การทดลองเสมือนจริง

 กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์

         เลือก Faraday's Experiment I (การทดลองของฟาราเดย์ I) คุณสามารถใช้เคอร์เซอร์ จับคอยส์หรือแม่เหล็ก เคลื่อนที่ขึ้นหรือลงได้ ให้เปลี่ยนเคอร์เซอร์ไปที่แม่เหล็ก กดเมาส์ค้างไว้ แล้วจับแม่เหล็กใส่เข้าไปในขดลวด สังเกตดูว่า อะไรเกิดขึ้นกับกัลวานอมิเตอร์ ลูกศรสีเหลือง แสดงทิศทางของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ อย่างไรก็ตามในรูป ไม่ได้แสดงว่าขดลวดหรือคอยส์พันอยู่ในลักษณะใด แต่ให้ใช้กฎของเลนส์ (Lenz's Law) ซึ่งอธิบายได้ว่า สนามแม่เหล็กเนี่ยวนำจะมีทิศทางตรงกันข้ามกับฟลักซ์ ต่อไปให้คุณเลื่อนแม่เหล็กออก และสังเกตดูว่ามีอะไรเกิดขึ้น และตอบคำถามว่าทำไมกระแสไฟฟ้าจึงกลับทิศทาง ทดลองหาความสัมพันธ์ว่ากฎของฟาราเดย์ขึ้นกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์หรือความเร็วของการเคลื่อนที่ขึ้นลงของแท่งแม่เหล็กหรือไม่ ในทางกลับกันให้ยกคอยส์ขึ้นหรือลงโดยกำหนดให้แท่งแม่เหล็กอยู่กับที่ และสังเกตว่าผลเหมือนเดิมหรือไม่

        เลือก Faraday's Experiment II (การทดลองของฟารารเดย์ II) คุณสามารถใช้เคอร์เซอร์ เปิดหรือปิดสวิทซ์ และยกคอยส์ขึ้นหรือลงได้ การทดลองนี้แตกต่างกับการทดลองตอนที่ 1 คือเราเปลี่ยนจากแม่เหล็กถาวร เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากขดลวดโซลีนอยส์แทน ให้ปิดสวิทซ์ และสังเกตว่ามีอะไรเกิดขี้น ต่อไปเปิดสวิทซ์ และสังเกตว่ามีอะไรเกิดขึ้น และปิดสวิทซ์อีกครั้ง ต่อไปให้เลื่อนโซลีนอยส์ขึ้นและลงใส่ไปในคอยส์ตัวใหญ่และสังเกตผลว่าเหมือนกับการทดลองที่ 1 หรือไม่  กดปุ่มเพื่อเข้าสู่การทดลอง  ถ้าเล่นไม่ได้ให้ download  ไป setup ที่เครื่องของท่านก่อน  

ดูทฤษฎีเพิ่มเติม เรื่อง   กฎของเลนซ์     การประยุกต์กฎของฟาราเดย์ 1   เซฟตีคัทตัดก่อนตายเตือนก่อนวายวอด

การเหนี่ยวนำ
ย้อนรอยการทดลองของไมเคิล ฟาราเดย์

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

    ไมเคิล  ฟาราเดย์   พบว่า  เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสนามแม่เหล็กจะมีผลให้เกิดการเคลื่อนที่  การเคลื่อนที่ของตัวนำในสนาม แม่เหล็กจะก็ให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในตัวนำนั้น เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจะเกิดขึ้นเสมอในตัวนำที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง

คลิกอ่านต่อค่ะ

กฎของฟาราเดย์

  ผ่านแท่งแม่เหล็กเข้าไปในวงลูบของขดลวด ท่านจะได้แสงไฟโดยไม่ต้องจ่ายเงิน  ขนาดของไฟล์  39 KB คลิกค่ะ  

ทดลองไม่ได้ให้ download    ไป setup ก่อนครับ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

    เปลี่ยนพลังงานจากการไหลของน้ำไปเป็นไฟฟ้า  ท่านสามารถใช้เข็มทิศหาทิศทางของสนามแม่เหล็ก  ขนาดของไฟล์ 794  KB คลิกค่ะ  

ทดลองไม่ได้ให้ download    ไป setup ก่อนครับ

คลิกอ่านต่อค่ะ

เตาหุงต้มเหนี่ยวนำกับกระแสไฟฟ้าไหลวน

           เตาหุงต้มเหนี่ยวนำ หรือเตาเหนี่ยวนำเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่เกิดจากการนำกระแสไฟฟ้าวนมาใช้งาน ด้วยรูปร่างหน้าตาของเตาและการทำงานของเตาสามารถทำให้หลายคนงงงันได้ว่า มันทำให้ภาชนะร้อนได้อย่างไร? เนื่องจากเตาเหนี่ยวนำสามารถทำให้หม้อหรือกระทะที่วางบนเตาร้อนอย่างรวดเร็ว โดยไม่มีเปลวไฟนอกจากนี้บริเวณฐานวางภาชนะของตัวเตาจะอุ่นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น (หากเป็นหม้อไฟฟ้าหรือกระทะไฟฟ้าที่ใช้ลวดนิโครมเป็นแหล่งกำเนิดความร้อน ฐานวางภาชนะต้องร้อนจนสัมผัสไม่ได้แล้ว) ขณะที่ตัวหม้อหรือกระทะร้อนจนทำให้อาหารสุกหรือทำให้น้ำในหม้อเดือดปุด ๆ ได้?   คลิกอ่านต่อครับ

รถยนต์ใช้หลักการฟิสิกส์ใดในการควบคุมความเร็ว ถ้าไม่ทราบคลิกครับ

มนุษย์ไฟฟ้าแรงสูง

เมื่อต้องการซ่อมสายไฟฟ้าแรงสูง ที่พาดผ่านหุบเขา หรือในบริเวณสูงๆ ซึ่งค่อนข้างเป็นอันตรายมาก และปัจจุบันการซ่อมแซมไม่สามารถจะปิดไฟได้ เพราะการปิดไฟครั้งหนึ่ง ไฟฟ้าจะต้องดับทั้งเมือง เกิดผลเสียมากมายมหาศาล เช่นไฟฟ้าในเมืองใหญ่ของอเมริกาดับแค่ชั่วโมงเดียว ผลเสียหายอาจจะประมาณได้เท่ากับรายจ่ายของประเทศด้อยพัฒนาหนึ่งปีเต็มๆ ดังนั้นการแก้ไขจะต้องทำในขณะที่ไฟยังเปิดอยู่ ดังรูป ช่างไฟจะออกจากเฮลิคอปเตอร์ เพื่อจะไปเปลี่ยนตัว สเปคเซอร์(spacer) บนสายไฟแรงสูงขนาด 500 000 โวลต์ ผู้ทำจะต้องมีความเชี่ยวชาญสูง เพราะผิดพลาดเพียงเล็กน้อยหมายถึงชีวิต  ถ้าสงสัยว่าเขาทำได้อย่างไรกดทีเหตุผลถัดไป   เหตุผล  

   คลิกตอบครับ

อแดปเตอร์แปลงไฟขนาดเล็ก (Adaptor)

       อุปกรณ์จ่ายไฟขนาดเล็กที่ติดมาพร้อมกับเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวโปรดของคุณ อาทิเช่น เครื่องไล่แมลง กล้องดิจิตอล เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ กล้องวีดีโอ นาฬิกาดิจิตอล แปรงสีฟันไฟฟ้า เครื่องโกนหนวดไฟฟ้า สว่านไฟฟ้า ไขควงไฟฟ้า คอมพิวเตอร์โน๊ตบุค เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ต เครื่องบันทึกเทป เป็นต้น และยังมีอีกมากมายเขียนกันไม่หมดสิ้น รูปร่างแตกต่างกันไป เครื่องใช้ไฟฟ้าบางชิ้นมีอแดปเตอร์ประกอบเป็นชิ้นเดียวอยู่ภายใน อย่างไรก็ตามหลักการพื้นฐานทางฟิสิกส์ล้วนเหมือนกัน ฟิสิกส์ราชมงคลจะแกะ ภายในของอแดปเตอร์ ให้คุณได้ทราบในหน้าถัดไป

รูปร่างของอแดปเตอร์สำหรับชาร์จไฟ มีให้เห็นกันหลากหลายรูปแบบ  ส่วนใหญ่คำอธิบายเป็นภาษาอังกฤษ

คลิกอ่านต่อครับ

หม้อแปลงไฟฟ้า

     เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับแปลงค่าแรงดันไฟฟ้าสลับให้มีค่าแรงดันไฟฟ้าสลับให้มีค่าสูงต่ำได้ตามต้องการ
การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า
     เมื่อต่อขดลวดปฐมภูมิกับกับไฟสลับ และต่อขดลวดทุติยภูมิกับหลอดไฟฟ้า หลอดไฟจะติดอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากไฟสลับมีแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดและทิศทางเปล่ยนแปลงด้วยช่วงเวลาที่แน่นอนตลอดเวลา ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กในลักษณะเดียวกัน ดังนั้นจึงเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิตลอดเวลา แรงดันไฟฟ้าสลับที่ป้อนให้กับขดลวดปฐมภูมิจึงถูกถ่ายทอดให้แก่ขดลวดทุติยภูมิ นี่คือหลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า

         โครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้งานจริง ๆ มีแกนเหล็กที่ประกอบด้วยชิ้นเหล็กบาง ๆ ขนาด 0.35 มิลลิเมตร ประกบซ้อนกันเป็นรูปวงสี่เหลี่ยม และมีขดลวดพัน 2 ชุด ดังรูป คือขดลวดทุติยภูมิและขดลวดทุติยภูมิ   คลิกอ่านต่อค่ะ

การทดลองเสมือน

เรื่อง หม้อแปลงไฟฟ้า

คลิกค่ะ 

การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

หลักการทำงานของมอเตอร์ 

ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้า

ภาพข้างบนนี้  คุณจะเห็นเป็นแท่งแม่เหล็ก  2  แท่ง  โดยแท่งในเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า  เรียกว่า อาร์มาเจอร์ (Armature)  ขณะที่แม่เหล็กด้านนอกเป็นแม่เหล็กถาวรรูปเกือกม้า   (หรือจะเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าก็ได้สำหรับมอเตอร์ขนาดใหญ่  แต่ถ้าเป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก จะใช้แม่เหล็กถาวรเพื่อประหยัดพลังงาน  ) อาร์มาเจอร์จะหมุนไปได้เนื่องจากการผลักของแม่เหล็ก    และต้องมีการกลับขั้วของแม่เหล็กขณะที่หมุนไปครึ่งรอบ  ทำให้เกิดแรงผลักอย่างต่อเนื่อง  ส่วนที่ใช้ในการกลับขั้วของแม่เหล็กคือ คอมมิวเตเตอร์ (Commutator)  และแปรง  (Brush)   อ่านต่อครับ

บทความเพิ่มเติม

5. วงจร R-L

            ขณะที่สวิทช์ยังเปิดอยู่  ที่เวลา  t =o  กระแสยังไม่มีการไหล   i =o  ให้เลือกค่า  V  ,  L    และ  R   ให้คุณสังเกตว่า เมื่อเพิ่มค่า R   แล้ว  กราฟของ  i  กับ  t  จะโค้งเข้าสู่แนวระดับเร็วขึ้น    ( i  =  V / R )  บริเวณที่เป็นแนวระดับของกราฟเป็นค่าสูงสุดของกราฟด้วย   ซึ่งจะขึ้นอยู่กับค่าความต้านทาน  R   แต่ค่านี้ไม่ขึ้นกับค่า  L   ข้อสงสัยก็เกิดขึ้นมาว่า  ค่าความเหนี่ยวนำหรือ  ค่า L  มีหน้าที่อะไร  กดเพื่อเข้าสู่การทดลอง

ถ้าไม่สามารถทดลองได้ ให้ Download      

ไป  setup  ที่เครื่องก่อนจึงจะเล่นได้ครับ

6. การทำงานของมอเตอร์   เครื่องจักรกลไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส     มอเตอร์เชิงเส้น

7. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า   เครื่องเชื่อมไฟฟ้า  เครื่องให้พลังงานความร้อน  มอเตอร์ทำง่ายสุดๆ  แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ  หม้อแปลงไฟฟ้า  แหวนกระโดด

8. การทดลองเสมือนเรื่องหม้อแปลงไฟฟ้า

คลิกเข้าสู่การทดลอง 

ดูได้ที่ Youtube    คลิกค่ะ

9.  มอเตอร์อย่างง่าย

10. มอเตอร์เชิงเส้น (Linear Motor)   มอเตอร์กระแสตรง    มอเตอร์อย่างง่าย

11.ไมโครโฟน และลำโพงทำงานอย่างไร

12. บททดสอบ ความเหนี่ยวนำไฟฟ้า (มีคลิปการสอน)

13. ไฟฟ้าและแม่เหล็ก 2 : กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

14. เตาเหนี่ยวนำ

15. มอเตอร์ (ทำง่ายสุดๆ)

16. คำถามเรื่องมอเตอร์อย่างง่าย