ใบความรู้ เรื่อง หลักการเบื้องต้นของหม้อแปลงไฟฟ้า

แผนการจดั การเรียนรู้หลกั การเบือ้ งต้นของหม้อแปลงไฟฟ้ า ชนากานต์ จติ รสงวน วิทยาลัยเทคนคิ นครนายก

1 หน่วยที่ 2104-2104-1 จำนวน 4 ชว่ั โมง แผนการจดั การเรียนรู้วชิ า หม้อแปลงไฟฟ้ าชื่อหน่วย หลกั การเบือ้ งต้นของหม้อแปลงไฟฟ้ าเรื่อง - แม่เหลก็ - แม่เหลก็ ไฟฟ้ า - สนามแม่เหลก็ ทเ่ี กดิ ขนึ้ รอบ ๆ ตวั นาไฟฟ้ าทม่ี กี ระแสไฟฟ้ าไหลผ่าน - การเหนีย่ วนาไฟฟ้ า - วงจรแม่เหลก็1. สาระสาคญั ในกำรปฏิบตั งิ ำนดำ้ นไฟฟ้ ำและอิเลก็ ทรอนิกส์ มีควำมสมั พนั ธเ์ กี่ยวขอ้ งซ่ึงกนั และกนั ควำมปลอดภยันบั วำ่ เป็ นส่ิงสำคญั ทผี่ ปู้ ฏบิ ตั งิ ำนจะตอ้ งคำนึงถึงเป็นอนั ดบั แรก ไฟฟ้ ำเป็ นสิ่งทก่ี ่อใหเ้ กิดประโยชน์มำกมำยมหำศำล เม่ือไฟฟ้ ำมีประโยชน์ แตไ่ ฟฟ้ ำก็ยอ่ มมโี ทษ ถำ้ ไม่รูจ้ กั กำรใชแ้ ละกำรป้ องกนั อนั ตรำยทเ่ี กิดข้นึ มกั เกิดจำกควำมประมำท ควำมรูเ้ ทำ่ ไม่ถึงกำรณ์ ดงั น้นั กำรท่ีจะช่วยลดอุบตั เิ หตทุ ี่เกิดจำกไฟฟ้ ำซ่ึงจะทำใหเ้ กิดกำรสูญเสียจะตอ้ งรู้ถึงวธิ ีกำรป้ องกนั มิใหเ้ กิดอนั ตรำยและเขำ้ ใจข้นั ตอนกำรใชไ้ ฟฟ้ ำทถี่ ูกตอ้ งและปลอดภยั2. จุดประสงค์การเรียนรู้ (สมรรถนะประจาหน่วย) 2.1 บอกถึงลกั ษณะของแม่เหลก็ ได้ 2.2 บอกถึงลกั ษณะของแม่เหลก็ ไฟฟ้ ำได้ 2.3 อธิบำยถึงสนำมแม่เหล็กที่เกิดข้ึนรอบ ๆ ตวั นำไฟฟ้ ำไดท้ ม่ี ีกระแสไฟฟ้ ำๆไหลผำ่ นได้ 2.4 อธิบำยหลกั กำรเหน่ีวนนำไฟฟ้ ำได้

2 3. เนอื้ หาสาระ หลักการเบอื้ งต้นของหม้อแปลงไฟฟ้ า 1. แม่เหลก็ แม่เหล็กแทง่ หน่ึง ๆประกอบดว้ ยข้วั แม่เหลก็ อยำ่ งนอ้ ย 2 ข้วั คือ ข้วั เหนือ และข้วั ใต้ คณุ สมบตั ิสมบัตบิ างประการของแม่เหล็ก มีดงั น้ี 1) วำงตวั ในแนวทิศเหนือและทศิ ใต้ 2) มีข้วั แม่เหลก็ 2 ข้วั คือข้วั มุ่งทิศเหนือ เรียกส้นั ๆ ว่ำ ข้วั เหนือ สัญลกั ษณ์ N ข้วั มุ่งทิศใต้ เรียกส้ันๆ วำ่ ข้วัใต้ สญั ลกั ษณ์ S 3) ข้วั แม่เหล็กชนิดเดียวกนั จะออกแรงผลกั กนั ข้วั แม่เหล็กชนิดต่ำงกนั จะดูดกนั รูป แม่เหล็กวำงตวั ในแนวทิศเหนือ ทศิ ใต้ 4) แม่เหลก็ จะส่งอำนำจแม่เหล็กออกไปรอบข้วั ตรงปลำยแทง่ แม่เหล็ก จะมีอำนำจแม่เหล็กสูงสุด และลดนอ้ ยลงเมื่อถดั เขำ้ มำ และไม่แสดงอำนำจแม่เหลก็ ตรงก่ึงกลำงแท่งแม่เหล็ก 5) แม่เหล็กส่งอำนำจแม่เหลก็ ไปไดร้ อบข้วั ในลกั ษณะสำมมิติ 6) สนำมแม่เหล็ก คือบริเวณรอบๆ แท่งแม่เหลก็ ทีแ่ ม่เหล็กสำมำรถส่งอำนำจแม่เหล็กไปถึง 2. แม่เหล็กไฟฟ้ ำ แม่เหล็กไฟฟ้ ำเป็ นแม่เหลก็ ประดิษฐท์ ีม่ นุษยส์ ร้ำงข้ึนแม่เหลก็ ไฟฟ้ ำทำไดโ้ ดยพนั ขดลวดรอบ ๆ แทง่ เหลก็ แทง่ หน่ึง ( ซ่ึงเป็นสำรแม่เหลก็ ) อำนำจแม่เหล็กท่ีเกิดจำกกำรที่กระแสไฟฟ้ ำไหลผ่ำนในวตั ถุตวั นำหมำยควำมว่ำถำ้ ปล่อยให้กระแสไฟฟ้ ำไหลในวตั ถุตวั นำจะทำใหเ้ กิด สนำมแม่เหล็กรอบ ๆ ตวั นำน้นั เมื่ อ มี ก ร ะ แ ส ไ ฟ ฟ้ ำ ไ ห ล ผ่ ำ นเส้นลวดตวั นำ จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กข้ึนรอบๆ เส้นลวดตวั นำน้ัน แต่อำนำจแม่เหล็กที่เกิดข้ึนมีเพียงจำนวนเล็กน้อย ซ่ึงไม่สำมำรถนำไปใช้ประโยชน์ได้ กำรจะเพิ่มควำมเข้มของสนำมแม่เหล็ก ทำได้โดยกำรนำ

3เส้นลวดตวั นำมำพนั เป็นขดลวด เสน้ แรงแม่เหล็กที่เกิดในแตล่ ะส่วนของเสน้ ลวดตวั นำจะเสริมอำนำจกนั ทำใหม้ ีควำมเขม็ ของสนำมแม่เหล็กเพม่ิ ข้ึน 3. สนำมแม่เหล็กท่ีเกิดข้นึ รอบ ๆ ตวั นำไฟฟ้ ำท่ีมีกระแสไฟฟ้ ำไหลผำ่ น ตวั นำไฟฟ้ ำเมื่อมีกระแสไฟฟ้ ำไหลผำ่ น จะทำใหเ้ กิดสนำมแม่เหล็กรอบ ๆ ตวั นำไฟฟ้ ำน้นั ซ่ึงทศิ ทำงของเส้นแรงแม่เหล็กท่ีเกิดข้ึนหำได้จำกกฎกำรไขสกรู จะแสดง ทิศทำงของเส้นแม่เหล็กท่ีเกิดข้ึนรอบ ๆตวั นำไฟฟ้ ำ 4. กำรเหนี่ยวนำไฟฟ้ ำ วธิ ีขณะท่ตี วั นำไฟฟ้ ำเคล่ือนทตี่ ้งั ฉำกกบั ทิศทำงของเสน้ แม่แรงแม่เหลก็ - กำรเหน่ียวนำแบบอยกู่ บั ที่ เป็นกำรเหนี่ยวนำท่ีทำใหต้ วั นำอยนู่ ิ่ง ๆ แต่อำศยั เสน้ แรงแม่เหล็กเคล่ือนทตี่ ดั ผำ่ นตวั นำไฟฟ้ ำกำรเหน่ียวนำทนี่ ำมำใชไ้ ดแ้ ก่หมอ้ แปลงไฟฟ้ ำเป็นตน้ - กำรเหน่ียวนำร่วม เป็นกำรเหน่ียวนำแรงเคลื่อนไฟฟ้ ำในขดลวดเนื่องจำก กำรเปล่ียนแปลงกระแสไฟฟ้ ำในขดลวดอื่น กำรเปล่ียนแปลงกระแสไฟฟ้ ำจะก็ใหเ้ กิดกำรเปลี่ยนแปลงสนำมแม่เหล็กซ่ึงเหนียวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้ ำในขดลวดท่ีอยใู่ นสนำมแม่เหล็กน้นั ปรำกฏกำรณ์เช่นน้ีแสดงใหเ้ ห็น ไดด้ ว้ ยวงแหวนเหล็กของฟำรำเดย์ 5. วงจรแม่เหล็ก ในกำรพิจำรณำวงจรแม่เหล็กจะคลำ้ ยกบั วงจรไฟฟ้ ำโดยวงจรแม่เหล็กจะประกอบดว้ ยแรงดนั แม่เหล็ก หมำยถึงแรงทีท่ ำใหเ้ กิดกำรไหลของเสน้ แรงแม่เหล็ก - เสน้ แม่เหลก็ - แรงดนั แม่เหลก็ ในวงจรแม่เหลก็ เปรียบเสมือนไดก้ บั แรงดนั ไฟฟ้ ำในวงจรไฟฟ้ ำ - ควำมเขม็ ขน้ ของสนำมแม่เหลก็ เป็ นอตั รำส่วนระหวำ่ งแรงดนั แม่เหล็กต่อควำมยำวของแกน เหล็ก - ควำมซำบซึมสมบูรณ์ เป็ นอตั รำส่วนของควำมหนำแน่นของเสน้ แรงแม่เหล็ก - ควำมตำ้ นทำนเสน้ แม่เหล็ก เป็นตวั ตำ้ นทำนกำรไหลของเสน้ แรงแม่เหลก็ ในวงจรแม่เหล็ก

4- ฮีสเตอรีซีสแม่เหลก็ กำรสูญเสียเน่ืองกำรเสียดทำนของโมเลกุลในแกนเหลก็4. กจิ กรรมการเรียนรู้ 1. แนะนำตวั ครูผสู้ อน ผเู้ รียน ชื่อ วชิ ำ รหสั วชิ ำ จุดประสงคข์ องรำยวิชำ คำอธิบำยรำยวชิ ำ เกณฑก์ ำรประเมินผลทฤษฎี/ปฏิบตั ิ 2. ผสู้ อนนำเขำ้ สู่บทเรียนโดยถำมนกั เรียนวำ่ สิ่งท่ีเห็นคอื อะไรประกอบกำรฉำยแผน่ ใส 3. อธิบำยเรื่องหลกั กำรเบ้ืองตน้ ของหมอ้ แปลงไฟฟ้ ำ อธิบำยเรื่องแม่เหล็ก แม่เหล็กไฟฟ้ ำโดยใชแ้ ผน่ ใส 4. ถำมเกี่ยวกบั แม่เหล็ก แม่เหล็กไฟฟ้ ำ สนำมแม่เหลก็ ที่เกิดข้นึ รอบ ๆ วำ่ เป็ นอยำ่ งไรอธิบำยเก่ียวรำยละเอียดของกำรเหน่ียวนำไฟฟ้ ำ และวงจรแม่เหลก็ ชนิดตำ่ ง ๆโดยใชแ้ ผน่ ใส 5. ใหน้ กั ศกึ ษำจดคำศพั ทภ์ ำษำองั กฤษเร่ืองกำรเหน่ียวนำไฟฟ้ ำ วงจรแม่เหลก็ 6. อธิบำยถึงกำรเหนี่ยวนำไฟฟ้ ำ และวงจรแม่เหลก็ อกี คร้งั 7. สำธิตวธิ ีกำรทำเหน่ียวนำไฟ และวงจรเหล็ก 8. แบ่งกลุ่มออกมำสำธิตวธิ ีกำร แม่เหลก็ แม่เหล็กไฟฟ้ ำ สนำมแม่เหล็กท่ีเกิดข้ึนรอบ ๆตวั นำไฟฟ้ ำทม่ี ีกระแสไฟฟ้ ำไหลผำ่ น มำนำเสนอหนำ้ ช้นั และใหน้ กั เรียนหำคำศพั ทเ์ ก่ียวกบั แม่เหลก็ ไฟฟ้ ำ สนำมแม่เหล็กท่ีเกิดข้ึนรอบ ๆ ตวั นำไฟฟ้ ำ 9. ผสู้ อนและนกั เรียนร่วมกนั สรุปเน้ือหำวชิ ำอีกคร้งั หน่ึง 10. ครูและนกั เรียนร่วมกนั สรุปสำรระสำคญั 11. เปิ ดโอกำสใหน้ กั เรียนซกั ถำมขอ้ สงสยั 12. สรุปใหผ้ เู้ รียนมีควำมรู้ควำมเขำ้ ใจในเน้ือหำวชิ ำอีกคร้ังหน่ึง 13. มอบหมำยให้ผเู้ รียนทำแบบฝึกหดั 14. มอบหมำยงำนใหน้ กั เรียนไปศึกษำในหน่วยท่ี 2 15. ทำควำมสะอำดจดั เครื่องมือใหเ้ รียบรอ้ ยและปิ ดหอ้ งปฏบิ ตั ิงำนเมื่อไม่ใช้

55. สื่อและแหล่งการเรียนรู้ - แผน่ ใส/ส่ือ Power Point - ใบควำมรู้ - แบบฝึกหดั - แบบทดสอบ - แบบประเมินผล - หอ้ งอินเตอร์เน็ต - หอ้ งสมุด6. หลกั ฐาน 6.1 หลักฐานความรู้ - แบบฝึกหดั - แบบทดสอบ 6.2 หลักฐานการปฏบิ ตั งิ าน - ใบมอบงำน - ช้ินงำน7. วดั และประเมนิ ผล 7.1 เครื่องมือประเมิน - แบบฝึกหดั - แบบทดสอบ - กำรปฏิบตั งิ ำน 7.2 เกณฑ์การประเมนิ - จิตพสิ ัยในกำร 10 คะแนน - แบบฝึกหดั 10 คะแนน - ทดสอบผำ่ นแกณฑ์ 80 % 8. กจิ กรรมเสนอแนะ -

69. บนั ทกึ หลงั การสอน 9.1 การประเมินผลหลังการสอน ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 9.2 ปัญหาทพ่ี บ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 9.3 แนวทางที่แก้ปัญหา ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................