34. สรุปวงจรไฟฟ้า

6หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ แรงไฟฟ้าและพลังงานไฟฟ้า ตวั ชี้วดั • อธิบายการเกดิ และผลของแรงไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากวัตถทุ ่ีผ่านการขัดถู โดยใช้หลกั ฐานเชิงประจักษ์ • ระบสุ ว่ นประกอบและบรรยายหนา้ ที่ของแตล่ ะสว่ นประกอบของวงจรไฟฟา้ อย่างง่ายจากหลกั ฐานเชิงประจักษ์ • เขียนแผนภาพและต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย • ออกแบบการทดลองและทดลองดว้ ยวิธที เ่ี หมาะสมในการอธิบายวิธกี ารและผลของการต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบอนุกรม • ตระหนกั ถึงประโยชนข์ องความรู้ของการตอ่ เซลล์ไฟฟ้าแบบอนกุ รม โดยบอกประโยชนแ์ ละการประยุกตใ์ ช้ในชวี ิตประจาวัน • ออกแบบการทดลองและทดลองด้วยวิธีท่ีเหมาะสมในการอธิบายการตอ่ หลอดไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนาน • ตระหนกั ถึงประโยชนข์ องความรู้ของการต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนกุ รมและแบบขนาน โดยบอกประโยชน์ ขอ้ จากัด และการประยกุ ตใ์ ชใ้ นชวี ติ ประจาวัน

การเกดิ แรงไฟฟ้าในชวี ิตประจาวนั ในช่วงฤดหู นาวอากาศจะแห้ง เมือ่ ใชม้ อื ลบู ท่ีขนแมวหลาย ๆ ครัง้ เมอื่ หวีผมหลาย ๆ ครงั้ จะทาให้ เสื้อผ้าอาจถูกดดู ตดิ ตวั ของเราได้ จะทาให้มขี นแมวติดมอื หลายเส้น เกิดแรงไฟฟา้ ได้ เส้นผมจึงติดทห่ี วี

แรงไฟฟ้าเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ การนาวัตถุมาขัดถูกันจะทาให้เกิดแรงไฟฟ้า ขนึ้ บรเิ วณทม่ี กี ารขัดถขู องวัตถุเท่านน้ั เรยี กแรงไฟฟ้าน้วี ่า ไฟฟ้าสถติ ตัวอยา่ งการทดสอบไฟฟา้ สถติ อย่างง่ายด้วยการหวีผม แลว้ นาหวีไปจอ่ ใกล้ ๆ เศษกระดาษช้ินเลก็ ๆ

แรงไฟฟ้าไมส่ ามารถเกิดขึ้นได้กบั วตั ถุทกุ ชนิด ตัวอย่างดังตาราง วสั ดทุ ีท่ าให้เกดิ แรงไฟฟ้า วัสดทุ ่ีเกดิ แรงไฟฟา้ ไดค้ ่อนขา้ งยาก หรืออาจไม่เกดิ เลย พลาสตกิ ยาง แก้ว โลหะ ไม้

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกดิ แรงไฟฟา้ ความช้นื ของวัตถุ ประเภทของวสั ดุ ระยะเวลาทใ่ี ช้ขัดถู หากนอ้ ยเกนิวตัไปถจุ ะไม่ทาให้ วัตถุทมี่ คี วามชื้นสงู จะเกดิ วสั ดุท่ีเกดิ แรงไฟฟ้าได้งา่ ย แรงไฟฟา้ ไดค้ ่อนข้างยาก เช่น พลาสติก แกว้ ยาง เกิดแรงไฟฟา้

ผลของแรงไฟฟา้ ท่ีเกิดข้ึน เมือ่ นาวตั ถุ 2 ชนดิ มาขัดถกู ัน จะทาใหป้ ระจุไฟฟา้ เกิดการแลกเปลี่ยนกนั วตั ถจุ งึ ไมเ่ ปน็ กลางทางไฟฟ้า หากนาวัตถทุ ไ่ี ม่เปน็ กลางทางไฟฟ้ามาเขา้ ใกลว้ ัตถุทีม่ นี ้าหนกั เบา จะเกิดการเหน่ียวนาไฟฟา้ จงึ สามารถดงึ ดดู วัตถุท่มี นี ้าหนักเบาได้ เชน่ ใช้ผ้าแห้งขัดถไู ม้บรรทดั พลาสติกหลาย ๆ ครงั้ จะทาให้เกิดแรงไฟฟา้ ขน้ึ

หากนาวัตถุ 2 ช้นิ ท่ไี ม่เป็นกลางทางไฟฟา้ มาเขา้ ใกลก้ นั จะทาให้เกดิ แรงระหว่างประจุไฟฟ้าข้ึน ดังนี้ การขัดถูวตั ถุชนิดเดยี วกันดว้ ยส่งิ เดยี วกนั การขัดถวู ตั ถชุ นิดเดยี วกนั ด้วยส่ิงที่ตา่ งกัน จะทาให้เกิดประจไุ ฟฟ้าชนดิ เดยี วกัน ซง่ึ จะมแี รง จะทาใหเ้ กดิ ประจุไฟฟ้าตา่ งชนิดกัน ซ่ึงจะมแี รง ระหว่างประจไุ ฟฟา้ เม่อื นาวัตถมุ าเข้าใกล้กัน ระหว่างประจไุ ฟฟา้ เมอ่ื นาวตั ถุมาเขา้ ใกล้กนั จะเกิดแรงผลกั จะเกิดแรงดึงดูด ถลู กู โป่งท้ัง 2 ใบ ด้วยผา้ แหง้ ถดู ้วยมือแหง้ ถูดว้ ยผ้าแห้ง

6หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ เร่อื งที่ 1 วงจรไฟฟ้าใกลต้ วั ต่อวงจรไฟฟา้ อยา่ งงา่ ยไดอ้ ย่างไร

การต่อวงจรไฟฟ้าอยา่ งง่าย วงจรไฟฟ้าอยา่ งงา่ ยประกอบดว้ ย 3 ส่วนสาคญั ดังนี้ 3 อุปกรณ์ไฟฟา้ หรอื เครื่องใช้ไฟฟา้ 1 แหล่งกาเนิดไฟฟา้ 2 สายไฟฟ้าหรือตวั นาไฟฟ้า ทาหนา้ ทเ่ี ปล่ยี นพลังงานไฟฟา้ ทาหน้าทใ่ี หพ้ ลังงานไฟฟา้ ทาหน้าทีเ่ ชอื่ มต่อระหวา่ ง ไปเป็นพลังงานรูปแบบต่าง ๆ แหลง่ กาเนิดไฟฟา้ กบั อุปกรณ์ไฟฟา้ หรอื เครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ เขา้ ด้วยกัน

การต่อวงจรไฟฟ้าอยา่ งงา่ ย เมือ่ ตอ่ วงจรไฟฟา้ จะมกี ระแสไฟฟ้าไหลผา่ นในวงจร โดยมสี วิตซ์ทาหนา้ ที่ควบคุมกระแสไฟฟ้า หากต่อวงจรไฟฟ้าครบวงจรและเคร่ืองใช้ไฟฟ้า หากต่อวงจรไฟฟ้าไม่ครบวงจร โดยปลดสายไฟฟ้า สามารถทางานได้จะเรยี กว่า วงจรปดิ เส้นใดเส้นหน่ึงออกหรือยกสวิตช์ข้ึน และเครื่องใช้ ไฟฟา้ ไมส่ ามารถทางานได้จะเรียกว่า วงจรเปิด

1.2 กการาตร่อตเซ่อลลเซไ์ ฟลฟล้าแ์ไบฟบฟอน้าุกรม การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรม คือ การนาเซลล์ไฟฟ้า หลาย ๆ เซลล์ มาเรียงต่อกันเพียงแถวเดียว ทาให้ เซลลไ์ ฟฟ้า คือ แหลง่ กาเนดิ กระแสไฟฟา้ หรือ กระแสไฟฟ้าเดินไปทิศทางเดียว โดยให้ขั้วบวกของ แหลง่ จ่ายกระแสฟา้ แบบหนึ่งที่ใชป้ ฏิกิรยิ าเคมี เซลล์ไฟฟ้าเซลล์หนึ่งต่อกับข้ัวลบของอีกเซลล์หนึ่ง ทาให้เกิดกระแสไฟฟา้ ได้ เรยี งกนั ไปเรอื่ ย ๆ ทาให้มีพลงั งานไฟฟ้าในวงจรมากข้นึ 1.5 โวลต์ 1.5 โวลต์ 1.5 โวลต์ เซลลไ์ ฟฟ้า 3 เซลล์ = 1.5 + 1.5 + 1.5 = 4.5 โวลต์

1.2 กการาตรอ่ ตเซอ่ลลเซ์ไฟลฟล้าแไ์ บฟบฟอนา้ กุ แรมบบอนกุ รม 2 เมอื่ ใชถ้ า่ นไฟฉาย 2 ก้อน ตอ่ เขา้ กับหลอดไฟฟ้า ปรากฏว่าหลอดไฟฟา้ สว่างเพิ่มข้นึ 1.5 โวลต์ 1.5 โวลต์ เซลลไ์ ฟฟ้า 2 เซลล์ = 1.5 + 1.5 โวลต์ = 3 โวลต์

1.2 กการาตรอ่ ตเซอ่ลลเซ์ไฟลฟล้าแไ์ บฟบฟอนา้ กุ แรมบบอนกุ รม 3 เม่ือใชถ้ ่านไฟฉาย 3 ก้อน ต่อเขา้ กับหลอดไฟฟา้ ปรากฏว่าหลอดไฟฟ้าสว่างเพม่ิ ข้นึ อีก 1.5 โวลต์ 1.5 โวลต์ 1.5 โวลต์ เซลลไ์ ฟฟา้ 3 เซลล์ = 1.5 + 1.5 + 1.5 โวลต์ = 4.5 โวลต์

การตอ่ เซลลไ์ ฟฟา้ แบบอนุกรม ในเซลล์ไฟฟ้าทกุ แบบจะมขี ว้ั ไฟฟ้า 2 ขวั้ คือ ขว้ั บวก (+) ข้ัวลบ (-) เม่อื ตอ่ วงจรไฟฟ้าครบ วงจรกระแสไฟฟ้าจากแหล่งกาเนิด ไฟฟ้าจะเคลอื่ นทจี่ ากข้วั บวกผ่านอปุ กรณ์ไฟฟ้ากลบั เข้าสู่ ข้วั ลบในทิศทางเดยี ว การเคลอ่ื นท่ขี องกระแสไฟฟา้

การเขยี นแผนภาพในวงจรไฟฟา้ การเขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าแทนการวาดรูป ทาไดโ้ ดยใช้สัญลักษณ์แสดงส่วนประกอบของวงจรไฟฟา้ และลักษณะการ ต่อของแต่ละสว่ นประกอบในวงจรนน้ั ดังน้ี เซลล์ไฟฟ้า สายไฟฟ้า หลอดไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟา้ ออดไฟฟ้า สวิตชไ์ ฟฟ้า สญั ลักษณ์ สัญลกั ษ สัญลกั ษณ์ สัญลกั ษ สัญลักษ สญั ลักษณ์ 1 เซลล์ ณ์ หรอื ณ์ ณ์ ปดิ หลายเซลล์ M สญั ลักษณ์ เปิด

6หนว่ ยการเรยี นร้ทู ่ี เร่อื งที่ 3 การต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าในบา้ น กจิ กรรมท่ี 3 การต่ออปุ กรณ์ไฟฟ้าในบา้ น

1.3 การต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนาน การต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนกุ รม คือ การต่อหลอดไฟฟ้าแบบเรียงต่อกัน โดยกระแสไฟฟ้าท่ีผ่าน หลอดไฟฟ้าแต่ละดวงจะมีปริมาณเดียวกัน เมื่อถอดหลอดไฟฟ้า ดวงใดดวงหน่ึงออก จะทาให้หลอดไฟฟ้าที่เหลือดับท้ังหมดเพราะ ทาใหว้ งจรไฟฟา้ ไมค่ รบวงจรและไมม่ กี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น ประโยชน์ • การต่อวงจรไม่ยุ่งยากซับซ้อน • สามารถเปดิ หลอดไฟฟ้าทกุ ๆ ดวงในวงจรไดพ้ รอ้ มกัน

การตอ่ หลอดไฟฟ้าแบบอนุกรม ขอ้ จากดั • หากหลอดไฟฟ้าดวงหนึ่งชารุดหรือถูก ถอดออกหลอดไฟฟ้าดวงที่เหลือจะดับ ทง้ั หมด (วงจรไฟฟา้ เปิด)

การตอ่ หลอดไฟฟา้ แบบอนุกรม การประยุกตใ์ ชใ้ นชีวิตประจาวนั • ใช้กับการต่อหลอดไฟฟ้าที่ต้องการให้สว่างพร้อมกัน เช่น โคมไฟหรือไฟประดับตามสถานที่ต่าง ๆ ไฟกะพริบ ตามงานร่ืนเริง การต่อฟิวส์ภายในบ้านหรือในอาคาร สถานทต่ี ่าง ๆ

การตอ่ หลอดไฟฟา้ แบบขนาน คือ การต่อหลอดไฟฟ้าแต่ละดวงคร่อมกัน ทาให้มีปริมาณกระแสไฟฟ้าแยกผ่านแต่ละเส้นทางตามสายไฟฟ้าท่ีผ่านหลอดไฟฟ้า แตล่ ะดวง เม่ือถอดหลอดไฟฟ้าดวงใดดวงหนงึ่ ออกจะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางน้นั แต่เสน้ ทางอืน่ ยงั มีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่านอยู่ ทาให้หลอดไฟฟ้าท่เี หลือยังคงสวา่ งอยู่ ประโยชน์ • หลอดไฟฟา้ ทุกดวงสวา่ งเท่ากนั • เม่ือหลอดไฟฟ้าดวงหน่งึ เสยี หลอดไฟฟา้ ดวงอน่ื จะยงั คงทางานไดต้ ามปกติ • สามารถเปดิ หรอื ปิดหลอดไฟฟา้ เฉพาะดวงทต่ี ้องการใชง้ านได้

การต่อหลอดไฟฟ้าแบบขนาน ข้อจากดั • ตอ้ งใชอ้ ปุ กรณ์ตอ่ หลอดไฟฟา้ มากกวา่ แบบอนกุ รม • วิธีการต่อหลอดไฟฟ้าซับซ้อนมากกว่าการต่อแบบ อนุกรม

การตอ่ หลอดไฟฟา้ แบบขนาน การประยุกต์ใช้ในชวี ติ ประจาวัน • การต่อหลอดไฟฟ้าแบบขนานถูกนามาใช้ประโยชน์กับ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน โดยมีวิธีการต่อท่ีซับซ้อนกว่า การต่อแบบอนุกรม แต่มีประสิทธิภาพในการใช้งานดีกว่า เพราะหากเคร่ืองใชไ้ ฟฟา้ ชนิดหน่งึ มีปญั หา เคร่ืองใช้ไฟฟ้า ชนิดอ่ืนจะยงั คงใช้งานได้ตามปกติ

การต่อวงจรไฟฟา้ แบบอนกุ รมและแบบขนานสามารถนาไปประยุกตใ์ ชป้ ระโยชนใ์ นชวี ติ ประจาวนั ได้แตกต่างกัน ดังนี้ การต่อวงจรไฟฟา้ แบบขนาน การตอ่ วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม นิยมใชต้ อ่ วงจรไฟฟา้ ภายในบ้าน เพือ่ ให้สามารถ ใชต้ ่อกับอุปกรณไ์ ฟฟ้าหรือเครือ่ งใช้ไฟฟ้าบางชนิด เลือกใชเ้ ครือ่ งใชไ้ ฟฟ้าเครอื่ งใดเคร่ืองหน่ึงได้ เช่น การตอ่ หลอดไฟฟ้าประดบั ตามสถานที่ตา่ ง ๆ

แบบบนั ทึกกจิ กรรมหน้า 159-171 อยา่ ลืมทาแบบบันทกึ กจิ กรรมหน้า 159-171