บทที่ 2 เรื่องความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับไฟฟ้า

34ใบความรู้

35 ใบความรู้ที่ 2 สอนคร้ังท่ี 2 รวม 4 ช่ัวโมงรายวชิ า งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกสเ์ บ้ืองตน้ รหสั วชิ า 2100-1003 จานวน 1 ช่ัวโมงหน่วยท่ี 2 ช่ือหน่วย ความรู้เบ้อื งตน้ เก่ียวกบั ไฟฟ้าชื่อเร่ือง ความรู้เบ้อื งตน้ เกี่ยวกบั ไฟฟ้าแนวคดิ แหล่งกาเนิดไฟฟ้า คือ หน้าที่กาเนิดของกาลงั ไฟฟ้าหรือแรงเคล่ือนไฟฟ้า โดยมีประเภทของไฟฟ้าอยู่ 2 ชนิด คือ ไฟฟ้าสถิต ไดแ้ ก่ ฟ้าร้อง ฟ้าผา่ และไฟฟ้ากระแส มีอยู่ 2 ชนิด คือ ไฟฟ้ากระแสตรง และไฟฟ้ากระแสสลบั การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้า หมายถึง การนาเซลลไ์ ฟฟ้ามาต่อเขา้ ดว้ ยกนั การต่อเซลลไ์ ฟฟ้ามี 3 วิธีคือ แบบอนุกรม แบบขนาน และแบบผสม กฎของโอห์มคือ แรงดันไฟฟ้าเท่ากับกระแสไฟฟ้าท่ีไหลในวงจร คูณกบั ค่าความตา้ นทานของวงจรสาระการเรียนรู้ 2.1 แหล่งกาเนิดไฟฟ้า 2.2 ประเภทของไฟฟ้า 2.3 กระแสไฟฟ้า 2.4 ทศิ ทางการไหลของกระแส 2.5 แรงดนั ไฟฟ้า 2.6 แหล่งกาเนิดไฟฟ้า 2.7 กฎของโอหม์ 2.8 กาลงั ไฟฟ้า 2.9 การต่อเซลลไ์ ฟฟ้า

36จุดประสงค์การเรียนรู้ จุดประสงค์ทว่ั ไป เพอื่ ใหม้ ีความรู้ ความเขา้ ใจเก่ียวกบั ความรูเ้ บ้ืองตน้ เก่ียวกบั ไฟฟ้า จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม เม่ือผเู้ รียน เรียนจบหน่วยการเรียนน้ีแลว้ มีความสามารถดงั ต่อไปน้ี ด้านพุทธิพสิ ัย 1. บอกประเภทประเภทของไฟฟ้าระหวา่ งไฟฟ้าสถิตและไฟฟ้ากระแสได้ 2. อธิบายลกั ษณะของไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลบั ได้ 3. อธิบายทศิ ทางการไหลของกระแสได้ 4. อธิบายความสมั พนั ธข์ องแรงดนั กระแส และความตา้ นทานได้ 5. อธิบายวิธีการนาแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบต่าง ๆ ไปประยกุ ตใ์ ชง้ านได้ 6. อธิบายหลกั การกฎของโอหม์ ได้ 7. บอกวธิ ีการคานวณหาคา่ กาลงั ไฟฟ้าที่ใชง้ านได้

37 ความรู้เบื้องต้นเกยี่ วกบั ไฟฟ้า มนุษยเ์ รารู้จกั ไฟฟ้ามานานแลว้ แตไ่ ม่มีใครบอกไดว้ า่ คืออะไร ทราบแตเ่ พยี งวา่ คือพลงั งานรูปหน่ึงท่ีสามารถเปลี่ยนพลังงานกลเป็ นพลังงานความร้อน แสง และ เสียง เป็ นต้น ตามประวตั ิศาสตร์กล่าววา่ มีนักวทิ ยาศาสตร์ชาวกรีกช่ือ เทเลส (Theles) ไดน้ าแท่งอาพนั มาขดั สีกบั ผา้ขนสตั ว์ แท่งอาพนั เกิดความร้อนข้ึนน้ันจะมีอานาจดูดส่ิงของเบา ๆ ได้ เช่น ผม กระดาษช้ินเลก็ ๆและเศษผงช้ินเล็ก ๆ เป็นตน้ จึงไดต้ ้งั ช่ือวา่ เป็นภาษากรีกวา่ อิเลก็ ตรอน(Electron) ต่อมาจากน้ันมาประมาณ พ.ศ. 2148 ดร.กิลเบอร์ต (Dr.Gillbert) เป็ นชาวองั กฤษ ได้นาหลกั การของไฟฟ้าสถิตของ เทเลส โดยนาเอาผา้ แพรและผา้ ขนสัตวม์ าถูกบั แท่งแกว้ แท่งยางสนแท่งกามะถนั และนาไปทดลองดูดของเบาๆ ไดร้ บั ผลสาเร็จเช่นเดียวกนั จงึ ต้งั ชื่อไฟฟ้าทเี่ กิดข้นึ ใหม่น้ีวา่ ไฟฟ้า (Electricity) จากคาน้ีเองไดน้ ามาใชจ้ นถึงปัจจุบนั2.1 แหล่งกาเนิดไฟฟ้า 2.1.1 การกาเนิดไฟฟ้า แหล่งกาเนิดไฟฟ้า (Power Source) คือตน้ กาเนิดของกาลงั ไฟฟ้า หรือแรงเคลื่อนไฟฟ้าซ่ึงมีวธิ ีการตา่ ง ๆ ในปัจจบุ นั จะถูกพฒั นาใหไ้ ดแ้ หล่งกาเนิดที่มีคุณภาพ และมีประสิทธิภาพสูงสุดโดยทแี่ หล่งกาเนิดไฟฟ้ามีอยู่ 6 ชนิด คือ 1. ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี 2. ไฟฟ้าเกิดจากความร้อน 3. ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั 4. ไฟฟ้าเกิดจากการทาปฏิกิริยาเคมี 5. ไฟฟ้าเกิดจากสนามไฟฟ้า 6. ไฟฟ้าเกิดจากแสงสวา่ ง 2.1.1.1 ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสีเป็ นไฟฟ้าท่ีถูกคน้ พบมานานกวา่ 2,000 ปี แลว้ เกิดข้ึนได้จากการนาวตั ถุต่างกัน 2 ชนิดมาขัดสีกัน เช่น แท่งแก้วกับผา้ แพร แท่งยางกับผา้ ขนสัตว์แผ่นพลาสตกิ กบั ผา้ และหวกี บั ผม เป็ นตน้ ผลของการขดั สีดงั กล่าวทาใหเ้ กิดความไม่สมดุลข้นึ ของประจุไฟฟ้า ในวตั ถุท้งั สอง เนื่องจากเกิดการถ่ายประจุไฟฟ้า ส่งผลใหเ้ กิดความไม่สมดุลของศกั ย์บวก (+) และศกั ยล์ บ (-) ของวตั ถุท้งั สอง วตั ถุชนิดหน่ึงแสดงศกั ยไ์ ฟฟ้าบวก (+) ออกมา วตั ถุอีกชนิดหน่ึงแสดงศกั ยไ์ ฟฟ้าลบ (-) ออกมา ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี ดงั รูปท่ี 2.1

38 ผา้ ขนสตั ว์ แท่งยาง รูปท่ี 2.1 ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี 2.1.1.2 ไฟฟ้าเกิดจากความรอ้ น ไฟฟ้าเกิดจากความรอ้ น เกิดข้นึ ไดโ้ ดยนาโลหะตา่ งชนิดกนั 2 แผน่ มาประกบกนัเช่น ทองแดง สงั กะสี เหล็ก และทองเหลือง เป็นตน้ ปลายดา้ นหน่ึงของโลหะท้งั สองประกบติดกนั ให้แน่นโดยการเช่ือมหรือยดึ หมุด ปลายอีกดา้ นหน่ึงของโลหะท้งั สองแยกห่างออกจากกนั นาไปต่อเขา้ กบั มิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้า ให้ความร้อนท่ีปลายดา้ นประกบติดกนั ของโลหะท้งั สอง ความร้อนส่งผลใหเ้ กิดการแยกตวั ของประจไุ ฟฟ้า แสดงค่าศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาท่ีปลายดา้ นเปิ ดของโลหะท้งั สองมิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้าจะแสดงค่าแรงดนั ไฟฟ้าออกมา ไฟฟ้าเกิดจากความร้อน ดงั รูปท่ี 2.2 ทองแดง มิเตอร์ เหล็ก รูปท่ี 2.2 ไฟฟ้าเกิดจากความรอ้ น

39 2.1.1.3 ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั เกิดข้นึ ไดจ้ ากวสั ดุเม่ือมีแรงกดลงบนวสั ดุน้นั จะทาใหเ้ กิดไฟฟ้าข้นึ มา วสั ดุดงั กล่าวน้ีไดแ้ ก่ แร่ควอตซ์หรือผลึกควอตซ์ (Quartz Crystal) โครงสร้างประกอบดว้ ยผลึกควอตซ์มีแผน่ โลหะประกบตดิ ดา้ นบนและดา้ นล่างของผลึกควอตซ์ ต่อข้วั ต่อเขา้ กบั แผน่ โลหะท้งั สองเพอ่ื ใชเ้ ป็นข้วั จ่ายแรงดนั ไฟฟ้าออกมา นาข้วั จา่ ยแรงดนั ไฟฟ้าน้ีต่อเขา้ กบั มิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้าไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั ดงั รูปที่ 2.3 แรงกดแผน่ โลหะ ผลึกควอตซ์ แรงกด รูปท่ี 2.3 ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั คุณสมบตั ิของผลึกควอตซ์ คือ เมื่อมีแรงกดดนั หรือแรงสั่นสะเทือนใหก้ บั ผลึกควอตซ์ทาใหอ้ ิเล็กตรอนวงนอกสุดของแต่ละอะตอมของผลึกควอตซเ์ กิดพลงั งานวงิ่ เคล่ือนท่ีไปยงั อะตอมอื่นๆ ไดเ้ กิดแรงดนั ไฟฟ้าข้นึ มาที่ข้วั โลหะท้งั สองแสดงผลให้เห็นท่ีมิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใชไ้ ฟฟ้าท่ีใชผ้ ลึกควอตซไ์ ปใชง้ าน เช่น ไมโครโฟนแบบคริสตอล เป็ นตน้ 2.1.1.4 ไฟฟ้าเกิดจากการทาปฏกิ ิริยาเคมี ไฟฟ้าเกิดจากการทาปฏิกิริยาเคมี เป็ นไฟฟ้าที่เกิดข้ึนจากการใชส้ ารเคมีจาพวกกรดกามะถนั ร่วมกบั โลหะต่างกนั 2 ชนิด โดยการนาแท่งสังกะสีและแท่งทองแดงจุ่มลงไปในกรดกามะถนั (H2SO4) เจือจาง ซ่ึงถูกเรียกวา่ อิเล็กโตรไลต์ (Electrolyte) ใส่ไวใ้ นโถแกว้ แท่งโลหะท้งั สองถูกแยกห่างออกจากกนั ใชม้ ิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้าต่อเขา้ กบั ข้วั โลหะท้งั 2 อิเล็กโตรไลตจ์ ะทาใหเ้ กิดการแยกตวั ของประจุไฟฟ้าข้นึ ทแ่ี ทง่ โลหะท้งั สอง แทง่ สงั กะสีแสดงศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาเป็ นลบ (-) แท่งทองแดงแสดงศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาเป็ นบวก (+) แสดงผลการเกิดแรงดนั ไฟฟ้าท่ีมิเตอร์วดั แรงดนั การทาปฏิกิริยาทางเคมีเบ้ืองตน้ ดงั กล่าว เรียกวา่ โวลตาอิกเซลล์ (Voltaic Cell) ไฟฟ้าเกิดจากการทาปฏกิ ิริยาเคมี ดงั รูปท่ี 2.4

ทองแดง 40 อ่างแกว้ สงั กะสี H2 SO4 รูปท่ี 2.4 ไฟฟ้าเกิดจากการทาปฏิกิริยาเคมี 2.1.1.5 ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหลก็ ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหล็ก เป็นไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนจากการใชแ้ ม่เหล็กกบั เส้นลวดตวั นามาเคลื่อนท่ีตดั ผ่านกัน จะใชเ้ ส้นลวดตวั นาตดั ผ่านสนามแม่เหล็กหรือใชส้ นามแม่เหล็กตดั ผา่ นเส้นลวดตวั นาก็ตาม มีผลทาให้เกิดแรงดนั ไฟฟ้าชักนาข้ึนมาที่เส้นลวดตวั นา ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหล็ก ดงั รูปที่ 2.5 เลื่อนแทง่ แม่เหล็กข้ึนลง รูปที่ 2.5 ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหล็ก

41การเกิดไฟฟ้าจากสนามแม่เหล็ก ตอ้ งมีการเคล่ือนท่ีของเสน้ ลวดตวั นาหรือมีการเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็กตลอดเวลาจึงจะเกิดแรงดันไฟฟ้า ถ้าหยุดการเคล่ือนที่ท้งั เส้นลวดตวั นาและสนามแม่เหล็กแรงดันไฟฟ้าจะไม่เกิดข้ึน เครื่องกาเนิดไฟฟ้าจากสนามแม่เหล็กจึงเรียกว่าเจนเนอเรเตอร์ (Generator) 2.1.1.6 ไฟฟ้าเกิดจากแสงสวา่ ง ไฟฟ้าเกิดจากแสงสว่าง เป็ นไฟฟ้าเกิดข้ึนจากการท่ีสารก่ึงตวั นาบางชนิดได้รับแสงอาทิตยส์ ่องผ่านอุปกรณ์ดงั กล่าวมีชื่อเรียกวา่ เซลลแ์ สงอาทิตย์ หรือโซลาร์เซลล์ (Solar Cell)โครงสร้างของเซลลแ์ สงอาทิตยป์ ระกอบดว้ ยสารก่ึงตวั นาชนิดซิลิคอนท่ีมีโปรตอน (P) มากกวา่ ปกติหรือมีศกั ยไ์ ฟฟ้าเป็ นบวก (P) นามาประกบติดกบั สารก่ึงตวั นาชนิดซิลิคอนท่ีมีอิเล็กตรอน (e)มากกว่าปกติหรือมีศกั ยไ์ ฟฟ้าเป็ นลบ (N) ตอนนอกสุดใช้แผน่ โลหะโปร่งใสประกบปิ ดบนล่างพร้อมกบั ต่อข้วั จ่ายแรงดนั ไฟฟ้าออกมา นาไปต่อเขา้ กบั มิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้า โครงสร้างเซลล์แสงอาทติ ย์ ดงั รูปท่ี 2.6โลหะโปร่งใส แสง รูปที่ 2.6 ไฟฟ้าเกิดจากแสงสวา่ ง เซลล์แสงอาทิตยข์ ณะไม่ไดร้ ับแสงสว่างหรือแสงอาทิตย์ ไม่กาเนิดแรงดนั ไฟฟ้าข้ึนมาเพราะไม่มีพลงั งานแสงมากระตุน้ ใหอ้ ิเล็กตรอนหลุดเคลื่อนที่ไปอะตอมอื่น ๆ เม่ือเซลลแ์ สงอาทติ ย์ไดร้ ับแสงสว่างทาให้อิเล็กตรอนเกิดพลงั งานและมีค่ามากข้ึน หลุดออกมาเป็ นอิเล็กตรอนอิสระสามารถว่ิงเคล่ือนที่แยกตวั เกิดเป็ นแรงดันไฟฟ้าในแต่ละข้ัวสารก่ึงตวั นา สารชนิด P เกิดศักย์บวก (+) สารชนิด N เกิดศกั ยล์ บ (+)

422.2 ประเภทของไฟฟ้า ไฟฟ้าสามารถกาเนิดข้ึนมาไดจ้ ากแหล่งกาเนิดต่างชนิดกัน แต่สามารถแบ่งประเภทของไฟฟ้าออกมาไดต้ ามลกั ษณะและตามคุณสมบตั ิท่ีแตกต่างกนั ของไฟฟ้าที่เกิดข้ึน เป็ น 2 ประเภทดว้ ยกนั คือ 1) ไฟฟ้าสถิต (Static Electricity) 2) ไฟฟ้ากระแส (Current Electricity) 2.2.1 ไฟฟ้าสถิต เป็นไฟฟ้าที่เกิดข้นึ เองตามธรรมชาดิ เช่น ฟ้าร้อง ฟ้าแลบ ฟ้าผา่ การเกิดข้ึนดงั กล่าวเกิดจากความไม่สมดุลของประจไุ ฟฟ้าบวก ( + ) และประจไุ ฟฟ้าลบ ( - ) ระหวา่ งจุดสองจุด การเกิดไฟฟ้าสถิตตามธรรมชาติ ดงั รูปท่ี 2.7 รูปท่ี 2.7 การเกิดฟ้าร้องในกอ้ นเมฆทม่ี า : งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้อื งตน้ ผแู้ ตง่ พนั ธศ์ กั ด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ์ และคณะ จากรูปที่ 2.7 แสดงการเกิดฟ้าร้องข้ึนมา ฟ้าร้องเกิดจากการเคล่ือนตวั ของประจุไฟฟ้าในกอ้ นเมฆจากจุดหน่ึงไปยงั จดุ อื่น ๆ ฟ้าแลบเกิดจากการถ่ายเทประจุไฟฟ้าจากกอ้ นเมฆกอ้ นหน่ึงไปยงั กอ้ มเมฆอีกกอ้ นหน่ึง และฟ้าผา่ เกิดจากการถ่ายเทประจุไฟฟ้าจากกอ้ นเมฆลงมายงั พน้ื ดิน ไฟฟ้าสถิตยงั สามารถเกิดจากการเสียดสีของวตั ถุต่างกัน 2 ชนิด ดังท่ีได้กล่าวมาแล้วในหวั ขอ้ 2.1 ในการใหก้ าเนิดไฟฟ้าสถิตข้ึนมาเพอ่ื นาไปใชง้ านในดา้ นอุตสาหกรรม สามารถผลิตไฟฟ้าสถิต ข้ึนไดด้ ว้ ยเคร่ืองกาเนิดท่ีเรียกว่า แวน เดอ กราฟ สแตติก เจนเนอเรเตอร์ (Van de GraffStatic Generator) โครงสร้างของแวน เดอ กราฟ สแตตกิ เจนเนอเรเตอร์ ดงั รูปที่ 2.8

43 หวเี กบ็ ประจุ โลหะทรงกลม สายพาน แหล่งจ่ายความตา่ งศกั ย์ หวที ่มี ีประจุ รูปที่ 2.8 เครื่องกาเนิดไฟฟ้าสถิต แวน เดอ กราฟท่มี า : http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=32704 การนาไฟฟ้าสถิตไปใช้งานมีมากมาย เช่น เคร่ืองถ่ายเอกสาร เคร่ืองกาจดฝ่ ุน เครื่องทาอากาศบริสุทธ์ิ อุตสาหกรรมพน่ สี และอุตสาหกรรมกระดาษทราย เป็นตน้ 2.2.2 ไฟฟ้ากระแส เป็ นไฟฟ้าท่ีสามารถกาเนิดข้ึนมาไดจ้ ากแหล่งกาเนิดหลายชนิด เช่นจากปฏิกิริยาเคมี จากความร้อน จากแสงสว่าง จากแรงกดดนั และจากสนามแม่เหล็ก เป็ นตน้ เป็ นไฟฟ้าที่ตอ้ งมีการเคล่ือนท่ีของอิเล็กตรอนไปมาตลอดเวลา การเคลื่อนท่ีของอิเล็กตรอนไปตามอะตอมของวสั ตธุ าตุต่าง ๆ น้ีเรียกวา่ การเกิดกระแสไหล อิเล็กตรอนเม่ือเคล่ือนท่ีไปตามส่วนต่าง ๆทาใหอ้ ิเล็กตรอนเกิดการเปลี่ยนแปลงพลงั งานในตวั มนั พลงั งานท่ีอิเล็กตรอนเปล่ียนไปถูกแสดงออกมา ในรูปพลงั งานอื่น ๆ เช่น แสงสวา่ ง เสียง ความรอ้ น และการเคล่ือนท่ี เป็นตน้2.3 กระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า (Electrical Current) เกิดจากการเคล่ือนที่ของอิเลก็ ตรอนจากจุดหน่ึงไปยงั อีกจุดหน่ึงภายในตวั นาไฟฟ้า การเคล่ือนทขี่ องอิเล็กตรอนเกิดจากการนาวตั ถุทีม่ ีประจุไฟฟ้าตา่ งกนั มาวางไวใ้ กลก้ นั เช่น ทองแดง การเคล่ือนท่ขี องอิเล็กตรอน จะเคล่ือนท่ีจากวตั ถุท่มี ีประจไุ ฟฟ้าลบ (-)ไปยงั วตั ถุทมี่ ีประจุไฟฟ้าบวก (+) กระแสไฟฟ้ามีหน่วยวดั เป็ นแอมแปร์ (Ampere) และใชอ้ กั ษรยอ่เป็ น “A” กระแสไฟฟ้าสามารถแยกออกไดเ้ ป็ น 2 ชนิด ดว้ ยกันดงั น้ีคือ ไฟฟ้ากระแสตรง (DirectCurrent) และไฟฟ้ากระแสสลบั (Alternating Current)

44 2.3.1 ไฟฟ้ากระแสตรง ไฟฟ้ากระแสตรงหรืออาจเรียกส้ัน ๆ ว่า ไฟดีซี (DC : Direct Current) เป็ นไฟฟ้าที่ถูกกาเนิดข้ึนมาจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้าท่ีมีข้วั จา่ ยศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาแน่นอนตายตวั เมื่อนาไปใชง้ านจะเกิดกระแสไหลในทิศทางเดียวตลอดเวลา สาหรับแหล่งจ่ายไฟน้ันมาจากเซลลป์ ฐมภูมิ และเซลล์ทตุ ยิ ภมู ิ หรือเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ระดบั แรงดนั ท่ถี ่ายออกมามีระดบั แรงดนั คงท่ตี ลอดการใชง้ านแหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง (DC) และระดบั แรงดนั ทเี่ กิดข้นึ ดงั รูปที่ 2.8 แรงดนั (V) + 0 – เวลา (+)ก. แหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ข. กราฟแสดงคา่ แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง รูปที่ 2.9 แหล่งกาเนิดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงที่มา : http://www.vcpbook.com/vcp_knowledge/vcp_knowleade_detail.php?vk_id=4 และhttp://kpp.ac.th/elearning/elearning3/unit05.html# 2.3.2 ไฟฟ้ากระแสสลบั ไฟฟ้ากระแสสลั บหรืออาจเรียกส้ัน ๆ วา่ ไฟเอซี (AC : Alternating Currant) เป็ นไฟฟ้าท่ีถูกกาเนิดข้ึนมาจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้าท่ีมีข้วั จ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาไม่แน่นอนตายตวั ในข้วั จ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้าข้วั เดียวสามารถจ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาไดท้ ้งั ศกั ยบ์ วก ( + ) และศกั ยล์ บ ( - ) สลบั ไปหลบัมาตลอดเวลา เม่ือนาไปใชง้ าน จะเกิดกระไหลในทิศทางท่ีกลบั ไปกลบั มาเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาเช่นกนั ระดบั แรงดนั ที่จ่ายออกมา มีระดบั แรงดนั ไม่คงท่ี บางเวลามีระดบั แรงดนั สูง บางเวลามีระดบั แรงดนั ต่า ทาให้กระแสท่ีไหลมีค่า ไม่คงที่ไปดว้ ย สาหรับแหล่งจ่ายไฟน้ันมาจากเครื่องกาเนิดไฟฟ้ากระแสสลับชนิดหน่ึงเฟส หรือเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ากระเสสลับชนิดสามเฟสแหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสสลบั (AC) และระดบั ดนั ท่ีเกิดข้ึน ดงั รูปท่ี 2.10

45 แรงดนั (V) + 0 – เวลา (+)ก. เจนเนอเรเตอร์ ข. กราฟแสดงคา่ แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั รูปที่ 2.10 แหล่งกาเนิดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบัทมี่ า : http://www.turbinetechnologies.com/rankinecycler.html และhttp://kpp.ac.th/elearning/elearning3/unit05.html2.4 ทิศทางการไหลของกระแส การเกิดกระแสไหลในวงจรไฟฟ้าคือ การเคลื่อนท่ีของอิเล็กตรอน ดงั น้ันในการกล่าวถึงการไหลของกระแสจึงหมายถึงอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ กระแสชนิดน้ีมีชื่อเรียกวา่ กระแสอิเลก็ ตรอน(Electron Current) มีทิศทางการไหลจากศกั ยไ์ ฟฟ้าลบ (-) ไปยงั ศกั ยไ์ ฟฟ้าบวก (+) แต่ในบางคร้ังการกล่าวถึงกระแสไหลอาจไม่ไดห้ มายถึงอิเล็กตรอนเคล่ือนที่ แต่เป็ นโฮล (Hole) หรือรูเคลื่อนท่ีกระแสชนิดน้ีมีชื่อเรียกว่า กระแสนิยม (Conventional Current) มีทิศทางการไหลของกระแสจากศกั ยไ์ ฟฟ้าบวก (+) ไปยงั ศกั ยไ์ ฟฟ้าลบ (-) การท่ีโฮลหรือรูเคลื่อนที่ไดเ้ พราะการเคล่ือนที่ไปของอิเล็กตรอน ทาใหัเกิดเป็ นรูหรือช่องวา่ งข้ึนมาน่ันคือเกิดโฮล เม่ืออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปขา้ งหน้ามีผลให้เกิดโฮลเคลื่อนที่มาขา้ งหลงั มีทิศทางสวนทางกนั การอธิบายทิศทางการไหลของกระแสจะพบไดท้ ้งั กระแสอิเล็กตรอนและกระแสนิยม ไม่ว่ากระแสจะไหลดว้ ยกระแสอะไรก็ตาม ผลที่เกิดกับอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือวงจรไฟฟ้าไม่แตกต่างกัน จึงกล่าวได้ว่าคือกระแสไหลเหมือนกันลกั ษณะการไหลของกระแสอิเล็กตรอนและกระแสนิยม ดงั รูปท่ี 2.11

46โฮล กระแสอิเล็กตรอน อิเลก็ ตรอน- --- ------กระแสนิยม+- รูปที่ 2.11 การไหลของกระแสอิเลก็ ตรอนและกระแสนิยมท่มี า : งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้อื งตน้ ผแู้ ต่ง พนั ธศ์ กั ด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ์ และคณะ2.5 แรงดันไฟฟ้า จากท่ีทราบมาแลว้ วา่ แรงดนั ไฟฟ้าน้ันเป็ นแรงที่ทาให้อิเล็กตรอนเกิดการเคล่ือนท่ี หรือเรียกวา่ แรงเคล่ือนไฟฟ้า (Eletromotive Force) และเน่ืองจากการที่มีศกั ยไ์ ฟฟ้าตรงขา้ มกนั นั่นคือดา้ นหน่ึงมีศกั ยไ์ ฟฟ้าเป็นบวก (+) ส่วนอีกดา้ นหน่ึงมีศกั ยไ์ ฟฟ้าเป็นลบ (-) ดงั น้นั ขนาดของแรงดนัจงึ หมายถึงปริมาณของความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้า (Potential Difference) ท่ีปรากฏคร่อมวงจรไฟฟ้านน่ั เองความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าสามารถทจี่ ะบอกถึงระดบั แรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ่ายใหแ้ ก่วงจรไฟฟ้าได้ ในกรณีท่ีกล่าวถึงแรงดนั ไฟฟ้าโดยทวั่ ๆ ไปจะหมายถึง แรงดนั ไฟฟ้าที่ตกคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตวั ภายในวงจรไฟฟ้าหรือแรงดนั ไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟฟ้า ซ่ึงจะใชส้ ัญลกั ษณ์แทนแรงดนั ไฟฟ้าเป็ นอกั ษร V ตวั เอนใหญ่ ส่วนหน่วยของแรงดนั ไฟฟ้าจะใชอ้ กั ษร V ตวั ใหญ่ธรรมดาแทนคาวา่ โวลต์ (Volt) ซ่ึงเป็ นหน่วยวดั ของแรงดนั ไฟฟ้า แรงดนั 1 โวลต์ คือ แรงดนั ทที่ าใหก้ ระแส1 แอมแปร์ ไหลผา่ นเขา้ ไปในความตา้ นทาน 1 โอห์ม แรงดนั ไฟฟ้าสามารถแบง่ ออกไดเ้ ป็ น 2 ชนิดได้แก่ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Voltage) และแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AlternatingVoltage) ดงั รูปที่ 2.12

แรงดนั (V) 47 แรงดนั (V)++0 เวลา (+) 0 เวลา (+)– –ก. แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง ข. แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั รูปที่ 2.12 แสดงลกั ณะของแรงดนั ไฟฟ้าท่ีมา : งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกสเ์ บ้อื งตน้ ผแู้ ตง่ บญุ สืบ โพธ์ิศรี, โกมล ศริ ิสมบรู ณเวช และคณะอา้ งอิงจาก : http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/unit05.html2.6 แหล่งกาเนิดไฟฟ้า แหล่งกาเกิดไฟฟ้าหรือแหล่งจ่ายไฟฟ้า ท่ีให้พลังงานศกั ยไ์ ฟฟ้าท่ีสามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกมาใช้กบั อุปกรณ์ไฟฟ้าทว่ั ๆ ไปได้ หรืออาจเรียกว่า แรงเคล่ือนไฟฟ้า (Electromotiveforce : EMF) ซ่ึงสามารถแบ่งออกได้ 4 ชนิดใหญ่ ๆ ดงั น้ี 1) แบตเตอร่ี (Battery) 2) เซลลแ์ สงอาทติ ย์ (Solar Cells) 3) เจนเนอเรเตอร์ (Generator) 4) แหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบอิเลก็ ทรอนิกส์ (Electronic Power Supply) 2.6.1 แบตเตอร่ี แบตเตอร่ีเป็ นแหล่งกาเนิดไฟฟ้าที่อาศยั หลกั การเปล่ียนแปลงพลงั งานเคมีใหเ้ ป็ นพลงั งานไฟฟ้า แบตเตอรีประกอบดว้ ยเซลล์ไฟฟ้าต้งั แต่ 1 เซลล์ หรือมากกว่า โดยเซลล์เหล่าน้ีจะเชื่อมต่อเขา้ ดว้ ยกนั ทางไฟฟ้า เซลลไ์ ฟฟ้าของแบตเตอรี่ประกอบดว้ ยอุปกรณ์พน้ื ฐาน 4 ส่วน ดงั น้ี 1. ข้วั บวก (Positive Electrode) 2. ข้วั ลบ (Negative Electrode) 3. อิเลก็ โทรไลต์ (Electrolyte) 4. ตวั คนั่ เซลล์ (Seperator)

48 ข้วั บวกเป็ นส่วนที่สูญเสียอิเล็กตรอนเนื่องจากการทาปฏิกิริยาทางเคมี ส่วนข้วั ลบจะเป็ นตวั รบั อิเล็กตรอนภายหลงั ทเี่ กิดการทาปฏิกิริยาทางเคมีข้ึน สาหรับอิเล็กโตรไลตจ์ ะเป็ นตวั กลางให้อิเล็กตรอนไหลผ่านระหวา่ งข้วั บวกและข้วั ลบ ส่วนตวั คน่ั เซลลจ์ ะใชแ้ ยกส่วนของข้วั บวกและข้วัลบออกจากกนั ทางไฟฟ้า ดงั รูปที่ 2.13 - ตวั คน่ั เซลส์ + อิเล็กโตรไลต์ ข้วั ลบ ข้วั บวก รูปที่ 2.13 แสดงเซลลแ์ บตเตอรีท่ีมา : ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกสเ์ บ้ืองตน้ ผแู้ ต่ง น.ต. มงคล พรหมเทศ และน.ต. ณรงคช์ ยั กล่อมสุนทร โดยทวั่ ไปแล้วแบตเตอร่ีจะประกอบดว้ ยเซลล์หลายเซลล์ท่ีมีการเชื่อมต่อกนั ทางไฟฟ้าอยภู่ ายใน ซ่ึงวิธีการต่อของเซลล์แต่ละชนิดของวสั ดุที่นามาใช้เป็ นเซลล์ จะเป็ นปัจจยั ที่กาหนดขนาดของแรงดนั ไฟฟ้า และความจไุ ฟของแบตเตอรี โดยการต่อถา้ ใหข้ ้วั บวกของเซลลห์ น่ึงต่อกบัข้วั ลบของเซลล์ถัดไปและต่อกนั เช่นน้ีไปเรื่อย ๆ จะทาให้แรงดนั ไฟฟ้าที่ไดเ้ ท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าของแต่ละเซลล์รวมกนั เรียกการต่อแบบน้ีวา่ การต่อแบบอนุกรมหรือการต่อแบบอนั ดบั (Series Connection) ดงั รูปที่ 2.141.5 V Vout = 3V + 1.5 V 3V1.5 V 1.5 V -ก. รูปร่างการตอ่ เซลลแ์ บตเตอรี่ ข. สญั ลกั ษณ์การตอ่ เซลลแ์ บตเตอรี่รูปท่ี 2.14 การต่อเซลลแ์ บตเตอร่ีแบบอนุกรม

49 ส่วนวิธีการเพ่ิมความจุไฟฟ้าให้กับแบตเตอร่ีน้ัน จะตอ้ งต่อโดยให้ข้วั บวกของทุกเซลล์เข้าด้วยกันและข้วั ลบของทุกเซลล์เข้าด้วยกัน ซ่ึงเรียกการต่อลักษณะน้ีว่า การต่อแบบขนาน(Parallel Connection) ดงั รูปท่ี 2.15 Vout = 1.5 V +1.5 V 1.5 V 1.5 V 1.5 V 3V - ก. รูปร่างการต่อเซลลแ์ บตเตอรี่ ข. สญั ลกั ษณ์การตอ่ เซลลแ์ บตเตอร่ี รูปที่ 2.15 การต่อเซลลแ์ บตเตอรี่แบบขนานทมี่ า : http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/unit05.html2.7 กฎของโอห์ม การที่กระแสไฟฟ้าไหลในวงจรไฟฟ้าไดน้ ้ัน เกิดจากแรงดนั ไฟฟ้าที่จ่ายใหก้ ับวงจร และปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจะถูกจากดั โดยความตา้ นทานไฟฟ้าภายในวงจรไฟฟ้าน้ัน ๆดงั น้ันปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจึงข้ึนอยูก่ บั แรงดนั ไฟฟ้าและค่าความตา้ นทานของวงจรซ่ึงความสมั พนั ธ์ของแรงดนั ไฟฟ้า (V) กระแสไฟฟ้า (I) และความตา้ นทานไฟฟ้า (R) ภายในวงจรน้ีถูกคน้ พบโดย George Simon Ohm นักฟิ สิกส์ชาวเยอรมนั และนาออกมาเผยแพร่ในปี ค.ศ. 1826ซ่ึงเรียกว่า กฎของโอห์ม (Ohm's Law) กล่าวคือ ถา้ คา่ ความตา้ นทานสูง จะทาใหก้ ระแส ไฟฟ้าไหลในวงจรไดน้ ้อย แต่ถ้าค่าความตา้ นทานต่า กระแสไฟฟ้าจะไหลไดม้ ากล่าวโดยสรุป คือ กระแสไฟฟ้าท่ไี หลในวงจร จะแปรผนั โดยตรงกบั แรงดนั ไฟฟ้าและแปรผกผนั กบั ค่าความตา้ นทานไฟฟ้านนั่ เองโดยเขียนความสมั พนั ธไ์ ด้ ดงั รูปท่ี 2.16 รูปที่ 2.16 แสดงการหาคา่ แรงดนั กระแส และความตา้ นทาน จากกฎของโอหม์ที่มา : งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้ืองตน้ ผแู้ ต่ง บญุ สืบ โพธ์ิศรี, โกมล ศริ ิสมบรู ณเวช และคณะอา้ งอิงจาก : http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/unit05.html

50E = IR สมการท่ี 2.1เม่ือ E คอื EMF or Voltage หมายถึง แรงเคลื่อนไฟฟ้า มีหน่วยเป็ น โวลต์ ; V I คือ Current Ampare หมายถึง กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็ น แอมแปร์ ; A R คือ Resistance หมายถึง ความตา้ นทานไฟฟ้า มีหน่วยเป็ น โอหม์ ; Ω2.8 กาลังไฟฟ้า กาลังไฟฟ้า (Electrical Power) หมายถึง การป้อนแรงดนั ไฟฟ้าเขา้ ไปในโหลดเพ่ือทาให้เกิดพลงั งานในรูปต่าง ๆ เช่นพลงั งานแสงสวา่ ง พลงั งานความรอ้ น พลงั งานกล เป็ นตน้ กาลงั ไฟฟ้ามีหน่วยเป็ นวตั ต์ (Watt : W) ตามชื่อของ Jame Watt ซ่ึงกาลังไฟฟ้ามีสูตรที่ใชใ้ นการคานวณดงั สมการท่ี 2.2P = VI สมการที่ 2.2เม่ือ P คือ กาลงั ไฟฟ้า มีหน่วยเป็น วตั ต์ ; W V คอื แรงดนั ไฟฟ้า มีหน่วยเป็น โวลต์ ; V I คอื กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็น แอมแปร์ ; A การหาค่ากระแสไฟฟ้า แรงดัน ความต้านทาน และกาลงั ทางไฟฟ้ามีความสัมพนั ธ์กันการคานวณเพ่อื หาค่าจะตอ้ งทราบคาอยา่ งน้อย 2 ค่าจึงจะหาค่าท่ีตอ้ งการได้ ตวั อยา่ งเช่น ตอ้ งการทราบค่าความตา้ นทาน จะตอ้ งทราบค่าแรงดนั และกระแส หรือตอ้ งการทราบค่ากาลงั ทางไฟฟ้าจะตอ้ งทราบคา่ ของแรงดนั และกระแส เป็นตน้ จากความสัมพนั ธด์ งั กล่าวสามารถสรุปเป็ นสูตรเพอ่ืใชใ้ นการหาค่าตา่ ง ๆ ได้ ดงั รูปที่ 2.17

51 E2 E P R RP R I2R E IE P I PR E RE P I I IR E2 PP I2 รูปที่ 2.17 แสดงสูตรที่ใชใ้ นการหาคา่ แรงดนั กระแส ความตา้ นทานและกาลงั ไฟฟ้าทม่ี า : งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกสเ์ บ้ืองตน้ ผแู้ ต่ง บญุ สืบ โพธ์ิศรี, โกมล ศริ ิสมบรู ณเวช และคณะตัวอย่างท่ี 2.1 วงจรไฟฟ้าประกอบดว้ ยแหล่งจ่ายไฟฟ้าขนาด 10 โวลต์ ต่ออนุกรมกบั โหลดของวงจรทม่ี ีคา่ ความตา้ นทานเทา่ กบั 20 โอห์ม วงจรดงั กล่าวมีกระแสและกาลงั ไฟฟ้าเทา่ ใดวิธีทา หากระแสไฟฟ้าจาก I = E Rเมื่อ E = 10 V R = 20 Ωแทนค่า I = 10V 20 = 0.5 A กระแสไฟฟ้าของวงจรเท่ากบั 0.5 แอมแปร์ ตอบ ตอบหากาลงั ไฟฟ้าจาก P = E  Iเม่ือ E = 10 V I = 0.5 Aแทนคา่ P = 10 V  0.5 A = 5A กาลงั ไฟฟ้าเท่ากบั 5 แอมแปร์

52 ไฟฟ้าที่ใชต้ ามบา้ น ในทุกครัวเรือนจะมีมิเตอร์ติดต้งั อยเู่ พื่อแจง้ ใหเ้ จา้ ของบา้ นทราบวา่ในแต่ละเดือนไดใ้ ชพ้ ลังงานไฟฟ้าไปเท่าใด มิเตอร์ที่ติดต้งั ไวค้ ิดค่าหน่วยของการใช้งานเป็ นกิโลวตั ต์ - ชั่วโมง ซ่ึงหมายถึง การใชไ้ ฟฟ้า 1,000 วตั ต์ ใน 1 ชวั่ โมง เคร่ืองมือวดั ชนิดน้ีเรียกว่ากิโลวตั ต์ - ชวั่ โมงมิเตอร์ (Kilowatt - Hour Meter) โดยมีการหาค่าดงั สมการท่ี 2.3 W = Pt สมการที่ 2.3 เม่ือ W คอื พลงั งานไฟฟ้าทใ่ี ชม้ ีหน่วยเป็ นวตั ตว์ นิ าที Ws หรือกิโลวตั ตช์ ว่ั โมง kWh P คือ กาลงั ไฟฟ้ามีหน่วยเป็นวตั ต์ W t คือ เวลามีหน่วยเป็ นวนิ าที (s) หรือชว่ั โมง (h)ตัวอย่างที่ 2.2 เครื่องทาน้ารอ้ นใชฮ้ ีทเตอร์ขนาด 1 kW ตม้ น้าเป็นเวลา 7 ชวั่ โมง ใชพ้ ลงั งานเทา่ ใดวิธีทา จาก W = P × t เมื่อ P = 1 kW = 7 ชวั่ โมง แทนค่า W= (1,500W  7)  (3,600W  17 )  (3100  4)  (900  6 ) = 60 60 0.5 A ใชพ้ ลงั งานไป = 13,560 Wh หรือ 13.56 kWh ตอบ W = 1 kW × 7 h = 7 kWh  เคร่ืองทาน้ารอ้ นใชพ้ ลงั งาน เท่ากบั 7 kWh ตอบ2.9 การต่อเซลล์ไฟฟ้า การต่อเซลล์ไฟฟ้า หมายถึงการนาเซลลฟ์ ้า ถ่านไฟฉายหรือแบตเตอร่ีในแต่ละเซลลม์ าต่อเขา้ ดว้ ยกนั เพอ่ื ใหไ้ ดท้ ้งั แรงดนั ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าและกาลงั ไฟฟ้ามากข้ึนตามตอ้ งการ โดยทวั่ ไปถ่านไฟฉาย จานวน 1 เซลลม์ ีขนาดแรงดนั เทา่ กบั 1.5 โวลต์ ก. แหล่งจ่ายเซลลเ์ ดียว ข. แหล่งจ่ายหลายเซลล์ รูปที่ 2.18 สญั ลกั ษณ์ของแหล่งจ่ายแรงดนั ไฟฟ้ากระแสงตรง

53 การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบ่งออกเป็ น 3 วธิ ีคอื 1. การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบอนุกรม (Series Cell) 2. การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบขนาน (Parallel Cell) 3. การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบผสม (Series-Parallel Cell) 2.9.1 การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบอนุกรม การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบอนุกรมแบบน้ีคือ การนาเซลลไ์ ฟฟ้ามาเรียงตอ่ กนั ตามลาดบั โดยนาข้วั ต่างของเซลล์ไฟฟ้าต่อเขา้ ดว้ ยกนั คือข้วั บวกของเซลล์หน่ึง ต่อกบั ข้วั ลบของอีกเซลล์หน่ึงเป็ นเช่นน้ีไปเร่ือย ๆ จนกระทงั่ ไดต้ ามความตอ้ งการ ดงั รูปที่ 2.19 I ก. ลกั ษณะการตอ่ เซลล์ E1 E2 E3 E4 1.5 V , 1A 1.5 V , 1A 1.5 V , 1A 1.5 V , 1A ET = 6 V , 1A ข. ลกั ษณะของวงจร รูปท่ี 2.19 การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบอนุกรมการต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรมน้ีจะไดแ้ รงดนั ไฟฟ้าเพ่มิ ข้ึนตามจานวนแรงดันท่ีนามาต่อเพมิ่ ตามสมการที่ 2.4 ET = E1 + E2 + E3 + ….. EN สมการท่ี 2.4 เม่ือ ET คือ แรงดนั ไฟฟ้ารวมของวงจร มีหน่วยเป็ นโวลต์ E1, E2, E3 คือ แรงดนั ไฟฟ้าของเซลลแ์ ต่ละเซลล์ มีหน่วยเป็ นโวลต์ EN คอื แรงดนั ไฟฟ้าของเซลลล์ าดบั ท่ี Nสาหรบั กระแสไฟฟ้าจะเท่ากบั กระแสไฟฟ้าเพยี งเซลลเ์ ดียว

54 2.9.2 การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบขนาน การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบน้ี คอื การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบต่อคร่อมกนั โดยนาข้วั บวกทกุ เซลลม์ าต่อกนั และข้วั ลบทุกเซลลม์ าต่อเขา้ ดว้ ยกนั เช่นกนั ดงั รูปท่ี 2.20 ก. ลกั ษณะการตอ่ เซลล์ + E3 + E2 + E1 + ET = 1.5 V , 4A _ _ _ E4 _ 1.5 V , 1A 1.5 V , 1A 1.5 V , 1A1.5 V , 1A ข. ลกั ษณะของวงจร รูปที่ 2.20 การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบขนานการต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบขนาน จะไดแ้ รงดนั ไฟฟ้ารวมกนั เท่ากบั แหล่งจ่ายของเซลลไ์ ฟฟ้าเดียวส่วนความจุของกระแสไฟฟ้าท่ีเซลลไ์ ฟฟ้าสามารถจ่ายออกมาไดส้ ูงสุดจะเท่ากบั กระแสของแต่ละเซลล์รวมกนั ดงั สมการที่ 2.5 IT = I1 + I2 + I3 +….. IN สมการท่ี 2.5 เมื่อ IT คอื กระแสท้งั หมดของทุกเซลล์ มีหน่วยเป็ นแอมแปร์ I1, I2, I3 คอื กระแสไฟฟ้าทจ่ี า่ ยออกมาแตล่ ะเซลล์ มีหน่วยเป็ นแอมแปร์ IN คอื กระแสไฟฟ้าทจ่ี ่ายออกมาเซลลส์ ุดทา้ ย มีหน่วยเป็ นแอมแปร์สาหรับแรงดนั ไฟฟ้า มีคา่ แรงดนั ไฟฟ้ารวมกนั เท่ากบั แหล่งจ่ายของเซลลไ์ ฟฟ้าเดียว

55 2.9.3 การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบผสม การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบผสมน้ี คือ การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนานมารวมกนัค่าแรงดนั ท่ีไดอ้ อกมาหรือค่าของความจุของกระแสไฟฟ้าท่ีได้ออกมาตามความตอ้ งการ โดยใช้คุณสมบตั ขิ องการต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนานในแต่ละส่วนรวมกนั ดงั รูปที่ 2.21 I ก. ลกั ษณะการตอ่ เซลล์E5 + E3+_ E1 + _ 1.5 V , 1A V,1.5 V , 1A 1.5 _1AE6 + 1.5 VE4,+_1A E2+_ ET = 3 V , 3A _ 1.5 V , 1A1.5 V , 1A ข. ลกั ษณะของวงจร รูปท่ี 2.21 การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบผสม

56 สรุป แหล่งกาเนิดไฟฟ้า คือ ตน้ กาเนิดของกาลงั ไฟฟ้าหรือแรงเคลื่อนไฟฟ้า การกาเนิดไฟฟ้ามี 6 ชนิด คือ 1. ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี 2. ไฟฟ้าเกิดจากความรอ้ น 3. ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั 4. ไฟฟ้าเกิดจากปฏกิ ิริยาเคมี 5. ไฟฟ้าเกิดจากสนามไฟฟ้า 6. ไฟฟ้าเกิดจากแสงสวา่ ง ประเภทของพลงั งานไฟฟ้า มี 2 ประเภท คือ 1. ไฟฟ้าสถิต 2. ไฟฟ้ากระแส ไฟฟ้าสถิตเกิดข้ึนจากธรรมชาติ ไดแ้ ก่ ฟ้ารอ้ ง ฟ้าผา่ เป็นตน้ ไฟฟ้ากระแสเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ไฟฟ้ากระแสมี 2 ชนิด คอื 1. ไฟฟ้ากระแสตรง 2. ไฟฟ้ากระแสสลบั การต่อเซลลไ์ ฟฟ้า หมายถึง การนาเซลลไ์ ฟฟ้า มาต่อเขา้ ดว้ ยกนั การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้า มี 3 วธิ ี คอื 1. การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบอนุกรม 2. การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบขนาน 3. การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้าแบบผสม กฎของโอหม์ คือแรงดนั ไฟฟ้าเทา่ กบั กระแสไฟฟ้าทีไ่ หลในวงจร คูณกบั คา่ ความตา้ นทานของวงจร กระแสไฟฟ้า (Electrical Current) เกิดจากการเคล่ือนที่ของอิเล็กตรอนจากจุดหน่ึงไปยงั อีกจุด หน่ึงภายในตวั นาไฟฟ้า การเคลื่อนท่ีของอิเลก็ ตรอนเกิดจากการนาวตั ถุท่มี ีประจไุ ฟฟ้าต่างกนั มา วางไวใ้ กลก้ นั เช่น ทองแดง การเคล่ือนทข่ี องอิเลก็ ตรอน จะเคลื่อนทจ่ี ากวตั ถุที่มีประจุไฟฟ้าลบ (-) ไปยงั วตั ถุที่มีประจุไฟฟ้าบวก (+) กระแสไฟฟ้ามีหน่วยวดั เป็ นแอมแปร์ (Ampere) และใช้ อักษรย่อเป็ น “A” กระแสไฟฟ้าสามารถแยกออกได้เป็ น 2 ชนิด ด้วยกันดังน้ีคือ ไฟฟ้า กระแสตรง (Direct Current) และไฟฟ้ากระแสสลบั (Alternating Current)

57 แหล่งกาเกิดไฟฟ้าหรือแหล่งจ่ายไฟฟ้า หมายถึง แหล่งท่ีให้พลงั งานศกั ยไ์ ฟฟ้าที่สามารถจ่าย พลังงานไฟฟ้าออกมาใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าท่วั ๆ ไปได้ หรืออาจเรียกว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้า (Electromotive force : EMF) ซ่ึงสามารถแบง่ ออกได้ 4 ชนิดใหญ่ ๆ ดงั น้ี 1) แบตเตอรี่ (Battery) 2) เซลลแ์ สงอาทิตย์ (Solar Cells) 3) เจนเนอเรเตอร์ (Generator) 4) แหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบบอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Power Supply) กระแสไฟฟ้าทไี่ หลในวงจรไฟฟ้าไดน้ ้นั เกิดจากแรงดนั ไฟฟ้าที่จ่ายใหก้ บั วงจร และปริมาณ กระแสไฟฟ้าภายในวงจรจะถูกจากดั โดยความตา้ นทานไฟฟ้าภายในวงจรไฟฟ้าน้นั ๆ ดงั น้นั ปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจึงข้ึนอยกู่ บั แรงดนั ไฟฟ้าและคา่ ความตา้ นทานของวงจร ซ่ึง ความสมั พนั ธข์ องแรงดนั ไฟฟ้า (V) กระแสไฟฟ้า (I) และความตา้ นทานไฟฟ้า (R) ภายในวงจร น้ีถูกคน้ พบโดย George Simon Ohm นกั ฟิสิกสช์ าวเยอรมนั และนาออกมาเผยแพร่ในปี ค.ศ. 1826 ซ่ึงเรียกวา่ กฎของโอหม์ (Ohm's Law) กล่าวคอื ถา้ คา่ ความตา้ นทานสูง จะทาใหก้ ระแส ไฟฟ้าไหลในวงจรไดน้ อ้ ย แตถ่ า้ คา่ ความตา้ นทานต่า กระแสไฟฟ้าจะไหลไดม้ าก กล่าวโดยสรุป คือ กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจร จะแปรผนั โดยตรงกบั แรงดนั ไฟฟ้าและแปรผกผนั กบั ค่าความ ตา้ นทานไฟฟ้านน่ั เอง วิธีการคานวณหาค่ากาลงั ไฟฟ้าท่ีใชง้ าน ในทุกสถานท่ีมีการใชไ้ ฟฟ้าจะมีมิเตอร์ติดต้งั อยเู่ พ่ือ แจง้ ให้ทราบว่าในแต่ละเดือนไดใ้ ชพ้ ลงั งานไฟฟ้าไปเท่าใด มิเตอร์ท่ีติดต้งั ไวค้ ิดค่าหน่วยของ การใชง้ านเป็ นกิโลวตั ต์ - ชว่ั โมง ซ่ึงหมายถึง การใชไ้ ฟฟ้า 1,000 วตั ต์ ใน 1 ชวั่ โมง เครื่องมือวดั ชนิดน้ีเรียกวา่ กิโลวตั ต์ - ชว่ั โมงมิเตอร์(Kilowatt - Hour Meter)โดยมีการหาค่าดงั น้ี พลงั งานไฟฟ้าท่ใี ช้ (kWh) = กาลงั ไฟฟ้า (kW)  เวลา (h) W = Pt เมื่อ W = พลงั งานไฟฟ้าทใ่ี ชม้ ีหน่วยเป็ นวตั ตว์ นิ าที (Ws) หรือกิโลวตั ตช์ วั่ โมง (kWh) P = กาลงั ไฟฟ้ามีหน่วยเป็นวตั ต์ (W) t = เวลามีหน่วยเป็ นวนิ าที (s) หรือชว่ั โมง (h)

58ใบงาน

59 ใบงานที่ 2.1 สอนคร้ังที่ 2ชื่อวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกสเ์ บ้ืองตน้ รหสั วชิ า 2100-1003 รวม 4 ชั่วโมงหน่วยที่ 2 ชื่อหน่วย ความรูเ้ บ้ืองตน้ เกี่ยวกบั ไฟฟ้า จานวน 1 ชั่วโมงช่ืองาน การทดสอบตวั นาและฉนวนของวสั ดุจุดประสงค์การเรียนรู้จดุ ประสงค์ท่ัวไป เพอื่ ใหม้ ีความรู้ ความเขา้ ใจเก่ียวกบั ความรูเ้ บ้อื งตน้ เก่ียวกบั ไฟฟ้าจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม เมื่อผเู้ รียน ศึกษาจบแลว้ สามารถ 1. ตอ่ วงจรการทดสอบตวั นาและฉนวนของวสั ดุได้ 2. ทดสอบตวั นาและคุณสมบตั ิของฉนวนหรือตวั นาได้ 3. นาคุณสมบตั ขิ องฉนวนหรือตวั นามาประยกุ ตใ์ ชง้ านในชีวติ ประจาวนั ได้เคร่ืองมือและอปุ กรณ์1. แหล่งจ่ายแรงดนั 0 - 30 โวลต์ จานวน 1 เครื่อง2. สวติ ช์ จานวน 1 ตวั3. หลอดไฟ 6 โวลต์ จานวน 1 หลอด4. สายปากคบี จานวน 2 เสน้5. เสน้ ลวดเหล็ก ยาว 3.5 น้ิว จานวน 1 เสน้6. เสน้ ลวดทองแดงเปลือย ยาว 3.5 นิ้ว จานวน 1 เสน้7. เสน้ ลวดอะลูมิเนียม ยาว 3.5 น้ิว จานวน 1 เสน้8. แทง่ คาร์บอน หรือไสด้ ินสอ ยาว 3.5 นิ้ว จานวน 1 แท่ง9. แท่งพลาสตกิ ยาว 3.5 น้ิว จานวน 1 แท่ง10. แทง่ ไม้ ยาว 3.5 นิ้ว จานวน 1 แท่ง11. ท่อกระดาษ ยาว 3.5 นิ้ว จานวน 1 แท่ง12. เชือกป่ านยาว ยาว 3.5 นิ้ว จานวน 1 เสน้ข้อควรระวัง1. การประกอบวงจรจะตอ้ งทางานดว้ ยความระมดั ระวงั และรอบคอบ เพอ่ื ป้องกนั การตอ่วงจรผดิ พลาด และการช็อตของสายไฟท่ีใชป้ ระกอบวงจร

60 2. การต่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าควรตรวจสอบข้วั ตอ่ บวก และลบ ใหเ้ รียบร้อย มิเช่นน้นั อาจทาให้เกิดผลเสียกบั อุปกรณ์ประกอบวงจร และเครื่องมือวดั ได้ 3. เคร่ืองมือวดั และทดสอบอาจชารุดเสียหายได้ หากใช้งานไม่ถูกวิธี ดังน้ันควรศึกษาวธิ ีการ ใชง้ าน และวธิ ีการบารุงรกั ษาข้อเสนอแนะ 1. ศึกษาวธิ ีการประกอบวงจรไฟฟ้าให้เขา้ ใจก่อนทาการทดลอง 2. ในขณะทาการทดลองหากมขี อ้ สงสยั ใหส้ อบถามครูผสู้ อน 3. คน้ ควา้ เพมิ่ เตมิ จากแหล่งความรู้อื่น ๆ เพมิ่ เติม จากเวบ็ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/unit02.htmlลาดบั ข้นั การทดลอง1. แบ่งผเู้ รียนออกเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 3 - 5 คน2. ประกอบวงจรดงั รูปท่ี 2.1.1 สวติ ซ์ 6V 6V รูปท่ี 2.1.1 วงจรไฟฟ้า3. ต่อสวิตชเ์ ขา้ วงจรสังเกตผลท่ีเกิดข้ึนกบั หลอดไฟฟ้า เกิดอะไรข้ึนกบั วงจร บนั ทึกผลการทดลองลงในใบงาน ผลการทดลอง............................................................................................................................................................................................................................................................................4. ปลดสวติ ชอ์ อกจากวงจร ตอ่ ปากคบี พรอ้ มสายเขา้ ไปแทนที่ ปลายปากคบี ท้งั สองแยกจากกนัดงั รูปที่ 2.1.2

61 6V 6V รูปท่ี 2.1.2 วงจรไฟฟ้า5. ทาการทดสอบปากคีบท้งั สอง โดยช็อตปากคีบท้งั สองเขา้ ดว้ ยกนั สังเกตหลอดไฟตอ้ งติดสว่างเหมือนต่อสวติ ซ์ แสดงวา่ วงจรอยใู่ นสภาพพร้อมทดลองตอ่ ไป6. นาวสั ดุท่ีจดั เตรียมไวม้ าต่อทดสอบทตี่ าแหน่งปากคบี ทดสอบ เพอื่ ทดสอบความเป็ นตวั นา หรือฉนวนของวสั ดุแต่ละชนิด บนั ทกึ ผลลงในตารางที่ 2.1.17. ทาการทดสอบวสั ดุทเ่ี ตรียมไวต้ ามตารางท่ี 2.1.1 ทดสอบผลการติดหรือดบั ของหลอดไฟ พร้อมสรุปผลการเป็ นตวั นาหรือฉนวนของวสั ดุแตล่ ะชนิดหมายเหตุ * หลอดไฟติดสวา่ ง แสดงวา่ มีกระแสไหลผา่ นวสั ดุ วสั ดุน้นั เป็ นตวั นา * หลอดไฟดบั แสดงวา่ ไม่มีกระแสไหลผา่ นวสั ดุ วสั ดุน้นั เป็ นฉนวนตารางที่ 2.1.1 แสดงการทดสอบความเป็นตวั นาและฉนวนของวสั ดุลาดับ วสั ดุที่นามาทดสอบ ผลการทดสอบ คุณสมบัติของวัสดุ หลอดไฟติด หลอดไฟดบั ตวั นา ฉนวน1. เสน้ ลวดเหลก็2. เสน้ ลวดทองแดง3. เสน้ ลวดอะลูมิเนียม4. แทง่ คาร์บอน หรือไสด้ ินสอ5. แท่งพลาสตกิ6. แท่งไม้7. ทอ่ กระดาษ8. เชือกป่ าน

62สรุปผลการทดลอง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………คาถามคาสั่ง จงตอบคาถามใหส้ มบรู ณ์1. ส่วนประกอบท่ีสาคญั ของวงจรไฟฟ้าประกอบดว้ ยอะไรบา้ ง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………2. วสั ดุตวั นาคอื วสั ดุประเภทอะไร มีคุณสมบตั อิ ยา่ งไร………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3. วสั ดุฉนวนคอื วสั ดุประเภทอะไร มีคุณสมบตั ิอยา่ งไร………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

63 ใบประเมนิ ผลที่ 2.1ช่ืองาน การทดสอบตัวนาและฉนวนของวสั ดุที่ รายงานการประเมนิ คะแนนทไี่ ด้ หมายเหตุ1 การเตรียมงาน (3 คะแนน) - การวางแผน ; มี ได้ 1 คะแนน - มีการวางแผนการทางาน (1 คะแนน) - จดั เตรียมเครื่องมือและอุปกรณ์อยา่ ง ;ไม่มี ได้ 0 คะแนน มีระเบียบ (1 คะแนน) - การเตรียมเคร่ืองมอื ; ครบ ได้ 1 คะแนน - ศึกษารายละเอียดใบงาน (1 คะแนน) และอุปกรณ์ ; ไมค่ รบ ได้ 0 คะแนน2 การดาเนนิ การปฏบิ ตั งิ าน (5 คะแนน) - ปฏิบตั ิงานตามข้นั ตอน (2 คะแนน) - ศกึ ษาใบงาน ; มี ได้ 1 คะแนน - รู้จกั การแกป้ ัญหา (1 คะแนน) - การบนั ทึกผลการทดลองอยา่ งถูกตอ้ ง ;ไม่มี ได้ 0 คะแนน (1 คะแนน) - ปฏิบตั ิงานถูกตอ้ งปลอดภยั (1คะแนน) - การปฏิบตั ิงาน ; เป็นข้นั ตอน ได้ 2 คะแนน3 การใช้งานและบารุงรักษาเคร่ืองมือและ ; เป็นข้นั ตอนพอใช้ ได้ 1 คะแนน อุปกรณ์ (2 คะแนน) - การใชเ้ ครื่องมอื และอุปกรณถ์ ูกตอ้ ง ;ไมเ่ ป็นข้นั ตอน ได้ 0 คะแนน และเหมาะสมกบั งาน ( 1 คะแนน) - มีการบารุงรักษาเคร่ืองมือและอุปกรณ์ - การแกป้ ัญหาและการบนั ทกึ ผลการทดลอง (1 คะแนน) ; ดี ได้ 1 คะแนน4 คุณภาพของงาน (10 คะแนน) - ขอ้ มูลครบสมบรู ณ์ (2 คะแนน) ;นอ้ ย ได้ 0 คะแนน - สรุปผลการทดลองถูกตอ้ ง (3 คะแนน) - ตอบคาถามถูกตอ้ ง (3 คะแนน) - ความปลอดภยั ; มี ได้ 1 คะแนน - ผลงานสะอาดเรียบร้อย (2 คะแนน) ;ไมม่ ี ได้ 0 คะแนนรวมคะแนนท่ีได้ (คะแนนเตม็ 20 คะแนน) - การใชเ้ ครื่องมือและอุปกรณ์ ;ถูกตอ้ งถูกวธิ ี ได้ 1 คะแนน ;ไม่เหมาะสม ได้ 0 คะแนน - การบารุงรักษาเคร่ืองมอื และอุปกรณ์ ; มี ได้ 1 คะแนน ;ไมม่ ี ได้ 0 คะแนน - ขอ้ มูลครบสมบรู ณ์ ; ครบทุกข้นั ตอน ได้ 2 คะแนน ; ไมช่ ดั เจน ได้ 1 คะแนน - การสรุปผลและตอบคาถาม ; ถูกตอ้ ง ชดั เจน ได้ 3 คะแนน ; ถูกตอ้ งปานกลาง ได้ 2 คะแนน ; ถูกตอ้ งนอ้ ย ได้ 1 คะแนน - ความสะอาด ; เรียบร้อย ได้ 2 คะแนน ; ไม่เรียบร้อย ได้ 1 คะแนนคะแนนทไี่ ด้ .................................................................ผลการประเมนิ ผา่ น  ไมผ่ า่ น ขอ้ เสนอแนะ................................................................................................................................. ........................................... ลงชื่อ................................................(ผปู้ ระเมนิ ) (นายอภิชาติ อนุกลู เวช) ................/................./..............

64 ใบงานท่ี 2.2 สอนคร้ังท่ี 2ช่ือวชิ า งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบ้ืองตน้ รหสั วชิ า 2100-1003 รวม 4 ช่ัวโมงหน่วยที่ 2 ชื่อหน่วย ความรูเ้ บ้อื งตน้ เก่ียวกบั ไฟฟ้า จานวน 2 ชั่วโมงชื่องาน การทดสอบวงจรไฟฟ้าจดุ ประสงค์การเรียนรู้จดุ ประสงค์ทั่วไป เพอื่ ให้ผเู้รียนมีความรู้ ความเขา้ ใจเก่ียวกบั การทดสอบวงจรไฟฟ้าจุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม เมื่อผเู้ รียน ศกึ ษาจบแลว้ สามารถ 1. ต่อวงจรไฟฟ้าเบ้อื งตน้ ได้ 2. วดั คา่ แรงดนั และกระแสในวงจรไฟฟ้าได้ 3. นาแหล่งกาเนิดไฟฟ้ามาประยกุ ตใ์ ชง้ านในชีวิตประจาวนั ได้เคร่ืองมือและอปุ กรณ์1. แบตเตอร่ีขนาด 1.5 โวลต์ จานวน 2 กอ้ น2. หลอดไฟขนาด 3 โวลต์ 5 W จานวน 2 หลอด3. มลั ตมิ ิเตอร์ จานวน 1 เครื่อง4. สายสาหรับตอ่ วงจร จานวน 1 ชุดข้อควรระวงั1. การตอ่ แหล่งจ่ายไฟฟ้าควรตรวจสอบข้วั ตอ่ บวก และลบ ให้เรียบรอ้ ย มิเช่นน้นั อาจทาใหเ้ กิดผลเสียกบั อุปกรณ์ประกอบวงจร และเครื่องมือวดั ได้2. เครื่องมือวดั และทดสอบอาจชารุดเสียหายได้ หากใช้งานไม่ถูกวิธี ดงั น้ันควรศึกษาวธิ ีการใชง้ าน และวธิ ีการบารุงรักษาข้อเสนอแนะ1. ศึกษาวธิ ีการประกอบวงจรไฟฟ้าใหเ้ ขา้ ใจก่อนทาการทดลอง2. ในขณะทาการทดลองหากมีขอ้ สงสยั ใหส้ อบถามครูผสู้ อน3. คน้ ควา้ เพมิ่ เตมิ จากแหล่งความรูอ้ ่ืน ๆ เพม่ิ เติม จากเวบ็ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/unit02.html

65ลาดับข้นั การทดลอง1. ใหผ้ เู้ รียนแตล่ ะกลุ่มทาการทดลองต่อวงจร และวดั ค่าความตา้ นทาน แรงดนั และกระแส2. ต่อวงจรไฟฟ้าดงั รูปที่ 2.2.1 สงั เกตผลทเี่ กิดกบั หลอดไฟฟ้า บนั ทึกผลการทดลองลงในใบงาน 3V 5W 1.5 V รูปที่ 2.2.1 วงจรไฟฟ้า ผลการทดลอง หลอดไฟตดิ หรือไม่ .................................. เพราะ ...................................................................................................................................................................................................3. ใชม้ ลั ตมิ ิเตอร์ต้งั ยา่ นวดั 10 VDC วดั แรงดนั ตกคร่อมหลอดไฟ แลว้ บนั ทึกผลการทดลองลงในใบงาน 3V 5W 1.5 V รูปท่ี 2.2.2 การวดั แรงดนั ตกคร่อมหลอดไฟ ผลการทดลอง แรงดนั ตกคร่อมหลอดไฟมีค่าเท่ากบั ……………….......................... VDC.............................................................................................................................................................

664. ใชม้ ลั ติมิเตอร์ต้งั ยา่ นวดั DCmA ที่มีค่าสูงไวก้ ่อน ทดลองวดั กระแสในวงจร ทาการปรับยา่ นวดัใหอ้ ่านคา่ ไดง้ า่ ย แลว้ บนั ทกึ ผลการทดลองลงในใบงาน 3V 5W 1.5 V รูปที่ 2.2.3 การวดั แรงดนั ตกคร่อมหลอดไฟ ผลการทดลอง กระแสไฟฟ้ามีคา่ เทา่ กบั ........................................................................ mA.............................................................................................................................................................5. คานวณค่าอตั รากาลงั ไฟฟ้าของหลอดไฟมีคา่ เท่ากบั ............................................................. mW6. ต่อหลอดไฟเพม่ิ เป็ นจานวน 2 ดวง โดยนามาต่ออนุกรมเขา้ กบั วงจร ดงั รูปที่ 2.2.4 3V 5W ดวงที่ 1 1.5 V 3V 5W ดวงท่ี 2 รูปที่ 2.2.4 วงจรหลอดไฟ 2 ดวง7. ต่อวงจรดงั รูปท่ี 2.2.4 ความสวา่ งของหลอ ดไฟเพม่ิ ข้ึนหรือลดลง ...............................................8. ใชม้ ลั ติมิเตอร์ต้งั ยา่ นวดั 10 VDC วดั แรงดนั ตกคร่อมหลอดไฟแตล่ ะดวง แลว้ บนั ทกึ ผลการทดลองลงในใบงาน

67 3V 5W ดวงที่ 1 1.5 V 3V 5W ดวงที่ 2 รูปท่ี 2.2.5 การใชม้ ลั ติมิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้า ผลการทดลอง หลอดไฟดวงท่ี 1 มีแรงดนั ตกคร่อมเท่ากบั ............................................................... V DC หลอดไฟดวงท่ี 2 มีแรงดนั ตกคร่อมเท่ากบั ………………………………............... V DC9. ใชม้ ลั ติมิเตอร์ต้งั ยา่ นวดั DCmA ท่ีมีค่าสูงไวก้ ่อน ทดลองวดั กระแสในวงจร ทาการปรับยา่ นวดัใหอ้ ่านค่าไดง้ า่ ย แลว้ บนั ทกึ ผลการทดลองลงในใบงาน 3V 5W 1.5 V 3V 5W รูปที่ 2.2.6 การวดั กระแสไฟฟ้า

68 ผลการทดลอง กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นหลอดไฟดวงท่ี 1 เทา่ กบั ........................................................... mA กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นหลอดไฟดวงท่ี 2 เท่ากบั ........................................................... mA10. คานวณคา่ อตั รากาลงั ไฟฟ้าของหลอดไฟมีคา่ เทา่ กบั ......................................................... mW11. ตอ่ วงจรดงั รูปท่ี 2.2.7 ความสวา่ งของหลอดไฟเพมิ่ ข้นึ หรือลดลง ............................................. 3V 5W 1.5 V 1.5 V รูปที่ 2.2.7 วงจรไฟฟ้าแหล่งจ่าย 2 เซลล์12. ใชม้ ลั ตมิ ิเตอร์ต้งั ยา่ นวดั 10 VDC วดั แรงดนั ตกคร่อมหลอดไฟแต่ละดวง แลว้ บนั ทกึ ผลลงในใบงาน 3V 5W 1.5 V 1.5 V รูปท่ี 2.2.8 การใชม้ ลั ติมิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้า ผลการทดลอง แรงดนั ตกคร่อมหลอดไฟมีคา่ เทา่ กบั ................................................. VDC

6913. ใชม้ ลั ติมิเตอร์ต้งั ยา่ นวดั DCmA ที่มีคา่ สูงไวก้ ่อน ทดลองวดั กระแสในวงจร ทาการปรับยา่ นวดัใหอ้ ่านค่าไดง้ ่าย แลว้ บนั ทกึ ผลการทดลองลงในใบงาน 3V 5W 1.5 V 1.5 V รูปที่ 2.2.9 การใชม้ ลั ติมิเตอร์วดั แรงดนั ไฟฟ้า ผลการทดลอง กระแสไฟฟ้ามีค่าเทา่ กบั ……................................................................ mA14. คานวณค่าอตั รากาลงั ไฟฟ้าของหลอดไฟมีคา่ เทา่ กบั ........................................................... mWสรุปผลการทดลอง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

70คาถามคาสั่ง จงตอบคาถามใหส้ มบูรณ์1. เม่ือแรงดนั ไฟฟ้าในวงจรมีค่าเพมิ่ ข้ึน จะมีผลใหค้ า่ กระแสไฟฟ้าในวงจรเปล่ียนแปลงไปอยา่ งไรเม่ือโหลดของวงจรมีค่าคงท่ี………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………2. เมื่อโหลดในวงจรมีค่าเพ่มิ ข้ึน และแรงดนั ไฟฟ้าในวงจรมีคา่ คงท่ี จะมีผลทาใหก้ ระแสไฟฟ้าในวงจรเปลี่ยนแปลงอยา่ งไร……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3. แหล่งจา่ ยพลงั งานที่ผเู้ รียนรู้จกั มีอะไรบา้ ง สามารถนามาประยกุ ตใ์ ชง้ านไดอ้ ยา่ งไร………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

71 ใบประเมนิ ผลที่ 2.2ช่ืองาน การทดสอบวงจรไฟฟ้าที่ รายงานการประเมนิ คะแนนทไี่ ด้ หมายเหตุ1 การเตรียมงาน (3 คะแนน) - การวางแผน ; มี ได้ 1 คะแนน - มีการวางแผนการทางาน (1 คะแนน) - จดั เตรียมเครื่องมือและอุปกรณ์อยา่ ง ;ไมม่ ี ได้ 0 คะแนน มรี ะเบียบ (1 คะแนน) - การเตรียมเคร่ืองมือ ; ครบ ได้ 1 คะแนน - ศกึ ษารายละเอียดใบงาน (1 คะแนน) และอุปกรณ์ ; ไม่ครบ ได้ 0 คะแนน2 การดาเนนิ การปฏบิ ตั งิ าน (5 คะแนน) - ปฏิบตั ิงานตามข้นั ตอน (2 คะแนน) - ศึกษาใบงาน ; มี ได้ 1 คะแนน - รู้จกั การแกป้ ัญหา (1 คะแนน) - การบนั ทึกผลการทดลองอยา่ งถูกตอ้ ง ;ไม่มี ได้ 0 คะแนน (1 คะแนน) - ปฏิบตั ิงานถูกตอ้ งปลอดภยั (1คะแนน) - การปฏิบตั ิงาน ; เป็นข้นั ตอน ได้ 2 คะแนน3 การใช้งานและบารุงรักษาเคร่ืองมือและ ; เป็นข้นั ตอนพอใช้ ได้ 1 คะแนน อปุ กรณ์ (2 คะแนน) - การใชเ้ คร่ืองมือและอุปกรณ์ถูกตอ้ ง ;ไม่เป็นข้นั ตอน ได้ 0 คะแนน และเหมาะสมกบั งาน ( 1 คะแนน) - มีการบารุงรักษาเครื่องมือและอุปกรณ์ - การแกป้ ัญหาและการบนั ทกึ ผลการทดลอง (1 คะแนน) ; ดี ได้ 1 คะแนน4 คณุ ภาพของงาน (10 คะแนน) - ขอ้ มลู ครบสมบูรณ์ (2 คะแนน) ;นอ้ ย ได้ 0 คะแนน - สรุปผลการทดลองถูกตอ้ ง (3 คะแนน) - ตอบคาถามถูกตอ้ ง (3 คะแนน) - ความปลอดภยั ; มี ได้ 1 คะแนน - ผลงานสะอาดเรียบร้อย (2 คะแนน) ;ไมม่ ี ได้ 0 คะแนนรวมคะแนนทไ่ี ด้ (คะแนนเต็ม 20 คะแนน) - การใชเ้ คร่ืองมือและอุปกรณ์ ;ถูกตอ้ งถูกวิธี ได้ 1 คะแนน ;ไม่เหมาะสม ได้ 0 คะแนน - การบารุงรักษาเคร่ืองมือและอุปกรณ์ ; มี ได้ 1 คะแนน ;ไม่มี ได้ 0 คะแนน - ขอ้ มูลครบสมบรู ณ์ ; ครบทกุ ข้นั ตอน ได้ 2 คะแนน ; ไม่ชดั เจน ได้ 1 คะแนน - การสรุปผลและตอบคาถาม ; ถูกตอ้ ง ชดั เจน ได้ 3 คะแนน ; ถูกตอ้ งปานกลาง ได้ 2 คะแนน ; ถูกตอ้ งนอ้ ย ได้ 1 คะแนน - ความสะอาด ; เรียบร้อย ได้ 2 คะแนน ; ไม่เรียบร้อย ได้ 1 คะแนนคะแนนทีไ่ ด้ .................................................................ผลการประเมิน ผา่ น  ไมผ่ า่ น ขอ้ เสนอแนะ............................................................................................................................................................................ ลงช่ือ................................................(ผปู้ ระเมนิ ) (นายอภิชาติ อนุกลู เวช) ................/................./..............