วงจรไฟฟ้า
ประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ 3 ส่วน คือ
1. แหล่งกำเนิดไฟฟ้า หมายถึง แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังวงจรไฟฟ้า เช่นแบตเตอรี่2. ตัวนำไฟฟ้า หมายถึง สายไฟฟ้าหรือสื่อที่จะเป็นตัวนำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้า ซึ่งต่อระหว่างแหล่งกำเนิดกับเครื่องใช้ไฟฟ้า
3. เครื่องใช้ไฟฟ้า หมายถึง เครื่องใช้ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานรูปอื่น ซึ่งจะเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า โหลด
สำหรับสวิตซ์ไฟฟ้านั้นเป็นส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้า มีหน้าที่ในการควบคุมการทำงานให้มีความสะดวกและปลอดภัยมากยิ่งขึ้น ถ้าไม่มีสวิตซ์ไฟฟ้าก็จะไม่มีผลต่อการทำงานวงจรไฟฟ้าใดๆ เลย
วงจรไฟฟ้าปิด
วงจรปิด คือวงจรที่กระแสไฟฟ้าไหลได้ครบวงจร ทำให้โหลดหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต่ออยู่ในวงจรนั้นๆ ทำงานเมื่อนำถ่านไฟฉาย สายไฟ หลอดไฟฟ้า มาต่อกันแล้ว หลอดไฟฟ้าสว่าง แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าผ่านหลอดไฟฟ้า โดยกระแสไฟฟ้ามีทิศทางจากขั้วบวกของถ่านไฟฉาย ผ่านสายไฟ และหลอดไฟฟ้า ไปยังขั้วลบของถ่านไฟฉาย จนครบวงจรแบบนี้เรียกว่า วงจรไฟฟ้าปิด (หลอดติด) แต่ถ้าต่อแล้วไม่ครบวงจรหลอดไฟฟ้าไม่สว่าง เรียกว่าวงจรไฟฟ้าเปิด (หลอดดับ)
วงจรไฟฟ้าเปิด
วงจรเปิด คือวงจรที่กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้ครบวงจร ซึ่งเป็นผลทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต่ออยู่ในวงจรไม่สามารถจ่ายพลังงาน ออกมาได้ สาเหตุของวงจรเปิดอาจเกิดจากสายหลุด สายขาด สายหลวม สวิตซ์ไม่ต่อวงจร หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าชำรุด เป็นต้น
สัญลักษณ์แทนอุปกรณ์ไฟฟ้า
ตามที่เราได้รู้มาแล้วหลอดไฟฟ้าจะสว่างเมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านเส้นทางที่กระแสไฟฟ้าผ่านได้ครบรอบ ซึ่งเราเรียกว่าจงจรไฟฟ้า ที่ประกอบไปด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งสามารถเขียนสัญญลักษณ์แทนได้ ดังนี้
ตัวนำไฟฟ้า และฉนวนไฟฟ้า
เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลย่อมหมายถึงมีการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนในสายไฟ และอิเล็กตรอนจะวิ่งชนกับอะตอมของเส้นลวด เกิดการต้านทานการไหลของอิเล็กตรอนขึ้น กระแสไฟฟ้าที่ไหลในสายไฟมีคุณสมบัติการไหลต่างกันเพราะมี ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance) ความต้านทานไฟฟ้าเป็นสมบัติเฉพาะของวัตถุในการที่จะขวางหรือต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าที่จะไหลผ่านวัตถุนั้นๆ ไป วัตถุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเรียกว่า ตัวนำไฟฟ้า ส่วนวัตถุที่ไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเรียกว่า ฉนวนไฟฟ้าตัวนำไฟฟ้า
ตัวนำ (Conductor) คือ สสาร วัตถุ วัสดุ หรือ อุปกรณ์ที่สามารถยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่าย หรือวัตถุที่มีความต้านทานต่ำ ได้แก่ ทองแดง อลูมิเนียม ทอง และเงิน ซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีที่สุด แต่ในสายไฟทั่วไปจะใช้ทองแดงเป็นตัวนำ เพราะตัวนำที่ทำจากจะเงินมีราคาแพงฉนวนไฟฟ้า
ฉนวน (Insulator) คือ สสาร วัตถุ วัสดุ หรือ อุปกรณ์ที่ไม่สามารถยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปได้ หรือ ต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าไม่ให้ผ่านไปได้ ได้แก่ ไม้แห้ง พลาสติก, ยาง, แก้ว และกระดาษแห้ง เป็นต้น
ฉนวนไฟฟ้าทำหน้าที่ป้องกันอันตรายจากกระแสไฟฟ้า สายไฟจะหุ้มด้วยฉนวนไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนที่ต้องสัมผัสกับร่างกายจะเป็นฉนวนไฟฟ้า เช่น ไขควง เตารีด ส่วนที่เป็นมือจับจะเป็นฉนวนไฟฟ้าจำพวกพลาสติก
สายไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านทั่วไปจะใช้ทองแดงมาเป็นตัวนำแทนเงินซึ่งมีราคาแพง ส่วนสายไฟฟ้าแรงสูงซึ่งมีขนาดใหญ่จะใช้อลูมิเนียม เพราะ มีน้ำหนักเบากว่าทองแดง
ไฟฟ้าแรงสูง
สายไฟฟ้าแรงสูงส่วนใหญ่ที่ใช้ส่งกระแสไฟฟ้าไปตามถนนหรือทุ่งนานั้น ส่วนใหญ่จะไม่มีฉนวนหุ้ม หรือหากมีฉนวนหุ้ม ก็จะหุ้มบางๆ ไว้เท่านั้น ซึ่งถือว่าไม่ปลอดภัยที่จะสัมผัสหรือแตะต้อง การหุ้มฉนวนที่ปลอดภัยนั้นจะต้องมีฉนวนที่หนา มีการพันทับด้วยสายชีลด์ (Shield) และมีเปลือกนอกอีกชั้นหนึ่ง ทำให้มีสายมีน้ำหนักมากจึงไม่สามารถพาดไปบนเสาไฟฟ้าทั่วไปได้ข้อควรระวังในการทำงานใกล้แนวสายไฟฟ้าแรงสูง
1. ห้ามทำนั่งร้านค้ำหรือคร่อมใกล้สายไฟฟ้าแรงสูงที่ไม่มีฉนวนปิดคลุมขณะที่ทำการก่อสร้าง หรือติดตั้งป้ายโฆษณา
2. ห้ามทำงานใกล้สายหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงในขณะที่มีฝนตก ฟ้าคะนอง
3. ห้ามฉีดพ่น เท หรือราดน้ำใด ๆ ใกล้สายไฟฟ้าแรงสูง ดังนี้
- การรดน้ำต้นไม้
- การฉีดน้ำด้วยสายยาง
- การต่อท่อน้ำทิ้งที่ไหลออกจากระเบียงหรือกันสาด ทำให้ลำน้ำเข้าใกล้หรือกระทบเสาไฟ
- ละอองน้ำจากเครื่องหล่อเย็น ( Cooling Tower ) ที่ใช้สำหรับเครื่องปรับอากาศหรือระบายความร้อนสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม ละอองน้ำมักจะทำให้ฉนวนไฟฟ้าเสื่อมสภาพ ทำให้มีกระแสไฟฟ้ารั่วที่ฉนวนไฟฟ้า นอกจากนี้ ยังทำให้เกิดไฟฟ้าดับเป็นบริเวณกว้าง ในบางกรณีอาจทำให้สายไฟฟ้าขาดได้ด้วย
4. ห้ามสอยสิ่งใด ๆ ทุกชนิดที่ติดอยู่ที่สายไฟฟ้าแรงสูง เช่น ว่าว สายป่าน ลูกโปร่งสวรรค์ เป็นต้น
5. ห้ามจุดไฟเผาขยะหรือหญ้ารวมทั้งการทำอาหารทุกชนิด เช่น การปิ้ง ย่าง ผัด หรือทอดที่ทำให้ความร้อนและควันไฟรม หรือพ่นใส่สายไฟฟ้าหรือฉนวนไฟฟ้าแรงสูง เพราะจะทำให้ฉนวนไฟฟ้าเสื่อมสภาพ ทำให้มีไฟฟ้ารั่วและเกิดลัดวงจร จนไฟฟ้าดับเป็นบริเวณกว้าง และในบางกรณีอาจทำให้สายไฟฟ้าขาดด้วย
6. ห้ามจับดึง หรือแกว่งลวดสลิงเหล็กที่ใช้ยึดโยงเสาไฟฟ้าแรงสูงหรือบริเวณโคนเสาไฟฟ้า เพราะอาจจะแกว่งไปกระ ทบสายไฟฟ้าแรงสูง ทำให้มีไฟรั่วลงมา หรือทำให้สายไฟแรงสูงขาดได้
7. ห้ามไต่หรือขึ้นไปบนเสาไฟฟ้าทุกชนิด ทุกกรณี
8. ห้ามยื่นส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกาย หรือนำวัสดุอื่นใดเข้าใกล้สายไฟฟ้าแรงสูงมากกว่าระยะที่กำหนด
9. ไม่ควรติดตั้งเสาอากาศโทรทัศน์ใกล้แนวสายไฟฟ้าแรงสูง เพราะนอกจากจะทำให้รับสัญญาณได้ไม่ชัดเจนเนื่องจากมีสัญญาณรบกวนแล้ว ยังเกิดอุบัติเหตุถูกไฟฟ้าแรงสูงดูดในระหว่างทำการติดตั้งอีกด้วย และในวันข้างหน้าหากเสาอากาศล้มลง มาแตะสายไฟฟ้าแรงสูงด้วยลมพาย ุหรือด้วยเหตุอื่นใด นอกจากเครื่องใช้ไฟฟ้าของท่านจะชำรุดแล้วบุคคลภายในบ้านอาจได้รับอันตราย และยังทำให้มีไฟฟ้าดับเป็นบริเวณกว้างอีกด้วย
10. ผู้เป็นเจ้าของป้ายชื่อสถานที่ประกอบการที่ติดตั้งตามอาคารและผู้ดำเนินการติดตั้งป้ายโฆษณาขนาดใหญ่บนดาดฟ้าอาคาร หรือริมถนนใกล้แนวสายไฟฟ้าแรงสูง ต้องหมั่นดูแล ตรวจสอบความแข็งแรงของฐานและโครงเหล็กที่ใช้ติดตั้งป้ายโฆษณา
11. การก่อสร้างอาคาร บ้านพักอาศัย และปลูกต้นไม ้ต้องห่างจากสายไฟฟ้าแรงสูงตามระยะที่กำหนด เพื่อป้องกันมิให้สัมผัสกับสายหรืออุปกรณ์ไฟฟ้า
12. ควรระมัดระวังเครื่องมือกลทุกชนิดที่ใช้งานก่อสร้างอาคารขนาดใหญ่ งานปรับปรุงหรือก่อสร้างสาธารณูปโภคต่าง ๆ เข้าใกล้สายไฟฟ้าแรงสูงเกินกว่าระยะที่กำหนด
13. ควรระมัดระวังผ้าคลุมกันฝุ่นระหว่างทำการก่อสร้าง มิให้ปลิวมาสัมผัสสายไฟฟ้า
14. กิ่งไม้ที่แตะสายไฟฟ้าจะทำให้มีไฟรั่วลงมาตามกิ่งไม้ ทำให้อาจได้รับอันตรายจากไฟฟ้ารั่วได้ จึงต้องระมัดระวังคอยดูแลตัดแต่งกิ่งไม้ไม่ให้เข้าใกล้สายไฟฟ้าเกินระยะที่กำหนด
15. เมื่อเกิดเพลิงไหม้ ผู้ที่จะใช้เครื่องมือดับเพลิง ควรมีความรู้เกี่ยวกับวิธีการใช้เครื่องมือดับเพลิงว่าเป็นชนิดที่ใช้ดับเพลิง ซึ่งเกิดกับสิ่งที่มีกระแสไฟฟ้าหรือไม่ และระยะห่างเท่าใด
16. ควรติดตั้งป้ายหรือสัญญาณเตือนภัยแสดงเขตอันตรายจากไฟฟ้าแรงสูงเสมอ
17. ก่อนที่จะขุดเจาะ หรือตอกปักวัตถุใดๆ เช่น แท่งโลหะลงในดิน จะต้องแน่ใจเสียก่อนว่าไม่มีสายไฟฟ้าแรงสูงอยู่ใต้พื้นดินนั้น มิฉะนั้นท่านอาจได้รับอันตรายจากไฟฟ้าแรงสูงได้
18. ห้ามยิงนกหรือสัตว์ที่เกาะบนสายไฟฟ้าแรงสูง เพราะสายจะขาดตกลงมาทำให้ผู้คนและตัวท่านเองได้รับอันตรายจากไฟฟ้าแรงสูง
19. หากต้องการให้การไฟฟ้านครหลวงหุ้มสายไฟฟ้าแรงสูงในกรณีที่จำเป็นต้องทำงานใกล้สายไฟฟ้า ท่านสามารถติดต่อได้ที่การไฟฟ้านครหลวงเขตต่าง ๆ
วงจรอนุกรม
เป็นการนำเอาเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดหลายๆ อันมาต่อเรียงกันไปเหมือนลูกโซ่ กล่าวคือ ปลายของเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวที่ 1 นำไปต่อกับต้นของเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวที่ 2 และต่อเรียงกันไปเรื่อยๆ จนหมด แล้วนำไปต่อเข้ากับแหล่งกำเนิด การต่อวงจรแบบอนุกรมจะมีทางเดินของกระแสไฟฟ้าได้ทางเดียวเท่านั้น ถ้าเกิดเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่งเปิดวงจรหรือขาด จะทำให้วงจรทั้งหมดไม่ทำงาน
คุณสมบัติที่สำคัญของวงจรอนุกรม
1. กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเท่ากันและมีทิศทางเดียวกันตลอดทั้งวงจร2. ความต้านทานรวมของวงจรจะมีค่าเท่ากับผลรวมของความต้านทานแต่ละตัวในวงจรรวมกัน
3. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร เมื่อนำมารวมกันแล้วจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิด
ไฟฉาย
เป็นลักษณะการต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมที่นักเรียนพบเห็นได้ง่ายที่สุดในชีวิตประจำวัน นักเรียนลองสังเกตดูนะครับว่า ไฟฉายที่ใช้พลังงานจากไฟฉายหลายๆ ก้อน จะให้แสงสว่างได้มากกว่า
วงจรขนาน
เป็นการนำเอาต้นของเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกๆ ตัวมาต่อรวมกัน และต่อเข้ากับแหล่งกำเนิดที่จุดหนึ่ง นำปลายสายของทุกๆ ตัวมาต่อรวมกันและนำไปต่อกับแหล่งกำเนิดอีกจุดหนึ่งที่เหลือ ซึ่งเมื่อเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละอันต่อเรียบร้อยแล้วจะกลายเป็นวงจรย่อย กระแสไฟฟ้าที่ไหลจะสามารถไหลได้หลายทางขึ้นอยู่กับตัวของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่นำมาต่อขนานกัน ถ้าเกิดในวงจรมีเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวหนึ่งขาดหรือเปิดวงจร เครื่องใช้ไฟฟ้าที่เหลือก็ยังสามารถทำงานได้ ในบ้านเรือนที่อยู่อาศัยปัจจุบันจะเป็นการต่อวงจรแบบนี้ทั้งสิ้น
คุณสมบัติที่สำคัญของวงจรขนาน
1. กระแสไฟฟ้ารวมของวงจรขนาน จะมีค่าเท่ากับกระแสไฟฟ้าย่อยที่ไหลในแต่ละสาขาของวงจรรวมกัน2. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิด
3. ความต้านทานรวมของวงจร จะมีค่าน้อยกว่าความต้านทานตัวที่น้อยที่สุดที่ต่ออยู่ในวงจร
ความรู้เกี่ยวกับการต่อหลอดไฟฟ้าเข้ากับวงจรไฟฟ้าในบ้าน
การต่อแบบอนุกรม
1. ถ้าไส้หลอด A หรือ B หรือ C ขาด จะไม่ครบวงจร หลอดไฟฟ้าที่เหลือจะดับ
2. หลอดไฟฟ้า A หรือ B หรือ C สว่างเท่ากัน แต่สว่างน้อยกว่าแบบขนาน
การต่อแบบขนาน
1. ถ้าไส้หลอด A ขาด หลอด B และ C ยังครบวงจร จึงยังคงสว่างอยู่ หรือถ้าไส้หลอด B ขาด หลอด A และ C ยังคงสว่างอยู่
2. หลอดไฟ A B และ C สว่างเท่ากันถ้าหลอดขนาดเท่ากัน สว่างมากกว่าต่อแบบอนุกรม
การต่อหลอดไฟ
การต่อหลอดไฟหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าควรต่อแบบขนาน เนื่องจากมีข้อดีดังนี้1. เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละอย่างได้รับความต่างศักย์เท่ากันทั้งหมดตรงตามที่กำหนดไว้ทีเครื่องใช้ไฟฟ้า
2. สามารถปิด - เปิดสวิตช์เฉพาะเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดนั้น
3. ความต้านทานในวงจรน้อย กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านได้มาก
การต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนาน
เราจะพบเห็นการนำเอาวิธีการต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนานไปใช้ในการต่อเป็นไฟประดับตามสถานที่ต่าง ๆ โดยจะมีการต่อวงจรไฟฟ้าในสองลักษณะ คือ วงจรอนุกรม และวงจรผสม มารวมให้เป็นวงจรเดียวกัน ซึ่งสามารถแบ่งตามลักษณะของการต่อได้ 2 ลักษณะดังนี้1. วงจรผสมแบบอนุกรม-ขนาน เป็นการนำเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดไปต่อกันอย่างอนุกรมก่อน แล้วจึงนำไปต่อกันแบบขนานอีกครั้งหนึ่ง
2. วงจรผสมแบบขนาน-อนุกรม เป็นการนำเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดไปต่อกันอย่างขนานก่อน แล้วจึงนำไปต่อกันแบบอนุกรมอีกครั้งหนึ่ง
แม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก
แม่เหล็ก คือ สารที่สามารถดูดเหล็กหรือเหนี่ยวนำให้เหล็กหรือสารแม่เหล็กเป็นแม่เหล็กได้ แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ1. แม่เหล็กถาวร (Permanent Magnetic) คือแม่เหล็กที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กตลอดไป เช่น แม่เหล็กที่ใช้ในลำโพง เป็นต้น ซึ่งได้มาจากการนำเอาลวดทองแดงอาบน้ำยาพันรอบแท่งเหล็กกล้าแล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าไปในขดลวด ทำให้เกิดสนานแม่เหล็กไปดูดเหล็กผลักโมเลกุลภายในแท่งเหล็กกล้า ให้มีการเรียงตัวของโมเลกุลอย่างเป็นระเบียบตลอดไป เหล็กกล้าดังกล่าวก็จะคงสภาพเป็นแม่เหล็กถาวรต่อไป
2. แม่เหล็กไฟฟ้า หรือ แม่เหล็กชั่วคราว (Electro Magnetic) เป็นแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันกับแม่เหล็กถาวร แต่เหล็กที่นำมาใช้เป็นเพียงเหล็กอ่อนธรรมดา เมื่อมีการป้อนกระแส ไฟฟ้าผ่านเข้าไปในขดลวดที่พันอยู่รอบแท่งเหล็กอ่อนนั้น แท่งเหล็กอ่อนก็จะมีสภาพเป็นแม่เหล็กไปทันที แต่เมื่อหยุดจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าไป อำนาจแม่เหล็กก็จะหมดไปด้วย เช่น อุปกรณ์จำพวกรีเลย์ (Relay) โซนินอยด์ (Solenoid) กระดิ่งไฟฟ้า เป็นต้น
คุณสมบัติของแม่เหล็ก
1. ถ้าแขวนแท่งแม่เหล็กให้เคลื่อนที่อย่างอิสระ เมื่อหยุดนิ่ง แล้วจะชี้ตามแนวทิศเหนือ ทิศใต้ ขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียกว่า ขั้วเหนือ(N) ขั้วที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียกว่า ขั้วใต้(S)2. ขั้วแม่เหล็กทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้จะดูดสารแม่เหล็กเสมอ
3. ขั้วเหมือนกันเข้าใกล้กันจะเกิดแรงผลักกัน และขั้วต่างกันเมื่อเข้าใกล้กันจะเกิดแรงดูด
4. อำนาจแรงดึงดูดจะมีมากที่สุดที่บริเวณขั้วทั้งสองแม่เหล็ก
5. เส้นแรงแม่เหล็กมีทิศทางออกจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้
เส้นแรงแม่เหล็ก
เมื่อนำกระดาษแข็งวางบนแท่งแม่เหล็ก โรยเศษผงเหล็กละเอียดบนกระดาษแล้วค่อยๆ เคาะด้วยนิ้วเบาๆ ผงเหล็กจะเรียงตัวตามเส้น แรงแม่เหล็กจากขั้ว N ไปขั้ว S อย่างสวยงาม ดังรูปด้านบน โดยในที่ที่มีเส้นแรงแม่เหล็ก เราเรียกว่ามี สนามแม่เหล็กแม่เหล็กไฟฟ้า
(Electromagnets) หมายถึง อำนาจแม่เหล็กที่เกิดจากการที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านในวัตถุตัวนำหมายความว่าถ้าปล่อยให้ กระแสไฟฟ้าไหลในวัตถุตัวนำจะทำให้เกิด สนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตัวนำนั้นเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวดตัวนำ จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กขึ้นรอบๆ เส้นลวดตัวนำนั้น แต่อำนาจแม่เหล็กที่เกิดขึ้นมีเพียงจำนวนเล็กน้อย ซึ่งไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ การจะเพิ่มความเข้มของสนามแม่เหล็ก ทำได้โดยการนำเส้นลวดตัวนำมาพันเป็นขดลวด เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดในแต่ละส่วนของเส้นลวดตัวนำจะเสริมอำนาจกัน ทำให้มีความเข็มของสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น
ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จะขึ้นอยู่กับส่วนประกอบต่างๆ ดังนี้
1.จำนวนรอบของการพันเส้นลวดตัวนำ การพันจำนวนรอบของเส้นลวดตัวนำมากเกิดสนามแม่เหล็กมาก ในทางกลับกันถ้าพันจำนวนรอบน้อยการเกิดสนามแม่เหล็กก็น้อยตามไปด้วย2.ปริมาณการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านเส้นลวดตัวนำ กระไฟฟ้าไหลผ่านมากสนา ม แม่เหล็กเกิดขึ้นมาก และถ้ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย
3.ชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนของแท่งแม่เหล็กไฟฟ้า วัสดุต่างชนิดกันจะให้ความเข็มของสนามแม่เหล็กต่างกัน เช่น แกนอากาศจะให้ความเข็มของสนามแม่เหล็กน้อยกว่าแกนที่ทำจากสารเฟอโรแมกเนติก (Ferromagnetic) หรือสารที่สามารถเกิดอำนาจแม่เหล็กได้ เช่น เหล็ก เฟอร์ไรท์ เป็นต้น สารเหล่านี้จะช่วยเสริมอำนาจแม่เหล็กในขดลวดทำให้มีความเข็มของสนามแม่เหล็กมากขึ้น
4.ขนาดของแกนแท่งแม่เหล็กไฟฟ้า แกนที่มีขนาดใหญ่จะให้สนามแม่เหล็กมาก ส่วนแกนที่มีขนาดเล็กจะให้สนามแม่เหล็กน้อย
ประโยชน์ของแม่เหล็กไฟฟ้า (Applications of electromagnets)
แม่เหล็กไฟฟ้ามีประโยชน์มากมาย ใช้หลักการที่แม่เหล็กดูดแผ่นโลหะเมื่อว่างวงจรปิดซึ่งเป็นการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เช่นพลังงานเสียงออดไฟฟ้า
เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดเสียงจากกระแสตรง แผ่นโลหะจะถูกดูดโดยแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้จุดสัมผัสแยกออก มีผลให้กระแสที่เข้ามายังแม่เหล็กไฟฟ้าหยุดไหล ดังนั้นแผ่นโลหะจึงดีดกลับ เกิดขึ้นเช่นนี้เรื่อยๆ มีผลให้แผ่นโลหะสั่นเกิดเสียงออตขึ้น ในกระดิ่งไฟฟ้ามีค้อนติดกับแผ่นโลหะใกล้กับกระดิ่งเมื่อแผ่นโลหะสั่นค้อนก็จะเคาะกระดิ่ง
ปั้นจั่น
เป็นการประยุกต์ใช้หลักการของแม่เหล็กไฟฟ้าไปใช้เป็นเครื่องมือสำหรับยกของจำพวกโลหะ ใช้สำหรับดูดเศษเหล็กจากเศษโลหะอื่นๆ เมื่อต้องการใช้ก็เปิดสวิทช์ ทำให้เหล็กที่เป็นแกนของขดลวดเป็นแม่เหล็กดูดเศษเหล็กได้ และเมื่อใช้เสร็จก็ปิดสวิทช์ แกนเหล็กก็จะไม่เป็นแม่เหล็ก ปล่อยเศษเหล็กให้หลุดลงมา
หูฟัง
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนสัญญานไฟฟ้าเป็นคลื่นเสียง ใช้แม่เหล็กถาวรดูดแผ่นไดอะแฟรม ความแรงของแรงดึงดูดเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า แผ่นไดอะแฟรมจะสั่นทำให้เกิดเสียง
รถไฟความเร็วสูง
เป็นรถไฟที่มีแม่เหล็กไฟฟ้าติดอยู่ข้างใต้ซึ่งเคลื่อนที่ ไปบนรางที่มีแม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กผลักซึ่งกันและกันทำให้รถไฟลอยเหนือราง เป็นการลดแรงเสียดทานระหว่างรถไฟและราง ทำให้เคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น
ไ-ฟไ-
ตอบลบ