1. เรื่อง การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายอากาศ
คณะผู้จัดทา
นาย กฤษฎากร บุญมาพิลา
นางสาว สุพัทธิดา สีสุข

2. การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายอากาศ
เมื่อต่อแหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเข้ากับสายอากาศที่
อยู่ในแนวดิ่ง ประจุไฟฟ้าในสายอากาศจะเคลื่อนที่กลับไปมาด้วย
ความเร่งในแนวดิ่ง และเนื่องจากประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ด้วยความเร่งจะ
แผ่รังสี จึงทาให้เกิดคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้ากระจายออกมาจากสายอากาศ
ทุกทิศทาง ยกเว้นทิศที่อยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกับสายอากาศ การเกิด
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศตั้งฉากกับสายอากาศเป็นดังรูป จากรูป แสดง
สายอากาศซึ่งเป็นแท่งโลหะ สองแท่งต่อกับแหล่งกาเนิดไฟฟ้า
กระแสสลับ ถ้าความต่างศักย์เปลี่ยนแปลงกับเวลาในรูปไซน์ จะทาให้
ประจุไฟฟ้าในสายอากาศเคลื่อนที่กลับไปมาในแท่งโลหะทั้งสองและจะ
มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระจายออกมาโดยรอบ

3. รูป2แผนภาพการเกิดคลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากประจุ
ไฟฟ้าเคลื่อนที่กลับไปมาใน
สายอากาศและสนามไฟฟ้า
เคลื่อนทจากสายอากาศด้วย
ความเร็วแสง (ไม่ได้แสดง
สนาม ไว้ในรูป)

4. เมื่อเวลา แท่งโลหะล่างได้รับประจุไฟฟ้าบวกมากที่สุด
ส่วนแท่งโลหะบนได้รับประจุไฟฟ้าลบมากที่สุดทาให้เกิดสนามไฟฟ้า ซึ่ง
มีค่ามากที่สุดและมีทิศพุ่งขึนที่จุด P (สนามไฟฟ้าแทนด้วยเวกเตอร์
้
และใช้สัญลักษณ์เป็นลูกศร) เมื่อเวลาผ่านไป สนามไฟฟ้าจะลดลงทา
ให้สนามไฟฟ้าที่เกิดใกล้สายอากาศก็มีค่าลดลงด้วย ในขณะเดียวกัน
สนามไฟฟ้าทีมีค่ามากที่สุด ณ เวลา จะเคลื่อนที่จากสายอากาศด้วย
่
ความเร็ว เท่ากัน

5. ความเร็วแสงและเมื่อประจุไฟฟ้าเป็นกลาง ณ เวลา ( แทนคาบ
ซึ่งเป็นเวลาทีประจุไฟฟ้าในแท่งโลหะทังสองเคลื่อนที่กลับไปมา
่ ้
ครบรอบ) ดังรูป 2 (ข) ขณะนี้สนามไฟฟ้าที่จุด P จะลดลงเป็นศูนย์เมือ ่
เวลาผ่านไป แท่งโลหะบนจะมีประจุไฟฟ้าบวกมาก ที่สุดและแท่งโลหะ
ล่างจะมีประจุไฟฟ้าลบมากที่สุด สนามไฟฟ้าที่จุด P จึงมีค่ามากที่สุด
และมีทิศพุ่งลง ดังรูป 2 (ค) หลังจากนั้นประจุไฟฟ้าในแท่งโลหะจะลด
น้อยลงเรื่อย ๆ ในสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นใกล้กับสายอากาศก็จะมีค่า
น้อยลง ๆ เช่นกัน ขณะที่สนามไฟฟ้าที่มีค่ามากที่สุด ณ เวลา จะ
เคลื่อนที่ออกจากสายอากาศด้วยอัตราเร็วเดียวกับแสง

6. ต่อมาเมื่อถึงเวลา ประจุไฟฟ้าในแท่งโลหะทั้งสองเป็นกลาง ทาให้
สนามไฟฟ้าใกล้กับสายอากาศเป็นศูนย์อีก ดังรูป 2 (ง) เมื่อเวลาของ
การเคลื่อนที่กลับไปมาของประจุไฟฟ้าครบรอบ คือ จะได้สนามไฟฟ้า

7. ดังรูป 2 (จ) สนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้นตามกระบวนการซ้ารอย
เดิม เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ครบรอบเสมอ สาหรับ สนามแม่เหล็ก จะ
ถูกเหนี่ยวนาให้เกิดขึ้นในทันทีที่มีสนามไฟฟ้า เกิดขึ้น สนามไฟฟ้าทั้ง
สองจะมีการ เปลี่ยนแปลงด้วยเฟสตรงกัน ถ้าสนามไฟฟ้าเป็นศูนย์
สนามแม่เหล็กก็เป็นศูนย์ด้วยทิศของสนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็กจะ
ตั้งฉากซึ่งกันและกัน ขณะเดียวกันทิศของสนามทั้งสองก็ตั้งฉากกับทิศ
ของความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าด้วย คลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้าจึงเป็นคลื่นตามขวาง

9. รูป 3 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วย และ ที่ตั้งฉากกัน รูป 4 ผลคูณเชิงเวกเตอร์
ของ และ
รูป 3 แสดงสนามแม่เหล็ก ที่เกิดจากการเหนี่ยวนาของสนามไฟฟ้า ที่เปลี่ยนแปลง
สนามไฟฟ้า และ
สนามแม่เหล็กจะเคลื่อนที่ไปตามแกน x ด้วยความเร็ว เราอาจหาทิศของ โดยใช้
ผลคูณเชิงเวกเตอร์ของ และ โดยใช้กฎมือขวา ถ้ากานิ้วทั้งสี่ของมือขวาในทิศจาก ไป ผ่าน
มุม 90 องศา นิ้วหัวแม่มือจะชี้ทิศของ
ดังรูป 4 อาจสรุปสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ได้ดังนี้
สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็ก มีทิศตั้งฉากซึ่งกันและกันและตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของ
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเสมอ ดังนั้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงเป็นคลื่นตามขวาง
สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็ก เป็นฟังก์ชันรูปไซน์ และสนามทั้งสองจะเปลี่ยนแปลงตามเวลา