ภาพประจำสัปดาห์  

ไฟฟ้ากระแสสลับ

Michael Faraday
ไมเคิล ฟาราเดย์

นักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการศึกษาน้อยและยากจน มีชีวิตอยู่ในสลัม แต่รักในการอ่านหนังสือ และชอบไปฟังการบรรยายของนักวิทยาศาสตร์สำคัญๆเสมอ จนได้เป็นลูกศิษย์ของเซอร์ฮัมฟรีย์ เดวี

ไมเคิล ฟาราเดย์ เกิดเมื่อวันที่ 22 กันยายน ปี ค.ศ.1791 เป็นบุตรของช่างเหล็กชาวอังกฤษ เนื่องจากฐานะไม่สู้ดี เขาจึงได้รับการศึกษาน้อย ยังไม่ทันเรียนสำเร็จก็ต้องออกจากโรงเรียนกลางคัน และใช้ชีวิตอยู่ในสลัมแห่งหนึ่งไม่มีวี่แววว่าจะเติบโตขึ้นเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงไปได้

เมื่อมีอายุได้ 13 ปี ไมเคิลก็ไปทำงานเป็นเด็กส่งหนังสือพิมพ์ และทำงานเย็บปกหนังสือในร้านขายหนังสือด้วย จากการงานนี้ทำให้เขามีใจรักหนังสือและหาโอกาสอ่านอยู่เสมอ โดยเฉพาะหนังสือที่เกี่ยวกับวิชาไฟฟ้าที่เขาสนใจที่สุด และก็ลองทำการทดลองดูด้วยตนเอง และหาโอกาสไปฟังการบรรยายของเซอร์ฮัมฟรีย์ เดวี ซึ่งเขาจะไปฟังทุกครั้ง และส่งจดหมายแสดงความประสงค์ที่จะขอไปเป็นเด็กรับใช้ของเซอร์ฮัมฟรีย์

เซอร์ฮัมฟรีย์ เดวีย์ เห็นชายหนุ่มมีความสนใจอย่างแรงกล้า จึงรับเข้าทำงานเป็นคนล้างเครื่องมือวิทยาศาสตร์ในห้องเครื่องมือ ทำให้เขามีโอกาสศึกษาวิชาทางวิทยาศาสตร์จากเซอร์ฮัมฟรีย์ จนเกิดความชำนาญ จนได้รับหน้าที่เป็นผู้ช่วยและติดตามท่านเซอร์ไปในการเดินทางไปบรรยายทุกครั้ง

ในปี1821 ขณะที่ฟาราเดย์ได้ทำการทดลองเรื่องแม่เหล็กไฟฟ้า เขาก็พบปรากฏการณ์อย่างหนึ่งที่กระแสไฟฟ้าเดินตามเส้นลวดแล้วทำให้เกิดอำนาจแม่เหล็กรอบๆเส้นลวด กระแสนี้เมื่อนำเอาเข็มแม่เหล็กไปวางไว้ใกล้ กระแสนี้ก็จะหมุนไปเรื่อยๆ ด้วยหลักอันนี้ ฟาราเดย์จึงทดลองประดิษฐ์ไดนาโมเล็กๆขึ้น อันเป็นต้นกำเนิดของไดนาโมที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน

ไมเคิล ฟาราเดย์ ล้มป่วยเป็นโรคความจำเสื่อมในบั้นปลายของชีวิต และถึงแก่กรรมเมื่อ ปี ค.ศ. 1867 ที่แฮมป์ตันคอร์ท เมื่ออายุได้ 76 ปี

คำศัพท์ประจำสัปดาห์  

ทรงกลมโลหะ  ได้รับประจุไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จนมีแรงดันไฟฟ้าสูงมาก  ประจุไฟฟ้าจึงรั่วออกจากทรงกลมประจุอย่างรวดเร็ว ผ่านโมเลกุลของอากาศ  เปล่งแสงออกเป็นสีชมพู

แบบฝึกหัดประจำสัปดาห์    ขดลวดระนาบสี่เหลี่ยมผืนผ้า PQRS วางตัวแนวราบขนานกับสนามแม่เหล็ก B เมื่อหมุนขดลวดทวนเข็มนาฬิการอบแกน XY ไป 90^o โดยมีแกน X ชี้เข้าหาผู้ทดลองจะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลในขดลวดและแรงกระทำต่อ PQ อย่างไร

ก. จาก Q ไป R แรงตามการหมุน   ข. จาก Q ไป R แรงต้านการหมุน

ค. จาก R ไป Q แรงตามการหมุน   ง. จาก R ไป Q แรงต้านการหมุน

ปี ค.ศ.  1832  ฟาราเดย์ ได้สร้างเครื่องมือในจินตนาการขึ้นมา  ซึ่งเขาเชื่อว่าสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าจากการไหลของกระแสน้ำ    โดยใช้แผ่นโลหะยาว a  และกว้าง b วางอยูคนละฝั่งของแม่น้ำ  กว้าง w   ให้ความเร็วของน้ำเป็น v   และมีทิศทางการไหลตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กโลก B   จงแสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน R  คือ  

การทดลองเสมือนจริง

วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

              ในห้องทดลองนี้  เป็นวงจรไฟฟ้ากระแสสลับแบบง่าย  ประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟ   ตัวต้านทาน  ตัวเก็บประจุ  และตัวเหนี่ยวนำ (ไม่มีความต้านทาน)  โดยจะเลือกได้เพียงตัวใดตัวหนึ่งเท่านั้น   ภายในวงจรไฟฟ้ามีโวลต์มิเตอร์   U (สีน้ำเงิน)   และแอมมิเตอร์ I (สีแดง) 

           ใต้รูปภาพ  เป็นแผนภาพเฟสเซอร์  2  เส้น  ( แรงดันไฟฟ้า สีน้ำเงิน   )    กระแสไฟฟ้า  (สีแดง)    เงาของเฟสเซอร์บนแกนดิ่ง  คือค่าของแรงดัน กับกระแสที่วัดได้ในมิเตอร์

           คุณยังสามารถเปลี่ยนค่าความถี่  ,  แรงดันไฟฟ้าสูงสุด    ความต้านทาน   ความจุไฟฟ้า และ  ความเหนี่ยวนำไฟฟ้าได้   ภายในโปรแกรมจะคำนวณหาค่ากระแสสูงสุดในวงจรออกมาให้อย่างอัตโนมัติ  กดที่รูปภาพหรือที่นี่เพื่อเข้าสู่การทดลอง

แผ่นใส กระแสสลับ ของ

ผศ. ดร.วาราวุฒิ เถาลัดดา จำนวน  107 แผ่น

คลิกอ่านครับ

วงจร RLC  และวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

    วงจร RL   พลังงานเก็บสะสมในตัวเหนี่ยวนำ  วงจร oscillating   พลังงานในวงจร LC   แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ  ตัวต้านทานจินตภาพ  จำนวน 22  แผ่น   ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี   คลิกค่ะ 

วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

     วงจร LCR  วงจรที่มีตัวเหนี่ยวนำตัวเดียว  วงจรที่มีตัวเก็บประจุตัวเดียว  ค่าความต้านทานเชิงซ้อน  ค่า Power factor   การเรโซแนนซ์   หม้อแปลงไฟฟ้า      ของ อ.นพฤทธิ์  จินันทุยา   จำนวน 48  แ่ผ่น   คลิกค่ะ 

แม่เหล็กไฟฟ้า

     ไมเคิล  ฟาราเดย์   ค้นพบวิธีการสร้างไฟฟ้าโดยหมุนแม่เหล็กตัดขดลวด  นับเป็นความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของนักฟิสิกส์   อีกหลายปีต่อมา เจมส์คาร์ลก แมกเวลล์   ก็ค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และนำไปสู่  การค้นพบวิทยุ  และโทรทัศน์   ในวีดีโอท่านจะได้เห็นการทดลองฟ้าผ่าลงบนคน  โดยไม่เป็นอันตราย คลิกครับ

การเหนี่ยวนำไฟฟ้า

(Induction)

       ไมเคิล ฟาราเดย์   เคลื่อนขดลวดตัดกับสนามแม่เหล็ก สร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น ในวีดีโอท่านยังจะได้เห็น  ทิศทางของแรงเคลื่อนไฟฟ้า ว่าเป็นอย่างไรด้วย  คลิกครับ  windows  media  ขนาด  4.5 MB

กัลวานอมิเตอร์

(Galvanometer)

       หลักการของมิเตอร์ไฟฟ้า  ได้มาจากการเหนี่ยวนำไฟฟ้า   ซึ่งเราจะได้เห็นทิศทางการเคลื่อนที่ของไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำโดยใช้กฎมือขวาของฟาราเดย์  คลิกครับ  windows  media  ขนาด  4 MB

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง

       วงแหวนสองวง กับวงแหวนผ่าซีก ทำให้เกิดกระแสสลับและกระแสไฟตรงได้อย่างไรดูได้จากวีดีโอชุดนี้ 

คลิกครับ  

เทสลาคอยส์ (Tesla-Coil-Experiments)

 คลิกครับ  

ทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียน

(วิธีทำ ให้ ใส่ชื่อ  สกุล  เลือกวิชาที่สอบ และจำนวนข้อ แต่ต้องไม่เกินจากที่กำหนดไว้ เช่น กำหนดไว้ 10  ข้อ เวลาเลือกจำนวนข้อ  ให้เลือก  5  และ  10 ข้อไม่เกินจากนี้ เป็นต้น เมื่อทำเสร็จสามารถดูคะแนนจากรายละเอียดผู้ทำข้อสอบได้ทันที

1. ไฟฟ้ากระแสสลับ จำนวน 25  ข้อ ของ อ.นิรันดร์ สุวรัตน์  คลิกค่ะ

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

12. แสงและการมองเห็น