มอเตอร์ปริศนา

  1.   ปัญหานี้เหมาะสำหรับผู้สนใจไฟฟ้าและอยากจะตอบปัญหาจริงๆ  ผู้เขียนพบปัญหานี้มาประมาณ 20 ปีมาแล้ว  เนื่องจากยังไม่มีคำอธิบายที่ชัดเจน  จึงรอให้ท่านผู้อ่านเป็นผู้อธิบาย

      มีลวดอาบน้ำยาเอามาพันเป็นวงกลม  10  รอบ  ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 4  เซนติเมตร  ปลายลวดทั้ง 2  ขูดฉนวนออกให้หมด  ลวดอีก 2  เส้นทำฐานดังรูป  มีห่วงกลมเล็กๆ  อยู่ตอนบน สำหรับร้อยปลายสายของขดลวดวงกลม  ตรงห่วงนั้นก็ขูดฉนวนออกให้สะอาด

      เอาแม่เหล็กกระเบื้อง  (แบบที่ทดลองในชั้นมัธยม) มาวางไว้ใต้ขดลวด

     ถามว่าเมื่อต่อปลายลวดที่ทำฐานไปยังแบตเตอรี่  ขดลวดจะหมุนหรือไม่หมุน ? 

   2.  สืบเนื่องจากข้อแรก  ถ้าเราไม่ทำขดลวดเป็นวงกลม  เราขดลวดเป็นรูปเลข 8  รูป  4 แฉก  รูปสี่เหลี่ยม  จะเกิดการหมุนหรือไม่  ?

เฉลย

    เทคนิคของการพันขดลวดนั้น เมื่อพันเสร็จให้เอาด้ายเย็บผ้าผูกให้เรียบร้อย  ขดลวดจะคงสภาพอยู่เป็นรูปวงกลมได้

     คำตอบคือหมุนแน่ๆ  แล้วหมุนเร็วด้วย  ปริศนาอยู่ตรงที่ว่าถ้าดูทิศทางกระแสเข้าทางออกทาง ขดลวดจะมีสนามแม่เหล็กโดยด้านหนึ่งเป็นขั้วเหนือ  อีกด้านหนึ่งเป็นขั้วใต้  ซึ่งไม่น่าจะหมุนได้เลย  และเมื่อทดสอบอย่างละเอียด  ความเร็วของการหมุนขึ้นอยู่กับกระแสมากน้อย  เอาไว้ให้ท่านผู้อ่านตอบเองว่าหมุนได้อย่างไร

      ขอบอกว่า  ครูที่จะทำมอเตอร์สอนในชั้นมัธยมปีที่ 3  ไม่ต้องไปทำเครื่องแปลง  (commutator)  ให้เสียเวลา  เอาแบบนี้ง่ายที่สุด พอจะสอนการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าไปเป็นพลังงานกลได้ มอเตอร์แบบนี้เป็นแบบซิงโครนัส (synchronous)  ด้วย

     หมุนแน่นอน พยายามนึกว่าการขดลวดจะทำอย่างไรได้บ้าง  แล้วก็พันอย่างนั้นมาทดสอบ  จะปรากฏว่าหมุนทุกรูปแบบ  แม่เหล็กกระเบื้องมีขายตามร้านขายอุปกรณ์วิทยาศาสตร์  ถ้าตกจะแตกต้องระวัง  มีขั้วอยู่  2  ข้างของด้านแบน  ทำด้วยกระเบื้องเซรามิกผสมผงเหล็ก  ถ้าไม่มีแม่เหล็กกระเบื้องใช้แม่เหล็กอย่างอื่นแทนก็ได้  หันขั้วเดียวเข้าหาขดลวด

ของ รศ. ลิขิต  ฉัตรสกุล