แผนการสอนวิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง 2 _57

จากรูปที่ 2 จะพจิ ารณาไดว้ า่ ตน้ ของตวั ตา้ นทาน ( Resistor) ตวั ที่หน่ึง หรือ R 1 ต่อเขา้ กบั แหล่งจ่าย ไฟตรงดา้ นข้วั บวก ( + ) และปลายดา้ นของตวั ตา้ นทาน ตวั ท่ีหน่ึงตอ่ เขา้ กบั ตน้ ของตวั ความตา้ นทานตวั ท่ี สองหรือ R 2 และปลายของตวั ตา้ นทานตวั ที่สองตอ่ เขา้ กบั ตน้ ของความตา้ นทานตวั ที่สามหรือ R 3 ตอ่ เขา้ กบั แหล่งจา่ ยไฟตรงดา้ นข้วั ลบ ( - ) ครบวงจรที่ข้วั ลบ ของแหล่งจ่ายไฟตรง ทาใหม้ ี กระแสไฟฟ้ า ( Current ) ไหลวงจร ในลกั ษณะของวงจรอนุกรม จะมีกระแสไฟฟ้ าไหลเพยี งคา่ เดียว เท่าน้นั เพราะกระแสไฟฟ้ าที่ไหลผา่ นตวั ตา้ นทาน R1, R2 และ R3 คือกระแสไฟฟ้ าเดียวกนั และมีค่าเทา่ กบั กระแสไฟฟ้ าในวงจรรวมท้งั หมด ( Current Total ใชอ้ กั ษร ยอ่ IT ) แตค่ า่ แรงดนั ไฟฟ้ ารวมท้งั หมดของวงจร ( Voltage Total ใชอ้ กั ษรยอ่ ET) จะเท่ากบั แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีตกคร่อม ตวั ตา้ นทาน R1,R2 และ R3 รวมกนั จากหลกั การดงั กล่าวจะได้ การต่อเซลล์ไฟฟ้ าแบบอนุกรม เม่ือนาเซลลไ์ ฟฟ้ ามาต่อกนั แบบอนุกม จะทาใหไ้ ดแ้ รงดนั มากข้ึน ถา้ หากวา่ แรงดนั ของ เซลลไ์ ฟฟ้ าแตล่ ะเซลลม์ ีทิศทางเดียวกนั ส่วนความตา้ นทานภายในของเซลลไ์ ฟฟ้ าแตล้ ะเซลล์ เม่ือนามา รวมกนั จะมีค่าเท่ากบั ความตา้ นทานภายในของวงจร การขยายยา่ นการวดั ของโวลตม์ ิเตอร์ ปกติโวลตป์ ระกอบดว้ ยเครื่องมือวดั แบบขดลวดหมุนที่มีตวั ตา้ นทานต่ออนุกรมกบั ขดลวด หมุน ซ่ึงการเคล่ือนที่ของเขม็ บนสเกลน้นั ข้ึนอยกู่ บั คา่ ของกระแสที่ไหลผา่ นตวั ขดลวดหมุน โดยทว่ั ไป แลว้ คา่ ของกระแสท่ีไปทาให้เขม็ ของมลั ติมิเตอร์ช้ีเตม็ สเกลน้นั มีคา่ เทา่ กบั 50 ไมโครแอมแปร์ หรือ อาจจะมีคา่ มากกวา่ น้ีกไ็ ด้ ข้ึนอยกู่ บั บริษทั ผผู้ ลิตออกแบบสร้างมา

คุณสมบตั ขิ องวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม 1.ค่าความตา้ นทานรวมท้งั หมด( RT) ของวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม มีค่าเทา่ กบั ผลรวมของความ ตา้ นทานทุกตวั รวมกนั RT = R1 + R2 + R3+………. Rn 2.กระแสไฟฟ้ าท่ีไหลผา่ นตวั ตา้ นทานทุกตวั มีค่าเทา่ กนั IT = I1 = I2 = I3 =………. In 3.แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีตกคร่อมตวั ตา้ นทานแตล่ ะตวั ในวงจรจะแตกต่างกนั ไป ความตา้ นทานตวั ใดมี คา่ มากจะมีแรงดนั ตกคร่อมมาก 4.ผลรวมของแรงดนั ตกคร่อมความตา้ นทานแต่ละตวั จะเทา่ กบั แรงดนั ที่จา่ ยใหก้ บั วงจร ET = E1 + E2 + E3+………. En

ตัวอย่างที่ 1 จากวงจรประกอบดว้ ยตวั ตา้ นทาน R1=4 Ω ตอ่ อนุกรมกบั ตวั ตา้ นทาน R2=8 Ω มีแหล่งจา่ ยไฟตรง E=6 V จงหาคา่ แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีตกคร่อม ตวั ตา้ นทานแต่ละตวั กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ น ตวั ตา้ นทานแต่ละตวั กระแสไฟฟ้ ารวม และความตา้ นทานรวมในวงจร วธิ ีทา จากคุณสมบตั ิของวงจรอนุกรม หาค่าความต้านทานรวม RT จะได้ RT = R1 + R2 RT = 4 Ω + 8 Ω RT = 12 Ω \\ ความตา้ นทานรวมในวงจรเท่ากบั 12 Ω หาค่ากระแสไฟฟ้ าทไี่ หลในวงจร I จะได้ \\กระแสไฟฟ้ าที่ไหลในวงจรเท่ากบั 0.5 A

หาค่าแรงดัน V1 และ V2 จะได้ V1 = IR1 = 0.5 A × 4 Ω = 2 V V2 = IR2 = 0.5 A × 8 Ω = 4 V แรงดนั ไฟฟ้ าตกคร่อม ตวั ตา้ นทาน 4 Ω เทา่ กบั 2 V แรงดนั ไฟฟ้ าตกคร่อม ตวั ตา้ นทาน 8 Ω เท่ากบั 4 V หาค่าแรงดันไฟฟ้ ารวมท้งั หมด VT จะได้ VT = V1 + V2 = 2 V+4 V = 6 V หรือ VT = IRT = 0.5 A × 12 Ω = 6 V VT = E = 6 V หาค่ากระแสไฟฟ้ า I1 และกระแสไฟฟ้ า I2 จะได้ จากคุณสมบตั ิของวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรมจะไดก้ ระแสไฟฟ้ ามีคา่ เท่ากนั

IT = I1 = I2 = 0.5 A ตัวอย่างที่ 2 จากวงจรประกอบดว้ ยตวั ตา้ นทาน R1 = 2.2 kΩ ตวั ตา้ นทาน R2 = 3 kΩ และตวั ตา้ นทาน R3 =4.7 kΩ แหล่งจา่ ยไฟตรง E = 20 V จงหาค่าแรงดนั ไฟฟ้ าท่ีตกคร่อมตวั ตา้ นทานแตล่ ะตวั กระแสไฟฟ้ าไหลในวงจรรวม และความตา้ นทานรวมในวงจร วธิ ีทา จากคุณสมบตั ิของวงจรอนุกรม คานวณหาค่าความต้านทานรวมท้งั หมด RT ได้ดงั นี้ RT = R1 + R2 + R3 RT = 2.2 kΩ + 3 kΩ + 4.7 kΩ RT = 9.9 kΩ ความตา้ นทานรวมในวงจรเทา่ กบั 9.9 kΩ

คานวณหาค่ากระแสไฟฟ้ าท้งั หมด IT จะได้ \\กระแสไฟฟ้ าท้งั หมด เท่ากบั 2.02 mA คานวณหาค่าแรงดนั V1 ,V2 และ V3 จะได้ V1 = IR1 = 2.02 mA × 2.2 kΩ = 4.444 V V2 = IR2 = 2.02 mA × 3 kΩ = 6.06 V V3 = IR3 = 2.02 mA × 4.7 kΩ = 9.494 V VT = V1 + V2 + V3 VT = 4.444 V+ 6 .06 V+ 9. 494 V VT = 19.998 V

กจิ กรรมการเรียนรู้ 1. ตรวจความพร้อมของผเู้ รียนโดยการเขา้ แถวแลว้ ขานช่ือ 2. แจกแบบทดสอบก่อนเรียน 3. ทบทวนก่อนเรียน โดยถามนกั เรียนเก่ียวกบั เซลลไ์ ฟฟ้ า การต่อเซลลไ์ ฟฟ้ าอนุกรม/ขนาน/ ผสม 4. ครูนาเขา้ สู่บทเรียนโดยถามนกั เรียนวา่ แรงดนั กระแส ความตา้ นทาน มีความสัมพนั ธ์กนั อยา่ งไรประกอบการฉายแผน่ ใส 5. ครูอธิบายความสมั พนั ธ์แรงดนั กระแส ความตา้ นทาน โดยใชแ้ ผน่ ใส ตอบคาถาม 6. ซกั ถามเกี่ยวกบั ความสมั พนั ธแ์ รงดนั กระแส ความตา้ นทาน ตามกฎของโอห์ม/ตอบคาถาม 7. ดูแลควบคุมการจกั แบ่งกลุ่ม 8. สาธิตการปฏิบตั ิการทดลอง 9. แจกใบงานและควบคุมการปฏิบตั ิการทดลอง 10. .ครูและนกั เรียนช่วยกนั สรุปตอบขอ้ สงสัย 11. ประเมินผลการเรียนของนกั เรียนในหน่วยท่ี 4จากแบบทดสอบหน่วยท่ี 4 12. มอบหมายงานใหน้ กั เรียนไปศึกษาในหน่วยท่ี 5 13. ครูดูแลการทาความสะอาดจดั เคร่ืองมือใหเ้ รียบร้อยและปิ ดหอ้ งปฏิบตั ิงานเม่ือไม่ใช้ 14. ครูบนั ทึกขอ้ มูลเก่ียวกบั กิจกรรมการเรียนหลงั การสอนเพ่ือใชแ้ กไ้ ขปัญหาท่ีอาจเกิดข้ึนกบั กลุ่มอ่ืน ๆ ต่อไปหรือความรู้ใหม่ที่เกิดข้ึน

งานที่มอบหมายหรือกจิ กรรม (ก่อนเรียน, ขณะเรียน,หลงั เรียน) ก่อนเรียน จดั เตรียมบอร์ดทดลอง อุปกรณ์ และสภาพหอ้ งเรียนใหส้ ะอาดเรียบร้อย โดยจดั เวรรับผดิ ชอบทา ความสะอาด ขณะเรียน อธิบายเกี่ยวกบั การต่อวงจรอนุกรม พร้อมทาการทดลองประกอบวงจร หลงั เรียน สรุปเน้ือหาจากท่ีนกั เรียนไดเ้ รียนในคร้ังน้ี และทาแบบฝึกหดั ทา้ ยบทเรียน

ส่ือการเรียนการสอน จากแผนการสอน ได้กาหนดสื่อการสอนทใี่ ช้ให้สอดคล้องกบั เนือ้ หาหรือวตั ถุประสงค์ไว้ดงั นี้ หน่วยการสอน ประเภทส่ือการสอน รหสั ของสื่อ ( สิ่งพมิ พ์, โสตทศั น์, หุ่นจาลองหรือของจริง ) 4 หนงั สืออา้ งอิง ชยั วฒั น์ ลิ้มพรวจิ ิตรวไิ ล , สมเกียรติ พ่งึ อาตม์ และ จิราภรณ์ จนั แดง ,สมศกั ด์ิ แสงศรี.วงจรไฟฟ้ ากระแสตรง. : ศนู ยส์ ่งเสริม-อาชีวะ, 2546. สื่อ - ซีดีการบรรยายเรื่องวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม - แบบฝึกหดั - ตวั ตา้ นทาน

การประเมนิ ผล จากแผนการสอน วดั ผลประเมนิ ผล ก่อนการเรียน ขณะเรียน และหลงั เรียน วธิ กี าร โจทย์ปัญหาหรือหลกั เกณฑ์ ก่อนเรียน 1.สงั เกตพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม ขณะเรียน 2.สังเกตและประเมินผลพฤติกรรมดา้ นคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม และ คุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ 1.ใหน้ กั เรียนมีส่วนร่วมในการอธิบายโดยการสาธิตหนา้ ช้นั เรียน 2.ประเมินตามแบบพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม หลงั เรียน 1.ประเมินตามแบบพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม 2.ประเมินตามแบบพฤติกรรมดา้ นคุณธรรม จริยธรรม คา่ นิยม และคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์

บันทึกหลงั การสอน หลงั จากได้ทาการสอนเสร็จเรียบร้อยแล้ว ควรพจิ ารณาสรุปประเมนิ ผลการสอนคร้ังนีโ้ ดยทา เครื่องหมาย / ลงในช่อง ใช่ หรือ ไม่ใช่ หรือบันทกึ ให้คาแนะนาเพม่ิ เติมกไ็ ด้ พร้อมรายงานตามลาดับข้นั เพอ่ื ได้รับทราบ รายการหวั ข้อประเมิน ใช่ ไม่ใช่ หมายเหตุ 1. ทาการสอนไดค้ รบตามวตั ถุประสงค์ / 2. นาเขา้ สู่บทเรียนตรงตามที่กาหนด / 3. สามารถดาเนินการสอนตามแผนการสอน / 4. ใชส้ ่ือการสอนครบตามแผนการสอน / 5. ใชค้ าถามในระหวา่ งการสอนไดค้ รบ / 6. อ่ืน ๆ (โปรดระบุ)......................................... บันทกึ เพม่ิ เติม ( ผลการใช้แผนการสอน, ผลการเรียนของนักเรียน, ผลการสอนของครู ) .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

แผนการสอน หน่วยที่ 5 สอนคร้ังท่ี 5 ชื่อวชิ า วงจรไฟฟ้ ากระแสตรง ชั่วโมง 4 ชื่อหน่วย วงจรไฟฟ้ าแบบขนาน สาระสาคญั วงจรขนาน เรียกวา่ พาราเรล เซอร์กิต คือการนาเอาตวั ตา้ นทานต้งั แตส่ องตวั มาตอ่ ขนานหรือคร่อม กบั แหล่งจา่ ยแรงดนั ไฟฟ้ า โดยมีแรงดนั ไฟฟ้ าตกคร่อมความตา้ นทานแตแ่ ละตวั เท่ากนั และเทา่ กบั แหล่งจา่ ย กระแสไฟฟ้ าท่ีไหลผา่ นความตา้ นทานแตล่ ะตวั จะไม่เทา่ กนั กล่าวคือ ความตา้ นทานตวั ใดมีคา่ นอ้ ย จะมีกระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นมาก จุดประสงค์การเรียนรู้ จุดประสงค์ทวั่ ไป 1. ศึกษาการตอ่ วงจรไฟฟ้ าแบบขนาน 2. ศึกษาคุณสมบตั ิของวงจรไฟฟ้ าขนาน 3. ศึกษาการคานวณในวงจรไฟฟ้ าขนาน 4. เพือ่ ปฏิบตั ิการทดลองวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. เขียนรูปวงจรไฟฟ้ าแบบขนานไดถ้ ูกตอ้ ง 2. บอกคุณสมบตั ิวงจรไฟฟ้ าแบบขนานตอ้ ง 3. สามารถคานวณหาคา่ แรงดนั กระแส ความตา้ นทาน ในวงจรไฟฟ้ าแบบขนานไดถ้ ูกตอ้ ง 4. ตอ่ วงจรเพ่ือวดั แรงดนั กระแส ในวงจรไฟฟ้ าขนานไดถ้ ูกตอ้ ง

เนือ้ หาสาระ หน่วยที่ 5 ช่ือหน่วยการสอน วงจรไฟฟ้ าแบบขนาน การต่อวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน วงจรไฟฟ้ าที่มีตวั ตา้ นทานต้งั แต่ 2 ตวั หรือมากกวา่ ต่อขนานหรือตกคร่อมกบั แหล่งจา่ ยไฟฟ้ า เรียกวา่ วงจรไฟฟ้ าแบบขนาน(Parallel Circuit ) ดงั แสดงในรูปที่ 1 รูปท่ี1 วงจรไฟฟ้ ากระแสตรงแบบขนาน จากวงจรรูปท่ี 1 จะพิจารณาไดว้ า่ ปลายขา้ งหน่ึงของตวั ตา้ นทาน ตวั ท่ีหน่ึง R1 ตวั ตา้ นทานตวั ที่ สอง R2 และตวั ตา้ นทานตวั ที่ R3 ตอ่ เขา้ ทางดา้ นข้วั บวก ( + ) ของแหล่งจ่ายไฟตรง ( E ) และปลายอีกขา้ ง หน่ึงของตา้ นทาน ตวั ที่หน่ึง R1ตวั ตา้ นทาน ตวั ที่สอง R2 และตวั ตา้ นทานตวั ท่ี R3 ต่อเขา้ ที่จุดเดียวกนั คือ ตอ่ เขา้ ทางดา้ นข้วั ลบ (-) ของแหล่งจา่ ยไฟตรง ( E ) ในการต่อวงจรไฟฟ้ าลกั ษณะน้ีจะทาใหค้ ่าของความ ตา้ นทานรวมมีคา่ เท่ากบั ผลรมของส่วนกลบั ของความตา้ นทานทุกตวั ท่ีต่ออยใู่ นวงจรรวมกนั แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีตกคร่อม ตวั ตา้ นทานตวั ที่ R1

ตวั ตา้ นทานท่ีสอง R2 และตวั ตา้ นทาน ตวั ท่ี R3 จะเท่ากนั และเท่ากบั แหล่งจา่ ยไฟตรงเพราะ ลกั ษณะน้ีก็คือการนาตวั ตา้ นทานไปต่อคร่อมแหล่งจ่ายไฟตรงจึงทาใหแ้ รงดนั ไฟฟ้ าเท่ากนั และ กระแสไฟฟ้ ารวมในวงจรเท่ากบั กระแสไฟฟ้ า ที่ไหลผา่ นตวั ตา้ นทานทุกตวั รวมกนั กระแสที่ไหล ผา่ นตวั ตา้ นทาน แต่ละตวั ข้ึนอยกู่ บั ค่าความตา้ นทาน แต่ละตวั ข้ึนอยกู่ บั คา่ ความตา้ นทาน โดยค่าความ ตา้ นทานมาก กระแสจะไหลผา่ นนอ้ ยถา้ คา่ ความตา้ นทานนอ้ ยกระแสไฟฟ้ าจะไหลผา่ นมาก คา่ ความ ตา้ นทานเท่ากนั กระแสไฟฟ้ า ไหลผา่ นเทา่ กนั ซ่ึงเป็นไปตามกฎของโอห์ม ในลกั ษณะของวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน (Parallel Circuit ) จะเห็นไดว้ า่ เม่ือคา่ ความตา้ นทานของ ตวั ตา้ นทานตวั ใดๆในวงจรขนาน (Parallel Circuit ) เกิดขดั ขอ้ งหรือขาดกระแสกย็ งั สามารถไหลผา่ น ความตา้ นทานตวั อ่ืนๆไดเ้ หมือนเดิม คุณสมบตั ขิ องวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน 1. ค่าความตา้ นทานรวมของวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน (Parallel Circuit ) มีค่าเทา่ กบั ส่วนกลบั ของ ความตา้ นทานรวมของวงจร เท่ากบั ผลรวมของส่วนกลบั ของความตา้ นทานทุกตวั ท่ีตอ่ อยวู่ งจรไฟฟ้ า แบบขนาน 2.กระแสไฟฟ้ ารวมในวงจร จะเท่ากบั กระแสท่ีไหลผา่ นตวั ตา้ นทานแต่ละตวั รวมกนั IT = I1 + I2 + I3 +…………In 3.แรงดนั ไฟฟ้ าที่ตกคร่อม ตวั ตา้ นทานแต่ละตวั ในวงจรเท่ากนั และเท่ากบั แหล่งจ่ายไฟในวงจร E = V1 = V2 =V3 =…………..Vn 4.ในกรณีท่ีมีตวั ตา้ นทาน ตอ่ ขนานกนั สองตวั ค่าความตา้ นทานรวมหาไดจ้ าก

หรือ ตัวอย่างที่ 1 จงแสดงวธิ ีการหาคา่ กระแสไฟฟ้ าท่ีไหลผา่ นตวั ตา้ นทานแต่ละตวั กระแสไฟฟ้ า รวม ( IT )และคา่ ความตา้ นทานรวม ( RT ) ในวงจร เม่ือตวั ตา้ นทาน R1 = 6  ตวั ตา้ นทาน R2 = 3 และแหล่งจา่ ยไฟตรงมีคา่ เท่ากบั 15 V วธิ ีทา จากคุณสมบตั ิของวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน สามารถหาค่าความตา้ นทานรวม RT จากสูตร คา่ ความตา้ นทานรวม RT = 2 Ω

คานวณหาคา่ กระแสไหลผา่ น R1 คือ I1 กระแสไหลผา่ น R2 คือ I2 และกระแสไฟฟ้ ารวม IT IT = I1 + I2 = 2.5 A + 5 A = 7.5 A  กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ น RT คือ IT เทา่ กบั 2.5 A กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ น R2 คือ I2 เท่ากบั 5 A กระแสไฟฟ้ ารวม คือ IT เทา่ กบั 7.5 A คานวณหาคา่ แรงดนั ตกคร่อม R1 คือ V1 แรงดนั ตกคร่อม R2 คือ V2 และแรงดนั ไฟฟ้ ารวม VT จะเห็นไดว้ า่ แรงดนั ไฟฟ้ าตกคร่อมตวั ตา้ นทานแตล่ ะตวั รวมกนั จะมีคา่ เทา่ กบั แหล่งจา่ ยแรงดนั ท่ี จา่ ยใหก้ บั วงจร

ตัวอย่างที่ 2 จากวงจร จงหาค่าความตา้ นทานรวม ( RT) กระแสไฟฟ้ าท่ีไหลผา่ นตวั ตา้ นทานแต่ ละตวั ( IR1 , IR2 , IR3 )และกระแสไฟฟ้ ารวม (IT ) วธิ ีทา คานวณหาค่าความตา้ นทานรวมท้งั หมดของวงจร (RT) จากสูตร

  คา่ ความตา้ นทานรวม ( RT ) เทา่ กบั 1.455 kΩ คานวณหาคา่ กระแสไฟฟ้ าท่ีไหลผา่ นตวั ตา้ นทานแต่ละตวั ( IR1 , IR2 ,IR3 ) และกระแสไฟฟ้ ารวม ( IT ) IT  I1  I2  I3 IT  9.26 mA  4.464 mA  3.472 mA IT  17.196 mA IT E  25 V  17.182 mA RT 1.455 k หรือ  กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นตวั ตา้ นทาน R 1 เทา่ กบั 9.26 mA หรือ ( IR1 = 9.26 mA ) กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นตวั ตา้ นทาน R 2 เท่ากบั 4.464 mA หรือ ( IR2 = 4.464 mA ) กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นตวั ตา้ นทาน R 3 เท่ากบั 3.472 mA หรือ ( IR1 = 3.472 mA ) กระแสไฟฟ้ ารวมในวงจรมีคา่ เทา่ กบั 17.196 mA หรือ ( IT =17.196 mA )

ตัวอย่างท่ี 3 จากวงจร ใหค้ านวณหาคา่ ความตา้ นทานรวม ( RT ) กระแสไฟฟ้ า I1, I2,I3 และ IT วธิ ีทา คานวณหาคา่ ความตา้ นทานรวม RT จากสูตร 1  1 1 1 RT R1 R2 R3 1 1  1 1 R T 2 k 540 k 1 k 1  0.5 k 1.85 k 1k RT 1  3.35 k RT

คา่ ความตา้ นทานรวม ( RT) ในวงจรมีคา่ เทา่ กบั 298 Ω คานวณหาค่ากระแสไฟฟ้ าที่ไหลผา่ นตวั ตา้ นทานแต่ละตวั ( I1, I2 , I3) และกระแสไฟฟ้ ารวม ท้งั หมด (IT ) I1  E  17 V  8.5 mA R1 2 k I2  E  17 V  31.48 mA R2 0.54 k I3 E  17 V  17 mA R3 1 k IT  I1  I2  I3 IT  8.5 mA  31.48 mA 17 mA IT  56.98 mA หรือ IT  E  17 V  57.04 mA RT 0.298 k กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นตวั ตา้ นทาน R 1 เท่ากบั 8.5 mA หรือ ( IR1 = 8.5 mA ) กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นตวั ตา้ นทาน R 2 เทา่ กบั 31.48 mA หรือ ( IR2 = 31.48 mA )

กจิ กรรมการเรียนรู้ 1. ตรวจความพร้อมของผเู้ รียนโดยการเขา้ แถวแลว้ ขานช่ือ 2. แจกแบบทดสอบก่อนเรียน 3. ทบทวนก่อนเรียน โดยถามนกั เรียนเกี่ยวกบั เซลลไ์ ฟฟ้ า การตอ่ เซลลไ์ ฟฟ้ าอนุกรม/ขนาน/ ผสม 4. ครูนาเขา้ สู่บทเรียนโดยถามนกั เรียนวา่ แรงดนั กระแส ความตา้ นทาน มีความสมั พนั ธ์กนั อยา่ งไรประกอบการฉายแผน่ ใส 5. ครูอธิบายวงจรไฟฟ้ าแบบขนานแรงดนั พร้อมตวั อยา่ งการคานวณ โดยใชแ้ ผน่ ใส/ตอบ คาถาม 6. ซกั ถามเก่ียวกบั วงจรไฟฟ้ าแบบขนาน กระแสจะไหลอยา่ งไร/ตอบคาถาม 7. ดูแลควบคุมการจดั แบง่ กลุ่ม 8. สาธิตการปฏิบตั ิการทดลอง 9. แจกใบงานและควบคุมการปฏิบตั ิการทดลอง 10. ครูและนกั เรียนช่วยกนั สรุปตอบขอ้ สงสัย 11. ประเมินผลการเรียนของนกั เรียนในหน่วยท่ี 5 จากแบบทดสอบหน่วยท่ี 5 12. มอบหมายงานใหน้ กั เรียนไปศึกษาในหน่วยที่6ตอ่ ไป

13. ครูดูแลการทาความสะอาดจดั เคร่ืองมือใหเ้ รียบร้อยและปิ ดหอ้ งปฏิบตั ิงานเม่ือไมใ่ ช้ งานทมี่ อบหมายหรือกจิ กรรม (ก่อนเรียน, ขณะเรียน,หลงั เรียน) ก่อนเรียน ใหศ้ ึกษาและฟังการอธิบาย มอบหมายงานกลุ่มมารายงานหนา้ ช้นั เรียนเก่ียวกบั ความรู้เบ้ืองตน้ เก่ียวกบั การต่อวงจรขนาน ขณะเรียน แบง่ กลุ่มใหน้ กั เรียนปฏิบตั ิการทดลองตอ่ วงจรขนาน หลงั เรียน สรุปเน้ือหาจากที่นกั เรียนไดท้ ดลองหนา้ ช้นั และประเมินผล

ส่ือการเรียนการสอน จากแผนการสอน ได้กาหนดส่ือการสอนทใี่ ช้ให้สอดคล้องกบั เนือ้ หาหรือวตั ถุประสงค์ไว้ดงั นี้ หน่วยการสอน ประเภทส่ือการสอน รหสั ของส่ือ ( ส่ิงพมิ พ์, โสตทศั น์, หุ่นจาลองหรือของจริง ) 5 หนงั สืออา้ งอิง ชยั วฒั น์ ลิ้มพรวจิ ิตรวไิ ล , สมเกียรติ พ่งึ อาตม์ และ จิราภรณ์ จนั แดง ,สมศกั ด์ิ แสงศรี.วงจรไฟฟ้ า กระแสตรง. : ศนู ยส์ ่งเสริม-อาชีวะ, 2546. ส่ือ - ซีดีการบรรยายเร่ืองวงจรขนาน - แบบฝึกหดั

การประเมนิ ผล จากแผนการสอน วดั ผลประเมนิ ผล ก่อนการเรียน ขณะเรียน และหลงั เรียน วธิ กี าร โจทย์ปัญหาหรือหลกั เกณฑ์ ก่อนเรียน 1.สงั เกตพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม ขณะเรียน 2.สังเกตและประเมินผลพฤติกรรมดา้ นคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม และ คุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ 1.ใหน้ กั เรียนมีส่วนร่วมในการอธิบายโดยการสาธิตหนา้ ช้นั เรียน 2.ประเมินตามแบบพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม หลงั เรียน 1.ประเมินตามแบบพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม 2.ประเมินตามแบบพฤติกรรมดา้ นคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม และคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์

บนั ทกึ หลงั การสอน หลงั จากได้ทาการสอนเสร็จเรียบร้อยแล้ว ควรพจิ ารณาสรุปประเมนิ ผลการสอนคร้ังนีโ้ ดยทา เคร่ืองหมาย / ลงในช่อง ใช่ หรือ ไม่ใช่ หรือบนั ทกึ ให้คาแนะนาเพม่ิ เตมิ กไ็ ด้ พร้อมรายงานตามลาดับข้นั เพอ่ื ได้รับทราบ รายการหวั ข้อประเมิน ใช่ ไม่ใช่ หมายเหตุ 1. ทาการสอนไดค้ รบตามวตั ถุประสงค์ / 2. นาเขา้ สู่บทเรียนตรงตามท่ีกาหนด / 3. สามารถดาเนินการสอนตามแผนการสอน / 4. ใชส้ ่ือการสอนครบตามแผนการสอน / 5. ใชค้ าถามในระหวา่ งการสอนไดค้ รบ / 6. อื่น ๆ (โปรดระบุ).........................................

บนั ทกึ เพมิ่ เตมิ ( ผลการใช้แผนการสอน, ผลการเรียนของนักเรียน, ผลการสอนของครู ) .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... แผนการสอน หน่วยท่ี 6 สอนคร้ังท่ี 6 ช่ือวชิ า วงจรไฟฟ้ ากระแสตรง ช่ัวโมง 4 ชื่อหน่วย วงจรไฟฟ้ าแบบผสม

สาระสาคญั วงจรไฟฟ้ าแบบผสม คือวงจรที่ประกอบดว้ ยวงจรอนุกรม และวงจรขนาน อยใู่ นวงจรเดียวกนั ดงั น้นั ในการคานวณเพ่อื วเิ คราะห์หาค่าปริมาณทางไฟฟ้ า ตา่ ง ๆ เช่น กระแสไฟฟ้ าแรงดนั ไฟฟ้ า และ ค่าความตา้ นทานรวม จึงตอ้ งใชค้ วามรู้จากเรื่องวงจรไฟฟ้ า แบบอนุกรม และวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน วงจรไฟฟ้ าแบบผสม โดยทวั่ ไปจะมีอยู่ 2 ลกั ษณะคือ แบบขนาน – อนุกรมและอนุกรม -ขนาน จุดประสงค์การเรียนรู้ จุดประสงค์ทว่ั ไป 1. ศึกษาการต่อวงจรไฟฟ้ าแบบผสม 2. ศึกษาคุณสมบตั ิของวงจรไฟฟ้ าแบบผสม 3. ศึกษาการคานวณในวงจรไฟฟ้ าแบบผสม 4. เพือ่ ปฏิบตั ิการทดลองวงจรไฟฟ้ าแบบผสม จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม 1. เขียนรูปวงจรไฟฟ้ าแบบผสมไดถ้ ูกตอ้ ง 2. บอกคุณสมบตั ิวงจรไฟฟ้ าแบบผสมไดถ้ ูกตอ้ ง 3. สามารถคานวณหาคา่ แรงดนั กระแส ความตา้ นทาน ในวงจรไฟฟ้ าแบบผสมไดถ้ ูกตอ้ ง 4. ต่อวงจรอนุกรมเพื่อวดั แรงดนั กระแส ในวงจรไฟฟ้ าผสมไดถ้ ูกตอ้ ง เนือ้ หาสาระ หน่วยที่ 6 ช่ือหน่วยการสอน วงจรไฟฟ้ าแบบผสม

วงจรแบบผสม วงจรไฟฟ้ าแบบผสม คือวงจรท่ีประกอบดว้ ยวงจรอนุกรม ( Series Circuit ) และวงจรขนาน ( Parallel Circuit ) ยอ่ ยๆ อยใู่ นวงจรใหญเ่ ดียวกนั ดงั น้นั ในการคานวณเพ่อื วเิ คราะห์หาค่าปริมาณทางไฟฟ้ าต่างๆ เช่น กระแสไฟฟ้ า( Current ) แรงดนั ไฟฟ้ า ( Voltage ) และค่าความตา้ นทานรวม จึงตอ้ งใชค้ วามรู้จากวงจรไฟฟ้ าแบบ อนุกรม วงจรไฟฟ้ าแบบขนาน และกฎของโอห์ม ( Ohm’s Law ) วงจรไฟฟ้ าแบบผสม โดยทว่ั ไปจะมี อยู่ 2 ลกั ษณะ คือ แบบอนุกรม – ขนาน (Series -Parallel) และแบบขนาน – อนุกรม (Parallel – Series ) วงจรไฟฟ้ ากระแสตรงผสมแบบอนุกรม – ขนาน ( Series -Parallel ) วงจรไฟฟ้ ากระแสตรงผสมแบบอนุกรม – ขนาน หมายถึงวงจรท่ีมีตวั ตา้ นทาน ในแต่ละกลุ่ม ยอ่ ยตอ่ ขนานกนั อยแู่ ละนาแต่ละกลุ่มมาต่ออนุกรมกนั อีกที จากวงจรรูปท่ี 1 พจิ ารณาไดว้ า่ ตวั ตา้ นทานตวั ที่ 2 และตวั ตา้ นทานตวั ท่ี 3 ต่อขนานกนั อยู่ โดยปลายอีกดา้ นหน่ึงต่ออนุกรมกบั ตวั ตา้ นทานตวั ท่ี 1 ดงั รูป ท่ี 1 รูปท่ี 1 วงจรไฟฟ้ ากระแสตรงแบบผสม (อนุกรม – ขนาน) การหาคา่ ความตา้ นทานรวม ( RT ) จึงตอ้ งหาคา่ ความตา้ นทานรวม ( RT2 ) ระหวา่ งตวั ตา้ นทาน ตวั ท่ี 2 และความตา้ นทานตวั ที่ 3 แบบวงจรขนานก่อน จากน้นั จึงนาค่า ความตา้ นทานรวม ( RT2 ) มารวมกบั ค่าความตา้ นทานตวั ที่ 1 ( RT1 ) แบบวงจรไฟฟ้ าอนุกรม ( Series

Circuit ) ในการหาคา่ กระแสไฟฟ้ า ( Current ) และแรงดนั ไฟฟ้ า ( Voltage )ใหห้ าคา่ ในวงจรโดยใช้ ลกั ษณะและวธิ ีการเดียวกนั กบั วงจรอนุกรม วงจรขนานดงั ท่ีผา่ นมาโดยใหห้ าคา่ ต่างๆในวงจรรวม กจ็ ะ ไดค้ า่ ตา่ งๆตามท่ีตอ้ งการ คุณสมบตั ิของวงจรผสมแบบอนุกรม – ขนาน 1.ค่าความตา้ นทานรวม ( RT ) RT  R1   R 2R3  R2 R 3 R T  R T1  R T2 2.คา่ กระแสไฟฟ้ ารวม ( IT ) IT = I1 = ( I2 + I3 ) IT = IT1 = IT2 3.ค่าแรงดนั ไฟฟ้ ารวม (VT ) E = VR1 + ( VR2 = VR3 ) E = VT1 + VT2 วงจรไฟฟ้ าผสมแบบขนาน- อนุกรม (Parallel – Series )

รูปท่ี 3 วงจรไฟฟ้ ากระแสตรงแบบผสม (ขนาน – อนุกรม ) วงจรไฟฟ้ าแบบผสมแบบขนาน – อนุกรม หมายถึง วงจรท่ีตวั ตา้ นทาน ในแต่ละกลุ่มยอ่ ยต่อ อนุกรมกนั อยแู่ ละนาแตล่ ะกลุ่มยอ่ ยมาต่อขนานกนั อีกที ดงั วงจรรูปที่ 3 พิจารณาไดว้ า่ ตวั ตา้ นทานตวั ท่ี 2 และตวั ตา้ นทานตวั ท่ี 3 ต่ออนุกรมกนั อยู่ โดยปลายดา้ นหน่ึงของตวั ตา้ นทานตวั ท่ี 2 ต่อเขา้ ที่จุดเดียวกนั กบั ตวั ตา้ นทานตวั ที่ 1 ในส่วนตน้ และปลายดา้ นหน่ึงของตวั ตา้ นทานตวั ท่ี 3 ตอ่ เขา้ ที่จุดเดียวกนั กบั ตวั ตา้ นทานตวั ที่ 1 ในส่วนปลาย การหาคา่ ความตา้ นทานรวม ( RT) จึงตอ้ งหาคา่ ความตา้ นทานรวม ( RT2 ) ระหวา่ งตวั ตา้ นทาน ตวั ท่ี 2 และตวั ตา้ นทานตวั ท่ี 3 แบบวงจรไฟฟ้ าอนุกรมก่อน จากน้นั จึงนาค่าความตา้ นทานรวม ( RT2 ) มาหาคา่ ความตา้ นทานรวม ( RT) แบบวงจรไฟฟ้ าขนาน ( Parallel Circuit ) กบั ตวั ตา้ นทานตวั ที่ 1 ในการหาค่ากระแส (Current ) และแรงดนั ไฟฟ้ า ( Voltage ) ใหห้ าค่าในวงจรโดยใชล้ กั ษณะ และวธิ ีการเดียวกนั โดยใหห้ าค่าตา่ งๆในวงจรยอ่ ยแตล่ ะกลุ่มก่อน จากน้นั หาคา่ ต่างๆในวงจรรวมกลุ่ม ใหญ่ คุณสมบตั วิ งจรผสมแบบขนาน-อนุกรม 1.ค่าความตา้ นทานรวม ( RT )

RT  R1(R2  R3) R1  (R2  R3) RT  R T1 R T2 R T1  R T2 2. คากระแสไฟฟ้ ารวม ( IT ) IT = ( I1 + I2 ) = I3 IT = IT1 + IT2 3.ค่าแรงดนั ไฟฟ้ ารวม (VT ) E = VR1 = ( VR2 + VR3 ) E = VT1 = VT2 กจิ กรรมการเรียนรู้ 1. ตรวจความพร้อมของผเู้ รียนโดยการเขา้ แถวแลว้ ขานช่ือ

2. แจกแบบทดสอบก่อนเรียน 3. ทบทวนก่อนเรียน โดยถามนกั เรียนเกี่ยวกบั แรงดนั กระแสในวงจรขนาน 4. ครูนาเขา้ สู่บทเรียนโดยถามนกั เรียนวา่ ถา้ นาเอาวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรมและแบบขนาน รวมกนั คุณสมบตั ิวงจรจะเป็ นอยา่ งไร 5. ครูอธิบายวงจรไฟฟ้ าแบบผสม พร้อมตวั อยา่ งการคานวณโดยใชแ้ ผน่ ใส 6. ซกั ถามเกี่ยวกบั วงจรไฟฟ้ าแบบขนาน กระแสจะไหลอยา่ งไร/ตอบคาถาม 7. แจกใบงานและควบคุมการปฏิบตั ิการทดลอง 8. ครูและนกั เรียนช่วยกนั สรุปตอบขอ้ สงสัย 9. ประเมินผลการเรียนของนกั เรียนในหน่วยท่ี 6 จากแบบทดสอบหน่วยท่ี 6แบบประเมิน 10. มอบหมายงานใหน้ กั เรียนไปศึกษาในหน่วยท่ี 7 ตอ่ ไป 11. ครูดูแลการทาความสะอาดจดั เคร่ืองมือใหเ้ รียบร้อยและปิ ดหอ้ งปฏิบตั ิงานเม่ือไม่ใช้ งานท่ีมอบหมายหรือกจิ กรรม (ก่อนเรียน, ขณะเรียน,หลงั เรียน) ก่อนเรียน

จดั เตรียมอุปกรณ์การทดลองและสภาพหอ้ งเรียนใหส้ ะอาดเรียบร้อย โดยจัดเวรรับผดิ ชอบทาความ สะอาด ขณะเรียน อธิบายเก่ียวกับองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้ า ตวั นา ฉนวน และวิธีการหาค่า กระแส แรงดนั ความ ตา้ นทาน ในวงจรไฟฟ้ า พร้อมกบั สาธิตการต่อวงจรไฟฟ้ าแบบผสม หลงั เรียน ทาแบบฝึกหดั ทา้ ยบทเรียน และ ส่งทา้ ยชว่ั โมง สื่อการเรียนการสอน จากแผนการสอน ได้กาหนดสื่อการสอนทใี่ ช้ให้สอดคล้องกบั เนือ้ หาหรือวตั ถุประสงค์ไว้ดงั นี้

หน่วยการสอน ประเภทส่ือการสอน รหัสของส่ือ ( ส่ิงพมิ พ์, โสตทศั น์, หุ่นจาลองหรือของจริง ) 6 หนงั สืออา้ งอิง ชยั วฒั น์ ลิ้มพรวจิ ิตรวไิ ล , สมเกียรติ พ่งึ อาตม์ และ จิราภรณ์ จนั แดง,สมศกั ด์ิ แสงศรี.วงจรไฟฟ้ ากระแสตรง. : ศูนยส์ ่งเสริม-อาชีวะ, 2546. ส่ือ - ซีดีการบรรยายเรื่องวงจรผสม - แบบฝึกหดั

การประเมนิ ผล จากแผนการสอน วดั ผลประเมนิ ผล ก่อนการเรียน ขณะเรียน และหลงั เรียน วธิ กี าร โจทย์ปัญหาหรือหลกั เกณฑ์ ก่อนเรียน 1.สงั เกตพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม ขณะเรียน 2.สังเกตและประเมินผลพฤติกรรมดา้ นคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม และ คุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ 1.ใหน้ กั เรียนมีส่วนร่วมในการอธิบายโดยการสาธิตหนา้ ช้นั เรียน 2.ประเมินตามแบบพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม หลงั เรียน 1.ประเมินตามแบบพฤติกรรมการปฏิบตั ิงานรายบุคคล/รายกลุ่ม 2.ประเมินตามแบบพฤติกรรมดา้ นคุณธรรม จริยธรรม ค่านิยม และคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์

บนั ทกึ หลงั การสอน หลงั จากได้ทาการสอนเสร็จเรียบร้อยแล้ว ควรพจิ ารณาสรุปประเมินผลการสอนคร้ังนี้โดยทา เครื่องหมาย / ลงในช่อง ใช่ หรือ ไม่ใช่ หรือบันทกึ ให้คาแนะนาเพม่ิ เตมิ กไ็ ด้ พร้อมรายงานตามลาดับข้นั เพอ่ื ได้รับทราบ รายการหวั ข้อประเมิน ใช่ ไม่ใช่ หมายเหตุ 1. ทาการสอนไดค้ รบตามวตั ถุประสงค์ / 2. นาเขา้ สู่บทเรียนตรงตามที่กาหนด / 3. สามารถดาเนินการสอนตามแผนการสอน / 4. ใชส้ ่ือการสอนครบตามแผนการสอน / 5. ใชค้ าถามในระหวา่ งการสอนไดค้ รบ / 6. อื่น ๆ (โปรดระบุ)......................................... บันทกึ เพม่ิ เติม ( ผลการใช้แผนการสอน, ผลการเรียนของนักเรียน, ผลการสอนของครู ) .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

แผนการสอน หน่วยท่ี 7 ชื่อวชิ า วงจรไฟฟ้ ากระแสตรง สอนคร้ังท่ี 7 ช่ือหน่วย วงจรแบ่งแรงดนั และแบ่งกระแสไฟฟ้ า ช่ัวโมง 4 สาระสาคญั วงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าเรียกวา่ โวลทเ์ ตจ ดีไวเตอร์ ใชห้ ลกั การของวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม เน่ืองจากวงจรอนุกรมมีแรงดนั ตกคร่อมตวั ตา้ นทานหรือโหลดไมเ่ ท่ากนั วงจรแบง่ แรงดนั แบง่ ออกเป็น 2 ชนิด คือวงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าท่ีไมม่ ีโหลด และวงจรแบ่ง แรงดนั ไฟฟ้ าแบบมีโหลด วงจรแบง่ กระแสไฟฟ้ าเรียกวา่ เคอร์ร์เรนท์ ดีไวเตอร์ จะใชห้ ลกั การของวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน เนื่องจากวงจรขนานมีกระแสไหลไม่เทา่ กนั กระแสไฟฟ้ าจะถูกแบ่งใหไ้ หลผา่ นไปสาขาต่าง ๆ ตามพกิ ดั ความตา้ นทานของโหลดน้นั ๆ การแบ่งกระแสไฟฟ้ านิยมใชก้ นั เฉพาะวงจร 2 สาขา และ 3สาขา จุดประสงค์การเรียน จุดประสงค์ทว่ั ไป 1.ศึกษาเรื่องวงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ า 2. ศึกษาเร่ืองวงจรแบง่ กระแสไฟฟ้ า 3. ศึกษาสูตรที่ใชใ้ นการคานวณหาค่าแรงดนั ไฟฟ้ า 4. ศึกษาการคานวณหาค่าแรงดนั จากวงจรแบง่ แรงดนั 5. เพือ่ ปฏิบตั ิการทดลองวงจรแบง่ แรงดนั ไฟฟ้ า จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. อธิบายเรื่องวงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าไดถ้ ูกตอ้ ง 2. อธิบายเร่ืองวงจรแบง่ กระแสไฟฟ้ าไดถ้ ูกตอ้ ง 3. บอกสูตรที่ใชใ้ นการคานวณหาค่าแรงดนั ในวงจรแบ่งแรงดนั ไดถ้ ูกตอ้ ง 4. สามารถคานวณหาคา่ แรงดนั จากวงจรแบ่งแรงดนั ไดถ้ ูกตอ้ ง 5. สามารถคานวณหาคา่ กระแสจากวงจรแบ่งกระแสไฟฟ้ าไดถ้ ูกตอ้ ง 6. ต่อวงจรจากแบง่ แรงดนั ทดลองไดถ้ ูกตอ้ ง 7. ต่อวงจรจากวงจรแบง่ กระแสไฟฟ้ าไดถ้ ูกตอ้ ง

เนือ้ หาสาระ หน่วยที่ 7 ชื่อหน่วยการสอน วงจรแบ่งแรงดนั และแบ่งกระแสไฟฟ้ า วงจรแบ่งแรงดัน วงจรแบง่ แรงดนั ไฟฟ้ า เรียกวา่ “โวลตเ์ ตจ ดีไวเดอร์” ( Voltage Divider) ใชห้ ลกั การของ วงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม (Series Circuit) เนื่องจากวงจรอนุกรมมีแรงดนั ตกคร่อมตวั ตา้ นทานหรือโหลด ไม่เทา่ กนั วงจรแบ่งแรงดนั แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คือวงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าที่ไม่มีโหลด (Unloaded Voltage Divider) และวงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าแบบมีโหลด (Loaded Voltage Divider) 1. วงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้ าทไี่ ม่มโี หลด (Unloa วงจรการแบ่งแรงดนั ท่ีไมม่ ีโหลด unloaded voltage divider ก็คือ วงจรแบบอนุกรมทว่ั ๆ ไปนนั่ เอง ซ่ึงเราสามารถท่ีจะแบ่งแรงดนั ไดห้ ลาย ๆ ค่า เพอ่ื นาไปจา่ ยใหก้ บั โหลดท่ีตอ้ งการแรงดนั ในระดบั ต่าง ๆ ที่แตกต่างกนั ออกไป ซ่ึงท้งั น้ีแรดนั ท่ีถูกแบ่งท้งั หมดจะไดม้ าจากแหล่งกาเนิดแรงดนั เพียงตวั เดียวเท่าน้นั วงจรแรงดนั แต่ยงั ไม่ต่อโหลด การคานวณจึงไม่ตอ้ งนาโหลดมาพจิ ารณาดงั รูปวงจรที่ 1

รูปที่ 1 วงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าแบบไมม่ ีโหลด (Unloaded Voltage Divider) จากวงจรจะไดส้ ูตร V1, V2 ดงั น้ี V1  VT ( R1 ) R1  R2 V2  VT ( R2 ) R1  R2 จากรูปท่ี 1 เป็นวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม (Series Circuit) การแบง่ แรงดนั ไฟฟ้ า (Voltage Dividers) ตวั ตา้ นทาน R1 และ R2 จะทาหนา้ ท่ีเป็นตวั แบง่ แรงดนั ไฟฟ้ า เพราะแรงดนั ไฟฟ้ าตกคร่อมตวั ตา้ นทาน R1 และ R2 ไม่เทา่ กนั การหาค่าแรงดนั ไฟฟ้ าตกคร่อม ถา้ จะใชส้ ูตรตามหลกั การของวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม (Series Circuit) จะทาใหเ้ กิดความยงุ่ ยากและเสียเวลา ดงั น้นั เพอ่ื การคานวณท่ีง่ายและรวดเร็วข้ึนจึงมีสูตร เฉพาะท่ีใชก้ บั วงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าแบบไมม่ ีโหลด V1  VT R1R1R2    V2  VT R1R2R   2 

2.วงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าแบบมีโหลด (Loaded Voltage Divider) ในวงจรอนุกรมท่ีคานวณค่าแรงดนั ตกคร่อมตวั ตา้ นทานตา่ งๆ เม่ือนาเอาโหลด (RL) มาตอ่ คร่อมตวั ตา้ นทานตวั ใดตวั หน่ึงก็จะไดว้ งจรแบง่ แรงดนั ไฟฟ้ าแบบมีโหลด อยา่ งไรก็ตามจะตอ้ งมีการคานวณคา่ กระแสของแหล่งจ่ายใหเ้ พยี งพอต่อการจ่ายกระแสให้ โหลดดว้ ย เพราะเน่ืองจากถา้ โหลดใชก้ ระแสมาก แรงดนั ที่จา่ ยใหโ้ หลดจะลดลงจากกรณีที่ไม่มีโหลด วงจรแบง่ แรงดนั ไฟฟ้ าแบบมีโหลด (Loaded Voltage Divider) แสดงดงั รูปที่ 2 รูปที่ 2 วงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ าแบบมีโหลด (RL) จากรูปวงจรท่ี 2 มีโหลด (RL) มาตอ่ คร่อมอยกู่ บั ตวั ตา้ นทาน R2 ดงั น้นั ในการหาคา่ แรงดนั ไฟฟ้ าท่ี แบง่ มาใหโ้ หลด (RL) เพอ่ื การคานวณท่ีง่ายและรวดเร็วข้ึนจึงมีสูตรคานวณเฉพาะท่ีใชก้ บั วงจรแบง่ แรงดนั ไฟฟ้ าแบบมีโหลด (RL) ดงั น้ี VL  VT  R R2 //R L   2 //R L    R1 

ตวั อย่างท่ี 1 จากวงจรรูปท่ี 3 จงคานวณหาคา่ แรงดนั ไฟฟ้ าตกคร่อมตวั ตา้ นทาน R1, R2 และ R3 รูปท่ี 3 วธิ ีทา V1  VT   R1  R  R1 R2  3  V1  17 V2.5 2.5 kΩ 10  kΩ 5 kΩ kΩ  V1  17 V127.5.5kkΩΩ V1  2.428 V V2  VT   R2  R  R1 R2  3  V2  17 V2.5 5 kΩ 10 kΩ  kΩ 5 kΩ   V2  17 V175.5kΩkΩ

V2  4.857 V V3  VT   R3  R  R1 R2  3  V3  17 V2.5 10 kΩ 10 kΩ  kΩ 5 kΩ   V3  17 V1170.5kkΩΩ    V3  9.714 V ตัวอย่างที่ 2 จากรูปท่ี4 จงคานวณหาคา่ แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีจ่ายใหโ้ หลด (RL) เมื่อแหล่งจ่าย แรงดนั ไฟฟ้ า มีคา่ เทา่ กบั 20 V รูปท่ี 4 วธิ ีทา VL  VT  R R2 //R L   2 //R L    R1 

VL  20   4 Ω 6 Ω   V  4 Ω 6 Ω    4 Ω 6 Ω   2 Ω  4 Ω 6 Ω   VL  20 V 2.4   4.4   VL  10.909 V

เนือ้ หาสาระ หน่วยที่ 7 ช่ือหน่วยการสอน วงจรแบ่งแรงดนั และแบ่งกระแสไฟฟ้ า วงจรแบง่ กระแส วงจรแบง่ กระแสไฟฟ้าเรยี กว่า “เคอรเ์ รนท์ ดไี วเดอร”์ (Current Divider) จะใชห้ ลกั การของ วงจรไฟฟ้าแบบขนาน (Parallel Circuit) เน่ืองจากวงจรขนานมกี ระแสไหลไมเ่ ทา่ กนั กระแสไฟฟ้าจะ ถูกแบง่ ใหไ้ หลผ่านไปในสาขาต่างๆ ตามพกิ ดั ความตา้ นทานของโหลดนนั้ ๆ ปกติวงจรแบบอนุกรมจะมีการแบง่ แรงดนั ให้เกือบทุก ๆ วงจร โดยแรงดนั ท่ีถูกแบง่ น้นั จะข้ึนอยู่ กบั คา่ ของความตา้ นทานที่มีอยใู่ นแตล่ ะส่วนของวงจร ส่วนในวงจรแบบขนานกม็ ีลกั ษณะในทานอง เดียวกนั กล่าวคือ วงจรแบบขนานจะมีการแบ่งการไหลของกระแส โดยกระแสท่ีไหลในแต่ละส่วนหรือ แต่ละสาขาจะข้ึนอยกู่ บั คา่ ของความตา้ นทานในส่วนหรือในสาขาน้นั ของวงจร และกระแสท่ีถูกแบ่งน้ี เมื่อนามารวมกนั แลว้ จะมีคา่ เท่ากบั กระแสรวมของวงจรน้นั เอง การแบ่งกระแสไฟฟ้านิยมใชก้ นั เฉพาะวงจร 2 สาขาและ 3 สาขา

1. วงจรแบง่ กระแสไฟฟ้ า (Current Divider) 2 สาขา คอื วงจรทใ่ี ชต้ วั ตา้ นทาน 2 ตวั ต่อขนานกนั เพอ่ื แบ่งกระแสออกเป็น 2 สาขาแสดงดงั รปู ท่ี 1 รปู ท1่ี วงจรแบง่ กระแสไฟฟ้า 2 สาขา จากวงจรดงั รปู ท่ี 1 กระแสไฟฟ้า (Current) จะถกู แยกออกเป็น 2 ทางคอื กระแสไฟฟ้า I1 ไหลผา่ นตวั ตา้ นทาน R1 และกระแสไฟฟ้า I2 ไหลผ่านตวั ตา้ นทาน R2 ในลกั ษณะดงั กล่าว กระแสไฟฟ้าจะไหลในสาขาใดมากหรอื น้อยจะขน้ึ อยกู่ บั ค่าความตา้ นทาน ถา้ ค่าความตา้ นทานใน สาขาใดมคี ่าน้อยกวา่ กระแสไฟฟ้ากจ็ ะไหลในสาขานัน้ ไดม้ าก ค่าของกระแสไฟฟ้าสามารถคานวณหา ไดด้ งั ต่อไปน้ี จากวงจรรปู ท่ี 1 จะได้ RT  R1R2 R1  R2 IT  E RT E  R1R2  R1  R 2 แต่ E  I TRT

E  I T  R1 R 2  R1  R 2 โดย I1  E R1 ดงั นนั้ และ  IT  R1R2  R1 R1  R 2 I1  IT R2 R1  R2 I2  E R2  IT  R1R2  R2 R1  R 2 ดงั นนั้ I2  IT R1 R1  R2 หรอื I T  I1  I2 I1  I T  I2 I2  I T  I1 2. วงจรแบ่งกระแสไฟฟ้ า (Current Divider) 3 สาขา คอื วงจรทใ่ี ชต้ วั ตา้ นทาน 3 ตวั ต่อขนานกนั เพอ่ื แบ่งกระแสออกเป็น 3 สาขาแสดงดงั รปู ท่ี 2

รปู ท2่ี วงจรแบ่งกระแสไฟฟ้า 3 สาขา จากวงจรรปู ท่ี 2 กระแสไฟฟ้าถกู แยกออกเป็นสามทางคอื I1 จะไหลผ่านตวั ตา้ นทานตวั ท่ี หน่งึ I2 จะไหลผ่านตวั ตา้ นทานตวั ท่ี 2 และ I3 จะไหลผา่ นตวั ตา้ นทาน ตวั ทส่ี ามคา่ ของกระแสไฟฟ้า สามารถหาไดด้ งั ต่อไปน้ี จากวงจรรปู ท่ี 2 จะได้ 1 11 1 R T R1 R2 R3 RT  R1R2R3 R1R2  R2R3  R3R1 IT  E RT E   R1R2 R1R2R3  R2R3  R3R1 แต่ E  I TRT

โดย  IT  R1R2 R1R2 R3 R3R1   R2R3  I1  E R1  I TRT R1  I T  1  R1R2 R1R2R3 R3R1  R1  R2R3  <![endi กจิ กรรมการเรียนรู้ 1. ตรวจความพร้อมของผเู้ รียนโดยการ เขา้ แถวแลว้ ขานช่ือ

2. แจกแบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 7 เกบ็ แบบทดสอบ 3. ทบทวนก่อนเรียน โดยถามนกั เรียนเกี่ยวกบั กาลงั ไฟฟ้ า ท่ีเกิดข้ึนกบั โหลดเป็นเช่นไร 4. ครูนาเขา้ สู่บทเรียนโดยถามนกั เรียนวา่ ถา้ จ่ายกระแสใหก้ บั ตวั ตา้ นทานผลท่ีเกิดข้ึนจะเป็น อยา่ งไร ประกอบการฉายซีดี/รับฟังความคิดเห็น 5. ครูอธิบายวงจรแบ่งแรงดนั ไฟฟ้ า พร้อมตวั อยา่ งการคานวณ โดยใชส้ ่ือ 6. ซกั ถามเกี่ยวกบั กาลงั ไฟฟ้ าท่ีเกิดข้ึนกบั โหลด เป็นเช่นไร / ตอบคาถาม 7. สาธิตการปฏิบตั ิการทดลองแจกใบงานและควบคุมการปฏิบตั ิการทดลอง 8. ครูและนกั เรียนช่วยกนั สรุปตอบขอ้ สงสัย 9. ประเมินผลการเรียนของนกั เรียนในหน่วยที่ 7 จากแบบทดสอบหน่วยที่ 7แบบประเมิน 10. ครูดูแลการทาความสะอาดจดั เครื่องมือใหเ้ รียบร้อยและปิ ดหอ้ งปฏิบตั ิงานเม่ือไมใ่ ช้ 11. ครูบนั ทึกขอ้ มลู เก่ียวกบั กิจกรรมการเรียนหลงั การสอนเพื่อใชแ้ กไ้ ขปัญหาที่อาจเกิดข้ึนกบั กลุ่มอ่ืน ๆ ต่อไปหรือความรู้ใหม่ที่เกิดข้ึน งานทีม่ อบหมายหรือกจิ กรรม (ก่อนเรียน, ขณะเรียน,หลงั เรียน) ก่อนเรียน

จดั เตรียมอุปกรณ์สาหรับการทดลอง และสภาพห้องเรียนให้สะอาดเรียบร้อย โดยจดั เวรรับผดิ ชอบทา ความสะอาด ขณะเรียน อธิบายหลกั การในวงจรแบ่งแรงดนั และสาธิตวธิ ีการตอ่ วงจร หลงั เรียน ใหผ้ เู้ รียนร่วมกนั สรุปเน้ือหาจากการเรียนและการทดลองในคร้ังน้ีท้งั หมด สื่อการเรียนการสอน จากแผนการสอน ได้กาหนดสื่อการสอนทใี่ ช้ให้สอดคล้องกบั เนือ้ หาหรือวตั ถุประสงค์ไว้ดงั นี้