วัตถุประสงค์การทดลอง

เพื่อประยุกต์ใช้กฎของแอมแปร์ในการศึกษาสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในขดลวดโซลินอยด์

ทฤษฎีและหลักการที่เกี่ยวข้อง

การเกิดสนามแม่เหล็กเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลในเส้นลวดตัวนําตรงยาว สามารถศึกษาได้จากกฎของแอมแปร์ดังสมการ

ในกรณีของขดลวดโซลินอยด์ เราจะวัดสนามแม่เหล็กที่ในแนวแกนกลางของขดลวด เนื่องจากสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะมีลักษณะเป็นเส้นตรง ขนานไปกับแกนของโซลินอยด์ และมีความเข้มสม่ำเสมอเกือบตลอดความยาวภายในขดลวด และจะขึ้นอยู่กับจํานวนรอบต่อความยาวของขดลวด

ขั้นตอนการทดลอง

1. เชื่อมต่อเซนเซอร์วัดสนามแม่เหล็กกับแอพพลิเคชัน

2. พันขดลวดทองแดงรอบแกนฉนวนจํานวน 5 รอบ ในระยะ 15 cm

3. ต่อแหล่งกําหนดไฟฟ้ากระแสตรง แก่ขดลวดโซลินอยด์ดังรูป

4. ปรับแหล่งกําเนิดไฟฟ้า ให้จ่ายกระแสไฟฟ้าแก่เส้นลวดขนาด 1 A สังเกตจากมัลติมิเตอร์

5. วางเซ็นเซอร์เพื่อวัดสนามแม่เหล็กดังรูปที่ 3 แล้วบันทึกค่าสนามแม่เหล็กที่วัดได้ในหน่วย มิลลิเทสลา (mT)

6. เพิ่มจํานวนขดลวดทีละ 5 รอบ จนครบ 25 รอบ โดยให้ความยาวของขดลวดโซลินอยด์เท่าเดิมจากนั้นทําการทดลองในข้อที่ 2 – 5 ซํ้า

7. ทําการทดลองในแต่ละจํานวนรอบของขดลวดซํ้า จํานวน 3 ครั้ง และหาค่าสนามแม่เหล็กเฉลี่ย

8. เปรียบเทียบค่าที่ได้กับค่าที่คํานวณได้จากการทฤษฎี