Module 2

ชื่อมอดลู หลักการเบ้อื งต้นของงานไฟฟา้ ชอื่ วชิ า งานไฟฟา้ ในฟารม์ รหสั วชิ า 20501 – 2404 ท–ป–น 1–3–2 ผจู้ ดั ทำ ว่าท่ี ร.ต.ธเนตร แตง่ งาม แผนกวิชาช่างกลเกษตร ภาคเรยี นที่ 1 ปีการศกึ ษา 2564 วิทยาลยั เกษตรและเทคโนโลยกี ำแพงเพชร สำนักงานคณะกรรมการการอาชวี ศกึ ษา

ก คำนำ บทเรียนมอดลู เรื่อง หลกั การเบอ้ื งต้นของงานไฟฟ้า ขา้ พเจา้ เรยี บเรียงขน้ึ เพ่อื ใชป้ ระกอบการเรยี น วชิ างานไฟฟา้ ในฟาร์ม รหสั วชิ า 20501-2404 ระดับ ปวช.2 โดยพยายามเขยี นให้นกั เรียนเข้าใจง่าย นกั เรยี น สามารถศึกษาไดด้ ้วยตนเอง เพื่อให้มคี วามรูพ้ ้ืนฐาน ก่อนท่จี ะศึกษาเน้ือหานัน้ จริงๆ และยงั ได้เพิ่มเติมเน้ือหาบาง ตอนเพ่ือชว่ ยเสริมความร้คู วามเข้าใจแก่นกั เรยี น นอกจากน้ียังได้เพม่ิ ใบกจิ กรรมเสรมิ ให้แกน่ กั เรยี นมีประสบการณ์ กว้างขวางย่ิงขน้ึ บทเรยี นโมดูลชดุ นมี้ จี ุดประสงค์เพอื่ ใหน้ ักเรียนได้ศกึ ษาเกย่ี วกบั ความหมาย และส่วนประกอบของ ภายในบทเรียนโมดลู เล่มนป้ี ระกอบดว้ ย คำแนะนำการใช้บทเรยี นโมดูล จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ แบบทดสอบภาค ความรูก้ ่อนเรียน เนื้อหา ใบกจิ กรรม แบบทดสอบความรหู้ ลงั เรยี น รวมท้งั เฉลยแบบทดสอบบทเรียน โมดลู นีน้ กั เรยี นสามารถศกึ ษาค้นคว้าด้วยตนเองและเรียนรู้กันเป็นกล่มุ เล็ก ๆ ผู้จัดทำหวงั เปน็ อยา่ งย่ิงว่าบทเรียนโมดลู ชดุ น้ีจะช่วยใหน้ ักเรียนได้รบั ความรู้ ความเข้าใจเกยี่ วกบั หลักการ เบือ้ งต้นของงานไฟฟ้ามากยิ่งขึน้ และส่งผลใหผ้ ลสมั ฤทธิ์ทางการเรยี นของนักเรยี นสูงขึ้น อยา่ งไรกต็ ามในโมดูลเล่ม น้ีอาจมีบางจดุ มขี ้อบกพร่องผิดพลาด ท่านผู้อา่ น โปรดแจง้ ให้ข้าพเจ้าทราบดว้ ยจะขอบพระคุณเปน็ อย่างยิ่ง ขา้ พเจ้ายนิ ดรี บั ฟง้ ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะจากท่านและพร้อมทีจ่ ะนำมาแก้ไขปรับปรงุ บทเรยี นโมดูลเลม่ นใ้ี หม้ ีค วามสมบรู ณ์ และถูกต้อง วา่ ท่รี .ต.ธเนตร แตง่ งาม

สารบญั ข คำนำ หนา้ สารบัญ คำชแ้ี จงในการใชม้ อดูลสำหรับนักเรียน ก จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ ข แบบทดสอบก่อนเรยี น 1 เฉลย 2 เนอื้ หา 3 กิจกรรม(ย่อย)ระหว่างเนอ้ื หา 4-5 ใบงานกจิ กรรมที่ 1 6-10 แบบทดสอบหลังเรียน 11 เฉลย 12 13 14-15

1 คำชแ้ี จงในการใชม้ อดลู สำหรับนกั เรียน 1. ครูแนะนำนกั เรยี นเกยี่ วกับองค์ประกอบของบทเรยี นโมดูล ชดุ ที่ 1 เรอ่ื ง บรรยากาศรอบตัว 2.นกั เรยี นศกึ ษา และตรวจสอบองคป์ ระกอบของบทเรยี นโมดูล ชดุ ท่ี 1 ว่าครบถ้วน หรือไม่ 3.นกั เรยี นศึกษา และปฏิบัติกิจกรรม ตามลำดับดังน้ี 3.1นกั เรียนทำแบบทดสอบภาคความรกู้ ่อนเรียน 3.2นักเรียนศึกษาและค้นคว้าจากใบเน้ือหา 3.3นกั เรียนปฏิบัติกิจกรรมตามใบกจิ กรรม 4.ในระหวา่ งการปฏิบตั ิกจิ กรรมในใบกจิ กรรมถ้าหากนักเรียน มีข้อสงสยั สามารถซกั ถามเพ่ือใหส้ ามารถปฏิบัติได้ถูกต้องได้ 5.เมือ่ ปฏิบตั กิ ิจกรรมในแตล่ ะชั่วโมง ครูและนักเรยี นร่วมกันอภิปรายความรู้ 6.นกั เรยี นร่วมกนั ซกั ถาม และอภปิ รายความรเู้ ก่ยี วกบั บรรยากาศรอบตัว 7. นกั เรยี นทำแบบทดสอบภาคความรหู้ ลังเรยี น

2 จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1.อธิบายกฎของโอห์มไดถ้ ูกต้อง 2.คำนวณหาค่า แรงดัน กระแสและความ ตา้ นทานจากกฎของโอหม์ ได้ถกู ต้อง 3.บอกส่วนประกอบของวงจรไฟฟา้ ได้ถกู ตอ้ ง 4.บอกลกั ษณะและคุณสมบัติของวงจรอนุกรม วงจรขนานและวงจรผสมไดถ้ ูกต้อง 5.คำนวณหาค่าความต้านทาน กระแส และแรงดนั จากวงจรอนุกรม ขนาน ผสมได้ถูกตอ้ ง

3 แบบทดสอบก่อนเรยี น 5 คะแนน 1.จงอธบิ ายกฎของโอหม์ ? …………….............................................................................................................................. ............................................ ....................................................................................... .................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................ ............................................................................................................................. ........................................ 2.I คอื ? ……………..................................................................................................................................................................... 3.E คือ ? ……………....................................................................................................................... .............................................. 4.R คือ ? …………….............................................................................................................................. ....................................... 5.I มหี น่วยคอื ? …………….....................................................................................................................................................................

4 เฉลย 1.จงอธิบายกฎของโอหม์ ? ตอบ กฎของโอห์ม จอร์จ ไซมอน โอห์ม(George Simon Ohm) นักฟิสิกส์ ชาวเยอรมันได้ค้นพบ ความสัมพันธร์ ะหว่างปริมาณของ ไฟฟ้าท้ัง 3 ตวั คอื ระหวา่ งกระแสไฟฟ้า ( I ) แรงดนั ไฟฟ้า ( E ) และตัวต้านทาน ( R )และได้สรุปค่าความสัมพันธ์ ดังกล่าวไว้ว่า “กระแสไฟฟ้านั่นวงจรไฟฟ้านั้น จะแปรผัน ตรงกับ แรงดันของ แหล่งจ่ายไฟฟ้าแตจ่ ะแปรผกผันกบั คา่ ความต้านทานในวงจรไฟฟ้า” I = E/R เม่อื I คอื กระแสไฟฟ้า หนว่ ยเป็น แอมแปร์ (A) E คอื แรงดนั ไฟฟา้ หน่วยเป็น โวลต์ (V) R คือ ความตา้ นทาน หนว่ ยเปน็ โอหม์ (Ω) จากกฎของโอห์มอธิบายได้ว่ากระแสไฟฟ้าในวงจรจะมีค่าเพิ่มขึ้นถ้าแรงดันที่แหล่งจ่าย มีค่าเพิ่มขึ้น และ ในทางกลับกันถ้าแหล่งจ่ายไฟฟ้ามีค่าคงที่ กระแสไฟฟ้าจะมีค่าลดลง เมื่อค่าความต้านทานในวงจรไฟฟ้ามีค่ามากขน้ึ ความสัมพันธ์ตามกฎของโอหม์ อาจเขยี น ในรปู สามเหล่ยี ม 2.I คอื ? 4.R คือ ? ตอบ กระแส ตอบ ความตา้ นทาน 3.E คอื ? 5.I มีหน่วยคอื ? ตอบ แรงดนั ตอบ แอมแปร์

5 เน้อื หา 3.1 กฎของโอห์ม https://www.youtube.com/watch?v=KpEfqQyMsqc กฎของโอห์ม จอร์จ ไซมอน โอห์ม(George Simon Ohm) นักฟสิ ิกส์ ชาวเยอรมันได้ค้นพบความสมั พันธ์ ระหวา่ งปรมิ าณของ ไฟฟา้ ท้ัง 3 ตัว คือ ระหวา่ งกระแสไฟฟา้ ( I ) แรงดันไฟฟา้ ( E ) และตวั ต้านทาน ( R )และไดส้ รุป คา่ ความสัมพนั ธ์ ดังกล่าวไว้วา่ “กระแสไฟฟ้านั่นวงจรไฟฟ้านัน้ จะแปรผนั ตรงกบั แรงดันของแหล่งจ่ายไฟฟ้าแตจ่ ะ แปรผกผนั กับค่า ความต้านทานในวงจรไฟฟา้ ” I = E/R เมื่อ I คือ กระแสไฟฟ้า หนว่ ยเป็น แอมแปร์ (A) E คือ แรงดันไฟฟ้า หน่วยเปน็ โวลต์ (V) R คือ ความตา้ นทาน หน่วยเปน็ โอหม์ (Ω) จากกฎของโอห์มอธิบายได้ว่ากระแสไฟฟ้าในวงจรจะมีค่าเพิ่มขึ้นถ้าแรงดันที่แหล่งจ่าย มีค่าเพิ่มขึ้น และ ในทางกลับกันถ้าแหล่งจ่ายไฟฟ้ามีค่าคงที่ กระแสไฟฟ้าจะมีค่าลดลง เมื่อค่าความต้านทานในวงจรไฟฟ้ามีค่ามากขึ้น ความสัมพนั ธต์ ามกฎของโอหม์ อาจเขียน ในรูปสามเหลย่ี ม

6

7 3.2 วงจรไฟฟ้าเบื้องตน้ https://sites.google.com/a/tkschool.ac.th/kruarun59/wngcr-fifa-beuxng-tn วงจรไฟฟ้าเบอ้ื งตน้ มสี ว่ นประกอบหลัก 3 ส่วน คอื แหลง่ จ่ายไฟฟา้ สายตัวนำ และโหลด 3.3 วงจรอนุกรม วงจรอนุกรม (Series Circuit) หมายถึงการนำเอาอุปกรณ์ทางไฟฟ้ามาต่อกันในลักษณะที่ปลายด้าน หนึ่งของอุปกรณ์ตวั ที่ 1 ตอ่ เขา้ กบั อปุ กรณ์ตวั ที่ 2 จากนัน้ นำปลายท่เี หลือของอุปกรณ์ตวั ท่ี 2 ไปตอ่ กบั อปุ กรณ์ตัวที่ 3 และจะต่อลักษณะนี้ไปเรอ่ื ย ๆ

8 3.4 วงจรขนาน วงจรขนาน (Parallel Circuit) คอื วงจรทีเ่ กดิ จากการต่ออปุ กรณ์ไฟฟ้าตั้งแต่ 2 ตวั ขนึ้ ไปตอ่ ครอ่ มหลงั ชน หลังกันไปเรื่อย ๆ มีผลทำให้ค่าของแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าเท่ากัน ส่วนการไหลของ กระแสไฟฟ้าจะมีต้ังแต่ 2 สาขาขึ้นไป ส่วนคา่ ความตา้ นทานรวมภายในวงจรขนานจะมีค่าเท่ากับผลรวมของส่วนกลับ ของค่าความต้านทานทุกตัวรวมกัน ซึ่งค่าความต้านทานรวมภายในวงจรไฟฟ้าแบบขนานจะมีค่าน้อยกว่าค่าความ ตา้ นทานทมี่ ีคา่ น้อยท่ีสุดเสมอ และค่าแรงดนั ทต่ี กคร่อมตวั ต้านทานไฟฟา้ แต่ละตวั จะมีค่าเท่ากับแหลง่ จา่ ย 3.5 วงจรผสม วงจรผสมคือวงจรทปี่ ระกอบดว้ ยอุปกรณ์ตัง้ แต่ 3 ตวั ขน้ึ ไปนำมาต่อกันทง้ั แบบขนานและแบบอนุกรมผสมกนั

9 กิจกรรม(ยอ่ ย)ระหว่างเนือ้ หา 1. นกั เรียนทำแบบทดสอบก่อนเรยี นหนว่ ยท่ี 3 ใช้เวลาประมาณ 20 นาที 2. ครูให้นักเรยี นดูเนอื้ หาหน่วยท่ี 1 3. ขน้ั นำเขา้ สูบ่ ทเรียน 3.1 ครอู ธิบายกฎของโอหม์ และวงจรไฟฟา้ เบื้องต้น 3.2 ครูตั้งคำถามให้นักเรียนช่วยกันตอบ แล้วร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับกฎของโอห์มและวงจรไฟฟ้า เบ้อื งต้น 3.3 ครูแจ้งจดุ ประสงค์การเรยี น 4. ขั้นสอน 4.1 นกั เรียนศกึ ษาจากเน้ือหาในหนว่ ยท่ี 1 หลกั การเบื้องตน้ ของงานไฟฟา้ 4.2 ครูยกตัวอย่างการนำกฎของโอห์มไปใช้งาน แล้วสุ่มให้นักเรียนออกมาฝึกคำนวณหน้าชั้นเรียนตาม โจทยท์ ี่ครูกำหนดให้ 4.3 ครูให้ความร้เู พิม่ เตมิ และอธบิ ายเกี่ยวกบั การปฏิบัตติ ามใบงานที่ 1 4.4 นกั เรยี นปฏบิ ัตติ ามใบงานที่ 1 กฎของโอห์มและวงจรไฟฟา้ เบอ้ื งตน้ 4.5 ขณะนกั เรยี นปฏบิ ัติตามใบงานครจู ะสงั เกตการทำงานของนักเรียน 5. ข้นั สรุป ครแู ละนักเรียนรว่ มกันอภปิ รายกจิ กรรมและรว่ มกนั อภิปรายสรุปบทเรียน 6. ให้นกั เรยี นทำแบบทดสอบหลงั เรยี น

10 ใบงานกจิ กรรมท่ี 1 ให้นักเรียนจบั คู่ ค่าทางไฟฟ้า และหน่วยทางไฟฟา้ ใหถ้ ูกตอ้ ง 5 คะแนน ลำดบั คา่ ทางไฟฟ้า หน่วยทางไฟฟ้า 1E Watt 2I Ohm 3R Volt 4P Ampare 5C Farad รวมคะแนน...............................

แบบทดสอบหลังเรียน 5 คะแนน 11 1.จงอธิบายกฎของโอหม์ ? …………….............................................................................................................................. ............................................ ....................................................................................... .................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................ ............................................................................................................................. ........................................ 2.I คือ ? ……………..................................................................................................................................................................... 3.E คือ ? ……………....................................................................................................................... .............................................. 4.R คอื ? …………….............................................................................................................................. ....................................... 5.I มีหนว่ ยคอื ? ……………............................................................................................................................... ......................................

12 เฉลย 1.จงอธิบายกฎของโอหม์ ? ตอบ กฎของโอห์ม จอร์จ ไซมอน โอห์ม(George Simon Ohm) นักฟิสิกส์ ชาวเยอรมันได้ค้นพบ ความสัมพนั ธ์ระหว่างปริมาณของ ไฟฟ้าทงั้ 3 ตวั คอื ระหวา่ งกระแสไฟฟ้า ( I ) แรงดันไฟฟ้า ( E ) และตวั ตา้ นทาน ( R )และได้สรุปค่าความสัมพันธ์ ดังกล่าวไว้ว่า “กระแสไฟฟ้านั่นวงจรไฟฟ้านั้น จะแปรผัน ตรงกับ แรงดันของ แหล่งจ่ายไฟฟา้ แต่จะแปรผกผนั กบั ค่า ความต้านทานในวงจรไฟฟา้ ” I = E/R เม่ือ I คือ กระแสไฟฟ้า หน่วยเปน็ แอมแปร์ (A) E คอื แรงดนั ไฟฟา้ หน่วยเป็น โวลต์ (V) R คือ ความต้านทาน หน่วยเปน็ โอหม์ (Ω) จากกฎของโอห์มอธิบายได้ว่ากระแสไฟฟ้าในวงจรจะมีค่าเพิ่มขึ้นถ้าแรงดันที่แหล่งจ่าย มีค่าเพิ่มขึ้น และ ในทางกลับกันถ้าแหล่งจ่ายไฟฟ้ามีค่าคงที่ กระแสไฟฟ้าจะมีค่าลดลง เมื่อค่าความต้านทานในวงจรไฟฟ้ามีค่ามากข้ึน ความสมั พันธต์ ามกฎของโอห์มอาจเขียน ในรปู สามเหลยี่ ม 2.I คอื ? 4.R คอื ? ตอบ กระแส ตอบ ความต้านทาน 3.E คอื ? 5.I มหี นว่ ยคอื ? ตอบ แรงดนั ตอบ แอมแปร์