สนามแม่เหล็ก (Magnetic field)

ประมาณ 2,600 ปีมาแล้ว ชาวกรีกที่อาศัยในเมืองแมกนีเซียได้พบแร่ชนิดหนึ่งซึ่งสามารถดูดเหล็กได้ จึงเรียกแร่นี้ว่า แมกนีไทต์ (magnetite) และเรียกวัตถุที่สามารถดึงดูดเหล็กได้ว่า แม่เหล็ก (magnet) ส่วนวัตถุที่แม่เหล็กส่งแรงกระทำ เรียกว่า สารแม่เหล็ก (magnetic substance)

*   ขั้วแม่เหล็ก (magnetic pole) คือ บริเวณที่แท่งแม่เหล็กซึ่งมีแรงแม่เหล็กมากที่สุด โดยปกติบริเวณดังกล่าวจะอยู่ใกล้ปลายทั้ง 2 ของแท่งแม่เหล็ก

*  ถ้าหากให้แท่งแม่เหล็กหมุนได้อย่างอิสระในแนวราบ แท่งแม่เหล็กจะวางตัวในแนวเหนือ-ใต้เสมอ

*  ขั้วแม่เหล็กที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียก ขั้วเหนือ (North pole) ใช้สัญลักษณ์แทนด้วยอักษร N

ขั้วแม่เหล็กที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียก ขั้วใต้ (South pole) ใช้สัญลักษณ์แทนด้วยอักษร S

*  เมื่อนำขั้วแม่เหล็กของแม่เหล็กสองแท่งเข้าใกล้กัน ขั้วแม่เหล็กชนิดเดียวกันจะเกิดแรงผลัก และ ขั้วแม่เหล็กต่างชนิดกันจะเกิดแรงดูดกัน

แม่เหล็ก คือ สารที่สามารถดูดเหล็กหรือเหนี่ยวนำให้เหล็กหรือสารแม่เหล็กเป็นแม่เหล็กได้ แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ

1. แม่เหล็กถาวร (Permanent Magnetic) คือแม่เหล็กที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กตลอดไป เช่น แม่เหล็กที่ใช้ในลำโพง เป็นต้น ซึ่งได้มาจากการนำเอาลวดทองแดงอาบน้ำยาพันรอบแท่งเหล็กกล้าแล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าไปในขดลวด ทำให้เกิดสนานแม่เหล็กไปดูดเหล็กผลักโมเลกุลภายในแท่งเหล็กกล้า ให้มีการเรียงตัวของโมเลกุลอย่างเป็นระเบียบตลอดไป เหล็กกล้าดังกล่าวก็จะคงสภาพเป็นแม่เหล็กถาวรต่อไป

2. แม่เหล็กไฟฟ้า หรือ แม่เหล็กชั่วคราว (Electro Magnetic)เป็นแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันกับแม่เหล็กถาวรแต่เหล็กที่นำมาใช้เป็นเพียงเหล็กอ่อนธรรมดา เมื่อมีการป้อนกระแส ไฟฟ้าผ่านเข้าไปในขดลวดที่พันอยู่รอบแท่งเหล็กอ่อนนั้น แท่งเหล็กอ่อนก็จะมีสภาพเป็นแม่เหล็กไปทันที แต่เมื่อหยุดจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าไป อำนาจแม่เหล็กก็จะหมดไปด้วย เช่น อุปกรณ์จำพวกรีเลย์ (Relay) โซนินอยด์ (Solenoid) กระดิ่งไฟฟ้า เป็นต้น

คุณสมบัติของแม่เหล็กไฟฟ้า

1. ถ้าแขวนแท่งแม่เหล็กให้เคลื่อนที่อย่างอิสระ เมื่อหยุดนิ่ง แล้วจะชี้ตามแนวทิศเหนือ ทิศใต้ ขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือ เรียกว่า

ขั้วเหนือ(N) ขั้วที่ชี้ไปทางทิศใต้ เรียกว่า ขั้วใต้(S)

2. ขั้วแม่เหล็กทั้งขั้วเหนือและขั้วใต้จะดูดสารแม่เหล็กเสมอ

3. ขั้วเหมือนกันเข้าใกล้กันจะเกิดแรงผลักกัน และขั้วต่างกันเมื่อเข้าใกล้กันจะเกิดแรงดูด

4. อำนาจแรงดึงดูดจะมีมากที่สุดที่บริเวณขั้วทั้งสองแม่เหล็ก

5. เส้นแรงแม่เหล็กมีทิศทางออกจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้