แรงสนามแม่เหล็กคืออะไร?

แรงสนามแม่เหล็กเป็นผลกระทบที่สนามแม่เหล็กออกแรงหรือทำหน้าที่กับอนุภาคที่มีประจุเช่นโมเลกุลเมื่อผ่านสนามนั้นกองกำลังเหล่านี้มีอยู่ตลอดเวลาที่มีโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าใกล้กับแม่เหล็กหรือเมื่อไฟฟ้าผ่านลวดหรือขดลวดแรงสนามแม่เหล็กสามารถใช้กับมอเตอร์ไฟฟ้าและวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของวัสดุเนื่องจากวิธีที่อนุภาคตอบสนองต่อมัน

เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านลวดการไหลของอิเล็กตรอนสร้างสนามแม่เหล็กสร้างแรงที่สามารถดำเนินการกับวัสดุอื่น ๆตัวอย่างทั่วไปของแรงสนามแม่เหล็กคือมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งใช้โรเตอร์เคลื่อนที่กับสายไฟรอบ ๆ มันล้อมรอบด้วยสเตเตอร์ที่มีขดลวดเพิ่มเติมเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขดลวดสเตเตอร์พวกเขาจะสร้างสนามแม่เหล็กและแรงของสนามนั้นจะสร้างแรงบิดที่เคลื่อนย้ายโรเตอร์

ทิศทางของแรงสนามแม่เหล็กสามารถอธิบายได้โดยใช้สิ่งที่เรียกว่ากฎมือขวาบุคคลสามารถชี้นิ้วหัวแม่มือดัชนีหรือนิ้วแรกและนิ้วที่สองในสามทิศทางที่แตกต่างกันมักเรียกว่า X-, y- และแกน Zนิ้วแต่ละนิ้วและนิ้วหัวแม่มือควรอยู่ที่ 90 องศาซึ่งกันและกันดังนั้นหากบุคคลชี้นิ้วชี้ขึ้นนิ้วที่สองชี้ไปทางซ้ายและนิ้วหัวแม่มือชี้ไปที่บุคคลโดยตรง

โดยใช้การจัดเรียงของนิ้วแต่ละอันนิ้วจะแสดงทิศทางของการไหลของไฟฟ้า (นิ้วชี้) สนามแม่เหล็ก (นิ้วที่สอง) และแรงสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้น (นิ้วโป้ง)เมื่อนิ้วทั้งสี่ของมือถูกม้วนงอไปทางฝ่ามือสิ่งนี้แสดงทิศทางของสนามแม่เหล็กด้วยนิ้วโป้งยังคงแสดงทิศทางของแรงการใช้กฎมือขวาเป็นวิธีที่ง่ายสำหรับนักเรียนที่เรียนรู้เกี่ยวกับสนามแม่เหล็กเพื่อดูผลกระทบของกระแสไฟฟ้าและแรงที่เกิดขึ้น

สนามแม่เหล็กมีประโยชน์มากในห้องปฏิบัติการสำหรับการวิเคราะห์วัสดุหากจำเป็นต้องระบุวัสดุหรือแบ่งออกเป็นส่วนประกอบโมเลกุลตัวอย่างสามารถถูกทำให้เป็นไอออนซึ่งเปลี่ยนวัสดุเป็นก๊าซที่มีประจุไฟฟ้าบวกหรือลบก๊าซไอออนไนซ์นี้จะถูกส่งผ่านสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและออกจากพื้นที่เก็บรวบรวม

มวลหรือน้ำหนักของอนุภาคที่แตกตัวเป็นไอออนของตัวอย่างทดสอบตอบสนองแตกต่างจากแรงสนามแม่เหล็กและอนุภาคจะงอเล็กน้อยจากทิศทางตรงอุปกรณ์คอลเลกชันลงทะเบียนที่แต่ละอนุภาคจะโจมตีเครื่องตรวจจับและซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์สามารถระบุโมเลกุลจากการโต้ตอบกับสนามได้อย่างไรอุปกรณ์ประเภทหนึ่งที่ใช้เทคโนโลยีนี้เรียกว่าสเปกโตรมิเตอร์มวลและใช้กันอย่างแพร่หลายในการช่วยระบุสารที่ไม่รู้จัก

การใช้สนามแม่เหล็กอีกครั้งเพื่อทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในวัสดุที่แตกเป็นไอออนเป็นตัวเร่งอนุภาคในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ตัวเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดที่สร้างขึ้นในเวลานั้นตั้งอยู่ที่ชายแดนสวิตเซอร์แลนด์และฝรั่งเศสด้วยระยะทาง 17 ไมล์ (27 กิโลเมตร) ของเครื่องเร่งความเร็วลึกใต้ดินในวงขนาดใหญ่อุปกรณ์ใช้ประโยชน์จากแรงสนามแม่เหล็กเพื่อเร่งอนุภาคที่มีประจุอย่างรวดเร็วเข้าไปในลูปซึ่งสนามเพิ่มเติมยังคงเร่งความเร็วอย่างต่อเนื่องหรือเร่งอนุภาคที่มีประจุ

เป็นอนุภาคความเร็วสูงวนรอบตัวสะสมขนาดใหญ่พวกมันได้รับการจัดการโดยแม่เหล็กอื่น ๆการควบคุมภาคสนามและส่งไปยังการชนกับวัสดุอื่น ๆอุปกรณ์นี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อทดสอบการชนพลังงานสูงคล้ายกับที่เห็นในดวงอาทิตย์หรือดาวดวงอื่นและในระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์สถานที่ใต้ดินถูกใช้เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคจากอวกาศรบกวนผลการทดสอบเนื่องจากชั้นของหินเหนือตัวเร่งความเร็วดูดซับพลังงานความเร็วสูงและไอออน