. ขดลวดตวน ำรปวงกลมรศม 0.2 เมตร แขวนขดลวดดวยเชอกในแนวดง โดยใหระนำบของขดลวดท ำมม 30o กบทศตะวนออกถำขดลวดมจ ำนวนรอบ 400 รอบ มกระแสไฟฟำไหลผำนขดลวด 7 แอมแปร สนำมแมเหลกโลกตำมแนวรำบ ณ ต ำแหนงทแขวนขดลวดมควำมเขมเทำกบ 0.5 เทสลำ โมเมนตของแรงคควบทเกดขนมคำกนวตนเมตร

1. 76.5 2. 88.0 3. 125.7 4. 140.0

5 cm

x x x x x x x x x x x x x x x x

A

B

http://www.pec9/


40

30. ขดลวดวงกลมมจ ำนวน 100 รอบ รศมเฉลยเทำกบ 0.1 เมตร วำงอยในบรเวณทมสนำม แมเหลก 2 เทสลำ โดยระนำบของขดลวดท ำมม 60 องศำ กบสนำมแมเหลก เมอผำน กระแสไฟฟำเขำไปในขดลวดท ำใหเกดโมเมนตของแรงคควบ 22.44 นวตน.เมตร กระแส ไฟฟำมคำกแอมแปร

31. ขดลวดตวน ำรปสเหลยมจตรสยำวดำนละ 2.0 เซนตเมตร ซงมจ ำนวนทงหมด 300 รอบ มกระแสไฟฟำไหลผำน 10 มลลแอมแปร ขดลวดนอยในสนำมแมเหลกภำยนอกคำคงท 5 x 10–2 เทสลำ ระนำบของขดลวดท ำมม 0o กบทศของสนำมแมเหลกภำยนอก ในขณะท ขดลวดนหมนอยในสนำมแมเหลก จงหำขนำดของโมเมนตของแรงคควบสงสดทเกดขน 1. 0 2. 6 x 10–5 N.m 3. 8 x 10–5 N.m 4. 9 x 10–5 N.m

32. AA , BB , CC , DD แสดงต ำแหนงตำงๆ ของระนำบของขดลวดซงมกระแสไฟฟำจ ำนวน หนงผำนต ำแหนงใดของขดลวด จงจะมโมเมนต ของแรงคควบมำกทสด 1. DD 2. CC 3. BB 4. AA

15.6 มอเตอรไฟฟากระแสตรง

15.7 กระแสไฟฟาเหนยวน าและแรงเคลอนไฟฟาเหนยวน า

33(แนว มช) แทงแมเหลกเคลอนทเขำหำหรอออกจำกขดลวดตวน ำท ำใหมกระแสเหนยวน ำเกด ขน ในขดลวด อยำกทรำบวำรปใดถกตอง 1. 2.

3. 4.

i

N S v

i

N S v

i

S N v

i

S N v

http://www.pec9/


41

34(แนว มช) เมอมกำรเปลยนแปลงสนำมแมเหลก B จะท ำใหเกดกระแสเหนยวน ำใน ขดลวด ถำ B ชทศเดยวกบ B แสดงวำสนำมแมเหลกเพมขน และถำ B ชทศตรง ขำมกบ B แสดงวำสนำมแมเหลกลดลง จงเลอกขอทถก

1. 2.

3. 4.

15.8 เครองก าเนดไฟฟาและแรงเคลอนไฟฟาเหนยวน าในมอเตอร 15.8.1 เครองก าเนดไฟฟา 15.8.2 แรงเคลอนไฟฟาเหนยวน าในมอเตอร

35. แบตเตอรขนำด 12 โวลต มควำมตำนทำนภำยใน 1 โอหม ตอเขำกบมอเตอรกระแสตรง ซงมควำม ตำนทำนของขดลวดของมอเตอรเทำกบ 1 โอหม ในขณะทมอเตอรหมนสำมำรถ วดกระแสไฟฟำ 2 แอมแปร แรงเคลอนไฟฟำตำนกลบมอเตอรมคำกโวลต 36. มอเตอรไฟฟำเครองหนงมควำมตำนทำนของขดลวด 0.5 โอหม ส ำหรบใชกบแรงเคลอน

ไฟฟำ 12 โวลต ขณะท ำงำนวดกระแสไฟฟำทผำนมอเตอรได 8.0 แอมแปร แรงเคลอน ไฟฟำตำนกลบของมอเตอรจะมคำกโวลต

15.9 หมอแปลงไฟฟา

37. หมอแปลงไฟฟำซงใชไฟฟำ 220 โวลต มขดลวดปฐมภม 150 รอบ ถำตองกำรใหหมอ แปลงนสำมำรถจำยไฟฟำได 1100 โวลต ขดลวดทตยภมตองมจ ำนวนรอบกรอบ 1. 500 2. 750 3. 1500 4. 3000

B B

I

B B

I

B

B

I

B

B

I

http://www.pec9/


42

38. หมอแปลงไฟลงจำก 10000 โวลต เปน 220 โวลต เกดก ำลงในขดลวดทตยภม 5.4 กโลวตต หมอแปลงมประสทธภำพรอยละ 90 กระแสไฟฟำทผำนขดลวดปฐมภมมคำก แอมแปร 1. 0.3 2. 0.6 3. 0.9 4. 1.5

39. หมอแปลงเครองหนง มจ ำนวนรอบของขดลวดปฐมภมตอจ ำนวนรอบของขดลวดทตยภม เปน 1 : 10 ถำมกระแสไฟฟำและควำมตำงศกยในขดลวดทตยภมเทำกบ 5 แอมแปร และ 200 โวลตตำมล ำดบ จงหำกระแสไฟฟำและควำมตำงศกยในขดลวดปฐมภม 1. 25 A , 10 V 2. 25 A , 20 V

3. 50 A , 10 V 4. 50 A , 20 V

40(แนว En) หมอแปลงอดมคตตวหนงม จ ำนวนรอบของขดลวดปฐมภมเปน 1000 รอบ และจ ำนวนรอบของขด ลวดทตยภมเปน 500 รอบ เมอน ำ มำใชในวงจรดงรป ขนำดของฟวส ทใชตองมคำอยำงนอยทสดเทำไร 1. 2 A 2. 3 A 3. 5 A 4. 11 A

15.10 ไฟฟากระแสสลบ 15.10.1 คาของปรมาณทเกยวของกบไฟฟากระแสสลบ

41. จำกกรำฟทก ำหนดให แสดงควำมสมพนธระหวำงกระแสไฟฟำกบเวลำ จงหำคำควำมถ และคำยงผลของกระแสไฟฟำ 1. 50 Hz , 10 A

2. 50 Hz , 10 2 A 3. 50 Hz ,

210 A

4. 100 Hz , 10 A

ฟวส

1000 หมอหงขาว 100 V 700 W

รอบ 500 รอบ

I (A)

t(s) 0.01 0.02

10

–10

http://www.pec9/


43

15.10.2 ตวตานทาน ตวเกบประจ และตวเหนยวน าในวงจรไฟฟากระแสสลบ

42. เมอตอตวเกบประจอนมคำควำมตำนทำนเชงควำมจ 1000 เขำกบวงจรไฟฟำกระแส สลบ ปรำกฏวำเกดควำมตำงศกยครอมตวเกบประจ 3 โวลต จงหำปรมำณกระแสไฟฟำ

ทไหลผำนตวเกบประจนน 1. 1 mA 2. 2 mA 3. 3 mA 4. 4 mA

43. ทควำมถกเฮรตซตวเกบประจทมคำควำมจ 5 มลลฟำรด จงจะมคำควำมตำนทำนตวเกบ ประจ 22

7 โอหม 1. 50 2. 100 3. 150 4. 150

44. เมอตอตวเกบประจอนมคำควำมตำนทำนเชงควำมจ 2 กโลโอหม เขำกบวงจรไฟฟำ กระแสสลบ ปรำกฏวำเกดควำมตำงศกยครอมตวเกบประจ 5 โวลต จงหำปรมำณ กระแสไฟฟำทไหล ผำนตวเกบประจนน 1. 2.5 A 2. 2.5 mA 3. 5.0 A 4. 5.0 mA

45. ควำมตำงศกยครอมตวเกบประจมคำกโวลต จงจะท ำใหเกดกระแสไฟฟำ 6.28 มลลแอม- แปร ในวงจรตวเกบประจทมควำมจ 0.5 ไมโครฟำรด เมอควำมถของกระแสไฟฟำเปน 1 กโลเฮรตซ 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4

46. ตวเหนยวน ำ 0.07 เฮนร ตอเปนวงจรกบแหลงก ำเนดไฟฟำควำมตำงศกย 220 V 50 Hz จะเกดกระแสไฟฟำไหลในวงจรเทำไร 1. 5.0 A 2. 5.0 mA 3. 10.0 A 4. 10.0 mA

47(แนว มช) วงจรกระแสสลบความถ 50 เฮรตซ ทมตวตานทาน ตออนกรมกบตวเหนยวน า วดกระแสไฟฟาในวงจรได 0.1 แอมแปร ความตางศกยครอมตวเหนยวน า 22 โวลต คาความเหนยวน าจะเปน 1. 14.4 ไมโครเฮนร 2. 0.7 เฮนร 3. 200 เฮนร 4. 2.2 เฮนร 48. วงจรกระแสไฟฟำสลบ มกระแส i เปน i = 10 sin 1000 t แอมแปร วดควำมตำงศกย ระหวำงปลำยของตวเหนยวน ำได 2

100 โวลต จงหำคำควำมเหนยวน ำของตวเหนยวน ำ

ในหนวยเฮนร

http://www.pec9/


44

49. ขดลวดเหนยวน ำตวหนงมคำควำมตำนทำนเชงเหนยวน ำ 120 โอหม ทควำมถ 200 เฮรตซ เมอน ำขดลวดนไปตอกบไฟฟำกระแสสลบ 240 V , 60 Hz จะเกดกระแสไฟฟำ ไหลผำนขดลวดเหนยวน ำนกแอมแปร

50. ตวเหนยวน ำมรแอกแทนซเชงเหนยวน ำ 60 โอหม ทควำมถ 60 เฮรตซ ถำน ำตวเหนยว นไปตอกบแหลงจำยไฟฟำกระแสสลบควำมถ 50 เฮรตซ ซงท ำใหได Irms เปน 3 แอม- แปร ควำมตำงศกย Vrms ครอมตวเหนยวน ำเปนเทำไร 1. 150 V 2. 212 V 3. 220 V 4. 255 V

51. แหลงก ำเนดกระแสสลบไฟฟำในวงจรดงรปม อตรำเรวเชงมม () 107 เรเดยน/วนำท ถำตว เหนยวน ำมควำมเหนยวน ำ 100 ไมโครเฮนร จงหำคำควำมจในหนวยพโกฟำรด ของตวเกบ ประจทท ำใหควำมตำนทำนเชงควำมจของตว เกบประจ และควำมตำนทำนเชงควำมเหนยวน ำมคำเทำกน 1. 10 F 2. 100 F 3. 10 pF 4. 100 pF

52. จำกวงจรในรป ถำเปลยน C ไปเปนตวเหนยวน ำ L กระแส rms ในวงจรจะเปลยนไป จำกเดมเทำใด

1. LLC21

20V

ωω

2. CLC21

20V

ωω

3.

LC21L

0Vωω

4.

LC21C

0Vωω

~ Vo sin t C

http://www.pec9/


45

15.10.3 ก าลงไฟฟาในวงจรไฟฟากระแสสลบ

53. จำกแผนภำพเฟเซอรกระแสไฟฟำและควำม ตำงศกยของวงจรไฟฟำกระแสสลบเปนดงรป ก ำลงเฉลย P ของวงจรนมคำกวตต 1. 540 2. 720 3. 1080 4. 1440

54. ขดลวดเหนยวน ำ 0.01 เฮนร และตวตำนทำน 10 โอหม ตออนกรมกบแหลงก ำเนดไฟฟำ กระแสสลบ กระแสไฟฟำของวงจร( i ) มคำดงสมกำร i = 5 sin ( 1000 t ) แอมแปร จง

หำก ำลงเฉลยของวงจร 1. 50 W 2. 75 W 3. 125 W 4. 150 W

55. มอเตอรไฟฟำกระแสสลบตวหนง ใชงำนทควำมถ 50 เฮรตซ วดคำแรงดน กระแสและ ก ำลงไฟฟำทขวของมอเตอรได 220 โวลต 10 แอมแปร และ 1100 วตต ตำมล ำดบ จง หำเวกเตอรของแรงดนและกระแสไฟฟำ

1. 2.

3. 4.

30o Vm = 220 2 A

Im = 10 2 V

30o

Vm = 220 2 V

Im = 10 2 A

60o Vm = 220 2 V

Im = 10 2 A

60o

Vm = 220 2 V

Im = 10 2 A

53o I = 60 แอมแปร

V = 30 โวลต

http://www.pec9/


46

เฉลยตะลยโจทยท วไป บทท 15 ไฟฟาและแมเหลก

1. ตอบขอ 1. 2. ตอบขอ 4. 3. ตอบขอ 1. 4. ตอบขอ 2. 5. ตอบขอ 2. 6. ตอบขอ 4. 7. ตอบขอ 1. 8. ตอบขอ 3. 9. ตอบขอ 4. 10. ตอบขอ 3. 11. ตอบขอ 2. 12. ตอบขอ 4. 13. ตอบขอ 4. 14. ตอบขอ 2. 15. ตอบขอ 2. 16. ตอบ 1.4 17. ตอบขอ 1. 18. ตอบขอ 1. 19. ตอบขอ 3. 20. ตอบขอ 1. 21. ตอบขอ 3. 22. ตอบ 0.01 23. ตอบ 0.02 24. ตอบขอ 1. 25. ตอบขอ 2. 26. ตอบขอ 2. 27. ตอบ 3 28. ตอบขอ 1. 29. ตอบขอ 2. 30. ตอบ 7.14 31. ตอบขอ 2. 32. ตอบขอ 4. 33. ตอบขอ 4. 34. ตอบขอ 1. 35. ตอบ 8.00 36. ตอบ 8.00 37. ตอบขอ 2. 38. ตอบขอ 2. 39. ตอบขอ 4. 40. ตอบขอ 3. 41. ตอบขอ 3. 42. ตอบขอ 3. 43. ตอบขอ 2. 44. ตอบขอ 2. 45. ตอบขอ 2. 46. ตอบขอ 3. 47. ตอบขอ 2. 48. ตอบ 0.01 49. ตอบ 6.7 50. ตอบขอ 1. 51. ตอบขอ 4. 52. ตอบขอ 1. 53. ตอบขอ 3. 54. ตอบขอ 3. 55. ตอบขอ 2.

http://www.pec9/

Documents

ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 4 บทที่ 15 ไฟฟ้า ...€¦ · 1. ไดอะแกรมต่อไปน้ี รูปใดไม่สำมำรถใช้แทนสนำมแม่เหล็ก