แม่เหล็กไฟฟ้า

ดูนี่สิ ! กองเศษเหล็กพวกนี้ ถูกแม่เหล็กดูดขึ้นมาจนลอยอยู่ ในอากาศได้ และตอนนี้ แม่เหล็กก็ปล่อยให้ พวกมันตกลงมา แต่เดี๋ยวนะ แม่เหล็กมันไม่มีปุ่มเปิดกับปุ่มปิด ไม่ใช่เหรอ อืม นั่นสิ ตรงแม่เหล็กอันใหญ่นั่น มีสายอย่างหนาติดอยู่ด้วย แล้วแม่เหล็กกับสายยึดติดกันได้ยังไง หรือว่าพลังแม่เหล็กกับไฟฟ้า สามารถส่งผลต่อกันได้ งั้นมาพูดเรื่องข้อสันนิษฐานกันดีกว่า ไฟฟ้านั้นส่งผลต่อแม่เหล็กอยู่แล้ว มาตามคิมไปที่ห้องแล็บเพื่อทำการทดลองกัน ตรงนี้คือหลอดไฟ ถ่าน 2 ก้อน สายไฟ และเข็มทิศ เมื่อต่อสองอย่างให้ประสารกันทำให้เราได้วงจรไฟฟ้าชึ้นมา ก็เพราะมีไฟติดที่หลอดไฟ เราจะรู้ได้ว่ามีกระแสไฟฟ้า ไหลเวียนอยู่ในวงจร ทีนี้ มาดูกันว่าถ้ามีกระแสไฟฟ้าอยู่ มันจะส่งผลอะไรกับแม่เหล็กบ้าง หยิบเข็มทิศมาสิ เข็มทิศนั้นเป็นแม่เหล็กชิ้นเล็กๆ ที่เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ แล้วจะเกิดอะไรขึ้น ถ้าคิมเอาเข็มทิศเข้าไปใกล้กับ สื่อนำไฟฟ้า เข็มของเข็มทิศก็จะชี้ไปอีกทางน่ะสิ นี่เธอกำลังทำให้วงจรมันขาดนะคิม ใช่ครับ แล้วตอนนี้เข็มของเข็มทิศ กลับมาชี้ไปทางทิศเหนือแล้วล่ะ และถ้าเราเอากระแสไฟฟ้ามาใกล้ๆอีก เข็มของเข็มทิศก็จะชี้ไปอีกทาง อีกแล้ว เหมือนข้อสันนิษฐานนี้มันต้องถูกแน่ ว่า ระหว่างไฟฟ้ากับ พลังแม่เหล็กมันเชื่อมโยงกัน อย่างการพยายามทำให้เข็มทิศ ชี้ไปยังทิศอื่นที่มีสื่อนำไฟฟ้าอยู่ ก็ได้ผลนะ เข็มของเข็มทิศ ได้ชี้ไปยังทิศอื่นจริงๆ โดยปกติแล้วเข็มทิศจะชี้ไปในทิศที่ ถูกต้องได้เองตามแรงของสนามแม่เหล็ก ที่ล้อมรอบโลกอยู่ โดยจะอยู่ระหว่าง ขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ แต่รอบๆสื่อนำไฟฟ้านี้ กระแสไฟฟ้าก่อให้เกิดสนามแม่เหล็ก ที่กระจายตัวอยู่รอบสื่อนำไฟฟ้า นี่คือเหตุผลว่าทำไมเข็มจึงชี้ไปอีกทาง เมื่อเข็มทิศถูกนำไปวางลงอีกด้าน ของสื่อนำไฟฟ้า สนามแม่เหล็กจากสื่อนำไฟฟ้าจะยิ่งอ่อนกำลังลง หากมันอยู่ไกลออกไป สงสัยอยู่นะว่าถ้าเราทำให้สนามแม่เหล็ก ส่งออกไปไกลได้มากกว่านี้ในอนาคต โดยการเพิ่มความเข้มข้นของมัน ถ้ากระแสไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็กได้ บางทีการเพิ่มกระแสไฟฟ้า ก็จะทำให้ สนามแม่เหล็กเข้มข้นขึ้นได้นะ? และข้อสันนิษฐานก็คือ ถ้าเพิ่มแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าก็จะเพิ่มตาม และสนามแม่เหล็กก็ยิ่งกระจายไป ไกลขึ้นจากสื่อนำไฟฟ้า เราต้องเปลี่ยนถ่านแล้วล่ะ เพราะแรงดันไฟฟ้าสองเท่าจะทำให้ เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นสองเท่าเช่นกัน มาเริ่มทำการทดลองกันอีกเถอะ ใช่แล้ว ตอนนี้เข็มทิศของเราได้ชี้ ไปไกลกว่าครั้งก่อนอีกนะ แสดงว่าข้อสันนิษฐานของเราเป็นจริง ยิ่งมีกระแสไฟฟ้ามากเท่าไหร่ ก็จะทำให้ สนามแม่เหล็กยิ่งเข้มขึ้นเท่านั้น อืม บางที จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราวางสื่อนำไฟฟ้าหลายตัว ไว้ข้างกันล่ะ สนามแม่เหล็กจะเพิ่มความเข้มข้น และแผ่ความเข้มข้นให้กัน งั้นลองเอาสื่อนำไฟฟ้ามาม้วนดูสิ กระแสไฟฟ้านั้นจะวิ่งผ่านจุดเดิม ได้หลายครั้ง โดยไม่เปลี่ยนทิศทาง ใช่เลย แบบนั้นแหละ เมื่อม้วนไปม้วนมาหลายรอบ ก็จะเกิดเป็นขดลวดเหนี่ยวนำ และตอนนี้เราก็ได้คำตอบแล้ว ใช่แล้วล่ะ สนามแม่เหล็กนั้น สามารถแผ่ออกไปได้ไกลกว่าเดิม ซึ่งเราเรียกมันว่าแม่เหล็กไฟฟ้านั่นแหละ ความสุดยอดข้อหนึ่งของแม่เหล็กทั่วไป ที่ทำงานได้โดยไม่ต้องอาศัยไฟฟ้า คือมันสามารถทำให้เหล็ก มีสมบัติทางแม่เหล็กได้ ลองดูนี่ แม่เหล็กที่ดูดแท่งเหล็กเอาไว้ ตราบใดที่มันยังอยู่ใกล้กันอยู่ แท่งเหล็กก็จะมีคุณบัติแม่เหล็กไปด้วย โดยมีข้อสันนิษฐานว่า ถ้าเราวางแท่งเหล็กไว้ในขดลวดเหนี่ยวนำ แท่งเหล็กนั้นจะมีสมบัติทาง แม่เหล็กเช่นกัน ตรงนั้น มันคือเหล็กแท่ง และสิ่งที่ล้อมรอบแท่งเหล็กอยู่ คือขดลวดที่ทำจากทองแดง ซึ่งคอยทำหน้าที่เหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า และการทดลองนี้ต้องการทราบว่า แท่งเหล็กมีสมบัติของแม่เหล็กหรือไม่ และแน่นอน ว่ามันมี ตอนนี้ความสงสัยก็ยังมีอยู่ นิดหน่อย คือ อยาก รู้ว่า สนามแม่เหล็กที่อยู่รอบขดลวด เข้มข้นขึ้นด้วยหรือเปล่า แน่นอน มันต้องเข้มข้นขึ้นกว่าเดิมแน่ ทีนี้ก็ถอดตัววงจรไฟฟ้าออกได้แล้วสินะ และนี่คือประโยชน์หลักของ แม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อเทียบกับแม่เหล็กทั่วไป เพราะมันสามารถปิดได้ มีการนำแม่เหล็กไฟฟ้าถูกใช้กับประตู ที่เปิดและปิดได้เองโดยอัตโนมัติ ทั้งยังใช้ยกและวางวัตถุที่ทำจากโลหะ นอกจากนี้ ยังสามารถทำให้ แม่เหล็กไฟฟ้าเข้มข้นขึ้น อีกด้วย