ไฟฟ้าอิเล็คทรอนิคส์ (เรื่องหลัก)

ปฏบิ ตั งิ านอาชพี อิเลคทรอนคิ ส์ (ช.041) โดย …………………………………………………….. ชน้ั …………. เลขท่ี…………. เสนอ ว่าท่ี ร.ท.โดม อดุ รแผว้ หมวดอตุ สาหกรรม โรงเรยี นกฉุ ินารายณ์

จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ วิชาปฏบิ ัตงิ านอาชพี อเิ ลคทรอนิคส์ ช.041 3 คาบ / สปั ดาห์ / ภาค 1.5 หนว่ ยการเรียน 1. นกั เรยี นสามารถบอกประวตั แิ ละทฤษฏีอิเลคตรอนเบือ้ งตน้ ได้ 2. นกั เรยี นสามารถบอกวิธกี ารกาเนดิ แรงดนั ไฟฟ้าแบบตา่ ง ๆ และผลทไี่ ดร้ บั จากกระแสไฟฟา้ ได้ 3. นกั เรยี นสามารถบอกถึงชนดิ ของไฟฟ้าและระบบไฟฟ้าได้ 4. นกั เรยี นสามารถบอกถึงสือ่ ฉนวนไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าเบือ้ งตน้ กฎของโอหม์ และการตอ่ วงจรแบบตา่ ง ๆ ได้ 5. นกั เรยี นสามารถบอกถึงเซลลไ์ ฟฟ้า และแบตเตอรี่ได้ 6. นกั เรยี นสามารถบอกถงึ ประวตั ิ ชนดิ ทฤษฎี และการใชง้ านของแมเ่ หลก็ ได้ 7. นกั เรยี นสามารถบอกถงึ ส่วนประกอบ หลกั การทางาน และการตอ่ หมอ้ แปลงไฟฟา้ ได้ 8. นกั เรยี นสามารถบอกถึงหลกั การกาเนดิ แรงดนั ไฟฟ้าและทฤษฎที เี่ กี่ยวขอ้ งได้ 9. นกั เรยี นสามารถบอกถึงสงิ่ ประดษิ ฐท์ างอเิ ลคทรอนิคสไ์ ด้ 10. นกั เรยี นปฏบิ ตั งิ านตามใบงานทไ่ี ดร้ บั มอบหมายได้ …………………………………. อัตราสว่ นคะแนน 80 : 20 1. เกบ็ คะแนนกอ่ นสอบกลางภาคเรยี น 20 คะแนน ( จปส 1 - 8 ) 2. สอบกลางภาคเรยี น 20 คะแนน ( จปส 1 - 8 ) 3. เกบ็ คะแนนหลงั สอบกลางภาคเรยี น 3.1 สอบเก็บคะแนน 10 คะแนน ( จปส 9 ) 3.2 ชนิ้ งาน 20 คะแนน ( จปส 10 ) 4. จิตพสิ ยั 10 คะแนน 5. สอบปลายภาคเรยี น 20 คะแนน ( จปส 1 - 10 ) รวม 100 คะแนน

แบบบนั ทึกการส่งงาน ครงั้ ท่ี รายการ ผตู้ รวจ ผสู้ ่ง หมายเหตุ ขอ้ ตกลง 1. การแต่งกาย จะตอ้ งมคี วามเรียบรอ้ ย ถูกตอ้ งตามระเบยี บ 2. เอกสารประกอบการเรยี นตอ้ งจดั เป็นแฟ้มสะสมงาน เมอื่ ถงึ เวลาเรยี นตอ้ งนาเอกสารประกอบการเรยี น และอปุ กรณอ์ ่ืนตามทม่ี อบหมาย โดยเตรียมใหพ้ รอ้ มทุกครงั้ ก่อนเรม่ิ เรยี น 3. การเขา้ เรียนและเลกิ เรยี นตอ้ งตรงต่อเวลา 4. การส่งงานใหเ้ ป็นไปตามกาหนดเวลา และขอ้ ตกลงทกุ ครง้ั 5. มีปัญหาหนกั ใจในการเรียน ปรกึ ษาผสู้ อนไดท้ ุกที่ ทกุ เวลา

แบบบันทกึ คะแนนเก็บ รายวิชาปฏิบัตงิ านอาชพี อเิ ลคทรอนสิ ์ ลาดบั ท่ี รายการ คะแนน 1 สอบเกบ็ คะแนนกอ่ นเรยี น 2 สอบเก็บคะแนนก่อนสอบกลางภาคเรยี น 3 สอบเกบ็ คะแนนกลางภาคเรยี น 4 สอบเกบ็ คะแนนหลงั กลางภาคเรยี น (ทฤษฎี) 5 สอบเกบ็ คะแนนหลงั กลางภาคเรยี น (ปฏิบตั ิ) 6 คะแนนจติ พิสยั 7 (มาเรียนจานวนครงั้ ) คะแนนจติ พิสยั (แตง่ กายจานวนครงั้ ) คะแนนจติ พสิ ยั (รบั ผิดชอบจานวนครงั้ ) สอบปลายภาคเรยี น

แผนการเรียนระดับรายวิชา ปฏบิ ตั งิ านอาชพี อเิ ลคทรอนิคส์ ช.041 3 คาบ / สปั ดาห์ / ภาค คาบเรียนรวม / ภาค 60 คาบ 1.5 หนว่ ยการเรียน เนอื้ หาสาระ ระยะเวลา กจิ กรรม หนว่ ยการสอน 3 คาบ นกั เรยี นศกึ ษาจากใบความรู้และครู 1. ชแี้ จงรายวชิ า จุดประสงค์ อตั ราสว่ นคะแนน อธิบาย คณุ ลกั ษณะ แนะนาตวั ผสู้ อน ผเู้ รยี น ปฐมนเิ ทศ ทดสอบก่อนเรียน และขอ้ ตกลง 3 คาบ น.ร.ศึกษาจากใบงานและครูอธิบายเพ่ิมเติม ตา่ ง ๆ ในการเรยี น 3 คาบ น.ร.ศึกษาจากใบงานและครูอธบิ ายเพม่ิ เติม 2. ประวตั แิ ละทฤษฎอี ิเลคตรอนเบือ้ งตน้ ได้ 3 คาบ น.ร.ศกึ ษาจากใบงานและครูอธิบายเพิ่มเตมิ 3 วธิ ีการกาเนดิ แรงดนั ไฟฟ้าแบบตา่ ง ๆ และผล 3 คาบ น.ร.ศกึ ษาจากใบงานและครูอธิบายเพิ่มเตมิ ท่ีไดร้ บั จากกระแสไฟฟา้ ได้ 3 คาบ น.ร.ศึกษาจากใบงานและครูอธบิ ายเพ่ิมเตมิ 4 ชนดิ ของไฟฟ้าและระบบไฟฟา้ ได้ 3 คาบ น.ร.ศึกษาจากใบงานและครูอธิบายเพ่มิ เตมิ 5 สือ่ ฉนวนไฟฟา้ วงจรไฟฟา้ เบือ้ งตน้ กฎของ 3 คาบ น.ร.ศึกษาจากใบงานและครูอธิบายเพม่ิ เตมิ โอหม์ และการต่อวงจรแบบต่าง ๆ ได้ 3 คาบ น.ร.ศึกษาจากใบงานและครูอธิบายเพิ่มเติม 6 เซลลไ์ ฟฟ้า และแบตเตอรไ่ี ด้ 7 ประวตั ิ ชนดิ ทฤษฎี และการใชง้ านของ 12 คาบ น.ร.ศกึ ษาจากใบงานและครูอธิบายเพมิ่ เตมิ 15 คาบ ครูสาธิตและนกั เรยี นฝึกปฏิบตั ติ ามใบงาน แมเ่ หลก็ ได้ 8 หมอ้ แปลงไฟฟา้ ได้ 9 หลกั การกาเนิดแรงดนั ไฟฟา้ และทฤษฎที ี่ เกี่ยวขอ้ งได้ 10 สง่ิ ประดิษฐ์ทางอเิ ลคทรอนิคสไ์ ด้ 11 ปฏิบตั ิงานตามใบงานท่ไี ดร้ บั มอบหมายได้

แผนการเรยี นระดับ หน่วยการเรยี น ปฏิบัติงานอาชีพอเิ ลคทรอนิคส์ ช.041 3 คาบ / สปั ดาห์ / ภาค คาบเรียนรวม / ภาค 60 คาบ 1.5 หน่วยการเรียน สัปดาหท์ ี่ หัวข้อเรื่อง จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ สื่อการเรียนรู้ จานวนคาบ 3 คาบ 1 ชแี้ จงรายวชิ า จุดประสงค์ - เพื่อใหม้ คี วามรูค้ วามเขา้ ใจ - เอกสาร 3 คาบ อตั ราส่วนคะแนน คณุ ลกั ษณะ ในโครงสรา้ ง จดุ ประสงค์ และ ประกอบการ 3 คาบ แนะนาตวั ผสู้ อน ผเู้ รยี น เกณฑก์ ารวดั ผลประเมนิ ผล เรยี น ปฐมนเิ ทศ ทดสอบกอ่ นเรียน ขอ้ ตกลงต่าง ๆ ของวิชา - แบบทดสอบ และขอ้ ตกลงตา่ ง ๆ ในการ ปฏบิ ตั ิงานอาชีพ ก่อนเรียน เรียน อิเลคทรอนคิ ส์ - ทดสอบความรูก้ อ่ นเรยี นเพ่อื ทดสอบความรูพ้ นื้ ฐานของ นกั เรยี นและแยกกลมุ่ ผเู้ รียน 2 ประวตั แิ ละทฤษฏอี เิ ลคตรอ - บอกความเป็นมาของการ - ใบความรู้ นเบือ้ งตน้ ได้ คน้ พบไฟฟา้ ได้ - ใบงาน - บอกช่ือนกั วทิ ยาศาสตร์ คนสาคญั และการคน้ พบ ของเขาได้ - อธบิ ายทฤษฎีอเิ ลคตรอ นเบือ้ งตน้ ได้ - บอกความแตกต่างของ นิวตรอน โปรตรอน และ อเิ ลคตรอนได้ 3 วิธีการกาเนดิ แรงดนั ไฟฟ้าแบบ - อธิบายวธิ ีการเกดิ ไฟฟา้ - ใบความรู้ ตา่ ง ๆ และผลที่ไดร้ บั จาก วธิ ีการต่าง ๆ ได้ - ใบงาน กระแสไฟฟา้ ได้ - จาแนกชนดิ และประเภท ของการเกิดไฟฟา้ ได้ - อธิบายผลทไ่ี ดร้ บั จาก กระแสไฟฟ้าได้ - จาแนกผลทีไ่ ดร้ บั จาก

สัปดาหท์ ่ี หัวข้อเรอื่ ง กระแสไฟฟ้าได้ สือ่ การเรยี นรู้ จานวนคาบ จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ - บอกหนว่ ยวดั ปรมิ าณทาง ไฟฟ้าชนดิ ต่าง ๆ ได้ 4 ชนดิ ของไฟฟ้าและระบบไฟฟ้า - อธิบายชนดิ ของไฟฟ้า - ใบความรู้ 3 คาบ 3 คาบ ได้ แบบตา่ ง ๆ ได้ - ใบงาน - อธบิ ายความแตกตา่ งของ ไฟฟ้ากระแสตรงและ กระแสสลบั ได้ - บอกคณุ สมบตั ิและ ประโยชนข์ องไฟฟ้า กระแสตรงและ กระแสสลบั ได้ - อธิบายการสง่ ไฟฟ้าแบบ ต่าง ๆ ได้ - บอกคณุ สมบตั ขิ องไฟฟา้ แบบตา่ ง ๆ ได้ - สามารถนาความรูเ้ ร่ือง ชนิดของไฟฟ้าและระบบ ไฟฟา้ ไปประยุกตใ์ ชใ้ น ชีวติ ประจาวนั ได้ 5 สอ่ื ฉนวนไฟฟ้า วงจรไฟฟา้ - อธบิ ายความหมายของสอื่ - ใบความรู้ เบือ้ งตน้ กฎของโอหม์ และการ ไฟฟา้ และฉนวนไฟฟ้าได้ - ใบงาน ตอ่ วงจรแบบตา่ ง ๆ ได้ - จาแนกความแตกตา่ งของ สอ่ื ไฟฟ้าและฉนวนไฟฟา้ - อธิบายวงจรไฟฟา้ เบือ้ งตน้ กฎของโอหม์ และการตอ่ วงจรไฟฟ้าแบบตา่ ง ๆ ได้ - นาไปประยุกต์ ดดั แปลงใช้ ในชวี ติ ประจาวนั ได้

สปั ดาหท์ ่ี หัวขอ้ เรื่อง จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ สอ่ื การเรียนรู้ จานวนคาบ 3 คาบ 6 เซลลไ์ ฟฟา้ และแบตเตอร่ไี ด้ - อธิบายทฤษฎีของ - ใบความรู้ 3 คาบ ถ่านไฟฉายและแบตเตอรี่ - ใบงาน 3 คาบ ได้ - บอกส่วนประกอบของ ถ่านไฟฉายและแบตเตอรี่ ได้ - บารุงรกั ษาถ่านไฟฉาย และแบตเตอรี่ใหม้ อี ายกุ าร ใชง้ านนาน ๆ ได้ - นาไปประยกุ ตใ์ ชใ้ น ชีวิตประจาวนั ได้ 7 ประวตั ิ ชนิด ทฤษฎี และการ - บอกความเป็นมาของการ - ใบความรู้ ใชง้ านของแมเ่ หลก็ ได้ คน้ พบแมเ่ หลก็ - ใบงาน 8 หมอ้ แปลงไฟฟา้ - อธบิ ายทฤษฎแี มเ่ หลก็ และแมเ่ หลก็ ไฟฟ้า เบือ้ งตน้ ได้ - อธิบายหลกั การของ อปุ กรณไ์ ฟฟา้ บางชนิดที่ ทามาจากแมเ่ หลก็ ไฟฟ้า ได้ - นาไปประยกุ ตใ์ ชใ้ น ชวี ติ ประจาวนั ได้ - อธบิ ายหลกั การของหมอ้ - ใบความรู้ แปลงไฟฟ้าได้ - ใบงาน - จาแนกหมอ้ แปลงไฟฟา้ แบบต่าง ๆ ได้ - คานวณจานวนรอบและ ขนาดของแรงดนั ไฟฟ้าได้

- นาไปประยุกตแ์ ละ ดดั แปลงใชใ้ น ชวี ิตประจาวนั ได้ สัปดาหท์ ี่ หัวขอ้ เรื่อง จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ สอื่ การเรียนรู้ จานวนคาบ 3 คาบ 9 หลกั การกาเนิดแรงดนั ไฟฟา้ - อธบิ ายหลกั การกาเนดิ - ใบความรู้ 12 คาบ และทฤษฎีทเ่ี กยี่ วขอ้ งได้ แรงดนั ไฟฟา้ แบบ - ใบงาน กระแสตรงได้ - อธิบายหลกั การกาเนดิ แรงดนั ไฟฟา้ แบบ กระแสสลบั ได้ - บอกลกั ษณะและ คณุ สมบตั ขิ องไฟฟ้า กระแสตรงและ กระแสสลบั ได้ 10-13 สิง่ ประดิษฐท์ างอเิ ลคทรอนคิ ส์ - บอกส่วนประกอบของตวั - ใบความรู้ ตา้ นทาน ตวั เก็บประจุ - ใบงาน และตวั เหนย่ี วนาได้ - บอกสญั ลกั ษณแ์ ละอ่าน คา่ ของตวั ตา้ นทาน ตวั เกบ็ ประจุ และตวั เหนยี่ วนาได้ - จาแนกประเภทและชนดิ ตวั ตา้ นทาน ตวั เกบ็ ประจุ และตวั เหนยี่ วนาได้ - อธบิ ายคณุ สมบตั แิ ละ ตรวจสอบโดยอาศยั เคร่อื งมือวดั ได้ - อธบิ ายประวตั ิและความ เป็นมาของไดโอดได้ - จาแนกสารกึง่ ตวั นา ประเภทตา่ ง ๆ ได้

- อธบิ ายโครงสรา้ งและการ ทางานของไดโอดได้ - บอกประวตั ิความเป็นมา ของทรานซสิ เตอรไ์ ด้ สปั ดาหท์ ่ี หวั ขอ้ เรื่อง จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ ส่ือการเรยี นรู้ จานวนคาบ - อธบิ ายโครงสรา้ งและ คณุ สมบตั ขิ อง ทรานซิสเตอร์ - จาแนกประเภทและชนดิ ของทรานซสิ เตอรไ์ ด้ - อ่านเบอรแ์ ละตรวจสอบ ทรานซิสเตอรป์ ระเภทต่าง ๆ ได้ - บอกความเป็นมาของไอซี และเอสซีอารไ์ ตรแอคและ อ่ืน ๆ ได้ - อธิบายหลกั การของไอซี และเอสซอี ารไ์ ตรแอคและ อื่น ๆ ได้ - บอกสญั ลกั ษณข์ องไอซี และสง่ิ ประดษิ ฐอ์ นื่ ๆ ได้ - อธบิ ายคณุ สมบตั ิของไอซี และส่ิงประดษิ ฐอ์ ืน่ ๆ ได้ 14-18 ชนิ้ งานอเิ ลคทรอนคิ ส์ - สามารถเลือกทาชนิ้ งาน - ชนิ้ งาน 15 คาบ อิเลคทรอนคิ สไ์ ดต้ าม ตวั อย่าง ความสนใจ - ใบความรู้ - สามารถทาชนิ้ งาน อเิ ลคทรอนคิ สไ์ ด้

เอกสารประกอบการเรียน แผนการเรียนที่ 1 เรื่อง ประวตั ไิ ฟฟา้ และทฤษฎอี เิ ลคตรอนเบือ้ งตน้ ในสมยั แรก ๆ มนษุ ยร์ ูว้ ่า ไฟฟา้ เกดิ จากปรากฏการณธ์ รรมชาติ เชน่ ฟ้าแลบ ฟ้ารอ้ ง และฟ้าฝ่า นบั เป็นเวลานานท่ีมนุษยไ์ มส่ ามารถอธิบายความเป็นไปทแ่ี ทจ้ รงิ ของไฟที่ดเู หมอื นวา่ วิง่ ลงจากฟา้ และมี อานาจในการทาลายไดจ้ นกระทงั้ มนุษยส์ ามารถประดษิ ฐส์ ายลอ่ ฟา้ ไวป้ ้องกนั ฟ้าผ่าไดใ้ นเวลาต่อมา 2500 ปีก่อนครสิ ตศ์ กั ราช ชนพวกติวตนั ทีอ่ ยแู่ ถบฝ่ังแซมแลนดข์ องทะเลบอลติกในปรสั เซยี ตะวนั ออกไดพ้ บหนิ สเี หลืองชนิดหนง่ึ เมอ่ื ถกู แสงอาทติ ยก์ จ็ ะมีประกายคลา้ ยทอง คณุ สมบตั พิ เิ ศษของมนั คือ เมื่อโยนลงไปในกองไฟมนั จะสกุ สว่างและตดิ ไฟได้ เรียกวา่ อาพนั ซงึ่ เกดิ จากการทบั ถมของยางไมเ้ ป็น เวลานาน ๆ อาพนั ถูกนามาเป็นเครื่องประดบั และหวี เมอื่ นาเอามาถูกกบั ขนสตั วจ์ ะเกดิ ประกายไฟขนึ้ ได้ และเมื่อหวผี มดว้ ยหวที ่ที าจากอาพนั กจ็ ะมเี สยี งดงั ลกึ ลบั และหวีกจ็ ะดดู เสน้ ผม เหมือนว่าภายในแท่งอาพนั มีแรงลึกลบั อยา่ งหนงึ่ ซอ่ นอยู่ เมือ่ ก่อนคริสตศ์ กั ราช 600 ปี ทาลีส (Thales) นกั วิทยาศาสตรช์ าวกรกี ไดค้ น้ พบไฟฟ้าขนึ้ กลา่ วคอื เมอ่ื เขาไดน้ าเอาแท่งอาพนั ถกู บั ผา้ ขนสตั ว์ แทง่ อาพนั จะมอี านาจดดู สิ่งของต่างๆ ทเี่ บา ได้ เชน่ เสน้ ผม เศษกระดาษ เศษผง เป็นตน้ เขาจงึ ใหช้ อื่ อานาจนวี้ า่ ไฟฟ้า หรอื อเิ ลก็ ตรอน (Electron) ซงึ่ มา จากภาษากรีกว่า อเี ล็กตรา้ (Elektra) ตอ่ มาเมอ่ื พ.ศ. 2143 (ค.ศ. 1600) นกั วทิ ยาศาสตรช์ าวองั กฤษชอ่ื ดร.วลิ เลียม กิลเบริ ต์ (Dr”William Gilbert) ไดท้ าการทดลองอยา่ งเดยี วกนั โดยนาเอาแท่งแกว้ และยางสนมาถูกบั ผา้ แพรหรอื ผา้ ขนสตั วแ์ ลว้ นามาทดลองดดู ของเบาๆ จะไดผ้ ลเชน่ เดยี วกบั ทาลีส กลิ เบิรต์ จึงใหช้ อ่ื ไฟฟ้าท่เี กดิ ขนึ้ นวี้ า่ อเิ ล็กตริกซติ ี้ (Electricity) ตอ่ มาเมอ่ื พ.ศ. 2280 (ค.ศ. 1747) เบนจามนิ แฟรงคลนิ (Benjamin Franklin) นกั วทิ ยาศาสตร์ ชาวอเมรกิ นั ไดค้ น้ พบไฟฟ้าในอากาศขนึ้ โดยการทดลองชกั ว่าวซ่งึ มกี ุฐแจผูกตดิ อยกู่ บั สายป่านขนึ้ ใน อากาศขณะทีเ่ กิดพายุฝน เขาพบวา่ เม่อื เอามอื ไปใกลก้ ญุ แจกป็ รากฏประกายไฟฟา้ มายงั มือของเขา จาก การทดลองนที้ าใหเ้ ขขาคน้ พบเกยี่ วกบั ปรากฏการณฟ์ า้ แลบ ฟ้ารอ้ ง และฟ้าผ่า ซง่ึ เกดิ จากประจไุ ฟฟ้าใน อากาศนบั ตง้ั แตม่ าแฟรงคลนิ ก็สามารถประดษิ ฐส์ ายลอ่ ฟา้ ไดเ้ ป็นคนแรก โดยเอาโลหะต่อไวก้ บั ยอด หอคอยทสี่ งู ๆ แลว้ ตอ่ สายลวดลงมายงั ดนิ ซึง่ เป็นการปอ้ งกนั ฟา้ ผา่ ได้ กลา่ วคอื ไฟฟ้าจากอากาศจะไหล

เขา้ สโู่ ลหะท่ีตอ่ อยูก่ บั ยอดหอคอยแลว้ ไหลลงมาตามสายลวดท่ีต่อเอาไวล้ งส่ดู นิ หมดโดยไม่เป็นอนั ตรายตอ่ คนหรอื อาคารบา้ นเรอื น ตอ่ มาเม่ือ พ.ศ. 2333 (ค.ศ. 1790) วอลตา (Volta) นกั วิทยาศาสตรช์ าวอติ าเลียน ไดค้ น้ พบไฟฟา้ ทีเ่ กิดจากปฏิกิรยิ าเคมี โดยนาเอาวตั ถตุ า่ งกนั สองชนดิ เชน่ ทองแดงกบั สงั กะสจี ุ่มในนา้ ยาเคมี เช่น กรด กามะถนั หริอกรดซลั ฟิวรกิ โลหะสองชนดิ จะทาปฏิกิริยาทางเคมกี บั นา้ ยาเคมีทาใหเ้ กดิ ไฟฟ้าขนึ้ ได้ เรยี กการ ทดลองนวี้ า่ วอลเทอิก เซลล์ (Voltaic Cell) ซึ่งตอ่ มาภายหลงั วิวฒั นาการมาเป็นเซลลแ์ หง้ หรอื ถา่ นไฟฉาย และเซลลเ์ ปียก หรือ แบตเตอรี่ พ.ศ. 2374 (ค.ศ. 1831) นกั วิทยาศาสตรช์ าวองั กฤษชอ่ื ไมเคลิ ฟาราเดย์ (Michael Faraday) ได้ คน้ พบไฟฟ้าทเ่ี กดิ จากอานาจแมเ่ หลก็ โดยนาขวดเคล่อื นท่ตี ดั ผ่านสนามแม่เหลก็ ทาใหเ้ กิดแรงดนั ไฟฟ้า เหนย่ี วนาขนึ้ ในขวดลวด ซง่ึ ต่อมาภายหลงั ไดถ้ กู นามาประดิษฐเ์ ป็นเครือ่ งกาเนิดไฟฟ้าขนึ้ พ.ศ. 2420-2430 (ค.ศ. 1877-1887) นกั วิทยาศาสตรช์ าวอเมรกิ นั ชือ่ โทมสั อลั วา เอดสิ นั (/Thomas A.Edison) ไดป้ ระดษิ ฐห์ ลอดไฟฟา้ ขนึ้ สาเร็จเป็นคนแรก และยงั ไดป้ ระดษิ ฐ์อปุ กรณไ์ ฟฟา้ อ่ืนๆ อกี หลายอย่าง เช่น เครือ่ งฉายภาพยนตร์ หีบเสยี ง เครื่องอดั สาเนา เครอื่ งขยายเสยี ง เป็นตน้ จนไดร้ บั ฉายาวา่ เป็นพ่อมดในวงการอตุ สาหกรรม นอกจากนยี้ งั มนี กั วิทยาศาสตรอ์ ีกหลายท่าน เช่น อะเลก็ ซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์ (Alexaner Graham Bell) ผปู้ ระดิษฐโ์ ทรศพั ทแ์ ละ มารโ์ คนี (Marconi) นกั วทิ ยาศาสตรช์ าวอติ าเลยี น เป็นผคู้ น้ พบ การส่งสญั ญาณวิทยเุ ป็นตน้ ในปัจจบุ นั ความกา้ วหนา้ ทางไฟฟ้ามมี ากขนึ้ เรยี กว่าเป็นววิ ฒั นาการทางเทคโนโลยี โดยเฉพาะ อยา่ งยิ่งทางดา้ นอเิ ล็กทรอนิกสม์ คี วามสาคญั ในชีวิตประจาวนั มากขนึ้ สามารถนาพลงั งานจากปรมาณมู า ใชไ้ ด้ ใชเ้ คร่ืองคอมพิวเตอรค์ วบคมุ และตดั สนิ ปัญหาต่างๆ ไดเ้ ชน่ มกี ารนาอปุ กรณต์ ่าง ๆ ท่อี านวย ประโยชน์ เชน่ นาฬกิ า เครอ่ื งคิดเลข วทิ ยุ เทป โทรทศั น์ มาใชใ้ นการสื่อสาร การแพทย์ การอตุ สาหกรรม เป็นตน้ จะเหน็ ไดว้ า่ เจริญกวา้ หนา้ ทางดา้ นเทคโนโลยีทกุ ๆแขนงตามสมควร ทฤษฎอี เิ ลคตรอนเบือ้ งต้น ไฟฟ้าเป็นพลงั งานชนดิ หน่งึ เป็นส่วนประกอบในวตั ถธุ าตทุ กุ ชนดิ ตามขอ้ พิสจู นท์ างวทิ ยาศาสตร์ ยอ่ มเป็นทที่ ราบกนั แลว้ วา่ วตั ถุธาตชุ นดิ ต่าง ๆ ทม่ี ีอยใู่ นโลกประกอบดว้ ยอนภุ าคเลก็ ๆ เรยี กว่า อะตอม ใน แตล่ ะอะตอมนน้ั ยงั ประกอบดว้ ย โปรตอน นวิ ตรอน และ อิเล็กตรอน อยู่มากมาย สาหรบั โปรตอนกบั นวิ ตรอนนน้ั อยนู่ ิ่งไม่เคลอื่ นทีส่ ว่ นอเิ ล็กตรอนสามารถทจ่ี ะเคลอื่ นทจ่ี ากอะตอมหน่งึ ไปยงั อกี อะตอมหนงึ่ ได้ การเคล่อื นทจ่ี ากอะตอมหน่ึงไปยงั อกี อะตอมหนึง่ ของอิเลก็ ตรอนนเี้ อง คอื สิ่งทเ่ี ราเรยี กวา่ กระแสไฟฟ้า

โครงสรา้ งของอะตอม ทุกส่งิ ทกุ อยา่ งท่ีสามารถมองเหน็ ไดล้ ว้ นเป็นสสารทง้ั สนิ้ สสาร (Matters) คือส่งิ ทม่ี ตี วั ตน มี นา้ หนกั และตอ้ งการทอี่ ยู่ มนั จะอยใู่ นรูปของของแขง็ ของเหลว และกา๊ ซ ตวั อยา่ งเชน่ เหล็ก กอ้ นหนิ ไม้ เป็นสสารทอี่ ยใู่ นรูปของของแข็ง นา้ แอลกอฮอล์ นา้ มนั เป็นสสารที่อยใู่ นรูปของของเหลว ส่วนออกซเิ จน ไฮโดรเจน คารบ์ อนไดออกไซดเ์ ป็นสสารทอ่ี ยใู่ นรูปของก๊าซ ธาตุ (Elements) เป็นสสารเบือ้ งตน้ ซึง่ ถา้ นาธาตมุ ารวมประกอยกนั ตงั้ แต่ 2 ชนิดขนึ้ ไปจะไดเ้ ป็น สสารตา่ ง ๆ ตวั อย่างของธาตุ เชน่ ทองแดง อลมู เิ นยี ม เงนิ ทองคา ปรอท ออกซเิ จน ไฮโดรเจน เป็นตน้ อะตอม (Atom) คือ อนุภาคทเี่ ลก็ ท่ีสดุ ของธาตุ ซ่ึงไม่สามารถอย่ตู ามลาพงั ได้ ตอ้ งรวมกบั อะตอม ดว้ ยกนั กลายเป็น โมเลกลุ (Molecule) อะตอมชนิดเดยี วกนั เมอื่ รวมกนั จะไดโ้ มเลกลุ ของธาตุ สว่ นอะตอมของธาตตุ ่างชนดิ เม่ือรวมกนั จะ ไดโ้ มเลกลุ ของสารประกอบ (compounds) ภายในอะตอมนนั้ ประกอบดว้ ยส่วนทเี่ ป็นแกนกลางเรยี กว่า “นวิ เคลียส” (Neucleus) ภายใน นิวเคลียสนยี้ งั ประกอบดว้ ย โปรตอน (Proton) ซ่ึงมคี ณุ สมบตั ทิ างไฟฟ้าเป็นประจบุ วก (Positive Charge) และนวิ ตรอน (Neutron) จะไมแ่ สดงคณุ สมบตั ิทางไฟฟา้ คือเป็นกลาง (Neutral Charge) อีกส่วนหน่ึงคอื อิเล็กตรอน (Electron) เป็นอนุภาคเลก็ ๆ ทมี่ คี ณุ สมบตั ิทางไฟฟ้าเป็นประจลุ บ (Negative Charge) ซ่ึงจะ โคจรอยรู่ อบๆ นวิ เคลยี สดว้ ยความเรว็ สงู และวงโคจรของมนั อาจมเี พยี งวงเดยี วหรือหลายๆวงกไ็ ด้ ทงั้ นจี้ ะ ขนึ้ อยกู่ บั ชนิดของอะตอมของธาตุ โครงสรา้ งของอะตอมของธาตุต่าง ๆ จะมีลกั ษณะคลา้ ยกบั ระบบสรุ ยิ จกั รวาลที่มีอาทติ ยเ์ ป็นแกนกลางและมดี าวนพเคราะหโ์ คจรอยู่รอบๆ ประจไุ ฟฟ้า ถา้ อะตอมในชนิ้ สารสญู เสยี หรือไดร้ บั อเิ ลก็ ตรอน สารนน้ั จะมปี ระจุไฟฟ้าเกิดขนึ้ ได้ อะตอมจะ สามารถเพ่ิมหรือลดอเิ ลก็ ตรอนไดห้ ลายวธิ ี เชน่ การขดั สรี ะหวา่ งวัตถตุ า่ งชนดิ กนั เมอื่ นาแท่งแกว้ ถูกบั ผา้ ไหม แท่งแกว้ จะถา่ ยอเิ ล็กตรอนใหผ้ า้ ไหม แท่งแกว้ จึงมปี ระจุบวกและผา้ ไหมมปี ระจุลบ เมื่อนาวตั ถสุ องชนดิ ทมี่ ีประจไุ ฟฟ้าไม่เทา่ กนั เขา้ มาใกลก้ นั จะทาใหเ้ กดิ แรงขนึ้ ระหว่างวตั ถุทงั้ สอง แต่เนื่องจากวตั ถทุ งั้ สองไม่แตะกนั จึงไมส่ ามารถทาใหป้ ระจุไฟฟา้ ถา่ ยเขา้ หากนั ได้ ลกั ษณะทีเ่ กดิ ขนึ้ แตไ่ ม่ เกิดการถ่ายเทอเิ ล็กตรอนหรอื กระแสไฟฟ้าไหลไปไดเ้ รยี กวา่ ไฟฟ้าสถิต (Static Electricity) โปรตอน (Proton)

อนภุ าคชนิดนเี้ ป็นอนุภาคที่ถกู ตรงึ แนน่ อยูใ่ นนวิ เคยี ส (Neucleus) อนภุ าคเป็นประจบุ วก จานวน โปรตอนในอะตอมของธาตเุ รียกวา่ อะตอมมิค นมั เบอร์ ถา้ ธาตใุ ดมอี ะตอมมิค นมั เบอร์ เทา่ กนั เรยี กธาตุ เหลา่ นวี้ า่ เป็นไอโซโทป ซึ่งกนั และกนั กล่าวคือ เป็นธาตทุ มี่ ีจานวน โปรตอนเทา่ กนั แต่มจี านวนนวิ ตรอน ตา่ งกนั เช่น CL และ CL เป็นตน้ นวิ ตรอน (Neutron) อนุภาคนเี้ ป็นอนภุ าคทีถ่ ูกตรงึ แนน่ อยู่ในนวิ เคลยี สรวมกบั โปรตอน มนี า้ หนกั มากกวา่ โปรตอน เลก็ นอ้ ยและมคี ณุ สมบตั เิ ป็นกลางทางไฟฟ้า ผลรวมระหว่างโปรตอนและนิวตรอนใน 1 อะตอมของธาตุ เราเรยี กว่า อะตอมมิค แมส หรือแมส นมั เบอร์ ถา้ ธาตใุ ดมแี มสนมั เบอร์ เท่ากนั แตล่ ะอะตอมมคิ นมั เบอร์ ไม่เทา่ กนั เราเรียกธาตเุ หล่านวี้ า่ เป็นไอโซบาร์ ซึ่งกนั และกนั อเิ ลก็ ตรอน (Electron) อนภุ าคชนดิ นมี้ คี ฯุ สมบตั ทิ างไฟฟา้ เป็นประจุลบ ว่ิงอยรู่ อบๆ นิวเคลียสของอะตอมของธาตดุ ว้ ย ความเรว็ สงู ในวงโคจรทเี่ ฉพาะของมนั เป็นอนุภาคทม่ี ีนา้ หนกั นอ้ ย หนกั ประมาณ 1/18,000 เท่าของ นา้ หนกั ของโปรตอน อิเลก็ ตรอนจะไดร้ บั แรงดงึ ดดู จากโปรตอนในนิวเคลยี ส ถา้ อิเลก็ ตรอนเหลา่ นนั้ ไดร้ บั พลงั งานเพม่ิ มนั อาจจะกระโดดออกไปยงั เซลลต์ อ่ ไปได้ อิเลก็ ตรอนในเซลลร์ อบนอกสดุ มบี ทบาทสาคญั มากทง้ั ในดา้ น คณุ สมบตั ทิ างฟิสกิ สแ์ ละเคมี โดยเฉพาะในดา้ นไฟฟา้ อเิ ลก็ ตรอนในเซลลน์ เี้ รยี กวา่ เวเลนซอ์ ิเล็กตรอน ถา้ อเิ ลก็ ตรอนในเซลลน์ ไี้ ดร้ บั พลงั งานเพม่ิ มนั จะกระโดดหายไปจากอะตอมของธาตุ ทาใหอ้ ะตอมมี ลกั ษณะพรอ่ งอิเลก็ ตรอน จงึ มีสภาพทางไฟฟ้าเป็นบวก ในทางตรงขา้ มถา้ มนั สญู เสยี พลงั งาน มนั จะไดร้ บั อเิ ลก็ ตรอนเพิ่มทาใหม้ สี ภาพทางไฟฟ้าเป็นลบ ดงั นน้ั อิเลก็ ตรอนเทา่ นนั้ ทเี่ คลอ่ื นท่ีได้ จึงทาใหเ้ กดิ การไหล ของกระแสไฟฟ้า โดยปกตสิ ารทเ่ี ป็นกลางทางไฟฟา้ จะมีโปรตอนและอิเล็กตรอนเทา่ กนั สารใดสญู เสียอิเลก็ ตรอนจะ มคี ณุ สมบตั ทิ างไฟฟ้าเป็นบวก สารใดท่ีรบั อิเลก็ ตรอนเพม่ิ จะมคี ณุ สมบตั ิทางไฟฟา้ เป็นลบ การเกดิ อิเล็กตรอนอิสระ เน่ืองจากอเิ ล็กตรอนที่ว่งิ อยรู่ อบๆ นวิ เคลยี สจะวง่ิ ดว้ ยความเร็วสงู จึงทาใหอ้ ิเลก็ ตรอนสามารถที่ จะเหวี่ยงตวั เองออกจากวงโคจรไดเ้ สมอดว้ ยแรงหนีศนู ยก์ ลาง แต่ภายในนวิ เคลยี สมโี ปรตอนซึ่งเป็นประจุ บวก จะช่วยดึงอเิ ลก็ ตรอนเอาไวไ้ ม่ใหห้ ลดุ จากวงโคจรไปไดง้ า่ ย ๆ อย่างไรก็ตามถา้ มีแรงภายนอกมากพอ มากระทาเขา้ กบั แรงหนศี นู ยก์ ลางนี้ อเิ ลก็ ตรอนกจ็ ะถูกดึงออกจากวงโคจรกลายเป็นอิเลก็ ตรอนอิสระได้ การท่อี ิเลก็ ตรอนอสิ ระเคลือ่ นทอี่ กจากวงโคจรไดน้ นั้ ทาใหอ้ ะตอมนนั้ ขาดอเิ ลก็ ตรอนไปและจะเหลือ โปรตอนมากกวา่ อิเล็กตรอน โปรตอนจะอยโู่ ดดเดยี่ วไมไ่ ด้ มนั จงึ ดึงอเิ ล็กตรอนของอะตอมถดั ไปเขา้ มาใน

อะตอมของมนั ทาใหอ้ ะตอมถดั ไปขาดอเิ ล็กตรอนอีก จะเป็นไปแบบนเี้ รือ่ ย ๆ การเคลือ่ นท่ขี อง อิเล็กตรอนอิสระจากอะตอมหนงึ่ ไปยงั อีกอะตอมหนึง่ กค็ อื การเคลอื่ นทข่ี องไฟฟา้ น่นั เอง จะเป็นว่าอิเล็กตรอนท่ีวิ่งอยรู่ อบนอกสดุ ของอะตอมทีอ่ ยซู่ า้ ยมอื สดุ จะถูกเหวี่ยงดว้ ยแรงหนีศนู ย์ จนอเิ ลก็ ตรอนนน้ั หลดุ ออกนอกวงโคจร และเนอื่ งจากโปรตอนจะอย่โู ดดเด่ยี วไม่ได้ ดงั นนั้ จึงดงึ อเิ ลก็ ตรอน ของอะตอมถดั มา (ซง่ึ อยู่ตรงกลาง) ใหเ้ ขขา้ อยใู่ นอะตอมของมนั จงึ เป็นผลทาใหอ้ ิเลก็ ตรอนของอะตอม ถดั มานนั้ ขาดอเิ ลก็ ตรอนไปดว้ ยเหตผุ ลเดยี วกนั นี้ อิเลก็ ตรอนของอะตอมทีอ่ ยูข่ วามือสดุ ก็จะถกู ดึงไป เช่นกนั ปรากฏการณเ์ ช่นนที้ าใหเ้ กิดอิเล็กตรอนอสิ ระขนึ้ ความเร็วการเคล่ือนท่ขี องอิเลก็ ตรอนอสิ ระ พลงั งานไฟฟา้ จะถกู สง่ ผา่ นตวั นาไปโดยอาศยั การเคลอ่ื นทีข่ องอิเลก็ ตรอนอิสระจากอะตอมหนึ่งไป ยงั อกี อะตอมหนงึ่ ซง่ึ เป็นการเคลือ่ นทต่ี อ่ เน่ืองกนั ไปเร่อื ย ๆ ตลอดสายตวั นา เนอ่ื งจากอะตอมอยชู่ ดิ กนั มากและวงโคจรอนั ใหม่ มนั จะส่งผ่านพลงั งานเพ่ือใหอ้ ิเลก็ ตรอนตวั ถดั ไปหลดุ เป็นอิสระ แมอ้ ิเลก็ ตรอนจะ ดเู หมอื นเคลื่อนทชี่ า้ กต็ าม แตก่ ารสง่ พลงั งานจากอะตอมหนง่ึ ไปยงั อะตอมหนง่ึ จะรวดเรว็ มากในอตั ราเรว็ 186,000 ไมล/์ วนิ าที หรอื 300 ลา้ นเมตร/วนิ าที

ใบงาน แผนการเรียนที่ 1 เรอ่ื ง ประวตั ิไฟฟา้ และทฤษฎีอเิ ลคตรอน ตอนที่ 1 1. ไฟฟ้าที่เกิดจากการเอาแท่งอาพนั ถกู บั ผา้ ขนสตั วเ์ รยี กวา่ อะไร 2. ผทู้ ี่คน้ พบไฟฟา้ ที่เกิดจากการขดั สคี อื ใคร 3. การทดลองทเ่ี กิดจากการนาโลหะชนิดมาจุม่ ลงในกรดกามะถนั หรือกรซลั ฟิวรกิ เรียกว่าอะไร เป็นการคน้ พบของใคร 4. ไฟฟา้ ในอากาศไมส่ ามารถนามาใชป้ ระโยชนไ์ ดเ้ พราะอะไร 5. นกั วทิ ยาศาสตรท์ ี่ประดษิ ฐ์สายลอ่ ฟ้าไดเ้ ป็นคนแรกคือใคร 6. การทดลองไฟฟา้ ท่เี กิดจากปฏกิ ริ ยิ าเคมตี ่อมาภายหลงั วิวฒั นาการเป็นเซลลไ์ ฟฟ้าแบบใดบา้ ง 7. ไฟฟา้ ท่เี กิดจากสนามเหลก็ ตดั ผ่านขดลวดตวั นา เป็นการคน้ พบของใคร 8. การทดลองดงั กล่าวในขอ้ 7 ภายหลงั ไดว้ วิ ฒั นาการเป็นอะไร 9. ใครเป็นผปู้ ระดษิ ฐห์ ลอดไฟฟา้ ไดส้ าเร็จเป็นคนแรก 10. ใครเป็นผคู้ น้ พบการส่งสญั ญาณวทิ ยขุ นึ้ เป็นครง้ั แรก 11. เบนจามิน แฟรงคลนิ คน้ พบเกยี่ วกบั อะไร 12. ผทู้ ี่ใหช้ ือ่ ไฟฟ้าวา่ อิเลก็ ตริกซติ ี้ คือใคร 13. เกรแฮม เบลล์ เป็นผปู้ ระดษิ ฐ์อะไร 14. คาว่า “เทคโนโลยี” หมายถึงอะไร 15. นกั วิทยาศาสตรท์ ่คี น้ พบว่า ไฟฟ้าเกดิ จากอานาจแมเ่ หล็ก คอื ใคร 16. ไฟฟ้าไดถ้ ูกนามาใชป้ ระโยชนอ์ ย่างจรงิ จงั เมอ่ื ไร 17. สายล่อฟ้ามีประโยชนอ์ ยา่ งไร ตอนที่ 2 ขอ้ ความตอ่ ไปนถี้ กู หรอื ผิด 1. กระแสไฟฟ้าหมายถงึ การเคลื่อนทีข่ องอเิ ล็กตรอน 2. โปรตอนเป็นอนุภาคท่เี คลอ่ื นท่ีไดเ้ ทา่ นนั้ 3. สารใดกต็ ามที่สญู เสยี อเิ ล็กตรอนจะมปี ระไฟฟา้ เป็นลบ

4. โปรตอนตามปกตหิ นกั กว่าอเิ ล็กตรอน 5. ตามปกตไิ ฟฟา้ ไหลจากขวั้ ลบ ผ่านอปุ กรณไ์ ฟฟา้ ไปยงั ขว้ั บวกเสมอ 6. ประจุทเ่ี หมือกนั จะผลกั กนั เชน่ บวกกบั บวก เอกสารประกอบการเรียน แผนการเรียนท่ี 2 เรือ่ ง วิธีการกาเนดิ แรงดนั ไฟฟา้ และผลท่ไี ดร้ บั จากกระแสไฟฟ้า วธิ ีการกาเนดิ แรงดงั ไฟฟ้าแบบต่าง ๆ โดยท่วั ไปไฟฟา้ เกิดขนึ้ หลายวิธดี ว้ ย แต่วิธีท่ีสาคญั ซง่ึ ทาใหเ้ กิดไฟฟ้าไดน้ นั้ พอสรุปไดด้ งั นี้ ไฟฟา้ เกดิ จากการขดั สี เกดิ จากการทวี่ ตั ถุสองชนิดท่ีตา่ งกนั มาขดั สกี นั ทาใหว้ ตั ถชุ นดิ หนง่ึ เสยี อิเลคตรอนใหก้ บั วตั ถอุ กี ชนดิ หนึ่ง วตั ถทุ ีเ่ สยี อเิ ลคตรอนมปี ระจุไฟฟ้าเป็นบวก วตั ถทุ ีไ่ ดร้ บั อิเลคตรอนเพมิ่ ขนึ้ ก็จะมปี ระจุไฟฟา้ เป็น ลบ ถา้ นาแทง่ ยางไปทดสอบกบั เครื่องมือวดั ทางไฟฟา้ สถติ ซึง่ เรยี กว่า อิเลคโทรสโคป จะพบว่าแท่งยางมี ประจไุ ฟฟ้าเป็นลบ ไฟฟ้าทเี่ กดิ จากปฏิกรยิ าเคมี ไดม้ าจากการทดลองทเ่ี รียกว่า วอลเลอิก เซลล์ ซง่ึ ประกอบดว้ ยแท่งทองแดงกบั สงั กะสีจมุ่ ลงใน กรดกามะถนั ซึง่ ใชท้ าเป็นสารละลายอเิ ลคโทรไลต์ โลหะสองชนิดนที้ าปฏกิ ริยาเคมกี บั กรดกามะถนั เกิด ไฟฟ้าขนึ้ ซง่ึ เป็นไฟฟ้ากระแสตรงโดยมสี งั กะสเี ป็นขวั้ ลบ และทองแดงเป็นขวั้ บวก สามารถนาไปทดลองกบั หลอดไฟเลก็ ๆ ซึ่งจาทาใหห้ ลอดไฟตดิ ได้ ต่อมาวิวฒั นาการเป็น เซลลแ์ หง้ กบั แบตเตรร์ ี่ - เซลลแ์ หง้ (Dry cell ) ประกอบดว้ ยกระป๋ องสงั กะสที าเป็นขวั้ ลบ และมแี ทง่ คารบ์ อน อยูก่ ลางเป็นขวั้ บวก ส่วนสารละลายอเิ ลคโทรไลตใ์ ชส้ ารละลายแอมโมเนยี มคลอไลค์ ผสมกบั แมงกานีสไดออกไซค์ ท่กี น้ กระป๋ องมยี างกน้ั เพอื่ ไมใ่ หแ้ ท่งคารบ์ อนแตะกน้ กระป๋ อง สว่ นดา้ นบนใสข่ เี้ ลื่อยหรือยางมะตอยปิดแลง้ ปิดฝาครอบแท่งคารบ์ อน - เซลลป์ ฐมภมู ิ ( Primary Cell) เมอ่ื นาโลหะสองชนดิ ทแ่ี ตกต่างกนั เชน่ สงั กะสีกบั ทองแดงจุม่ ลงในสารละลายอเิ ลคโทรไลตโ์ ลหะทง้ั สองจะทาปฏิกริยาเคมกี บั สารละลายอเิ ลคโทรไลต์ โดยอเิ ลคตรอนจากทองแดงจะถกู ดดู เขา้ ไปในขว้ั ของสงั กะสี เมอ่ื ทองแดงขาดประจุลบจะเปลยี่ นความต่างศกั ยเ์ ป็นขว้ั บวกทนที ส่วนสงั กะสจี ะเป็น

ขว้ั ลบตามความต่างศกั ยน์ นั้ เอง การถ่ายเทอเิ ลคตรอนทเี่ กดิ ขนึ้ ซ่ึงเรียกวา่ มกี ารไหล ของกระแสไฟฟา้ นนั้ เอง และถา้ ปล่อยใหม้ กี ารไหลของกระแสไฟฟ้าเรอื่ ย ๆ จะปรากฏ วา่ แทง่ สงั กะสที เ่ี ป็นขว้ั ลบจะเกิดการสกึ กร่อยไปทลี ะนอ้ ย ส่วนแท่งทองแดงจะมี ฟองอากาศอยู่รอบ ๆ การทางานจะไม่เกิดขนึ้ อกี ต่อไป ไมส่ ามารถจ่ายไฟฟา้ ได้ เรา เรยี กวงจรแบบนวี้ ่า เซลลต์ าย (Dead Cell) - เซลลท์ ตุ ยิ ภมู ิ(Secondary Cell) เป็นเซลลท์ เ่ี มื่อใชไ้ ฟหมดแลว้ สามารถอดั ไฟใหม่ได้ โดยท่วั ไปจะมพี นื้ ทเี่ ป็นแผน่ โลหะใหญม่ ากเพือ่ ทาปฏกิ รยิ าเคมีมากท่สี ดุ ดงั นนั้ กระไฟ ก็จะมากตามพนื้ ที่โลหะ ระหวา่ งแผน่ ลบและแผน่ บวกจะมฉี นวนกนั้ ซึ่งอาจเป็นแกว้ พรุนซง่ึ สามารถใหส้ ารละลายอเิ ลคโทรไลตผ์ า่ นได้ ขวั้ บวกและขวั้ ลบท่ีต่อยดึ กบั ฝายาง ท่ีกน้ั กรดได้ และยงั มีรูสาหรบั เตมิ นา้ กล่นั ใหก้ บั สารละลายอเิ ลคโทรไลตไ์ ดอ้ ีกดว้ ย เพราะขณะทใี่ ชง้ านสารละลายจะระเหยไป และยงั เป็นทางปลอ่ ยกา๊ ซที่เกดิ จาก ขว้ั บวกไปสภู่ ายนอก แบตเตอรร์ ี่ (Battary) คอื เซลลท์ ุตยิ ภูมติ งั้ แต่สองเซลลม์ าตอ่ กนั เมอื่ ใชไ้ ฟหมดแลว้ สามารถอดั ไฟ ใหม่ไดอ้ ีก แบตท่วั ไปมกั จะมสี ามช่องหรอื หกช่องต่ออนกุ รมกนั แต่ละช่องจะไดไ้ ฟสองโวลท์ ถา้ 3 ช่องก็ได้ 6 โวลท์ เซลลไ์ ฟฟ้าชนิดนจี้ ะใหก้ ระแสไฟสงู กวา่ เซลลแ์ หง้ และใชไ้ ดน้ านกวา่ แบตเตอร่ี สว่ นมากเป็นชนดิ กรด แตม่ ีอกี ชนิดหนึ่ง คือ ชนิดด่าง ซงึ่ ขอ้ ดีบางอย่างที่ดกี วา่ ชนิดกรด เช่น ไม่กดั แบตเตอรี่ และตวั รถ แบตเตอรีท่ งั้ สองชนิดรวมเรียกว่า แบตเตอรเี่ ปี ยก หรือ แอคูมูเลเตอร์ เมื่อใชไ้ ฟหมดแลว้ สามารถอดั ไฟเขา้ ใหมไ่ ด้ ไฟฟา้ ที่เกิดจากความรอ้ น เครื่องมอื ที่ใชใ้ นการทดลองนเี้ รยี กวา่ เทอรโ์ มคปั เปิ ล ซ่งึ ประกอบดว้ ยทองแดงและแผน่ เหล็ก ติดกนั ตรงปลายของแท่งโลหะทงั้ สองมสี ายตอ่ ไปหาเครื่องมือวดั แรงดนั ไฟฟ้า เม่ือมคี วามรอ้ นเผา อเิ ลคตรอนจะไหลออกจากแผน่ ทองแดงผ่านโวลทม์ เิ ตอรก์ ลบั มายงั แผ่นเหล็กแลว้ ไหลวนเช่นเดิมตราบทย่ี งั รอ้ นอยู่ ซ่ึงสงั เกตจากเข็มโวลทม์ เิ ตอรจ์ ะเบนขนึ้ นน้ั แสดงวา่ มแี รงดนั ไฟฟา้ ไฟฟ้าทเ่ี กิดจากแสงสวา่ ง สารบางชนดิ เมอ่ื อยใู่ นทม่ี ดื จะไม่แสดงปฏกิ ริยาใด ๆ ออกมา แตเ่ มอื่ ถกู แสงแดดแลว้ สารนน้ั สามารถปล่อยอิเลคตรอนไดเ้ ป็นเวลาหลายสิบปี นกั วทิ ยาศาสตรพ์ ยายามทจี่ ะเปล่ียนแปลงพลงั งาน แสงแดดใหเ้ ป็นพลงั งานไฟฟ้า แต่ยงั นามาใชป้ ระโยชนไ์ ดน้ อ้ ยมาก เชน่ โฟโตวอลเทอกิ เซลล์ ซึ่ง ประกอบดว้ ยวตั ถวุ างเป็นชน้ั ๆ เม่อื ถูกกบั เมื่ออเิ ลคตรอนทเ่ี กิดขนึ้ จะวง่ิ จากดา้ นบนไปสโู่ วลทม์ เิ ตอรแ์ ลว้ ไหล กลบั มาชน้ั ล่าง เมอื่ ดเู ข็มโวลทม์ ิเตอรจ์ ะเหน็ ไดอ้ ยา่ งชดั เจนว่ามกี ระแสไฟฟ้าเกิดขนึ้ ยงั มหี ลอดอกี ชนดิ หน่ึง ท่ีเรยี กวา่ หลอดโฟโตวอลเทอิก เซลล์ ( อเิ ลคตรกิ อาย หรอื พี อี เซลล์ ) ซึ่งใชม้ ากในวงการอตุ สาหกรรม

ไฟฟา้ ที่เกดิ จากแรงกดดนั เม่ือเราพดู ในไมโครโฟน หรอื โทรศพั ทแ์ บบตา่ ง ๆ คลน่ื ของความแรงกดดนั ของพลงั งานเสยี งจะทา ใหแ้ ผน่ ของไดอะแฟรมเคล่ือนไหว ซึ่งแผน่ ไดอะแฟรมจะไปทาใหข้ ดลวดเคล่อื นทผี่ า่ นสนามแมเ่ หลก็ จงึ ทา ใหเ้ กดิ พลงั งานไฟฟ้าซง่ึ ถกู ส่งไปตามสายจนถงึ เคร่อื งรบั เพราะฉะนน้ั หลกั การก็คือเปลย่ี นคลืน่ แรงกดของ เสียงใหเ้ ป็นไฟฟา้ โดยตรงน่นั เอง ไฟฟ้าทเ่ี กิดจากอานาจแมเ่ หลก็ เม่อื นาแทง่ แมเ่ หล็กเคลื่อนทผี่ า่ นขดลวด หรือนาขดลวดเคล่ือนท่ีผ่านสนามแมเ่ หล็ก จะเกดิ แรงดนั ไฟฟ้าเหนีย่ วนาขนึ้ ในขดลวด และยงั สรุปไดอ้ กี วา่ - จานวนขดลวด ถา้ จานวนขดลวดมากกจ็ ะเกดิ แรงดนั ไฟฟา้ เหนย่ี วนามาก - จานวนเสน้ แรงแมเ่ หลก็ มจี านวนมากกจ็ ะเกดิ แรงดันไฟฟา้ เหนยี่ วนามาก - ความเรว็ ในการเคลื่อนที่ของแมเ่ หลก็ ถา้ เคลอ่ื นทเี่ รว็ ก็จะเกดิ ไฟฟ้าเพิ่มขนึ้ ซึ่งต่อมาไดน้ าหลกั การมาพฒั นาเป็นเคร่อื งกาเนดิ ไฟฟา้ ทราบมาแลว้ ว่า การทาใหแ้ รงดนั ไฟฟา้ นนั้ ทาไดห้ ลายวิธี และในทานองเดยี วกนั เมอ่ื มกี ระแสไหล ผ่านวตั ถใุ ด ๆ กต็ าม อาจทาใหเ้ กดิ ผลตา่ ง ๆ ดงั ตอ่ ไปนี้ 1. กระแสไฟฟา้ ทาใหเ้ กิดปฏกิ รยิ าเคมี เนื่องจากแรงระหว่างประจุไฟฟา้ เป็นแรงยึดเหนย่ี วทางเคมีของสารประกอบ กระแสไฟฟ้าสามารถ แยกสารประกอบออกมาในสภาวะปกติ เรยี กวา่ การอิเลคโตรไลซิส และนาหลกั การนีไ้ ปใชใ้ น การชุบโลหะ 2. กระแสไฟฟ้าทาใหเ้ กิดแรงดนั แรงกดดนั ท่ไี ปกระทากบั ผลกึ สามารถทาใหเ้ กิดแรงดนั ไฟฟา้ ได้ ในทางกลบั กนั เม่อื ป้อน แรงดนั ไฟฟ้าใหก้ บั ผลึก กจ็ ะทาใหผ้ ลกึ เกดิ การบิดงอได้ เนอื่ งจากไฟฟา้ จะทาใหเ้ กดิ แรงกระทาต่อ โครงสรา้ งของอะตอมและเปลยี่ นรูปร่างของผลกึ แผน่ ไดอะแฟรมจะเกิดการส่นั ทาใหเ้ กดิ คล่นื เสียง หูสามารถรบั ฟังได้ 3. กระแสไฟฟา้ ทาใหเ้ กิดความรอ้ น

จะเหน็ วา่ กระแสไฟฟา้ เมือ่ ไหลผ่านความตา้ นทานจะเกิดความรอ้ นขนึ้ ความรอ้ นจะมากหรอื นอ้ ย จะขนึ้ อยู่กบั ความตา้ นทาน โลหะทเี่ ป็นตวั นาทเ่ี ลวจะมคี ่าความตา้ นทานมาก เชน่ นโิ ครม เมอื่ มี กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นเขา้ ไปจะเกดิ ความรอ้ นขนึ้ ทาใหร้ อ้ นและแดง หลกั การนนี้ าไปใชท้ าเป็นเตา รดี เตาไฟฟา้ 4. กระแสไฟฟา้ ทาใหเ้ กิดแสงสวา่ ง เมอื่ กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นความตา้ นทานจะมคี วามรอ้ นก็สามารถเปลง่ แสงได้ การเปล่งของแสงก็ จะมีความรอ้ นเกิดขนึ้ ดว้ ย นีค่ อื หลกั การทางานของหลอดไส(้ Incandescent Lamp)และยงั นา หลกั การทางานเชน่ นมี้ าดดั แปลงเพื่อสรา้ งหลอดไฟฟา้ ทใ่ี หแ้ สงสว่างมาก ๆ ได้ เชน่ ( Fluorescent Lamp) เป็นหลอดท่ีใหแ้ สงนวล ภายในมีปรอทอยู่ เม่ือมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นจะแตกตวั เป็นไอออน และปล่อยแสงอลุ ตราไวโอเลต ซึ่งแสงนจี้ ะไปกระทบกบั สารพวกฟอสเฟอรท์ ่เี คลือบผวิ ของหลอด ไฟฟ้า ทาใหแ้ สงออกมาเป็นสีนวล 5. กระแสไฟฟา้ ทาใหเ้ กดิ อานาจแม่เหลก็ เม่ือผ่านกระแสไฟฟ้าเขา้ ส่ตู วั นาไฟฟ้าจะเกดิ สนามแมเ่ หลก็ ขนึ้ รอบ ๆ ตวั นานน้ั ถา้ ขดตวั นาใหเ้ ป็น ขดอย่รู อบแกนเหล็ก จะทาใหแ้ กนเหลก็ เหลก็ อนั นนั้ เป็นแมเ่ หล็กขนึ้ มาได้ จากหลกั การนมี้ าพฒั นา เป็น มอเตอรไ์ ฟฟ้า กระด่ิงไฟฟ้า และอปุ กรณค์ วบคมุ วงจรตา่ ง ๆ แรงดนั ไฟฟา้ แรงดนั ไฟฟ้ามหี นว่ ยเป็นโวลท์ ใชต้ วั ย่อวา่ V แรงดนั ไฟฟา้ 1 โวลท์ หมายถึง แรงดนั ทที่ าใหก้ ระแสไฟฟา้ 1 แอมแปรไ์ หลผา่ นเขา้ ไปในความตา้ นทาน 1 โอหม์ กระแสไฟฟา้ การไหลของอิเลคตรอนในตวั นาไฟฟ้านนั้ เรยี กวา่ กระแส มหี น่วยวดั เป็นแอมแปร์ ตวั ยอ่ A กระแส 1 แอมแปร์ คือ กระแสทีไ่ หลผ่านตวั นาไฟฟา้ สองตวั ท่วี างขนานกนั โดยมรี ะยะหา่ ง กนั 1 เมตร แลว้ ทาใหเ้ กดิ แรงในแตล่ ะตวั นา เทา่ กบั 2x10 นวิ ตวั ตอ่ เมตร ความตา้ นทานไฟฟ้า คือ การตา้ นทานการไหลของไฟฟา้ ซงึ่ มหี น่วยวดั เป็น โอหม์ คอื ความตา้ นทานต่อ กระแส 1 แอมแปรท์ ่ีไหลผา่ นอปุ กรณไ์ ฟฟา้ แลว้ ทาใหเ้ กิดกาลงั ไฟฟา้ 1 วตั ต์

ใบงาน แผนการเรยี นที่ 2 เรื่อง วิธีการกาเนิดแรงดนั ไฟฟา้ และผลท่ีไดร้ บั จากกระแสไฟฟ้า ตอนท่ี 1 จงตอบคาถามตอ่ ไปนี้ 1. การทดลองของนกั วิทยาศาสตร์ ชือ่ วอลตา เรยี กวา่ อะไร 2. ไฟฟา้ ในอากาศเป็นไฟฟ้าทีม่ ีประจแุ บบใด 3. การทดลองไฟฟ้าทเ่ี กดิ จากปฏิกรยิ าเคมี ระหวา่ งสงั กะสีกบั ทองแดง โลหะเป็นขวั้ ลบ 4. ถ่านไฟฉายหรอื เซลลแ์ หง้ ส่วนท่ีเป็นขว้ั บวกคอื ส่วนใด 5. แบตเตอรร์ ่จี วนจะหมดไฟ เราเตมิ อะไรลงในแบตเตอรร์ ี่ 6. การทดลองเทอรโ์ มคปั เปิล เป็นการทดลองไฟฟา้ ทเ่ี กิดจากอะไร 7. วงจรปอ้ งกนั ขโมยทาจาก โฟโตเซลล์ เป็นผลจากการเกดิ ไฟฟาดว้ ยวธิ ีใด 8. ผลท่ีไดจ้ ากการทดลองไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากแรงดนั ทาใหเ้ กดิ ส่งิ ประดิษฐช์ นดิ ใด 9. เขม็ เครอ่ื งเล่นจานเสยี งบางชนดิ ไดห้ ลกั การมาจากการเกดิ ไฟฟ้าดว้ ยวิธีใด 10. ไฟฟา้ ในขดลวดสนามแมเ่ หลก็ จะเกิดขนึ้ ไดม้ าหรือนอ้ ยขนึ้ อยู่กบั อะไร ตอนที่ 2 ข้อความต่อไปน้ีถกู หรอื ผดิ 1. ความตา้ นทานไฟฟ้า 1 โอหม์ ทาใหเ้ กดิ กระแสไฟฟา้ 1 แอมแปร์ 2. ความตา้ นทานไฟฟ้า เปรียบไดก้ บั ถงั เกบ็ นา้ ของการประปา 3. แรงดนั ไฟฟา้ หมายถึง แรงท่ีทาใหก้ ระแสไฟฟา้ เคลื่อนที่ไปตามตวั นา 4. แรงดนั ไฟฟา้ 1 โวลท์ คอื แรงท่ีทาใหก้ ระแสไฟฟา้ 1 แอมแปร์ ไหลผา่ นความตา้ นทาน 1 โอหม์

เอกสารประกอบการเรยี น แผนการเรียนท่ี 3 เรอื่ ง ชนดิ ของไฟฟา้ และระบบไฟฟา้ ชนดิ ของไฟฟ้า ไฟฟา้ เกิดขนึ้ ไดจ้ ากแหล่งกาเนดิ หลาย ๆ แบบ ซงึ่ แบ่งไดใ้ หญ่ ๆ ไดด้ งั นี้ 1. ไฟฟา้ สถิต ( Static Electricity ) 2. ไฟฟา้ กระแส ( Current Electricity ) ไฟฟ้าสถติ ( Static Electricity ) ไฟฟ้าสถติ คือ ไฟฟ้าทเ่ี กดิ จากการเสียดสีเมอื่ เอาวตั ถุบางอย่างมาถกู นั จะทาใหเ้ กิดพลงั งานขนึ้ ซ่ึงพลงั งานนสี้ ามารถดดู เศษกระดาษหรือฟางเบา ๆ ได้ เช่น เอาแทง่ ยางแข็งถกู บั ผา้ สกั หลาด พลงั งานท่ี เกดิ ขนึ้ ในวตั ถเุ หลา่ นเี้ รยี กว่า ประจไุ ฟฟ้าสถิต เมอื่ เกิดประจไุ ฟฟา้ แลว้ วตั ถุท่ีเกิดไฟฟา้ นน้ั จะเกบ็ ประจไุ ว้ แตใ่ นที่สดุ ประจไุ ฟฟา้ จะถ่ายเทไปจนหมด วตั ถทุ ี่เกดิ ประจุไฟฟ้าไวน้ นั้ จะคลายประจไุ ฟฟา้ อยา่ งรวดเรว็ เม่ือ ต่อลงดนิ ประจไุ ฟฟา้ ทเี่ กดิ ขนึ้ มอี ยู่ 2 ชนดิ คือ ประจบุ วก และประจุลบ คณุ สมบตั ิของประจุไฟฟ้า คอื ประจุชนดิ เดียวกนั จะผลกั กนั ประจุไฟฟา้ ตา่ งชนดิ กนั จะดดู กนั ไฟฟ้ากระแส ไฟฟ้ากระแส คอื การไหลของอิเลคตรอนภายในตวั นาไฟฟา้ จากทห่ี นึ่งไปยงั อีกทห่ี นึ่ง เชน่ ไหล จากแหล่งกาเนดิ ไปสแู่ หล่งทตี่ อ้ งการใชก้ ระแสไฟฟา้ ซึ่งกอ่ ใหเ้ กดิ การเปลีย่ นรูปของกระแสไฟฟา้ แบบต่าง ๆ ตามประเภทของอปุ กรณก์ ารใชง้ าน ไฟฟา้ กระแสแบ่งได้ 2 ชนดิ คอื 1. ไฟฟากระแสตรง ( Direct Current or D.C ) เป็นไฟฟา้ ที่มีทศิ ทางการไหลไปในทางเดยี ว ตลอดระยะเวลาที่วงจรไฟฟ้าปิด กล่าวคอื กระแสไฟฟ้าจะไหลจากขวั้ บวกภายในแหลง่ กาเนิด ผา่ นจาก ขวั้ บวกจะไหลผ่านตวั ตา้ นทานหรอื โหลด ผ่านตวั นาแลว้ ยอ้ นกลบั เขา้ แหลง่ กาเนิดทข่ี ว้ั ลบ วนเวียนเป็นทาง เดยี วเป็นเชน่ นตี้ ลอดเวลา การไหลของไฟฟ้ากระแสตรงนี้ แหลง่ กาเนดิ ที่รจู้ กั กนั ดี คือ ถ่านไฟฉาย ไดนาโม ดซี ี เยนเนอเรเตอร์ เป็นตน้ ไฟฟา้ กระแสตรงแบง่ เป็น 2 ประเภท คือ

1.1 ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทสม่าเสมอ (Steady D.C) เป็นไฟฟา้ กระแสตรงอนั แทจ้ รงิ คอื มีกระแสไฟฟา้ ไหลอย่างสมา่ เสมอตลอดไป ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทนไี้ ดม้ าจาก แบตเตอร่ี และถ่านไฟฉาย 1.2 ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทไมส่ มา่ เสมอ (Pulsatig D.C) เป็นไฟฟ้ากระแสตรงทเ่ี ป็น ชว่ งคลื่นไมส่ ม่าเสมอ ไฟฟ้ากระแสตรงชนดิ นไี้ ดม้ าจากเครือ่ งไดนาโม หรอื วงจรเรียง กระแส (เรคติไฟ) คณุ สมบตั ขิ องไฟฟ้ากระแสตรง 1. กระแสไฟฟา้ ไหลไปทศิ ทางเดยี วตลอด 2. มีค่าแรงดนั ไฟฟา้ เป็นบวกเสมอ 3. สามารถเก็บประจไุ วใ้ นเซลลห์ รือแบตเตอร่ไี ด้ ประโยชนข์ องไฟฟ้ากระแสตรง 1. ใชใ้ นการทดลองปฏิกรยิ าเคมี 2. ใชเ้ ช่ือมโลหะและตดั แผ่นเหล็ก 3. ทาใหเ้ หล็กมีอานาจแม่เหลก็ 4. ใชใ้ นการประจุกระแสไฟฟา้ เขา้ แบตเตอรี่ 5. ใชใ้ นวงจรอเิ ลคทรอนคิ ส์ 2. ไฟฟ้ากระแสสลบั (Alternating Current or A.C) เป็นไฟฟ้าทม่ี กี ารไหลกลบั ไปกลบั มา ทง้ั ขนาดของกระแสและแรงดนั ทไี่ ม่คงท่ี เปล่ยี นแปลงอย่เู สมอ เร่มิ ท่ีกระแสไฟฟ้าจะไหลจาก แหล่งกาเนดิ จากศนู ยแ์ ลว้ ค่อย ๆ เพิ่มขนึ้ เรือ่ ยจนขนึ้ ไปสงู สดุ ในเฟสทเี่ ป็นบวกแลว้ มนั จะคอ่ ย ๆ ลดลงมาเป็นศนู ยอ์ กี ต่อจากนนั้ มนั จะไหลจากแหล่งกาเนดิ ลงไปเรอื่ ย ๆ จนถงึ ลบตา่ สดุ ในเฟส ท่เี ป็นลบ แลว้ แลว้ ค่อย ๆ เพ่ิมขนึ้ เรื่อย ๆ จนกลบั มาเป็นศนู ยต์ ามเดมิ อกี เรยี กวา่ 1 รอบ ( Cycle ) ความถี่ หมายถงึ จานวนลกู คลื่นไฟฟ้าสลบั ทเ่ี ปลย่ี นแปลงภายใน 1 วินาที คุณสมบัติของไฟฟ้ากระแสสลับ 1. สามารถส่งไปในท่ไี กล ๆ ไดด้ ี กาลงั ไมต่ ก 2. สามารถแปลงแรงดนั ใหส้ งู หรือต่าไดต้ ามความตอ้ งการ โดยใชห้ มอ้ แปลง ประโยชนข์ องไฟฟ้ากระแสสลบั 1. ใชก้ ลบั ระบบแสงสวา่ งไดด้ ี 2. ประหยดั ค่าใชจ้ ่าย และผลิตงา่ ย 3. ใชก้ บั เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าทตี่ อ้ งการใชก้ าลงั มาก 4. ใชก้ บั เคร่อื งเชอื่ ม 5. ใชก้ บั เคร่ืองอานวยความสะดวกและอปุ กรณไ์ ฟฟา้ ไดเ้ กอื บทกุ ชนดิ

ระบบไฟฟ้ากระแสสลับท่ใี ช้ตามอาคารบา้ นเรอื น ตามปกติโรงงานไฟฟา้ จะผลิตไฟฟ้าขนึ้ มาดว้ ยแรงดนั ระดบั หนึ่ง เชน่ 13,000 โวลท์ หลงั จากนนั้ ก็ จะแปลงแรงดนั ไฟฟ้าใหส้ งู ขนึ้ 230,000 โวลท์ ทง้ั นเี้ พอื่ ลดแรงดนั ตกในสายและประหยดั ค่าใชจ้ ่าย ปลายทาง แทนทจี่ ะสง่ ไปใหผ้ บู้ โิ ภค 220 โวลทเ์ ลย แลว้ ส่งไปพกั ไวท้ สี่ ถานยี ่อยหรอื สบั -สเตช่นั เพ่อื ลด แรงดนั ใหต้ ่าลงเป็น 12,000 โวลท์ กอ่ นทีจ่ ะสง่ ไปตามตาบล หมบู่ า้ น เม่ือถงึ จุดใชง้ าน หมอ้ แปลงทอ่ี ยู่ตาม เสาไฟฟ้ากก็จะลดแรงดนั สงู นน้ั ใหเ้ หลอื 220 โวลท์ เพอ่ื ใชใ้ นบา้ นพกั อาศยั ต่อไป ไฟฟ้าทเี่ ราใชก้ นั ตามบา้ นเรอื นเป็นไฟฟ้ากระแสสลบั ขนาด 220 โวลท์ โดยมคี วามถี่สลบั เฟสบวก ลบ 50 ครง้ั ตอ่ วินาที หรอื เราเรียกวา่ ความถ่ี 50 เฮิรตซ์ ( 50 HZ) โดยรูปรา่ งสญั ญาญไฟฟ้าจะอยู่ใน ลกั ษณะของ ไซนเ์ วฟ (Sine Wave) อย่างไรกต็ ามบางประเทศระบบไฟฟา้ อาจไม่ใช่แบบทบ่ี า้ นเราใชก้ นั อยู่ อยา่ งเชน่ อเมริกาหรือแถบยุโรปบางประเทศใชไ้ ฟ 117 โวลท์ 60 เฮริ ตซ์ ญี่ป่นุ ใชไ้ ฟ 100 โวลท์ 60 เฮิรตซ์ หรอื อกี หลายประเทศใชไ้ ฟ 110 โวลท์ 60 เฮริ ตซ์ การท่ีโรงงานไฟฟ้าตอ้ งการส่งกระแสไฟฟ้ามาใหผ้ ใู้ ชไ้ ฟตามบา้ นไดอ้ ย่างมีประสทิ ธิภาพ ทงั้ นเี้ พอ่ื ไมใ่ หเ้ กดิ การสญู เสียในสาย กระทาไดโ้ ดยการแปลงไฟใหส้ งู ขนึ้ การแปลงไฟใหส้ งู นนั้ จะทาใหร้ ะดบั กระแส ตา่ ลง ซึ่งไฟทีแ่ ปลงขนึ้ เราเรียกวา่ ไฟฟ้าแรงสงู ถูกสง่ ไปสถานีจา่ ยไฟ สถานีจา่ ยไฟจะใชห้ มอ้ แปลงแปลง ไฟฟ้าใหต้ ่าลงไม่ใหเ้ ป็นอนั ตรายต่อผใู้ ชไ้ ฟฟา้ ทใี่ ช้ ๆ กนั พอสรุปไดด้ งั นี้ 1. ระบบ 220 โวลท์ เฟสเดย่ี ว (220 v Single Phase) เป็นระบบไฟฟ้าทใ่ี ชก้ นั ตามบา้ นเรอื นท่วั ไป โดยสายไฟจะมี 2 เสน้ เสน้ หนึง่ จะเป็น Hot หรอื Line ( L ) อีกสายจะเป็น Neutral ( N ) สาย ไลนเ์ ป็นสายทม่ี ไี ฟฟ้า สว่ นสายนิวตรอน(N) เป็นสายดินทต่ี อ่ ไวต้ ง้ั แต่ตอนทอ่ี อกมาจากหมอ้ แปลงของไฟฟ้าแลว้ 2. ระบบ 220 โวลท์ 3 เฟส 3 สาย (220 V 3 Phase 3 wires )เป็นระบบท่ีมแี รงเคลือ่ นไฟฟ้าไม่ว่า จะวดั เทยี บเสน้ ใดกบั เสน้ ใดจะได้ 220 โวลทห์ มด ทงั้ 3 เสน้ จะเป็นสายไลน์ ( L ) ทง้ั หมด แบบ นจี้ ะมใี ชใ้ นโรงงาน จากความไม่ปลอดภยั นเี้ องงทาใหว้ ศิ วกรมองเหน็ อนั ตรายทจ่ี ะเกิดขนึ้ ดงั นนั้ จึงทากราวดห์ รือตอ่ ลงดินไวเ้ สยี หนง่ึ เฟส อย่างไรก็ตามแมว้ า่ จะปลอดภยั ขนึ้ แต่ สายไฟฟา้ ทเ่ี อาไปใชง้ านกเ็ หลือเพยี ง 2 เฟสเท่านนั้ และทส่ี าคญั เฟสทเี่ อาลงกราวดจ์ ะตอ้ งรบั กระแสมากกว่าเสน้ อื่น นน้ั คือขนาดจะตอ้ งโตนน้ั เอง 3. ระบบ 380 โวลท์ 3 เฟส 4 สาย ( 380 V 3 Phase 4 wires) เป็นระบบที่แพรห่ ลายใน ปัจจบุ นั ไม่ว่าจะเป็นในภาคอตุ สาหกรรมท่วั ไป เป็นระบบทสี่ ามารถจดั สมดลุ ทางกระแสไดง้ ่าย แรงเคล่ือนไฟฟ้าระหว่างเฟสกบั เฟสมคี ่า 380 โวลทท์ งั้ 3 เฟส ส่วนสายท่ี 4 เป็นสายทเ่ี รียกว่า นวิ ตรอน (N) ซึง่ เป็นเสน้ กราวดท์ ตี่ ่อลงดนิ ตรงตาแหนง่ ทต่ี ดิ ตง้ั หมอ้ แปลง แรงเคลือ่ นไฟฟ้า ระหวา่ งเฟสกบั นิวตรอนจะวดั ไดเ้ ท่ากบั 220 โวลทพ์ อดี ถา้ เราจะเอาเฟสใดเฟสหนง่ึ ไปใชง้ านก็

จะไดไ้ ฟ 220 โวลท์ เป็นการสะดวกต่อการใชง้ านโดยจะใชเ้ ฟสใดกบั กราวดก์ ็ไดท้ ง้ั นน้ั การจดั สมดลุ กระแสไฟฟ้าสามารถกระทาไดโ้ ดยสะดวก ทง้ั ยงั ชว่ ยลดภาระใหท้ างการไฟฟ้าอีกทาง หน่งึ ดว้ ย 4. ระบบไฟฟ้า 380 โวลท์ 3 เฟส 4 สาย ( 380 V 3 Phase 3 Wires) ระบบนคี้ ลายกบั ระบบ 4 สาย เพียงแตต่ ดั สายนวิ ตรอนออกเทา่ นน้ั เอง สว่ นมากจะใชใ้ นระบบของโรงงาน ใบงาน แผนการเรยี นที่ 3 เรอ่ื ง ชนิดของไฟฟา้ และระบบไฟฟา้ ขอ้ ความต่อไปนีถ้ กู หรือผดิ 1. ไฟฟ้ากระแสตรงสามารถแปลงแรงดนั ได้ 2. ไฟฟ้ากระแสตรงมที ิศทางการไหลไปในทางเดียวกนั ตลอดเวลา 3. เมอื งไทยใชก้ ระแสไฟฟา้ 110 โวลท์ 50 เฮิรตซ์ 4. ตามหลกั วิชา หลอดไฟฟ้าท่ีเราเหน็ สวา่ งนนั้ มนั ตดิ ๆ ดบั ๆ ตลอดเวลา ตามความถไ่ี ฟฟา้ 50 เฮริ ตซ์ 5. หลอดไฟฟา้ กระแสสลบั ใชก้ บั กระแสตรงได้ 6. ไฟฟา้ กระแสตรงไม่จาเป็นตอ้ งมาจากถ่านไฟฉายเสมอไป 7. ไฟฟ้าท่ใี ชใ้ นวงจรอิเลคทรอนิคส์ เป็นกระแสตรง 8. ไฟฟ้าสถติ นามาใชง้ านอย่างกระแสตรงได้ 9. ไฟฟ้ากระแสตรงมีประโยชนใ์ นการชารจ์ แบตเตอรี่ 10. ประจไุ ฟฟา้ มอี ยู่ 3 ชนิด คอื ประจุบวก ประจลุ บ และประจทุ ี่เป็นกลาง

เอกสารประกอบการเรียน แผนการเรียนที่ 4 เร่ือง สอ่ื และฉนวนไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าเบือ้ งต้น กฎของโอหม์ และการต่อวงจรไฟฟ้าแบบตา่ ง ๆ สื่อและฉนวนไฟฟ้า (Conductor & Insulator) วตั ถทุ ่ียอมใหอ้ เิ ลก็ ตรอนเป็นจานวนมากเคล่อื นทีผ่ ่านไปไดอ้ ยา่ งอสิ ระ เรยี กวา่ “ตัวนา” (Conductor) สายทองแดงเป็นตวั นาไดด้ ี เพราะแรงดงึ ดดู ระหว่างอิเลก็ ตรอนกบั นวิ เคลยี สมนี อ้ ย วตั ถทุ ยี่ อม ใหอ้ ิเล็กตรอนเคลอื่ นที่ผา่ นไดเ้ ป็นจานวนมากนี้ เมือ่ ไดร้ บั พลงั งานเลก็ นอ้ ยจะเป็นตวั นาไฟฟ้าทดี่ ี เป็นวตั ถทุ ี่ มคี วามตา้ นทานต่อการไหลของอิเลก็ ตรอนหรอื กระแสไฟฟ้านอ้ ยน่นั เอง ฉนวน (Insulator) คือ สารที่อเิ ล็กตรอนหลดุ เป็นอสิ ระไดย้ าก เชน่ แกว้ ไมกา้ ยาง เป็นตน้ ซึ่งจะมี แรงดึงดดู ระหว่างอเิ ลก็ ตรอนกบั นิวเคลยี สมากกวา่ วตั ถุทเ่ี ป็นตวั นา โดยตอ้ งมพี ลงั งานจานวนมากมากระทา จงึ เกิดอิเล็กตรอนอิสระหลดุ ว่งิ ไปได้ ซ่ึงอาจเรียกอีกอย่างหน่ึงไดว้ า่ ตวั นาท่ีเลว สารก่งึ ตวั นา (Semi Conductor) เป็นสารซึ่งจะนาไฟฟา้ ไดด้ ีกวา่ ฉนวน แต่จะไมด่ เี ทา่ ตวั นา เชน่ เยอรมนั เนยี ม ซิลกิ อน ซิลเิ นียม เป็นตน้ ในงานไฟฟา้ จะตอ้ งใชต้ วั นาทด่ี เี ป็นสายตวั นาไฟฟ้า และใชฉ้ นวนเป็นเครอ่ื งมือปอ้ งกนั การร่วั ไหล ของไฟฟา้ ไมใ่ หอ้ อกจากสายตวั นา ฉะนน้ั จงึ สรุปไดว้ ่า ตัวนาไฟฟ้าหรือสือ่ ไฟฟ้า หมายถงึ สารหรือวตั ถทุ ย่ี อมใหก้ ระแสไฟฟ้าไหล ผา่ นได้ ตวั อย่างเชน่ เงนิ ทองแดง อะลมู เิ นียม สงั กะสี ทองเหลอื ง นเิ กิล ถา่ น และนา้ ผสมกรด เป็นตน้ สว่ น ฉนวนไฟฟ้า หมายถงึ สารหรอื วตั ถทุ ไ่ี มย่ อมใหก้ ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น ตวั อยา่ งเชน่ แกว้ ยาง ไมกา้ กระเบือ้ ง กระดาษ แอสเบสทอส เบคาไลท์ ไมแ้ หง้ อากาศบริสทุ ธ์ิ และนา้ กลน่ั เป็นตน้ และสารก่ึงตวั นา

หมายถึง สารท่ีมคี ณุ สมบตั เิ ป็นไดท้ ง้ั ตวั นาและฉนวน ซง่ึ จะนาไปใชใ้ นการทาไดโอด และทรานซิสเตอร์ เชน่ เยอรมนั เนียม ซลิ ิกอน และซลิ เิ นยี ม เป็นตน้ วงจรไฟฟ้า (Electric Circuit) วงจรไฟฟา้ คือ การตอ่ ไฟฟา้ สาหรบั นาไปใชง้ านตามลกั ษณะงานในรูปแบบตา่ ง ๆ กนั วงจร เบือ้ งตน้ ของทางไฟฟ้าจะตอ้ งประกอบขนึ้ ดว้ ย (1) แหล่งจ่ายกาลังไฟฟ้า เช่น ถา่ นไฟฉาย แบตเตอรี่ ไดนาโม ไฟฟา้ จากโรงไฟฟ้า เป็นตน้ (2) สายตวั นา ซ่งึ ก็คอื สายไฟฟ้าน่นั เอง สว่ นมากใชท้ องแดงทาเป็นสายตวั นา (3) อปุ กรณท์ ี่ใช้ ซงึ่ เรียกวา่ ตวั ตา้ นทานหรอื โหลด (Load) เชน่ หลอดไฟฟา้ ต่าง ๆ พดั ลม ตเู้ ยน็ วิทยุ โทรทศั น์ เป็นตน้ (4) สวติ ช์ (Switch) เป็นอปุ กรณไ์ ฟฟา้ สาหรบั ตดั หรือตอ่ วงจรใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลหรอื หยุดไหล สวติ ชป์ ระกอบดว้ ยชนิ้ โลหะตวั นาสองชนิ้ สามารถทจี่ ะสมั ผสั กนั หรือแยกออกจากกนั ได้ เรยี กวา่ คอนแทค (Contact) เมื่อคอนแทคแตะกนั กระแสไฟฟ้าจะไหลในวงจร และเมอื่ คอนแทคทงั้ สองแยกออก จากกนั กระแสไฟฟ้าจะหยดุ ไหล กระแสไฟฟา้ ไหลในวงจรเม่อื ตอ่ วงจรครบหรือเรยี กว่า วงจรปิ ด ถา้ ทใี่ ดทห่ี นึง่ ขาดวงจร เชน่ สายเชอื่ มโยงอาจจะชารุดขาดหรือขวั้ ตอ่ สายไมแ่ นน่ หรอื โหลดขาด เป็นตน้ กท็ าใหก้ ระแสไฟฟา้ ไหล ไม่ครบวงจรซ่ึงกระแสไฟฟา้ ก็จะหยุดไหล หรอื เรียกว่า วงจรเปิ ด กฎของโอหม์ (Ohm’s Law) ในวงจรไฟฟา้ ใด ๆ จะประกอบดว้ ยสว่ นสาคญั 3 ส่วน คอื แหล่งจา่ ยพลงั งานตวั นาไฟฟ้า และตวั ตา้ นทานหรอื อปุ กรณไ์ ฟฟ้าทจ่ี ะใสเ่ ขา้ ไปในวงจรไฟฟา้ นนั้ ๆ เพราะฉะนนั้ ความสาคญั ของวงจรทจี่ ะตอ้ ง คานงึ ถึงเมอ่ื มกี ารตอ่ วงจรไฟฟ้าใด ๆ เกดิ ขนึ้ คอื ทาอย่างไรจึงจะไม่ใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลผา่ นเขา้ ไปในวงจร มากเกนิ ไป ซึง่ จะทาใหอ้ ปุ กรณไ์ ฟฟา้ ชารุดเสยี หาย หรอื วงจรไหมเ้ สยี หายได้ ยอรจ์ ซี โอหม์ นกั วิทยาศาสตรช์ าวองั กฤษ ใหค้ วามสาคญั ของวงจรไฟฟ้าและสรุปเป็นกฎออกมา ดงั นี้ คือ 1. ในวงจรใด ๆ กระแสไฟฟ้าทไ่ี หลในวงจรนน้ั จะเป็นปฏภิ าคโดยตรงกบั แรงดนั ไฟฟ้า I (กระแสไฟฟ้า)  E (แรงดันไฟฟ้า) 1

2. ในวงจรใด ๆ กระแสไฟฟา้ ทีไ่ หลในวงจรนน้ั จะเป็นปฏิภาคโดยกลบั กบั ความตา้ นทาน ไฟฟ้า I  1 (ความต้านทานไฟฟ้า) 2 R เมื่อรวมความสมั พนั ธท์ ง้ั 2 เขา้ ดว้ ยกนั และเมอื่ K เป็นค่าคงที่ของตวั นาไฟฟา้ จะไดส้ ตู ร I 1 R I = K1 R (เพราะว่า K = 1)  I E R  หมายถงึ แปรผนั K หมายถึง ค่าคงที่ ถา้ ใหค้ วามตา้ นทานไฟฟ้าเทา่ เดมิ ต่ออยู่กบั วงจรใด ๆ แรงดนั ไฟฟา้ ท่ีเพม่ิ ขนึ้ จะทาใหก้ ระแสไฟฟา้ เพม่ิ ขนึ้ ตามความสมั พนั ธซ์ ง่ึ กนั และกนั เช่น แรงดนั ไฟฟา้ 10 โวลต์ ไฟฟา้ กระแสตรงตอ่ อย่กู บั ความ ตา้ นทานไฟฟา้ 20 โอหม์ จะมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผ่านวงจร 1 แอมแปร์ แต่ถา้ เปลยี่ นแรงดนั ไฟฟา้ 40 โวลต์ กระแสไฟฟ้าก็จะเพิ่มขนึ้ ตามทนั ที หรือในทานองเดียวกนั ถา้ ความตา้ นทาไฟฟา้ เปลย่ี นแปลงไป แรงดนั ไฟฟ้าคงท่ี กระแสไฟฟา้ จะเปลย่ี นแปลงตามไปดว้ ย คือ ความตา้ นทานไฟฟ้าเพมิ่ ขึน้ กระแสไฟฟ้าท่ไี ดจ้ ะลดลง ความตา้ นทานไฟฟา้ ลดลง กระแสไฟฟ้าทไ่ี ดจ้ ะเพ่มิ ขนึ้ การนากฎของโอหม์ ไปใชง้ าน

กระแสไฟฟ้า (I) = แรงดนั ไฟฟา้ (E) . ความตา้ นทานไฟฟ้า (R) การเปลย่ี นหน่วย โวลต์ โอหม์ แอมแปร์ 1,000,000 โวลต์ = 1 เมกะโวลต์ 1,000 โวลต์ = 1 กิโลวตั ต์ 1 โวลต์ = 1,000 มลิ ลโิ วลต์ 1 โวลต์ = 1,000,000 ไมโครโวลต์ 1,000,000 โอหม์ = 1 เมกะโอหม์ 1,000 โอหม์ = 1 กโิ ลโอหม์ 1 โอหม์ = 1,000 มลิ ลิโอหม์ 1 โอหม์ = 1,000,000 ไมโครโอหม์ 1 แอมแปร์ = 1,000 มลิ ลิแอมแปร์ 1 แอมแปร์ = 1,000,000 ไมโครแอมแปร์ ขอ้ ควรสังเกต เมกะ กิโล เป็นหน่วยที่สงู กว่าหน่วย 1 และตอ้ งคณู ดว้ ย 1,000 และ 1,000,000 ตามลาดบั มิลลิ ไมโคร เป็นหน่วยทตี่ ่ากวา่ หนว่ ย 1 ถา้ ตอ้ งการทาใหเ้ ป็นหนว่ ยงานปกตติ อ้ งหารดว้ ย 1,000 และ 1,000,000 ตามลาดบั เชน่ กนั ข้อควรสังเกตในทางปฏบิ ตั ิจรงิ (1) หนว่ ยท่ีสงู กวา่ ทีม่ ใี ชอ้ ยู่บ่อย ๆ จะพบแต่ โวลต์ โอหม์ และวตั ต์ สว่ นแอมแปรไ์ มค่ ่อย จะมกี ารใชม้ าก (2) หน่วยทเี่ ลก็ กว่าทีม่ ใี ชอ้ ยู่บอ่ ย ๆ คือ แอมแปรแ์ ละโวลตเ์ ทา่ นน้ั ส่วนโอหม์ ไมม่ คี วาม จาเป็นทจ่ี ะตอ้ งทาใหล้ ะเอยี ดมาก ๆ (3) ในการศกึ ษากฎของโอหม์ จะตอ้ งจากฎหรือความสมั พนั ธใ์ หแ้ มน่ ยา เพราะจะมีใหใ้ ช้ อยเู่ สมอในวงจร ไฟฟา้ กระแสตรงท่วั ๆ ไป การจากฎท่ีน่าจะทาใหจ้ าง่ายขนึ้ คอื เขยี นเป็นวงกลม E IR

(4) ในการทาความเขา้ ใจเกี่ยวกบั เร่อื งนี้ อาจเปรียบเทยี บกบั การไหลของนา้ ในทอ่ หรือ แท็งก็นา้ ได้ เมือ่ พจิ ารณาเก่ยี วกบั ตวั แปร ถา้ หน่วยท่ีไดม้ าไม่ตรงกบั หน่วยปกติ ตอ้ งเปลยี่ นมาใหอ้ ยู่ใน หนว่ ยปกติ คอื โวลต์ โอหม์ แอมแปรเ์ สียก่อน จงึ จะนาไปคานวณได้ การตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบตา่ ง ๆ ตามปกตวิ งจรไฟฟา้ ใด ๆ จะมคี วามเปล่ยี นแปลงและคณุ สมบตั ติ อ่ กระแสไฟฟ้า แรงดนั ไฟฟ้า แตกตา่ งกนั ไปตามแตว่ ธิ ีการต่อวงจรนนั้ ๆ และตามการเปล่ยี นแปลงตวั ตา้ นทานหรืออปุ กรณไ์ ฟฟา้ นน้ั ๆ ดว้ ย ซงึ่ เรามวี ธิ กี ารตอ่ วงจรไฟฟา้ ไดเ้ ป็น 3 แบบ คือ 1. วงจรอนุกรม (Series Circuit) 2. วงจรขนาน (Parallel Circuit) 3. วงจรผสม (Compound Circuit) วงจรอนุกรม (Series Circuit) วงจรอนุกรม เป็นวงจรท่ีตอ่ ตวั ตา้ นทานแบบอนกุ รม (อนั ดบั ) โดยเอาปลายดา้ นหน่ึงต่อกบั ปลายอีกดา้ นหน่ึงไปเรื่อย ๆ ดงั นนั้ จะเหน็ ไดว้ า่ การต่อตวั ตา้ นทานแบบนจี้ ึงมีกระแสไฟฟ้าไหลไปทางเดยี วและผา่ น ตวั ตา้ นทานแต่ละตวั โดยลาดบั ดงั นนั้ เราจงึ สรุปไดว้ ่า (1) ความตา้ นทานรวมของวงจรเท่ากบั ค่าของตวั ตา้ นทานย่อยทง้ั หมดรวมกนั (2) กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรเท่ากนั ตลอดหรอื กระแสไฟฟา้ ทไ่ี หลผ่านจุดแตล่ ะจุดใน วงจรมีคา่ เดยี วกนั (3) แรงดนั ไฟฟา้ ทตี่ กครอ่ มตวั ตา้ นทานแตล่ ะตวั รวมกนั เทา่ กบั แรงดนั ไฟฟา้ ทีป่ อ้ นใหก้ บั วงจร การหาความตา้ นทานรวม รวม ตามบทสรุปคา่ ความตา้ นทานรวมทง้ั หมดของวงจร มคี ่าเท่ากบั คา่ ของความตา้ นทานแต่ละตวั รวมกนั เพราะฉะนน้ั จงึ ไดส้ ตู รวา่

Rt = R1 + R2 + R3 + ….. Rn Rt = คา่ ความตา้ นทานรวมของวงจร (t = total) R1 = ค่าความตา้ นทานทีก่ าหนดใหต้ วั ทหี่ นงึ่ R2 = ค่าความตา้ นทานตวั ทส่ี อง R3 = คา่ ความตา้ นทานตวั ที่สาม Rn = คา่ ความตา้ นทานตวั ที่ n กระแสในวงจรอนุกรม กระแสไฟฟ้าในวงจรอนุกรมทกุ ๆ จุดจะมคี า่ เป็นค่าเดยี วกนั เพราะเหตทุ ว่ี ่ากระแสไฟฟ้าจะไหลจาก ขวั้ บวกของแบตเตอรี่ ผ่านตวั ตา้ นทานแตล่ ะตวั จดุ ท่กี ระแสไฟฟ้าไหลเขา้ จะเท่ากบั ท่ีกระแสไฟฟ้าไหลออก จนกระท่งั ไหลกลบั เขา้ สวู่ งจรทางขวั้ ลบ เป็นการครบวงจร ถา้ เป็นไปไดต้ ามบทสรุปจะไดก้ ระแสไฟฟ้าทไี่ หล ในวงจรเท่ากบั 1 แอมแปร์ แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมในวงจรอนุกรม ตามบทสรุปท่วี ่า แรงดนั ไฟฟา้ ตกคร่อมตวั ตา้ นทานแตล่ ะตวั รวมกนั จะเทา่ กบั แรงดนั ของแหลง่ จา่ ย ตวั ตา้ นทาน 3 ตวั คอื 2,4 และ 6 โอหม์ ตามลาดบั ต่ออยู่กบั แหลง่ จา่ ยไฟตรง 12 โวลต์ ยอ่ มมแี รงดนั ไฟฟา้ ตก คร่อมไมเ่ ท่ากนั ตวั ท่ีมคี า่ มากยอ่ มมีแรงดนั ไฟฟ้าตกคร่อมมาก เรานากฎของโอหม์ มาพิสจู นไ์ ดด้ งั นี้

จากกฎของโอหม์ E = IxR หาแรงดนั ตกครอ่ มของ R t = จะได้ E1 = I x R1 และเนื่องจากกระแสเทา่ กบั 1 A  E1 = 1 x 2 = 2V ในทานองเดยี วกนั จะได้ E2 = 1 x 4 = 4V และ E3 = 1 x 6 = 6V ดงั นนั้ รวมแรงดนั ทง้ั หมดได้ = 2+4+6 = 12 V ซ่ึงจะเหน็ ไดว้ ่าเท่ากบั แหลง่ กาเนดิ หรอื แหล่งจา่ ยพอดี หมายเหตุ : ในทานองคลา้ ย ๆ กนั สามารถนาแบตเตอรห่ี รอื ถ่านไฟฉายมาตอ่ อนุกรมกนั ได้ เพือ่ เพมิ่ แรงดนั ไฟฟา้ เชน่ ถ่านไฟฉายธรรมดา 3 กอ้ น จะรวมกนั ไดเ้ ป็น 4.5 โวลต์ หรอื 2 กอ้ นรวมกนั ไดเ้ ป็น 3 โวลต์ เป็นตน้ วงจรขนาน วงจรขนาน เป็นวงจรท่ีมกี ระแสไฟฟ้าไหลผ่านปลายทาง หรือตงั้ แตส่ องทางขนึ้ ไปจนครบวงจร ดงั นน้ั พอจะสรุปเป็นกฎไดว้ า่ (1) แรงดนั ไฟฟา้ ตกคร่อมทีม่ าจากวงจรย่อยเท่ากบั แรงดนั ไฟฟ้าของแหล่งจา่ ยน่นั เอง เพราะว่าความตา้ นทานแตล่ ะตวั ต่างก็ขนานกบั แหลง่ กาเนิด (2) กระแสไฟฟ้ารวมในวงจรขนานเท่ากบั กระแสไฟฟ้ายอ่ ยทง้ั หมดรวมกนั กล่าวคือ It = I1 + I2 + I3 (3) ความตา้ นทานรวมของวงจรขนานจะมนี อ้ ยกว่า หรอื เท่ากบั ตวั ตา้ นทานท่ีมีค่านอ้ ย ท่ีสดุ ในวงจร

หมายเหตุ : ในทานองเดียวกนั เราสามารถนาเซลลห์ รือแบตเตอร่มี าต่อขนานกนั ไดเ้ พอ่ื เสริมกาลงั กนั แต่ มีขอ้ คานึงทีว่ ่า แรงดนั ไฟฟา้ ของเซลลห์ รือแบตเตอร่แี ต่ละตวั จะตอ้ งเท่ากนั ถา้ ไมเ่ ท่ากนั จะทาใหไ้ ม่มี กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นหลอดไฟ เพราะจะมกี ระแสไฟฟา้ จากแรงดนั แบตเตอรที่ มี่ ีคา่ สงู กวา่ ไปยงั แรงดนั แบตเตอรีท่ ีม่ คี า่ ตา่ กว่าเรยี กวา่ เป็นการสญู เสยี กระแสไฟฟ้าโดยเปลา่ ประโยชน์ เพราะฉะนน้ั จงึ สรุปไดว้ า่ (1) แรงดนั ไฟฟา้ ท่จี ่ายออกมาจะเทา่ กบั แรงดนั ไฟฟา้ ของแบตเตอรีน่ ่นั เอง (2) กระแสไฟฟา้ ท่ีจา่ ยออกมาจะมากเทา่ กบั ผลรวมของกระแสไฟฟ้าของแบตเตอรีห่ รือ ของเซลลแ์ ตล่ ะตวั (3) จะทาใหแ้ บตเตอร่ีหรอื เซลลส์ ามารถใชง้ านไดน้ าน (4) สามารถจะนาไปใชง้ านกบั อปุ กรณไ์ ฟฟา้ ท่มี กี าลงั ไฟฟา้ สงู ๆ ได้ (5) ตอ้ งใหแ้ รงดนั ไฟฟา้ ของเซลลห์ รอื แบตเตอรี่เทา่ กนั วงจรผสม วงจรผสม หมายถึง การตอ่ วงจรทง้ั แบบอนกุ รมและขนานเขา้ ไปในวงจรเดยี วกนั เช่น ตวั ตา้ นทาน ตวั หนงึ่ ตอ่ อนุกรมกบั ตวั ตา้ นทานอกี ตวั หนึง่ แลว้ นาตวั ตา้ นทานทง้ั สองไปตอ่ ขนานกบั ตวั ตา้ นทานอกี ตวั หนึ่ง วิธีการคานวณหาคา่ กระแสไฟฟา้ แรงดนั ไฟฟ้า หรือความตา้ นทานไฟฟ้า ตอ้ งพจิ ารณาการตอ่ ทีละ จดุ แลว้ ยบุ ตวั ตา้ นทานทีละตวั ตามลกั ษณะการตอ่ จะไดว้ า่ 1. ส่วนที่เป็นวงจรอนกุ รม คอื R1 กบั R2 ตอ้ งรวมกนั ตามหลกั การรวมกนั แบบอนกุ รม โดยใชส้ ตู ร Rt = R1 + R2+ R3 2. นาผลท่ไี ดจ้ ากขอ้ 1 มารวมกนั แบบขนานกบั R ตวั ทเ่ี หลือคือ ตามหลกั การรวมกนั แบบขนาน กลา่ วคอื ใชส้ ตู ร 1 = 1 + 1 Rt R1 + R2 R3 3.จะได้ R รวมของวงจรทงั้ หมด 4. และจะหากระแสไฟฟา้ รวมของวงจรไดโ้ ดยใชส้ ตู ร I t = E เชน่ เดมิ Rt

กาลงั ไฟฟ้า (Electric Power) กาลงั ไฟฟ้า หมายถงึ พลงั งานทน่ี าไปใชใ้ นงาน มีหน่วยเป็น วัตต์ (Watt) ใชต้ วั ย่อ W กาลังงาน ไฟฟ้า 1 วัตต์ หมายถงึ กาลงั งานทีใ่ ชไ้ ปเมือ่ มีแรงดนั ไฟฟา้ 1 โวลต์ ดนั กระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ ใหไ้ หล ผ่านความตา้ นทาน ทาใหเ้ กดิ กาลงั ไฟฟ้า 1 วตั ต์ เชน่ หลอดไฟฟ้าหลอดหนึ่งเขยี นบอกไวว้ ่า 100 W 220 V หมายความวา่ หลอดไฟฟ้าหลอดนสี้ นิ้ เปลืองพลงั งาน 100 วตั ต์ ใชก้ บั ไฟฟ้าไดไ้ มเ่ กิน 220 โวลต์ เม่ือก่อน นิยมเปรยี บเทยี บกาลงั สอ่ งสวา่ งของหลอดไฟฟา้ เป็นแรงเทียน ซง่ึ เม่ือเปรียบเทยี บกาลงั ส่องสวา่ งของหลอด ไฟฟ้าจริง ๆ แลว้ อาจจะไม่เท่ากนั กไ็ ด้ เชน่ นิยมเรียกว่า 100 W (วตั ต)์ เป็น 100 แรงเทียน เป็นตน้ ซ่งึ เป็น ความเขา้ ใจท่ผี ิด หลอดไฟฟ้าจะสวา่ งมากหรอื นอ้ ยนน้ั ความหมายจริง ๆ เปรียบเทยี บกบั กาลงั ส่องสวา่ ง ซง่ึ มีหน่วยวดั เป็น ลูเมน (Lumens) หลอดไฟฟา้ ธรรมดา ทเี่ รยี กวา่ หลอดไอโซเดียม ท่ีนยิ มใชต้ ามสีแ่ ยก หรอื จุดสาคญั บนทอ้ งถนน ความจริงมีวตั ตจ์ รงิ ๆ เพยี ง 18 W เท่านนั้ แตม่ ีกาลงั สอ่ งสว่างมากกวา่ หลอด ธรรมดา 100 W หลาย ๆ หลอดรวมกนั การคานวณ เมอ่ื พจิ ารณาเปรยี บเทยี บกาลงั ไฟฟา้ ของหลอดไฟเป็นวตั ต์ (W) ตา่ ง ๆ กนั แลว้ จะ เห็นไดว้ ่าหลอดทม่ี ีวตั ตส์ งู เชน่ 100 W ยอ่ มจะมีการสนิ้ เปลืองมากกว่าหลอดที่มวี ตั ตต์ า่ เช่น 40 W น่นั คอื กระแสไฟฟา้ (I) จะถกู ใชเ้ พิ่มขนึ้ ตามกาลงั ที่สงู ขนึ้ น่นั เอง จงึ ไดส้ ตู รการคานวณดงั นี้ กาลงั ไฟฟา้ (P) = แรงดนั ไฟฟา้ (E) x กระแสไฟฟา้ (I) P = E xI P หมายถึง กาลงั ไฟฟ้ามหี น่วยเป็น วตั ต์ E หมายถึง แรงดนั ไฟฟ้ามหี น่วยเป็น โวลต์ I หมายถงึ กระแสไฟฟา้ มีหนว่ ยเป็น แอมแปร์

เปรยี บเทยี บกาลังไฟฟ้ากบั กาลังงาน เครือ่ งจกั รกล การเปรยี บเทยี บกาลงั งานของเครื่องจกั รกล เรานิยมเปรียบเทยี บเป็น กาลงั ม้า (Horse Power) เช่น เปรียบเทยี บวา่ รถยนตค์ นั นมี้ ีกาลงั 100 แรงมา้ หรอื โรงสีขา้ วมีกาลงั 80 แรงมา้ เป็นตน้ 1 กาลังมา้ (Horse Power = H.P.) หมายถงึ การใชง้ าน 550 ปอนด์ ยกของไดส้ งู จากพืน้ 1 ฟตุ ในเวลา 1 วนิ าที เพ่ือใหก้ ารเปรียบเทียบกาลงั ของเคร่ืองจกั รกบั กาลงั งานไฟฟ้า ไปดว้ ยกนั ได้ เมอ่ื คานวณแลว้ จะได้ 1 กาลงั มา้ เท่ากบั 746 วตั ตพ์ อดี เพราะฉะนน้ั เม่อื บอกวา่ มอเตอรไ์ ฟฟ้า เคร่ืองนมี้ ีกาลงั 2 แรงมา้ กห็ มายความวา่ มอเตอรม์ กี าลงั ไฟฟ้า 1,492 วตั ต์ (746 x 2 = 1,492 วตั ต)์ น่นั เอง สาหรบั หนว่ ยท่ีเป็นวตั ตใ์ ชเ้ รยี กหนว่ ยกาลงั ไฟฟา้ ท่มี จี านวนไมม่ าก เชน่ หลอดไฟฟา้ เตารีดไฟฟา้ เรียกเป็นวตั ต์ (W) เครอื่ งกาเนดิ ไฟฟา้ เรยี กเป็นกิโลวตั ต์ (KW) ซึง่ ปัจจุบนั ไมน่ ยิ มใชห้ นว่ ย แรงมา้ แลว้ งานไฟฟ้า (Electric Work) งานไฟฟ้า หมายถงึ กาลงั ไฟฟา้ ทีถ่ กู ใชไ้ ปใน 1 หนว่ ยเวลา ตวั อย่าง เช่น ใชห้ ลอดไฟฟ้า 100 วตั ตใ์ นเวลา 2 ช่วั โมง หมายความว่า หลอดไฟฟ้า 100 วตั ต์ ถูกใชไ้ ปในเวลาทเี่ พมิ่ ขนึ้ คอื 2 ช่วั โมง เมือ่ พจิ ารณาแลว้ จะไดง้ านไฟฟา้ ดงั นี้ 100 วตั ต์ ในเวลา 2 ช่วั โมง = 200 วตั ต-์ ช่วั โมง สตู รงานไฟฟา้ W = PxT W = งานไฟฟ้า มหี นว่ ยเป็น วตั ต-์ วนิ าที, กิโลวตั ต-์ ช่วั โมง P = กาลงั งานไฟฟ้า มีหนว่ ยเป็นวตั ต์ หรือกโิ ลวตั ต์ T = เวลา (time) หน่วยเป็น วินาที นาที หรอื ช่วั โมง

การคิดค่าไฟฟา้ ตามปกตกิ ารคานวณค่าใชจ้ า่ ยในการใชไ้ ฟฟ้าตามบา้ น จะมีมเิ ตอรว์ ดั ไฟฟา้ ทตี่ ิดอยทู่ ่ีหนา้ บา้ นเป็น ตวั วดั ซ่งึ เรยี กว่า วตั ต-์ เอาเวอร-์ มิเตอร์ (Watt-Hour-Meter) ภาษาชาวบา้ นเรียกว่า หมอ้ ยูนติ (Unit) หรือ วตั ตม์ เิ ตอร์ การทางาน สตู รการหากาลงั งานไฟฟ้าคอื กาลงั งาน = แรงดันไฟฟ้า x กระแสไฟฟ้า เพราะฉะนนั้ หมอ้ ยูนติ หรือวตั ตม์ ิเตอรก์ เ็ ปรยี บเสมือนกบั มมี ิเตอร์ 2 ตวั รวมกนั คอื โวลตม์ เิ ตอร์ ซงึ่ ใชส้ าหรบั วดั แรงดนั ไฟฟา้ และแอมป์ มิเตอร์ ซึ่งใชส้ าหรบั วดั กระแสไฟฟ้าน่นั เอง เพยี งแต่ ออกแบบไวเ้ พือ่ ใหส้ ะดวกในการคดิ คา่ ออกมาเป็นตวั เลขไดเ้ ลย เชน่ เดอื นที่แลว้ วตั ตม์ เิ ตอรห์ นา้ บา้ นบอกตวั เลขเป็น 1 2 2 4 0 พอถงึ วนั สิน้ เดือนตวั เลขของมิเตอรข์ นึ้ เป็น 1 2 3 4 0 หมายความว่า บา้ นเราใชไ้ ฟฟ้าไป 100 หน่วย (12340 – 12240 = 100 Kw – h) 1 หน่วย (ยูนติ ) หมายถงึ กาลงั ไฟฟา้ ที่ถกู ใชไ้ ป 1,000 วัตต์ หรอื 1 กิโลวตั ตใ์ นเวลา 1 ช่วั โมง ดงั ตวั อยา่ งขา้ งตน้ จะเหน็ ไดว้ ่า เราไดใ้ ชไ้ ฟฟ้าไป 100 กิโลวตั ต-์ ช่วั โมง หรือเท่ากบั 100 ยนู ติ น่นั เอง และถา้ หากการไฟฟา้ คดิ ค่าไฟฟ้ายนู ติ ละ 90 สตางค์ เราจะเสียคา่ ไฟฟ้าเป็นเงนิ ดงั นี้ = 100 x 0.90 บาท = 90 บาท

ใบงาน แผนการเรยี นที่ 4 เร่ือง สอ่ื และฉนวนไฟฟา้ วงจรไฟฟ้าเบอื้ งตน้ กฎของโอหม์ และ การตอ่ วงจรไฟฟ้าแบบต่าง ๆ 1. เตารีดไฟฟา้ เครื่องหน่งึ ใชก้ บั แรงดนั ไฟฟ้า 220 โวลท์ กนิ กระแสไฟฟา้ 2.2 แอมแปร์ จงหา ความตา้ นทานไฟฟา้ ของไสเ้ ตารีด 2. กาตม้ นา้ รอ้ นไฟฟา้ มคี วามตา้ นทานของไส้ 55 โอหม์ มกี ระแสไฟฟา้ ไหลในวงจร 4 แอมแปร์ ตอ้ ง นาไปใชก้ บั แรงดนั ไฟฟา้ สงู สดุ ก่โี วลทไ์ สเ้ ตารีดจึงไม่ขาด 3. แบตเตอร่ี 24 โวลท์ ตอ่ อยกู่ บั ค่าความตา้ นทาน 20 โอหม์ มกี ระแสไฟฟา้ ไหลกแ่ี อมแปร์

เอกสารประกอบการเรียน แผนการเรียนท่ี 5 เรอื่ ง ถา่ นไฟฉายและแบตเตอร่ี เซลล์ (Cell) หรือถ่านไฟฉาย เซลล์ บางครงั้ เรยี กว่า แบตเตอรแ่ี ห้ง แต่คนท่วั ไปเรียกว่า ถ่านไฟฉาย เซลลเ์ ป็นอปุ กรณท์ ี่ เปลีย่ นแปลงพลงั งานเคมใี หเ้ ป็นพลงั งานไฟฟ้าดว้ ยหลกั การท่วี ่า เม่ือทดลองจุ่มแผน่ สงั กะสแี ละแผน่ ถา่ นลง ในนา้ ยาแอมโมเนยี มคลอไรด์ (ซง่ึ เป็นสว่ นผสมของเกลอื แอมโมเนียม คลอไรด์ 10 ส่วน กบั นา้ กล่นั 100 ส่วน โดยนา้ หนกั ) จะเกดิ แรงดนั ไฟฟา้ ขนึ้ ประมาณ 1.5 โวลต์ ซง่ึ วดั ไดโ้ ดยใชโ้ วลตม์ ิเตอร์ แรงดนั ไฟฟา้ นเี้ กิดจากการเปลยี่ นแปลงของสารทางเคมดี งั กล่าว โดยมีแผ่นสงั กะสเี ป็นขว้ั ลบและแผน่ ถา่ นเป็นขว้ั บวกของเซลล์ เซลลแ์ บ่งออกเป็น เซลลเ์ ปี ยก หรือ โวล ตาอิคเซลล์ และ เซลลแ์ หง้ ซ่งึ เป็นทนี่ ยิ มใชก้ นั อยใู่ นปัจจบุ นั เซลลห์ รือถา่ นไฟฉายแบ่งออกเป็นชนดิ ตา่ ง ๆ ดงั ตอ่ ไปนี้ แบบคารบ์ อน-สังกะสี ประกอบดว้ ยกล่องสงั กะสีทรงกระบอก ซ่ึงเป็นขว้ั ลบและ เป็ นที่บรรจอุ ิเลก็ โตรไลต์ อิเลก็ โตรไลต์ (Electrolyte) เป็นนา้ ยาทที่ าปฏกิ ิริยาเคมกี บั อเิ ล็กโทรดทจ่ี ุ่มอยใู่ นตวั ของมนั อาจ เป็นเกลือ (Salt) กรด (Acids) หรือดา่ ง (Alkaline) ก็ได้ เซลลแ์ บบคารบ์ อน-สงั กะสีนี้ อเิ ล็กโตรไลตอ์ าจจะใชแ้ อมโมเนียคลอไรด์ สงั กะสคี ลอไรด์ หรอื แมกนเี ซยี มคลอไรด์ ซงึ่ จะตอ้ งผสมกบั แปง้ เปียกเพอ่ื ใหเ้ หนียวขนึ้ ขว้ั บวกของเซลลแ์ หง้ นที้ ามาจากแท่ง ถา่ นกลมกไ็ ด้ และมแี มงกานีสไดออกไซดเ์ ป็นดีโปลาไรเซอร์ แลว้ ใชน้ า้ มนั ดนิ ปิดใหแ้ น่นอ้ งกนั ไม่ใหแ้ ท่งถ่าน สมั ผสั กบั สงั กะสี แบบอลั คาไลด์ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบนเี้ หมาะสมดที ุกอย่าง (ยกเวน้ ราคา) เพราะใหก้ ระแสไฟฟา้ ได้ สงู และทางานไดด้ ีที่อณุ หภูมิปกติ สามารถเกบ็ ไวไ้ ดน้ าน เครือ่ งเล่นของเด็กทใ่ี ชไ้ ฟฟ้าควรใชถ้ ่านไฟฉาย ประเภทนเี้ พราะใหก้ ระแสไฟมาก เซลลช์ นดิ นอี้ ย่ไู ดน้ านเฉลี่ยนานกว่าหา้ ปี แบบซิลเวอรอ์ อกไซด์ เซลลป์ ระเภทนใี้ ชใ้ นงานสารวจพนื้ ผวิ ดวงจนั ทร์ มีอายกุ าร ใชง้ านนานกว่าอลั คาไลนถ์ งึ 3 เทา่ ถา้ ใชก้ บั ไฟฉายไฟจะไมห่ รเ่ี ลยจนกวา่ เซลลจ์ ะหมดอายุไปโดยสนิ้ เชงิ และค่าใชจ้ า่ ยก็ตอ้ งสงู ดว้ ย คือ ประมาณ 200 บาท ตอ่ ช่วั โมง

แบบเมอรค์ วิ รี เซลลช์ นดิ นใี้ ชก้ นั อย่างแพร่หลายในเครือ่ งใชท้ ี่ใชเ้ ซลลแ์ บบกระดมุ แต่แตกตา่ งกนั ตรงราคาเซลลแ์ บบเมอรค์ วิ รีจะถูกกว่าครง่ึ หนึง่ ขอ้ ที่แตกตา่ งกนั คือแรงดนั ไฟฟ้า โดยเมอรค์ ิวรจี ะมแี รงดนั ไฟฟ้าเซลลล์ ะ 1.35 – 1.4 โวลต์ สว่ นซิลเวอรอ์ อกไซดม์ แี รงดนั ไฟฟ้า เซลลล์ ะ 1.5 โวลต์ วงจรอิเล็กทรอนกิ สห์ ลายชนดิ ทีต่ อ้ งการความเทีย่ งตรงแม่นยา เชน่ นาฬิกา อเิ ลก็ ทรอนิกส์ ซึง่ วงจรนีจ้ ะใชแ้ บตเตอรีม่ ีแรงดนั แตกตา่ งกนั อยา่ งเมอรค์ ิวรแี ละซลิ เวอรอ์ อกไซด์ ไมไ่ ดเ้ ลย แบบนกิ เกิลแคดเมยี ม เซลลห์ รือแบตเตอรที่ ี่กล่าวมาทง้ั หมดเป็นชนดิ ทเ่ี ม่ือใชจ้ น กระแสไฟฟา้ หมดแลว้ กต็ อ้ งทงิ้ ไป แตเ่ ซลลแ์ บบนกิ เกิลแคดเมยี ม สามารถชารท์ ไฟเขา้ ไปใหม่ ได้ เซลลห์ นงึ่ ๆ สามารถชารท์ ไฟไดไ้ ม่นอ้ ยกวา่ 1,000 ครงั้ แบตเตอรีช่ นดิ นมี้ แี รงดนั ไฟฟา้ เพยี ง 1.25 โวลต์ ซึง่ เคร่ืองใชท้ ใี่ ชแ้ บตเตอรส่ี ว่ นใหญก่ ม็ กั จะออกแบบใหใ้ ชไ้ ดก้ บั แรงดนั ไฟฟา้ โดยเฉลี่ยขนาดนี้ ซ่ึงเท่ากบั แรงดนั ไฟฟ้าเฉลย่ี ของเซลลแ์ บบคารบ์ อนสงั กะสแี ละแอลคาไลนพ์ อดี วิวฒั นาการของเซลลแ์ หง้ แบบนกิ เกิลแคดเมียมเป็นที่นิยมใชก้ นั มาก เมื่อใชจ้ นไฟหมด สามารถประจไุ ฟได้ ทง้ั ยงั มนี า้ หนกั เบามาก และจ่ายกระแสไฟไดส้ งู มาก จงึ นิยมใชก้ บั เครอื่ งคดิ เลข ไฟแฟลชถ่ายภาพ นาฬิกาอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ตลอดจนอปุ กรณท์ างอิเลก็ ทรอนกิ สต์ า่ ง ๆ เป็นตน้ แบตเตอรี่ เราทราบแลว้ วา่ เซลลไ์ ฟฟ้าแบง่ ออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คอื ไพรมารีเซลล์ (Primary Cell) และ เซคกันดารีเซลล์ (Secondary Cell) ไพรมารเี ซลลท์ ่ีเรารูจ้ กั คือ เซลลแ์ หง้ (ถา่ นไฟฉาย) เซลลไ์ ฟฟา้ ชนิดนเี้ มอื่ ใชห้ มดแลว้ ก็ทงิ้ ไปเลยนามาชารท์ ใหมไ่ มไ่ ด้ สว่ นเซคกนั ดารเี ซลลห์ รือสตอรเ์ รคเซลลน์ นั้ เมือ่ ใช้ ไฟหมดแลว้ สามารถนาไปชารท์ ไฟใหมไ่ ด้ โดยการตอ่ กระแสไฟฟ้าตรงเขา้ ไปใหถ้ ูกทิศทางก็สามารถนาไปใช้ ไดอ้ ีก เซลลไ์ ฟฟา้ แบบเซคกนั ดารีหรอสตอรเ์ รคเซลลท์ เี่ รารูจ้ กั กนั มีอยู่ 2 แบบ คือ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบ นกิ เกิลแคดเมยี มและเซลลไ์ ฟฟ้าแบบตะก่วั กรดหรือแบตเตอรี่ ซ่งึ มใี ชก้ นั อยา่ ง แพรห่ ลาย เชน่ ในรถยนตแ์ ละเครื่องยนตช์ นดิ ตา่ ง ๆ แบตเตอรี่ ประกอบขนึ้ จากเซลลต์ งั้ แตส่ องเซลลข์ นึ้ ไป บรรจุอยรู่ วมกนั ในหมอ้ เก็บ ซงึ่ เซลลใ์ นหมอ้ เก็บจะต่อเป็นแบบอนุกรมหรอื แบบขนานหรือแบบผสม ขนึ้ อยู่กบั ขนาดของแรงดนั ไฟฟ้าหรอื กระแสท่ี ตอ้ งการจะนาไปใชง้ าน แบตเตอรจี่ ะมีแผ่นธาตอุ ยูส่ องชดุ คือ แผ่นธาตบุ วกและแผน่ ธาตุลบ วางสลบั กนั อยู่ แผ่นธาตบุ วกจะทามาจากแผ่นตะก่ัวออกไซด์ สว่ นแผน่ ธาตลุ บเป็นแผ่นตะก่ัวพรุน แผ่นตะก่วั ออกไซดม์ สี ีนา้ ตาลแก่ ส่วนแผ่นตะก่วั พรุนมสี เี ทา ขวั้ บวกจะมีเครอื่ งหมายบวกและทขี่ ว้ั ลบจะมี

เครือ่ งหมายลบกากบั ไว้ แผ่นธาตเุ หลา่ นจี้ ะอยใู่ นภาชนะซง่ึ มีกรดซลั ฟิวริคเจือจางอยู่ โดยกรดซลั ฟิวรคิ มี ความถ่วงจาเพาะประมาณ 1.25 กรดซลั ฟิวริคนีก้ ค็ อื นา้ ตาลอเิ ลก็ โตรไลตน์ ่นั เอง เมอ่ื ใหแ้ บตเตอรจี่ ่ายกระแสไฟฟ้าไปยงั อปุ กรณไ์ ฟฟา้ ทตี่ อ่ ใชง้ านอยู่ แผน่ ตะก่วั ออกไซด์ (ขวั้ บวก) และแผน่ ตะก่วั พรุน (ขวั้ ลบ) จะค่อย ๆ เปลยี่ นเป็นตะก่วั ซลั เฟต (Sulphate) ซ่งึ มีสีขาว ๆ เกาะอยู่ทแ่ี ผน่ ตะก่วั ทงั้ สองส่วน นา้ ยาที่ใชซ้ งึ่ เป็นนา้ กรดจะเจอื จางไปเรอื่ ย ๆ ทาใหม้ คี วามเขม้ ขน้ ลดลง ในขณะนี้ แบตเตอรจ่ี ะไมส่ ามารถใชง้ านต่อไปไดอ้ กี ตอ้ งนาไปชารท์ หรือประจุไฟใหม่ การชารท์ หรือการประจุไฟใหมน่ ี้ คอื การทาใหแ้ บตเตอรี่สามารถนากลบั มาใชง้ านตอ่ ไปไดอ้ ีกครง้ั โดยใชไ้ ฟกระแสตรงท่อี น่ื ต่อเขา้ กบั แบตเตอร่ี ใหข้ วั้ บวกของแบตเตอร่ตี ่อเขา้ กบั ขว้ั บวกของไฟตรง และต่อขวั้ ลบของแบตเตอรเ่ี ขา้ กบั ขวั้ ลบของ ไฟตรง กระแสไฟตรงจะทาใหแ้ บตเตอรีก่ ลบั คืนสภาพเดิม คือ ขวั้ บวกจะกลบั เป็นแผ่นตะก่วั ออกไซด์ และขวั้ ลบจะกลบั เป็นแผน่ ตะก่วั พรุน ส่วนนา้ กรดกก็ ลบั มคี วามเขม้ ขน้ เพ่ิมขนึ้ ดว้ ย แผน่ กนั้ มหี นา้ ท่ีกน้ั แผน่ ธาตทุ งั้ สองไมใ่ หส้ มั ผสั กนั ได้ จะอยู่ระหว่างแผน่ ธาตทุ ง้ั สอง โดยทามาจากยางแขง็ หรอื แผน่ ไม้ หรอื แผ่นพลาสตกิ บาง ๆ ลกั ษณะของแผน่ กน้ั จะเป็นลกู คลน่ื มรี ูเล็ก ๆ เจาะอยู่ ซึ่งนา้ ยาอิเล็กโตรไลตส์ ามารถผา่ นได้ ขนาดของแบตเตอรี่ แบตเตอร่ีจะบอกขนาดเป็นโวลต์ ส่วนความจบุ อกเป็นแอมแปร-์ ช่วั โมง แตล่ ะเซลลม์ ีแรงดนั ไฟฟา้ 2.0 โวลต์ ในแบตเตอร่จี ะประกอบดว้ ยเซลลม์ ากกว่าหนง่ึ เซลล์ ซ่ึงแลว้ แตช่ นดิ ของมนั เชน่ ถา้ มี 3 เซลล์ ก็ จะมแี รงดนั ไฟฟา้ 6.0 โวลต์ สาหรบั แบตเตอรขี่ นาดใหญ่กม็ ีหลายเซลล์ จานวนโวลตก์ จ็ ะมมี ากตามดว้ ย เชน่ อาจเป็น 12 โวลต์ และ 24 โวลต์ กระแสไฟฟา้ ทจ่ี า่ ยออกจากแบตเตอรน่ี นั้ ขนึ้ อยู่กบั ขนาดของแรงดนั ไฟฟา้ ของแบตเตอร่ี สภาพ ท่วั ไปของหมอ้ แบตเตอร่ี และขนาดความตา้ นทานของอปุ กรณเ์ ครอื่ งใชไ้ ฟฟ้า ความสามาาถจา่ ยกระแสไฟฟ้าไดส้ งู สดุ ของแบตเตอรน่ี นั้ ขนึ้ อยู่กบั ความตา้ นทานภายในของ แบตเตอรีค่ วามตา้ นทานภายในทว่ี า่ นี้ คอื สภาพนา้ ยาอิเลก็ โทรไลต์ ขนาดของแผน่ เพลท และจานวนของ ไฮโดรมเิ ตอร์ (Hydrometer) แผน่ เพลท หรืออยา่ งที่พดู กนั งา่ ย ๆ ว่า เซลลไ์ ฟฟ้าขนาดใหญ่ ย่อมจา่ ยกระแสไฟฟา้ ไดม้ ากกว่าเซลลไ์ ฟฟา้ ขนาดเลก็ ส่วนขนาดของแรงดนั ไฟฟ้าของเซลลน์ นั้ ไม่ไดข้ นึ้ อยู่กบั จานวนและขนาดของแผ่นเพลทแต่ อยา่ งใด

ไฮโดรมเิ ตอร์ คือ เครอ่ื งมือวดั ความถ่วงจาเพาะของนา้ ยาอเิ ลก็ โตรไลตม์ วี ิธีใช้ คอื ใหจ้ ุม่ ปลายของ ไฮโดรมเิ ตอรล์ งในแบตเตอรี่ บบี ลกู ยางทป่ี ลายหลอด แลว้ ค่อย ๆ ปล่อยมอื จากลกู ยางอยา่ งชา้ ๆ นา้ ยาอิ เลก็ โตรไลตจ์ ะไหลเขา้ ไปในหลอดแกว้ ทาใหล้ กู ลอยที่อยู่ภายในซง่ึ เป็นหลอดแกว้ กลวงถว่ งดว้ ยตะก่วั ลอย ขนึ้ ได้ ลกู ลอยนจี้ ะลอยขนึ้ มากหรือนอ้ ยขนึ้ อยกู่ บั ความเขม้ ขน้ ของนา้ ยาอิเล็กโตรไลต์ และทล่ี กู ลอยจะมขี ีด ความสเกลสาหรบั อา่ นคา่ ความเขม้ ขน้ หรอื ความถ่วงจาเพาะของนา้ ยาอเิ ลก็ โตรไลต์ ส่วนมากทสี่ เกลจะ บอกสภาพของประจใุ นแบตเตอรี่ การชารท์ ไฟหรือประจุไฟใหม่ ในการใชแ้ บตเตอรี่ อย่าปลอ่ ยใหแ้ บตเตอรี่หมดหมอ้ เลยแลว้ จึงคอ่ ยทาการชารท์ ไฟใหม่ ควรจะทา การชารท์ แบตเตอร่ใี หม่ในขณะที่สภาพของแบตเตอร่ีลดตา่ กวา่ สภาพปกติ การทจ่ี ะทราบวา่ แบตเตอรี่ ตอ้ งการประจไุ ฟฟ้าใหมน่ น้ั กโ็ ดยการวดั ความถว่ งจาเพาะของนา้ กรดดว้ ยไฮโดรมเิ ตอร์ ถา้ ความถว่ งจาเพาะ ตา่ กวา่ กาหนดกใ็ หท้ าการชารท์ แบตเตอร่ีใหม่ได้ เมอื่ จะทาการชารท์ แบตเตอรีต่ อ้ งต่อขวั้ บวกของแบตเตอร่ี เขา้ กบั ขว้ั บวกของไฟตรง สว่ นขว้ั ลบของแบตเตอร่ีต่อเขา้ กบั ขว้ั ลบของไฟตรง เวลาชารท์ ตอ้ งเปิดฝาจุกของแบตเตอรี่ออกมาใหห้ มด เพอ่ื ใหแ้ กส๊ ไฮโดรเจนซึ่งเกดิ ขนึ้ ในระหว่าง การชารท์ ระบายออกมาได้ และไมค่ วรสดู หายใจเอาแกส๊ นเี้ ขา้ ไป ในหอ้ งที่ใชส้ าหรบั การชารท์ หา้ มทาการ สบู บหุ รห่ี รือทาใหเ้ กิดประกายไฟขนึ้ เพราะแก๊สไฮโดรเจนจะทาใหเ้ กดิ การระเบดิ ขนึ้ ได้ และหอ้ งนตี้ อ้ งมี อากาศบริสทุ ธิถ์ า่ ยเทเขา้ ออกไดส้ ะดวกดว้ ย ขอ้ สาคญั ในการชารท์ ไฟเขา้ แบตเตอรี่ ไฟทใ่ี ชใ้ นการชารท์ จะตอ้ งเป็นไฟกระแสตรง และตอ้ งตอ่ ขวั้ ใหถ้ กู ตอ้ งเสมอ ความจขุ องแบตเตอรี่ (Q) ความจุของแบตเตอรี่ คือ ความสามารถในการเก็บหรอื จา่ ยไฟของหมอ้ แบตเตอร่ีนนั้ ความจจุ ะ ขนึ้ อยกู่ บั พนื้ ท่ผี วิ ของแผน่ ธาตคุ วามจวุ ดั เป็น แอมแปร-์ ช่วั โมง (A-h) เช่น ถา้ มเิ ตอรข์ นาด 60 (A – h) หมายความวา่ แบตเตอรสี่ ามารถจะจ่ายไฟได้ 3 แอมแปรใ์ นเวลานาน 20 ช่วั โมง ซึ่งจะไดส้ ตู รวา่ Q = Ixt

Q หมายถึง ความจุของแบตเตอรี่ มีหนว่ ยเป็น แอมแปร-์ ช่วั โมง (A-h) I หมายถึง กระแสไฟฟา้ มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (A) t หมายถงึ เวลา มีหน่วยเป็น ช่วั โมง (h) จะเห็นไดว้ า่ เซลลแ์ บบนเี้ ม่อื นาไปใชง้ านจนไฟหมดแลว้ ยงั สามารถที่จะประจไุ ฟฟ้าเขา้ ไปในหมอ้ ไดใ้ หม่ และนากลบั มาใชง้ านไดอ้ ีก เซลลแ์ บบนมี้ ีชือ่ เรยี กวา่ เซลลแ์ บบทุติยภูมิ การบารุงรกั ษาแบตเตอรี่ อายุของแบตเตอรข่ี นึ้ อยูก่ บั การใชแ้ ละการบารุงรกั ษา ถา้ มกี ารบารุงรกั ษาทดี่ กี ส็ ามารถใชง้ านได้ หลายปี แต่ถา้ ขาดการบารุงรกั ษาอายขุ องแบตเตอร่กี จ็ ะสนั้ อาจจะเสียภายใน 1 เดือนกไ็ ด้ เรามหี ลกั ปฏิบตั ิ เกย่ี วกบั การบารุงรกั ษาแบตเตอรด่ี งั ตอ่ ไปนี้ 1. ตรวจสอบแบตเตอรอ่ี ยา่ งนอ้ ยสปั ดาหล์ ะครงั้ และชารท์ ไฟใหม่อยา่ งนอ้ ยเดอื นละครงั้ 2. ถา้ แบตเตอร่หี มดหมอ้ เลย ใหร้ ีบชารท์ ไฟใหมท่ นั ที 3. ในการชารท์ แบตเตอร่ี ใหพ้ จิ ารณาอตั ราการชารท์ ใหเ้ หมาะสมกบั เวลา หากมีเวลา มากพอก็ควรชารท์ ตามอตั ราทีบ่ อกไวท้ ี่ Name Plate 4. หากมคี วามจาเป็นตอ้ งชารท์ แบตเตอรใี่ นอตั ราสงู ตอ้ งหมน่ั ตรวจอณุ หภูมขิ องนา้ ยา อเิ ล็กโตรไลต์ อย่าใหอ้ ณุ หภูมิเกนิ กวา่ 100  C หากแบตเตอร่เี กดิ ฟองแก๊สออกมามาก ใหล้ ดอตั ราการชาร์ ทลงส่รู ะดบั ปกตทิ นั ที 5. อยา่ พยายามชารท์ แบตเตอรใ่ี หไ้ ดค้ ่าความถว่ งจาเพาะตามกาหนด ใหท้ าการชารท์ ต่อไปจนกระท่งั ไดค้ วามถว่ งจาเพาะทคี่ งเดมิ 3 ครง้ั ภายในระยะเวลาครง่ึ ช่วั โมง 6. เมอื่ นา้ กรดในหมอ้ แบตเตอร่ีพร่องต่ากวา่ ระดบั สงู สดุ ของแผน่ กนั้ ใหเ้ ติมเฉพาะ นา้ กล่นั เทา่ นนั้ ลงไป จนระดบั นา้ เท่ากบั ระดบั สงู สดุ ของแผน่ กน้ั หรือตามทีบ่ รษิ ทั ผผู้ ลิตแนะนา เอาไว้ (โดยท่วั ไปนา้ กรดจะทว่ มแผน่ ธาตปุ ระมาณ 3/8 นวิ้ ) 7. ใหเ้ ตมิ นา้ กล่นั ทนั ทเี มื่อเรมิ่ การชารท์ แบตเตอรี่ เพราะในกระบวนการชารท์ นน้ั นา้ ซงึ่ อยู่ในนา้ ยาอเิ ลก็ โทรไลตจ์ ะเปลย่ี นเป็นแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซเิ จนตะเหยออกมาทาง รูฝาจกุ ดว้ ยเหตนุ จี้ งึ ตอ้ งเติมนา้ ลงไป เพ่อื ใหร้ ะดบั นา้ อเิ ลก็ โทรไลตค์ งเดมิ

8. อย่าจุดไมข้ ดี ส่องดรู ะดบั นา้ ยาอิเล็กโทรไลต์ เพราะเมื่อแกส๊ ไฮโดรเจนและแก๊ส ออกซเิ จนรวมกนั จะเกิดการระเบิดรุนแรง ฉะนน้ั บรเิ วณทที่ าการชารท์ เแบตเตอรี่ตอ้ งมีการถ่ายเท อากาศไดด้ ี 9. อย่าปลดสายออกจากขว้ั แบตเตอรขี่ ณะทาการชารท์ ไฟอยู่ เพราะการสปารค์ ทเ่ี กดิ ขนึ้ ทขี่ ว้ั จะเกิดการลกุ ไหมแ้ ก๊สทาใหเ้ กิดการระเบิดได้ 10. อยา่ อ่านความถ่วงจาเพาะของนา้ ยาอเิ ล็กโทรไลตท์ นั ทที ีเ่ ติมนา้ กล่นั ลงไป การเติมนา้ ลงไปจะทาใหค้ วามถว่ งจาเพาะของนา้ ยาอิเลก็ โทรไลตเ์ จอื จาง ควรทงิ้ ไวส้ กั ระยะหน่ึงแลว้ จงึ อา่ นค่าความ ถว่ งจาเพาะของนา้ ยาอิเล็กโทรไลตเ์ พอ่ื จะไดร้ ูว้ า่ ไฟชารท์ หรอื ไม่ 11. ใหร้ ะวงั นา้ ยาอเิ ล็กโทรไลตใ์ นแบตเตอรี่ จนกวา่ จะแนใ่ จวา่ นา้ ยาอิเล็กโทรไลตไ์ ดห้ มด ลงไปแลว้ หากมีความจาเป็นตอ้ งเตรยี มนา้ ยาอิเล็กโทรไลตต์ อ้ งจาไวว้ า่ ใหเ้ ติมกรดลงไปในนา้ เสมอ อย่าเติม นา้ ลงไปในกรด และตอ้ งเติมลงไปชา้ ๆ 12. เมื่อทาการชารท์ แบตเตอรี่ อยา่ หมนุ ฝาจกุ ออก เพราะฝาจกุ จะช่วยป้องกนั ละอองนา้ กรดไมใ่ หก้ ระเดน็ ขนึ้ มาดา้ นบนของแบตเตอรี่ 13. ทาความสะอาดขวั้ แบตเตอร่ีใหส้ ะอาดอยเู่ สมอ สนิมและตะกรนั โลหะทต่ี ดิ อยทู่ ขี่ ว้ั แบตเตอร่ี ทาความสะอาดไดโ้ ดยใชโ้ ซดาไฟโรย แลว้ ใชแ้ ปรงขดั ทาความสะอาดลา้ งดว้ ยนา้ เป่าลมหรือผา้ แหง้ เช็ดใหส้ ะอาด ตอ่ จากนนั้ จงึ ทาขวั้ แบตเตอรี่บาง ๆ ดว้ ยจารบี หรือวสั ดหุ ลอ่ ลน่ื อยา่ งอื่นทเี่ หมาะสม 14. อย่าใหแ้ บตเตอรจ่ี ่ายกระแสไฟสงู ๆ นอจากวา่ ใชง้ านเพยี งระยะเวลาสน้ั ๆ หาก ตอ้ งการใชก้ ระแสไฟสงู เวลานาน ๆ ควรนาแบตเตอรี่มาตอ่ ขนานกนั หลาย ๆลกู 15. ตรวจสอบแบตเตอรบี่ อ่ ย ๆ โดยเฉพาะเมื่ออากาศเยน็ เพราะเมื่อแบตเตอรจี่ ่ายไฟ ออกไปจะทาใหส้ ารอเิ ลก็ โตรไลตใ์ นแบตเตอรแี่ ขง็ ตวั ไดง้ า่ ย 16. หากนา้ กระเดน็ เขา้ ตา อย่าขยีต้ า ใหถ้ า่ งตาออกแลว้ ลา้ งดว้ ยนา้ สะอาด 10-15 นาที ตอ่ จากนนั้ ใหร้ บี ไปหาแพทย์ การต่อเซลลไ์ ฟฟา้ การต่อเซลลม์ อี ยู่ 3 แบบ คือ แบบอนกุ รม ขนาน และผสม ซงึ่ การต่อทพ่ี บโดยสว่ นมากเป็นการต่อ แบบอนกุ รม เช่น ในวิทยุ ไฟฉาย เครอ่ื งเลน่ เทป เป็นตน้ การต่อเซลลแ์ บบอนุกรม

การตอ่ แบบอนกุ รม เป็นการต่อเซลลม์ ากกว่าหนึ่งเซลลข์ นึ้ ไป โดยจะต่อจากขว้ั ลบของเซลลก์ อ้ น ที่หนงึ่ เขา้ กบั ขว้ั บวกของเซลลก์ อ้ นทีส่ อง ถา้ มกี อ้ นที่สามกน็ าเอาขวั้ ลบของเซลลก์ อ้ นทสี่ องต่อเขา้ กบั ขวั้ บวก ของเซลลก์ อ้ นทส่ี าม และถา้ มหี ลายเซลลก์ ็ตอ่ เชน่ นเี้ รื่อยๆ ไปจนครบ โดยทข่ี วั้ บวกของเซลลก์ อ้ นท่ีหน่ึงและ ขว้ั ลบของกอ้ นสดุ ทา้ ยจะนาไปใชง้ านต่อไป การตอ่ แบบอนกุ รมนที้ าใหค้ า่ แรงดนั ไฟฟา้ ทป่ี ลายสายทง้ั สองของการต่อสงู ขนึ้ โดยแรงดนั ไฟฟา้ รวมเท่ากบั ผลบวกของจานวนแรงดนั ไฟฟ้าของแต่ละก้อนรวมกนั ซ่ึงไดส้ ตู รดงั นี้ ET = E1 + E2 + … En IT = I1 = I2 ET หมายถึง แรงดนั ไฟฟา้ รวมของวงจร หน่วยเป็นโวลต์ E1 หมายถงึ แรงดนั ไฟฟา้ ของเซลลต์ วั ท่ี 1 หน่วยเป็นโวลต์ E2 หมายถึง แรงดนั ไฟฟ้าของเซลลต์ วั ที่ 2 หนวยเป็นโวลต์ N หมายถงึ จานวนเซลลท์ ่นี ามาตอ่ เป็นวงจรแบบอนุกรม IT หมายถงึ กระแสไฟฟ้ารวมของวงจร หนว่ ยเป็นแอมแปร์ I1 หมายถึง กระแสไฟฟ้าที่ไหลจากเซลลต์ วั ท่ี 1 หนว่ ยเป็นแอมแปร์ I2 หมายถึง กระแสไฟฟา้ ท่ีไหลจากเซลลต์ วั ที่ 2 หน่วยเป็นแอมแปร์ เม่ือตอ้ งการแรงดนั ไฟฟ้าไปใชง้ านกบั วิทยุทรานซสิ เตอรเ์ ครื่องหนึ่ง ทใี่ ชก้ บั แรงดนั ไฟฟา้ ขนาด 4 โวลต์ ตอ้ งต่อเซลลเ์ ป็นแบบอนกุ รมจานวน 6 กอ้ น เป็นตน้ การต่อเซลลแ์ บบ ขนาน การต่อแบบขนาน เป็นการตอ่ เซลลอ์ กี ลกั ษณะหน่ึง โดยบวกขว้ั บวกของทุก ๆ เซลลร์ วมกนั เป็น ขวั้ บวกของวงจร และต่อรวมขว้ั ลบของทกุ ๆ เซลลร์ วมกนั เป็นขว้ั ลบของวงจร การตอ่ เซลลใ์ นลกั ษณะนี้ แรงดนั ไฟฟ้าเท่ากบั เซลล์ ๆ เดยี ว แต่กระแสไฟฟ้าของวงจรเท่ากบั ผลบวกของจานวนกระแสไฟฟ้าแตล่ ะ เซลลร์ วมกนั การตอ่ เซลลแ์ บบขนานจงึ มกี ารนาไปใชง้ านนอ้ ย การตอ่ เซลลแ์ บบขนานนจี้ ะไดว้ ่า กระแสรวมของวงจรเทา่ กบั ผลบวกของจานวนกระแส ไฟฟ้าของเซลลแ์ ตล่ ะกอ้ นรวมกนั ซงึ่ ไดส้ ตู รดงั นี้

IT = I1 + I2 + … In ET = E1 = E2 n คอื จานวนเซลลท์ นี่ ามาตอ่ เป็นวงจรแบบขนาน ถา้ สมมตุ วิ ่าอปุ กรณไ์ ฟฟ้าตอ้ งการแรงดนั เพยี ง 1.5 โวลต์ แตต่ อ้ งการกระแสไฟฟา้ มากในการใชง้ าน ดงั นน้ั จึงตอ้ งต่อเซลลเ์ ป็นแบบขนาน ถา้ ตอ้ งการกระแสไฟฟา้ 1 แอมแปร์ แรงดนั ไฟฟ้าเพยี ง 1.5 โวลต์ อาจ ใชเ้ ซลลจ์ านวน 4 เซลลม์ าตอ่ กนั โดยท่ีแต่ละเซลลจ์ ะใหแ้ รงดนั 1.5 โวลตเ์ ทา่ กนั และจะชว่ ยกนั แบง่ จา่ ย กระแสไฟฟา้ เซลลล์ ะ ¼ แอมแปร์ เป็นตน้ ซงึ่ ถา้ มเี ซลลม์ ากขนึ้ แต่ละเซลลจ์ ะช่วยกนั แบง่ จ่ายกระแสไฟฟา้ ใหก้ บั อปุ กรณไ์ ฟฟา้ นน้ั การตอ่ เซลลแ์ บบผสม การตอ่ เซลลแ์ บบผสม เป็นการต่ออีกชนดิ หน่ึง โดยจะมกี ารต่อในลกั ษณะอนกุ รมและขนาน รวมกนั อยู่ เมือ่ ตอ้ งการใหไ้ ดก้ ระแสไฟฟ้าออกมามาก ๆ และมแี รงดนั ไฟฟ้าสูง ๆ กต็ อ้ งใชว้ ิธีการต่อเซลล์ เป็นแบบผสม โดยใชค้ ณุ สมบตั กิ ารตอ่ เซลลใ์ นแบบอนุกรมและการตอ่ เซลลใ์ นแบบขนานมารวมกนั แรงดนั ในการตอ่ แบบผสมจะมคี า่ เทา่ กบั แรงดนั เซลลแ์ ตล่ ะเซลลค์ ณู กบั จานวนเซลลท์ ่ีตอ่ แบบ อนุกรม ส่วนกระแสไฟฟ้าจะเทา่ กบั การชว่ ยกนั แบ่งจ่ายกระแสไฟฟา้ ตามแถวของการต่อเซลลแ์ บบขนาน ET = E IT = ET R หมายเหตุ : ใชใ้ นกรณที ่แี ต่ละเซลลม์ คี า่ แรงดนั ไฟฟ้าเทา่ กนั แตล่ ะกลมุ่ เซลลม์ จี านวนเซลล์ เท่ากนั ในกรณีทไ่ี มเ่ ท่ากนั จะไม่กลา่ วถงึ ในปัจจบุ นั ไดม้ ีการนาเซลลแ์ หง้ ไปใชง้ านกนั อย่างมาก ทงั้ นเี้ พราะสะดวกต่อการใช้ สามารถนาติด ตวั ไปไหนมาไหนได้ เซลลแ์ หง้ นกี้ ็คอื ถ่านไฟฉายน่นั เอง ซง่ึ ใชก้ บั ไฟฉาย เครอื่ งรบั วทิ ยุ เครอื่ งเลน่ เทป เครอ่ื ง คานวณ นาฬิกาไฟฟ้า เป็นตน้

ใบงาน แผนการเรยี นที่ 5 เรอื่ ง ถ่านไฟฉายและแบตเตอรี่ 1. แบตเตอรต่ี ะก่วั กรดในแตล่ ะเซลลม์ แี รงดนั กโ่ี วลท์ ก. 1. 0 โวลท์ ข. 1.5 โวลท์ ค. 2.0 โวลท์ ง. 2.5 โวลท์ 2. แบตเตอร่ีตะก่วั กรดขนาด 6 โวลท์ จะมเี ซลลต์ ่อรวมกนั กเ่ี ซลล์ ก. 2 เซลล์ ข. 3 เซลล์ ค. 4 เซลล์ ง. 6 เซลล์ 3. ในวงจรหนง่ึ ตอ้ งการแรงดนั ไฟฟ้า 3 โวลท์ และใหม้ กี ระแสไฟฟ้าไหลมากทีส่ ดุ จะต่อวงจรอยา่ งไร เมื่อ ใชเ้ ซลล์ 4 กอ้ นในการต่อ ก. แบบอนกุ รม ข. แบบขนาน ค. แบบผสม ง. แบบใดกไ็ ด้ 4. แผ่นกน้ั ของแบตเตอร่ีตะก่วั กรด ทามาจากอะไร ก. เยอื่ ใยแกว้ ข. แผน่ ไม้ ค. ตาขา่ ยตะก่วั ง. ท่อยางแข็ง 5. นา้ ยาอิเลคโตรไลดข์ องแบตเตอร่ตี ะก่วั กรดคืออะไร ก. ตะก่วั และตะก่วั ไดออกไซด์ ข. ตะก่วั และตะก่วั ออกไซด์ ค. ตะก่วั และออกไซดข์ องตะก่วั ง. ตะก่วั และตะก่วั เปอรอ์ อกไซด์

เอกสารประกอบการเรียน แผนการเรียนท่ี 6 เรื่อง: แมเ่ หล็กและการนาไปใช้งาน ประวัตกิ ารค้นพบแมเ่ หล็ก มนษุ ยเ์ ร่ิมตน้ รจู้ กั อานาจการดงึ ดดู ของแมเ่ หลก็ เมอ่ื ประมาณ 2000 ปีมาแลว้ โดยชาวกรกี โบราณ เป็นผคู้ น้ พบเป็นครง้ั แรก จากการสงั เกตวา่ หนิ บางชนดิ สามารถดดู ใหต้ ดิ กบั เหลก็ ได้ เนือ่ งจากหินชนิดนถี้ ูก คน้ พบท่ีแมกนเี ซยี (Magnesia) ในเอเชยี ไมเนอร์ จึงตงั้ หนิ ชนิดนวี้ า แมกนีไตท์ (Magnetite) ตอ่ มา นกั วทิ ยาศาสตรพ์ บว่า ถา้ นาเอาหินชนดิ นมี้ าแขวนดว้ ยเชอื ก จะทาใหม้ นั วางตวั เองเป็นแนวเหนือและแนว ใต้ ซ่ึงสามารถนามาใชท้ าเป็นเข็มทิศได้ ชนดิ ของแม่เหล็ก แม่เหล็กแบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ชนิด คอื 1. แม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet) 2. แมเ่ หลก็ ประดิษฐ์ (Artificial Magnet) แมเ่ หลก็ ถาวร (Permanent Magnet) สภาพของสารทดี่ งึ ดดู เหลก็ ไดเ้ รยี กวา่ มสี ภาพเป็ นแม่เหลก็ ในสภาพที่สารนนั้ ไม่ไดเ้ ป็น แมเ่ หล็ก โมเลกุลท่อี ยใู่ นเนอื้ สารจะวางตวั ไมเ่ ป็นระเบยี บ ทาใหอ้ านาจแม่เหลก็ หกั ลา้ งกนั เองและไม่ สามารถแสดงอานาจแมเ่ หลก็ ออกมาได้ เรยี กสารประเภทนวี้ ่า “สารแมเ่ หลก็ ” และเมอ่ื สามารถทาให้ โมเลกุลของสารแม่เหลก็ เรียงตวั เป็นระเบยี บได้ จะทาใหส้ ารนน้ั แสดงอานาจแมเ่ หลก็ ออกมา จงึ เรยี กว่า “แมเ่ หลก็ ” ขั้วแมเ่ หลก็ (Pole) เมือ่ นาผงตะไบเหลก็ มาโรยลงบนแทง่ แมเ่ ล็ก บรเิ วณทมี่ ผี งตะไบอยู่ มากทสี่ ดุ จะเรียกว่า ขว้ั แม่เหลก็ ซง่ึ ในบริเวณนจี้ ะมอี านาจการดึงดดู มากทีส่ ดุ น่นั เอง สนามแม่เหลก็ เม่อื นาแผน่ กระจกวางอยู่บนแทง่ เหลก็ แลว้ พ่นตะไบเหลก็ ลงไปจะเหน็ ไดว้ ่า ผงตะไปนน้ั จะเรียง ตวั เป็นเสน้ เล็ก ๆ จากปลายดา้ นหนง่ึ ไปถึงปลายอกี ดา้ นหนึ่ง ซง่ึ เรยี กวา่ เสน้ แรง แมเ่ หลก็ โดยมกี ารตกลงกนั วา่ เสน้ แรงแมเ่ หลก็ จะออกจากขว้ั เหนอื ไปสขู่ ว้ั ใต้

วิธที าสารแมเ่ หล็กใหเ้ ป็ นแมเ่ หล็ก การทาสารแมเ่ หลก็ ใหเ้ ป็นแมเ่ หล็กก็คอื การพยายาทาใหโ้ มเลกลุ ของสารแมเ่ หลก็ เรยี งตวั ใน ทศิ ทางเดียวกนั สามารถทาไดโ้ ดยใชแ้ ท่งเหล็กถูผิวของชนิ้ เหล็กท่ียงั ไม่ไดเ้ ป็นแมเ่ หล็กในทิศทางเดียวซา้ ๆ กนั สนามแมเ่ หลก็ จะบงั คบั ใหโ้ มเลกลุ ของเหลก็ วางตวั ไปในทิศทางเดยี วกนั อีกวิธีหน่ึงโดยการนาลวดตวั นา ทีห่ มุ้ ฉนวนมาพนั รอบแทง่ ชนิ้ เหลก็ ทไ่ี มเ่ ป็นแมเ่ หล็ก แลว้ ตอ่ ลวดตวั นาเขา้ กบั ไฟฟ้ากระแสตรง กระแสไฟฟ้า จะทาใหเ้ กิดสนามแมเ่ หล็กซงึ่ จะเหนยี่ วนาใหช้ นิ้ เหลก็ เป็นแม่เหลก็ เมือ่ นาแท่งแมเ่ หล็กสองแท่งมาวางใกลก้ นั โดยในครง้ั แรกใหว้ างขวั้ ทเี่ หมอื นกนั เขา้ หากนั และครง้ั ที่ สองวางขว้ั ทตี่ า่ งกนั เขา้ หากนั จากนน้ั พน่ ผงตะไบเหลก็ ลงไป จะไดว้ ่า ขวั้ แม่เหลก็ ทงั้ สองทเ่ี หมือนกนั เสน้ แรงแม่เหลก็ ทีเ่ กิดขนึ้ จะเกดิ การผลกั กนั สว่ นขว้ั แมเ่ หล็กทตี่ า่ งกนั เสน้ แรงแม่เหล็กทเี่ กดิ ขนึ้ จะดดู เขา้ หากนั สรุปไดว้ า่ นามแม่เหลก็ จะออกจากขวั้ เหนือไปยงั ขวั้ ใต้ ขว้ั แม่เหลก็ ท่เี หมือนกนั จะผลกั กนั และขว้ั แม่เหลก็ ต่างกนั จะดดู กนั แม่เหลก็ ประดิษฐ์ (Artificial Magnet) หรอื แม่เหลก็ ไฟฟ้า (Electro Magnet) แมเ่ หล็กไฟฟ้า (Electro Magnet) เป็นแมเ่ หลก็ ท่มี นุษยค์ ดิ ขนึ้ มา เมื่อปลอ่ ยกระแสไฟฟา้ ใหไ้ หล ผา่ นเขา้ ไปในเสน้ ลวดตวั นา แลว้ เอาเข็มทิศเขา้ ใกลเ้ สน้ ลวดตวั นานน้ั จะปรากฏวา่ เข็มทศิ เกิดการเบย่ี งเบน ได้ น่นั ย่อมแสดงใหเ้ หน็ ไดว้ ่า เกดิ สนามแมเ่ หลก็ ขนึ้ ในบรเิ วณโดยรอบของลวดตวั นานน้ั น่นั เอง ทฤษฎีแมเ่ หลก็ ไฟฟ้า สนามแมเ่ หลก็ ทเ่ี กดิ ขนึ้ รอบ ๆ ตวั นาจะมที ิศทางตามทิศทางการไหลของกระแสไฟฟา้ ในตวั นานนั้ โดยการกาหนดว่า ถา้ กระแสไหลเขา้ ตวั นา จะมที ิศทางสนามแมเ่ หลก็ ตามเข็มนาฬกิ า และถา้ กระแสไหล ออกจากตวั นา จะมที ศิ ทางสนามแม่เหลก็ ทวนเขม็ นาฬกิ า กฎมอื ขวา (Right Hand Rule) ในการหาสนามแม่เหล็กทเ่ี กิดขนึ้ รอบ ๆ ตวั นาจะใชน้ วิ้ หวั แมม่ ือขวาแสดงทิศทางของกระแสไฟฟ้า และใชน้ วิ้ มอื ทงั้ สแ่ี สดงทศิ ทางของเสน้ แรงแมเ่ หล็กทเ่ี กดิ ขนึ้ เมอ่ื ตวั นาสองเสน้ วางอย่ใู กลก้ นั และมีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นตวั นาทง้ั สองในทศิ ทางเดียวกนั สนามแม่เหลก็ ทเี่ กดิ ขนึ้ โดยรอบตวั นาจะเสรมิ กนั และจะเกดิ แรงดงึ ดดู สายทง้ั สองเขา้ หากนั แต่ถา้

กระแสไฟฟ้าทไ่ี หลผา่ นตวั นาทง้ั สองมีทิศทางไหลตรงขา้ มกนั สนามแมเ่ หล็กทเี่ กดิ รอบ ๆ ตวั นาจะผลกั ดนั กนั ขนึ้ ขั้วแมเ่ หลก็ ของขดลวด เม่อื นาเสน้ ลวดมาดดั เป็นวง วงลวดนเี้ ราเรยี กว่า ขดลวด (Coil) เสน้ แรงท่อี ยู่ในวงขดลวดจะอยู่กนั หนาแน่นยิง่ ขนึ้ โดยทจี่ านวนเสน้ แรงทง้ั หมดคงเท่าเดิมเหมือนกบั ตอนเป็นเสน้ ตรง ในกรณที ข่ี ดเสน้ ลวดให้ เป็นวง เสน้ แรงแมเ่ หลก็ จะกระจุกกนั อยใู่ นทว่ี า่ งซง่ึ เป็นวงเท่านนั้ เสน้ แรงแมเ่ หลก็ ในวงจะเกิดการเสริมกนั ใน ทศิ ทางเดยี วกนั ทาใหส้ นามแมเ่ หลก็ นเี้ หมือนกนั สนามแมเ่ หล็กของแทง่ แมเ่ หลก็ ถา้ หากขดลวดมจี านวนรอบมากขนึ้ เราเรียกว่า โซลีนอยด์ ซงึ่ เมือ่ ผ่านกระแสไฟฟา้ เขา้ ในขดลวดนี้ จะมีสนามแมเ่ หล็กเกิดขนึ้ อีกเช่นกนั สนามแมเ่ หลก็ นีจ้ ะเสริมกนั และจะมคี วามหนาแนน่ ของสนามแมเ่ หล็ก มากขนึ้ เป็นทวีคณู ตามจานวนรอบของขดลวดทพี่ นั ถา้ นาเอาแทง่ เหลก็ มาวางอยู่ภายในขดลวดนี้ ก็จะทาใหโ้ มเลกุลของแทง่ เหลก็ เรยี งกนั เป็นระเบยี บ ตามทศิ ทางของสนามแมเ่ หลก็ ทเี่ กิดขนึ้ จากขดลวดนน้ั และจะแสดงอานาจแมเ่ หลก็ ออกมา วิธีการหาข้ัวแมเ่ หลก็ โดยใชก้ ฎมอื ขวา (Right Hand Rule) ใหใ้ ชม้ ือขวาการอบ ๆ ขดลวด โดยใหน้ วิ้ ทงั้ สเ่ี วยี นตามทศิ ทางของกระแสไฟฟ้าทไี่ หลในขดลวด จะไดว้ ่านวิ้ หวั แม่มอื จะชขี้ ว้ั เหนอื ของขว้ั แม่เหล็กไฟฟา้ การทาใหส้ ูญเสียอานาจแม่เหล็ก การทาใหแ้ มเ่ หลก็ สญู เสียอานาจแมเ่ หลก็ ตอ้ งทาใหโ้ มเลกลุ ของแม่เหลก็ นน้ั เรยี งตวั ไมเ่ ป็นระเบยี บ เพอื่ ใหส้ นามแมเ่ หลก็ ของแต่ละโมเลกุลหกั ลา้ งซ่ึงกนั และกนั ถา้ เรานาเอาแทง่ แม่เหลก็ มาเผาใหร้ อ้ น ความ รอ้ นนจี้ ะทาใหโ้ มเลกุลของแท่งแมเ่ หลก็ เปลยี่ นแปลงไปจากเดมิ หรือเราตีแทง่ แมเ่ หลก็ แรง ๆ จะทาให้ โมเลกุลของแม่เหลก็ นน้ั เรียงตวั ใหมข่ นึ้ ได้ หรือนาเอาแท่งแม่เหลก็ ใสใ่ นขดลวดผ่านกระแสไฟฟา้ สลบั ซ่ึง กระแสไฟฟ้าสลบั จะเกดิ การเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทาใหส้ นามแมเ่ หลก็ ของขดลวดเปลี่ยนตาม ย่อมทาให้ แท่งแม่เหลก็ นน้ั มีโมเลกลุ ท่ีเรยี งตวั ใหม่ตามทศิ ทางของสนามแม่เหล็กทเ่ี ปลย่ี นไปอย่างไม่เป็นระเบียบ การใช้งานของแม่เหล็กไฟฟ้า

แม่เหลก็ ไฟฟา้ ไดม้ ีบทบาทต่อการใชง้ านในปัจจุบนั เพราะทาไดง้ า่ ยและสามารถควบคมุ อานาจ ของสนามแมเ่ หลก็ ไดง้ า่ ยดว้ ย ทง้ั ยงั ใหอ้ านาจการดงึ ดดู ทสี่ งู งานทใ่ี ชก้ นั มากคอื งานเก่ียวกบั ระบบไฟฟา้ ทงั้ ทางดา้ นการทางานแบบท่วั ๆ ไป ซึ่งเป็นตวั ควบคมุ และเป็นตวั ป้องกนั เชน่ โซลีนอยด์ กระดิ่งไฟฟา้ และออด ไฟฟา้ เซอรก์ ิทเบรคเกอร์ รีเลย์ มอเตอร์ เครือ่ งกาเนิดไฟฟา้ มเิ ตอรว์ ดั ไฟ ที่แยกเศษเหล็ก ป่ันจ่นั แม่เหลก็ ไฟฟา้ โทรเลข โทรศพั ท์ เป็นตน้ ในทนี่ จี้ ะกลา่ วถึงอปุ กรณท์ จ่ี าเป็นและพบเหน็ กนั อยบู่ อ่ ย ๆ โซลนี อยด์ (Solenoid) โซลีนอยด์ (Solenoid) ประกอบดว้ ยขดลวดและแกนเหลก็ ซง่ึ เคล่อื นทไ่ี ด้ และสอดอยใู่ นรูตรงกลาง ของขดลวด เมือ่ ต่อกระแสไฟฟา้ ใหก้ บั ขดลวดของโซลนี อยด์ จะเกดิ เสน้ แรงแมเ่ หล็กขนึ้ เสน้ แรงแมเ่ หล็กจะ พยายามวางแนวเสน้ ทางเดนิ ระหว่างขว้ั แม่เหลก็ ที่สน้ั ท่ีสดุ เท่าทจ่ี ะเป็นไปได้ เสน้ แรงแม่เหลก็ จะทาใหเ้ กิด แรงดงึ ดดู บนแกนเหล็กท่เี คลือ่ นทไี่ ด้ และดึงแกนเหลก็ เขา้ ไปอยู่ตรงกลางขดลวด ทาใหส้ ปรงิ ท่ีตอ่ อยทู่ างอีก ดา้ นหนึ่งถูกยดื ออก เมอื่ หยุดป้อนกระแสไฟฟา้ เขา้ ในขดลวดของโซลนี อยด์ แรงดงึ ดดู เนือ่ งจากอานาจแม่เหล็กไฟฟา้ จะ หมดไป สปริงจะดึงแกนเหลก็ ใหก้ ลบั มาอยู่ตาแหนง่ เดมิ จากตวั อยา่ งอนั นี้ เป็นวิธีการทนี่ ยิ มใชก้ นั มากใน การเปล่ยี นพลงั งานไฟฟา้ ใหเ้ ป็นพลงั งานกล (มีการเคลื่อนท่ี) โดยผา่ นทางแม่เหล็กไฟฟา้ ในการใชง้ านดา้ น อ่ืน ๆ อาจจะมีกา้ หนรือคานมาต่อเช่อื มแกนเหลก็ ทเ่ี คล่อื นท่ีได้ การนาโซลนี อยดไ์ ปใชง้ าน เช่น ใชเ้ ป็นตวั บงั คบั การปิดเปิดของทอ่ นา้ รอ้ นและนา้ เย็นในเคร่ืองซกั ผา้ หรือใชท้ ากรง่ิ เคาะใหเ้ สียงดงั ขนึ้ โดยป่มุ กดจะอยู่ ทปี่ ระตู และตวั เคาะซึ่งประกอบดว้ ยโซลนี อยดก์ บั แผน่ เหลก็ จะอย่ใู นบา้ น เม่ือกดป่มุ แกนเหลก็ จะถกู ดดู และ เคาะแผ่นเหล็กทาใหเ้ กดิ เสียง กระดง่ิ ไฟฟ้าและออดไฟฟ้า กระดงิ่ ไฟฟ้าทใ่ี ชก้ นั อย่อู าศยั หลกั การอานาจแม่เหลก็ ไฟฟา้ ซึง่ เมอื่ ปลอ่ ยกระแสไฟฟ้าไหลผา่ น เสน้ ลวดตวั นาท่พี นั อยูร่ อบ ๆ เหล็กออ่ น อานาจในการดึงดดู คนั เคาะทาใหเ้ กดิ เสยี ง แต่เมือ่ ไม่มีกระแสไฟฟ้า ไหลอานาจแมเ่ หลก็ กจ็ ะหมดไป เหลก็ อ่อนทไ่ี ม่สามารถทจ่ี ะดดู คนั เคาะไดอ้ ีก สว่ นประกอบที่สาคัญของกระด่งิ ไฟฟ้า