สนามแม่เหล็ก คือ บริเวณรอบๆ แหล่งกำเนิดแม่เหล็กที่ทำให้เกิดแรงกระทำต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่
แหล่งกำเนิดแม่เหล็ก
แหล่งกำเนิดแม่เหล็ก ได้แก่
- แท่งแม่เหล็ก มีขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้ว คือ ขั้วเหนือและขั้วใต้
- ขดลวดลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
- วัตถุที่มีสนามแม่เหล็กถาวร เช่น เหล็กกล้า
เส้นแรงแม่เหล็ก
เส้นแรงแม่เหล็กเป็นเส้นสมมติที่แสดงทิศทางของสนามแม่เหล็ก เส้นแรงแม่เหล็กจะพุ่งออกจากขั้วเหนือและเข้าสู่ขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็ก
ทิศของสนามแม่เหล็ก
ทิศของสนามแม่เหล็กสามารถหาได้จากเข็มทิศ เข็มทิศจะชี้ไปในทิศทางของสนามแม่เหล็ก
แรงกระทำของสนามแม่เหล็กต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่
ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กจะกระทำต่อแรงที่เรียกว่า แรงแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กจะกระทำในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าและทิศทางของสนามแม่เหล็ก
หน่วยของสนามแม่เหล็ก
หน่วยของสนามแม่เหล็กคือ เทสลา (T)
สมการของสนามแม่เหล็ก
ความเข้มของสนามแม่เหล็กที่จุดหนึ่งเท่ากับอัตราส่วนระหว่างแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กกับประจุไฟฟ้าและความเร็วของประจุไฟฟ้า
1 | B = F / q * v |
โดยที่
- B คือ ความเข้มของสนามแม่เหล็ก (เทสลา)
- F คือ แรงแม่เหล็ก (นิวตัน)
- q คือ ประจุไฟฟ้า (คูลอมบ์)
- v คือ ความเร็วของประจุไฟฟ้า (เมตรต่อวินาที)
การประยุกต์ใช้สนามแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวัน เช่น
- มอเตอร์ไฟฟ้า ใช้สนามแม่เหล็กในการเคลื่อนที่ของมอเตอร์
- ไดนาโม ใช้สนามแม่เหล็กในการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า
- ลำโพง ใช้สนามแม่เหล็กในการสั่นสะเทือนของลำโพง
- เครื่องวัดความเร็ว ใช้สนามแม่เหล็กในการวัดความเร็วของวัตถุ
สรุป
สนามแม่เหล็กเป็นบริเวณรอบๆ แหล่งกำเนิดแม่เหล็กที่ทำให้เกิดแรงกระทำต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ สนามแม่เหล็กมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวัน