กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

กำลังเตรียมหน้า…

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-11

มอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

Motor & Generator

เครื่องเดียวกัน ป้อนไฟแล้วหมุน หรือหมุนแล้วได้ไฟ?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

ดูแบบ 3 มิติได้

กำลังโหลดภาพจำลอง…

เวลาในภาพt = 0 sความเร็วรอบ600 rpmแรงบิด0.02 N⋅mแรงดันเหนี่ยวนำ1.78 V

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ดูขดลวดที่อยู่ระหว่างขั้วแม่เหล็ก N และ S สังเกตว่าขดลวดหมุนอย่างไร และตัวเลขแรงบิดกับแรงดันไฟฟ้าที่อ่านได้

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

โหมดการทำงาน (Operating mode)

สนามแม่เหล็ก (Magnetic field)0.20T

จำนวนรอบขดลวด (Coil turns)100รอบ

กระแสในขดลวด (Coil current)0.50A

ความเร็วรอบ (Rotation speed)600rpm

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

ความเร็วรอบ (Rotation speed)

600rpm

แรงบิดของมอเตอร์ (Motor torque)

0.02N⋅m

แรงดันเหนี่ยวนำ (Induced RMS voltage)

1.78V

กระแสผ่านหลอด (Load current)

0.178A

กำลังไฟฟ้าที่หลอด (Load power)

0.316W

แรงบิดต้านการหมุน (Reaction torque)

0.00503N⋅m

กำลังที่ได้ออกมา: การหมุน (Output power)

1.26W

สรุปผล มอเตอร์: กระแส 0.5 A ในสนาม 0.2 T ให้แรงบิด 0.02 N⋅m หมุน 600 รอบ/นาที ได้กำลังการหมุน 1.26 W (แบบจำลองอุดมคติ)

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

แรงบิดของมอเตอร์ vs กระแส

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

แรงดันเหนี่ยวนำ (RMS) vs ความเร็วรอบ

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ แรงบิดของมอเตอร์ vs กระแส (41 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล แรงบิดของมอเตอร์ vs กระแส แสดง 12 จาก 41 แถว
กระแสในขดลวด (A)	แรงบิด (N⋅m)
0	0
0.2	0.008
0.35	0.014
0.55	0.022
0.75	0.03
0.9	0.036
1.1	0.044
1.25	0.05
1.45	0.058
1.65	0.066
1.8	0.072
2	0.08

แสดง 12 จาก 41 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้แรงดันอย่างน้อย 3 V (RMS) โดยหมุนช้ากว่า 1500 รอบ/นาที แล้วเปรียบเทียบว่าการเพิ่มสนามแม่เหล็ก จำนวนรอบ หรือพื้นที่ขดลวด ได้ผลต่างกันอย่างไร
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: มอเตอร์: แรงบิดเพิ่มตามสนามแม่เหล็ก B จำนวนรอบ N กระแส I และพื้นที่ขดลวด (เป็นสัดส่วนตรง) เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: แรงดันเฉลี่ยยังผล (RMS) เพิ่มตาม B, N พื้นที่ขดลวด และความเร็วรอบ; ถ้าความต้านทานโหลดน้อยลง กระแสจะมากขึ้นและหมุนยากขึ้น (แรงบิดต้าน)
สมการที่ใช้Reference Equations: τ = N B I A
ω = 2π × rpm / 60
e(t) = N B A ω sin(ωt)
E_rms = N B A ω / √2
P_motor = τω, P_generator = E_rms² / R

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Teaching model for an N-turn rectangular coil in a uniform magnetic field. Motor mode uses maximum commutated torque; generator mode uses sinusoidal Faraday induction and RMS voltage. The motor turns only when current gives it a torque; the picture's coil turns at most 1.5 rev/s (the real rpm is reported).
ข้อสมมติAssumptions: Uniform magnetic field and identical area for every coil turn.
Motor torque is the ideal maximum torque with ideal commutation; the set rpm is the running speed and needs current (0 A gives no torque, so the motor stands still).
Generator voltage is sinusoidal RMS and ignores coil resistance, brush loss, saturation, and mechanical friction.
Generator load is purely resistive; reaction torque comes from electrical load power divided by angular speed.
Output power: motor = torque × angular speed (mechanical); generator = V²/R in the load (electrical). The generator's bulb shows 100% at 1 W.
หน่วยUnits: time: s
โหมดการทำงาน (Operating mode):
สนามแม่เหล็ก (Magnetic field): T
จำนวนรอบขดลวด (Coil turns): turns
กระแสในขดลวด (Coil current): A
ความเร็วรอบ (Rotation speed): rpm
พื้นที่ขดลวด (Coil area): cm2
ความต้านทานของหลอดไฟ (Load resistance): ohm
torque: N*m
voltage: V
power: W
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: mode=motor/generator; B=0.02-0.50 T; N=10-500 turns; I=0-2 A; rpm=0-3000; area=5-100 cm2; load=1-100 ohm
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Closed-form deterministic calculations; baseline torque tolerance < 1e-9 N*m and RMS EMF tolerance < 1e-5 V.
กรณีทดสอบVerification Cases: B=0.20 T, N=100, I=0.50 A, 600 rpm, area=20 cm2, load=10 ohm -> torque=0.020 N*m and E_rms about 1.777 V.
Holding geometry fixed, doubling I doubles motor torque; doubling rpm doubles generator RMS EMF.
At zero rpm, induced voltage, generator power and reaction torque are zero.
Motor mode with 0 A: torque 0, the coil does not turn and output power is 0.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-11

มอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

Motor & Generator

เครื่องเดียวกัน ป้อนไฟแล้วหมุน หรือหมุนแล้วได้ไฟ?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

ดูแบบ 3 มิติได้

มอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Motor & Generator)

มอเตอร์: ไฟฟ้า → การหมุน

กระแส 0.5 A ในสนาม 0.2 T เกิดแรง F ด้านหนึ่งขึ้น อีกด้านลง ขดลวดจึงหมุน (F = BIL)

สนามแม่เหล็ก (B)
ทิศกระแสในขดลวด (I)
แรงจากสนามแม่เหล็ก (F)

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

ขดลวดสี่เหลี่ยม N รอบในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ มอเตอร์ใช้แรงบิดสูงสุดกับคอมมิวเทเตอร์ในอุดมคติ เครื่องกำเนิดให้แรงดันรูปไซน์ตามกฎของฟาราเดย์ ไม่รวมความต้านทานขดลวด การสูญเสียที่แปรงถ่าน การอิ่มตัว และแรงเสียดทาน

ภาพหมุนไม่เกิน 1.5 รอบต่อวินาทีเพื่อไม่ให้ตาเห็นภาพหมุนกลับหลัง ความยาวลูกศรแรงเป็นสัดส่วนกับแรงจริง (ตัดที่ขอบกรอบ) หลอดของเครื่องกำเนิดสว่างเต็มที่ที่ 1 W Ideal teaching model: excludes brush loss, winding resistance, saturation and friction.

กำลังโหลดภาพจำลอง…

เวลาในภาพt = 0 sความเร็วรอบ600 rpmแรงบิด0.02 N⋅mแรงดันเหนี่ยวนำ1.78 V

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

โหมดการทำงาน (Operating mode)

สนามแม่เหล็ก (Magnetic field)0.20T

จำนวนรอบขดลวด (Coil turns)100รอบ

กระแสในขดลวด (Coil current)0.50A

ความเร็วรอบ (Rotation speed)600rpm

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

ความเร็วรอบ (Rotation speed)

600rpm

แรงบิดของมอเตอร์ (Motor torque)

0.02N⋅m

แรงดันเหนี่ยวนำ (Induced RMS voltage)

1.78V

กระแสผ่านหลอด (Load current)

0.178A

กำลังไฟฟ้าที่หลอด (Load power)

0.316W

แรงบิดต้านการหมุน (Reaction torque)

0.00503N⋅m

กำลังที่ได้ออกมา: การหมุน (Output power)

1.26W

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

แรงบิดของมอเตอร์ vs กระแส

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

แรงดันเหนี่ยวนำ (RMS) vs ความเร็วรอบ

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ แรงบิดของมอเตอร์ vs กระแส (41 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล แรงบิดของมอเตอร์ vs กระแส แสดง 12 จาก 41 แถว
กระแสในขดลวด (A)	แรงบิด (N⋅m)
0	0
0.2	0.008
0.35	0.014
0.55	0.022
0.75	0.03
0.9	0.036
1.1	0.044
1.25	0.05
1.45	0.058
1.65	0.066
1.8	0.072
2	0.08

แสดง 12 จาก 41 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้แรงดันอย่างน้อย 3 V (RMS) โดยหมุนช้ากว่า 1500 รอบ/นาที แล้วเปรียบเทียบว่าการเพิ่มสนามแม่เหล็ก จำนวนรอบ หรือพื้นที่ขดลวด ได้ผลต่างกันอย่างไร
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: มอเตอร์: แรงบิดเพิ่มตามสนามแม่เหล็ก B จำนวนรอบ N กระแส I และพื้นที่ขดลวด (เป็นสัดส่วนตรง) เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: แรงดันเฉลี่ยยังผล (RMS) เพิ่มตาม B, N พื้นที่ขดลวด และความเร็วรอบ; ถ้าความต้านทานโหลดน้อยลง กระแสจะมากขึ้นและหมุนยากขึ้น (แรงบิดต้าน)
สมการที่ใช้Reference Equations: τ = N B I A
ω = 2π × rpm / 60
e(t) = N B A ω sin(ωt)
E_rms = N B A ω / √2
P_motor = τω, P_generator = E_rms² / R

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Teaching model for an N-turn rectangular coil in a uniform magnetic field. Motor mode uses maximum commutated torque; generator mode uses sinusoidal Faraday induction and RMS voltage. The motor turns only when current gives it a torque; the picture's coil turns at most 1.5 rev/s (the real rpm is reported).
ข้อสมมติAssumptions: Uniform magnetic field and identical area for every coil turn.
Motor torque is the ideal maximum torque with ideal commutation; the set rpm is the running speed and needs current (0 A gives no torque, so the motor stands still).
Generator voltage is sinusoidal RMS and ignores coil resistance, brush loss, saturation, and mechanical friction.
Generator load is purely resistive; reaction torque comes from electrical load power divided by angular speed.
Output power: motor = torque × angular speed (mechanical); generator = V²/R in the load (electrical). The generator's bulb shows 100% at 1 W.
หน่วยUnits: time: s
โหมดการทำงาน (Operating mode):
สนามแม่เหล็ก (Magnetic field): T
จำนวนรอบขดลวด (Coil turns): turns
กระแสในขดลวด (Coil current): A
ความเร็วรอบ (Rotation speed): rpm
พื้นที่ขดลวด (Coil area): cm2
ความต้านทานของหลอดไฟ (Load resistance): ohm
torque: N*m
voltage: V
power: W
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: mode=motor/generator; B=0.02-0.50 T; N=10-500 turns; I=0-2 A; rpm=0-3000; area=5-100 cm2; load=1-100 ohm
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Closed-form deterministic calculations; baseline torque tolerance < 1e-9 N*m and RMS EMF tolerance < 1e-5 V.
กรณีทดสอบVerification Cases: B=0.20 T, N=100, I=0.50 A, 600 rpm, area=20 cm2, load=10 ohm -> torque=0.020 N*m and E_rms about 1.777 V.
Holding geometry fixed, doubling I doubles motor torque; doubling rpm doubles generator RMS EMF.
At zero rpm, induced voltage, generator power and reaction torque are zero.
Motor mode with 0 A: torque 0, the coil does not turn and output power is 0.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์