E-book บทที่3

บทท่ี 3 แหล่งกำเนิดไฟฟ้ำ

55 3.1 อะตอมกบั ไฟฟ้ า โครงสร้างภายในส่ิงต่างๆ ที่เกิดข้ึนมาบนโลก เช่น วตั ถุ (Material) ธาตุ (Element) หรือสสาร (Matter) ประกอบดว้ ยส่วนประกอบเลก็ ๆ หลายส่วนรวมกนั เมื่อนามาวเิ คราะห์ตามหลกั ทฤษฎีอะตอม (Atomic Theory) พบวา่ โครงสร้างภายในสิ่งเหล่าน้นั ประกอบไปดว้ ย โมเลกุล (Molecule) อะตอม (Atom) นิวเคลียส (Nucleus) โปรตอน (Proton) นิวตรอน (Neutron) และอิเล็กตรอน (Electron) เหมือนกนั แต่ส่ิงที่เรามองเห็นจากโครงสร้าง ภายนอกของวตั ถุ ธาตุ หรือสสาร มีลกั ษณะท่ีแตกต่างกนั ไป เพราะส่ิงเหล่าน้นั มีส่วนประกอบของส่วนท่ีเล็ก ที่สุดที่เรียกวา่ โมเลกุล จะมีจานวนโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอนไม่เหมือนกนั ไม่เท่ากนั เช่น โมเลกุล ของน้า (H2O) ใน 1 โมเลกุล ประกอบด้วยอะตอมของธาตุไฮโดรเจน (H) 2 อะตอม และอะตอมของธาตุ ออกซิเจน (O) 1 อะตอม หรือโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ใน 1 โมเลกุล ประกอบดว้ ยอะตอม ของธาตุคาร์บอน (C) 1 อะตอม และอะตอมของธาตุออกซิเจน (O) 2 อะตอม เป็ นตน้ โครงสร้าง 1 โมเลกุลของน้า (H2O) และกา๊ ซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) แสดงดงั รูปที่ 3.1 HOH



OCO


HOH OCO





(ก) 1 โมเลกลุ ของน้า (H2O) (ข) 1 โมเลกลุ ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) รูปที่ 3.1 โครงสร้าง 1 โมเลกลุ ของน้า (H2O) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ส่วนประกอบภายในโครงสร้างแต่ละส่วนของวตั ถุ ธาตุ หรือสสาร ที่อยู่ในรูปของโมเลกุล อะตอม นิวเคลียส โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน มีคุณสมบตั ิที่แตกตา่ งกนั ดงั น้ี 1. โมเลกุล คือ ส่วนที่เล็กท่ีสุดของวตั ถุ ธาตุ หรือสสาร ท่ียงั คงแสดงคุณสมบตั ิเดิมอยู่ ท้งั ทางดา้ นเคมี และฟิ สิกส์ 2. อะตอม คือ ส่วนท่ีเล็กท่ีสุดของธาตุ แสดงโครงสร้างเดิมของธาตุน้นั ๆ ออกมา เช่น น้าเมื่อแยกตวั ออก จนเป็นโมเลกุลยงั คงสภาพเป็ นน้าอยู่ แต่ถา้ แยกตวั ออกไปอีกจะแสดงค่าอยใู่ นรูปอะตอม มองเห็นเป็ นธาตุเดิม ที่มาประกอบร่วมกนั จะประกอบดว้ ยดว้ ย ธาตุออกซิเจน (O) และธาตุไฮโดรเจน (H) เป็นตน้ 3. นิวเคลียส คือ ส่วนท่ีอยู่ใจกลางของอะตอม อยูน่ ่ิงไม่เคล่ือนไหว ภายในนิวเคลียสยงั ประกอบดว้ ย โปรตอน และนิวตรอน 4. นิวตรอน คือ ส่วนท่ีอยภู่ ายในนิวเคลียส อยนู่ ่ิงไม่เคลื่อนไหว ไม่มีประจุไฟฟ้ า ไม่มีส่วนสาคญั ทางดา้ น

56 ไฟฟ้ า 5. โปรตอน คือ ส่วนที่อยภู่ ายในนิวเคลียส อยนู่ ิ่งไม่เคล่ือนไหว มีประจุไฟฟ้ าเป็ นบวก (+) มีบทบาทและมี ส่วนสาคญั ทางดา้ นไฟฟ้ า เกิดอานาจดึงดูดกบั อิเล็กตรอน 6. อิเลก็ ตรอน คือ ส่วนท่ีวงิ่ เคลื่อนท่ีรอบนิวเคลียส มีประจุไฟฟ้ าเป็ นลบ (–) มีบทบาทและมีส่วนสาคญั ทางดา้ นไฟฟ้ า โดยจะถูกดึงดูดดว้ ยโปรตอน เน่ืองจากอิเล็กตรอนมีน้าหนกั เบาและว่ิงเคลื่อนที่รอบนิวเคลียส ตลอดเวลา เมื่อมีพลงั งานจากภายนอกมากระตุน้ อิเล็กตรอนจะสามารถว่ิงเคลื่อนท่ีไปยงั อะตอมอ่ืนๆ ได้ โดยง่าย อะตอมเป็ นส่วนที่เล็กที่สุดของธาตุ ภายในอะตอมมีส่วนประกอบหลายส่วน รวมกันอยู่ในรูป โครงสร้างอะตอม (Atomic Structure) ซ่ึงประกอบดว้ ยนิวเคลียสอยตู่ รงกลางอะตอม ภายในนิวเคลียสบรรจุไวด้ ว้ ย โปรตอน และนิวตรอนรวมกนั อยเู่ ป็ นกลุ่ม มีอิเล็กตรอนวิ่งเคลื่อนที่วนรอบนิวเคลียสตลอดเวลา วงโคจรของ อิเล็กตรอนที่ว่ิงวนรอบนิวเคลียสมีหลายวงซ้อนทับกันอยู่ ถูกเรียกว่าช้ันวงโคจร (Shell) การเคลื่อนท่ีของ อิเลก็ ตรอนรอบนิวเคลียส และช้นั วงโคจรอิเล็กตรอน แสดงดงั รูปที่ 3.2 - -

- -
- - - - +N+N+NN+N++NN+
- +7 - - - -- (ก) การเคลื่อนที่ของอิเลก็ ตรอนรอบนิวเคลียส (ข) ช้นั วงโคจรอิเลก็ ตรอน รูปที่ 3.2 โครงสร้างอะตอม จากรูปที่ 3.2 แสดงโครงสร้างอะตอม รูปที่ 3.2 (ก) แสดงในลกั ษณะการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนรอบ นิวเคลียส ส่วนรูปที่ 3.2 (ข) แสดงในลกั ษณะวงโคจรของอิเล็กตรอนที่วิ่งวนรอบนิวเคลียสแต่ละวงจะสามารถ บรรจุจานวนอิเล็กตรอนไดไ้ ม่เท่ากนั วงในสุดบรรจุไดน้ อ้ ย และวงห่างออกมาจะบรรจุไดเ้ พิ่มข้ึนเป็ นลาดบั แต่ ละวงโคจรแบ่งจานวนอิเล็กตรอนออกไดด้ งั น้ี วงท่ี 1 มี 2 ตวั วงท่ี 2 มี 8 ตวั วงที่ 3 มี 18 ตวั และวงที่ 4 มี 32 ตวั เป็ นตน้ พลังงานไฟฟ้ ากาเนิดข้ึนมาได้จากแหล่งกาเนิดไฟฟ้ าหลายชนิด จากการค้นคว้าทดลองของ นกั วิทยาศาสตร์หลายท่าน และต้งั เป็ นทฤษฎีอะตอมข้ึนมา ซ่ึงกล่าวไวว้ ่า ในวตั ถุ ธาตุ หรือสสารทุกชนิด มี ประจุไฟฟ้ าท้งั บวกและลบเป็ นส่วนประกอบในโครงสร้างทุกๆ อะตอม ที่สภาวะปกติวตั ถุ ธาตุ หรือสสาร

57 ตา่ งๆ ไม่แสดงอานาจไฟฟ้ าหรือศกั ยไ์ ฟฟ้ าออกมา เพราะเกิดความสมดุลของประจุไฟฟ้ าในทุกๆ อะตอม การจะ ทาให้มีการแสดงอานาจไฟฟ้ าหรือศกั ยไ์ ฟฟ้ าออกมา ตอ้ งทาให้อะตอมเหล่าน้นั เกิดความไม่สมดุลของประจุ ไฟฟ้ า พลงั งานไฟฟ้ าสามารถกาเนิดข้ึนมาไดจ้ ากแหล่งกาเนิดไฟฟ้ าหลายชนิดแตกต่างกนั แบ่งออกได้ 6 ชนิด ดงั น้ีคือ เกิดจากการเสียดสี เกิดจากแรงกดดนั เกิดจากความร้อน เกิดจากปฏิกิริยาเคมี เกิดจากแสงสวา่ ง และเกิด จากสนาม แมเ่ หลก็ แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าแตล่ ะชนิด สามารถใหก้ าเนิดไฟฟ้ าออกมามากนอ้ ยแตกตา่ งกนั ไป 3.2 ไฟฟ้ าเกดิ จากการเสียดสี ไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสี เป็นไฟฟ้ าท่ีถูกคน้ พบมาเป็นเวลายาวนานแลว้ เกิดข้ึนไดจ้ าก การนาวตั ถุต่างกนั 2 ชนิดท่ีเหมาะสมกนั มาขดั สี กนั ในบริเวณที่มีอากาศแห้ง เช่น จากการใช้แท่ง
ยางกบั ผา้ ขนสัตว์ แท่งแก้วกบั ผา้ แพร หวีกบั ผม และแผ่นพลาสติกกบั ผา้ สาลี เป็ นตน้ ผลของการ ขดั สีดงั กล่าวทาให้เกิดความไม่สมดุลข้ึนของประจุ ไฟฟ้ าในวตั ถุท้งั สอง เน่ืองจากเกิดการถ่ายเทประจุ ไฟฟ้ าในขณะเสียดสีกนั วตั ถุท้งั สองจะแสดงศกั ย์ ไฟฟ้ าออกมาแตกต่างกนั วตั ถุชนิดหน่ึงแสดงศกั ย์ ไฟฟ้ าบวก (+) ออกมา วตั ถุอีกชนิดหน่ึงแสดงศกั ย์ ไฟฟ้ าลบ (–) ออกมา ไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสี รูปท่ี 3.3 ไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสี แสดงดงั รูปที่ 3.3 จากรูปท่ี 3.3 แสดงไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสี โดยนาผา้ ขนสัตวก์ บั แท่งยางมาเสียดสีกนั ทาให้ประจุ ไฟฟ้ าลบ (–) จากผา้ ขนสัตวว์ ิ่งเคล่ือนที่เขา้ ไปในแท่งยาง ส่งผลให้ผา้ ขนสัตวม์ ีศกั ยบ์ วก (+) มากกว่า แสดง ศกั ยไ์ ฟฟ้ าบวก (+) ออกมา และแท่งยางมีศกั ยล์ บ (–) มากกวา่ แสดงศกั ยไ์ ฟฟ้ าลบ (–) ออกมา การตรวจสอบ ไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสี โดยนาแท่งยางไปดูดเศษวสั ดุชิ้นเล็กๆ เบาๆ เช่น เศษกระดาษชิ้นเล็กๆ หรือเส้นผม เป็นตน้ สามารถดูดสิ่งเหล่าน้ีได้ นาหลกั การไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสีไปใชส้ ร้างเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าสถิต

58 3.3 ไฟฟ้ าเกดิ จากแรงกดดนั ไฟฟ้ าเกิดจากแรงกดดนั เป็ นไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจากการใชว้ สั ดุท่ีสามารถเกิดไฟฟ้ าข้ึนมาไดเ้ มื่อมีแรงไป กดลงบนวสั ดุน้นั วสั ดุที่นิยมนามาใช้งาน ไดแ้ ก่ผลึกแร่ควอตซ์ (Quartz Crystal) โดยนาผลึกแร่ควอตซ์ไปทา เป็ นแผ่นบาง นาแผ่นโลหะประกบติดดา้ นบนและดา้ นล่างของผลึกแร่ควอตซ์ เชื่อมต่อสายไฟออกจากแผ่น โลหะท้งั สอง เป็ นข้วั จ่ายแรงดนั ไฟฟ้ าออกมา ไฟฟ้ าถูกกาเนิดข้ึนในผลึกแร่ควอตซ์ในขณะมีแรงกดดนั หรือ แรงส่ันสะเทือนไปกระทาท่ีผลึกแร่ควอตซ์ การตรวจสอบไฟฟ้ าที่เกิดจากผลึกแร่ควอตซ์ ทาไดโ้ ดยใช้โวลต์ มิเตอร์วดั แรงดนั ไปวดั คร่อมท่ีข้วั โลหะท้งั สอง โวลต์มิเตอร์จะแสดงค่าแรงดนั ออกมา โครงสร้างผลึกแร่ ควอตซ์กาเนิดไฟฟ้ า แสดงดงั รูปที่ 3.4



- DCmV+

(ก) ผลึกแร่ควอตซ์ (ข) ทดสอบการเกิดไฟฟ้ าจากผลกึ แร่ควอตซ์ รูปท่ี 3.4 ไฟฟ้ าเกิดจากแรงกดดนั ผลึกแร่ควอตซ์ในขณะท่ีไม่มีแรงกดดนั หรือไม่มีแรงส่ันสะเทือนมากระทา จะยงั ไม่กาเนิดไฟฟ้ าข้ึนมา เน่ืองจากอิเล็กตรอนในแต่ละอะตอมมีพลังงานไม่เพียงพอไม่เกิดการเคลื่อนท่ี เม่ือมีแรงกดดันหรื อ แรงสัน่ สะเทือนไปกระทาท่ีแผน่ โลหะท้งั สอง ส่งไปใหผ้ ลึกแร่ควอตซ์มีพลงั งานมากระตุน้ ใหอ้ ิเล็กตรอนในแต่ ละอะตอมเกิดการเคล่ือนที่ระหวา่ งอะตอม ทาให้แผน่ โลหะท้งั สองเกิดความไม่สมดุลของศกั ยไ์ ฟฟ้ าข้ึน แสดง เป็ นแรงดนั ส่งออกมาท่ีข้วั ต่อ สามารถนาผลึกแร่ควอตซ์ไปผลิตเป็ นอุปกรณ์ไฟฟ้ าได้หลายชนิด เช่น ลาโพง คริสตอล คริสตอลไมโครโฟน และตวั กาเนิดความถี่คริสตอล (Crystal Oscillator) เป็นตน้ 3.4 ไฟฟ้ าเกดิ จากความร้อน ไฟฟ้ าเกิดจากความร้อน เป็ นไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจากการใชล้ วดโลหะต่างชนิดกนั 2 เส้น หรือใช้แผ่นโลหะ ต่างชนิดกนั 2 แผน่ เช่น ทองแดง และเหล็ก นาปลายดา้ นหน่ึงของโลหะท้งั สองหมุนตีเกลียวหรือประกบ ติดกนั ยดึ ใหแ้ น่นดว้ ยการเชื่อมหรือใชห้ มุดยดึ ติด ปลายโลหะท่ีเหลืออีกดา้ นทาใหแ้ ยกห่างออกจากกนั เม่ือใช้

59 ความร้อนเผาที่ปลายดา้ นติดกนั ของโลหะท้งั สอง ส่งผลใหโ้ ลหะท้งั สองบริเวณปลายดา้ นไดร้ ับความร้อนเกิดการ แยกตวั ของประจุไฟฟ้ า จ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้ าออกมา การตรวจสอบไฟฟ้ าท่ีเกิดจากโลหะท้งั สอง ทาได้โดยใช้โวลต์ มิเตอร์วดั แรงดนั ไปวดั คร่อมท่ีข้วั โลหะท้งั สองดา้ นปลายแยกห่างจากกนั โวลตม์ ิเตอร์จะแสดงค่าแรงดนั ออกมา อุปกรณ์ท่ีสร้างใชง้ านจริงของไฟฟ้ าเกิดจากความร้อน มีช่ือเรียกวา่ เทอร์โมคปั เปิ ล (Thermocouple) โครงสร้าง ไฟฟ้ าเกิดจากความร้อน แสดงดงั รูปที่ 3.5


- DCmV+ (ก) เทอร์โมคปั เปิ ล (ข) ทดสอบการเกิดไฟฟ้ าจากเทอร์โมคปั เปิ ล รูปที่ 3.5 ไฟฟ้ าเกิดจากความร้อน ในขณะท่ีเทอร์โมคัปเปิ ลยงั ไม่ได้รับความร้อนท่ีรอยต่อ จะยงั ไม่กาเนิดไฟฟ้ าข้ึนมา เป็ นเพราะ อิเลก็ ตรอนในแตล่ ะอะตอมของโลหะมีพลงั งานไม่เพียงพอไม่เกิดการเคลื่อนที่ เม่ือมีความร้อนจ่ายใหท้ ี่รอยต่อ มีพลงั งานมากระตุน้ ใหอ้ ิเล็กตรอนในแต่ละอะตอมเกิดการเคล่ือนท่ีระหวา่ งอะตอม ทาให้แผน่ โลหะท้งั สองเกิด ความไม่สมดุลของศกั ยไ์ ฟฟ้ าข้ึน แสดงเป็นแรงดนั ส่งออกที่ข้วั ต่อ นาหลกั การไปใชผ้ ลิตอุปกรณ์ไดห้ ลายชนิด เช่น เคร่ืองตรวจวดั อุณหภมู ิ และอุปกรณ์ควบคุมการทางานดา้ นอุณหภมู ิ เป็นตน้ 3.5 ไฟฟ้ าเกดิ จากปฏกิ ริ ิยาเคมี ไฟฟ้ าเกิดจากปฏิกิริยาเคมี เป็ นไฟฟ้ าเกิดข้ึนจากการนาแท่งโลหะต่างกนั มา 2 ชนิด เช่น แท่งทองแดง และแท่งสังกะสี จุ่มลงในกรดกามะถนั เจือจาง (H2SO4) ท่ีบรรจุลงในถว้ ยแกว้ ผลดงั กล่าวทาให้เกิดการแยกตวั ของประจุไฟฟ้ าข้ึนท่ีแท่งโลหะท้งั สอง มีประจุไฟฟ้ าลบ (–) ไปรวมตวั อยดู่ า้ นแท่งสังกะสี ทาให้แท่งสังกะสี แสดงศกั ยไ์ ฟฟ้ าลบ (–) ออกมา มีประจุไฟฟ้ าบวก (+) ไปรวมตวั อยดู่ า้ นแท่งทองแดง ทาให้แท่งทองแดงแสดง ศกั ยไ์ ฟฟ้ าบวก (+) ออกมา การตรวจสอบไฟฟ้ าเกิดจากปฏิกิริยาเคมี ทาไดโ้ ดยใชโ้ วลตม์ ิเตอร์วดั แรงดนั วดั คร่อมท่ีข้วั โลหะท้งั สอง โวลต์มิเตอร์จะแสดงค่าแรงดนั ออกมา ไฟฟ้ าเกิดจากปฏิกิริยาเคมีแบบพ้ืนฐานมีช่ือ เรียกว่า โวลตาอิกเซลล์ (Voltaic Cell) ไฟฟ้ าเกิดจากปฏิกิริยาเคมีท่ีผลิตมาออกมาใช้งานจริงมีชื่อเรียกว่า แบตเตอรี่ (Battery) ไฟฟ้ าเกิดจากปฏิกิริยาเคมี แสดงดงั รูปท่ี 3.6

60 (ก) ทดสอบการเกิดไฟฟ้ าจากปฏิกิริยาเคมี (ข) แบตเตอร่ี รูปที่ 3.6 ไฟฟ้ าเกิดจากปฏิกิริยาเคมี แบตเตอรี่เป็ นอุปกรณ์ให้กาเนิดไฟฟ้ าเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมี ที่ผลิตข้ึนมาใช้งานจริง ใช้หลกั การ ทางานของโวลตาอิกเซลล์ มาพฒั นาโดยสร้างให้มีจานวนเซลล์ไฟฟ้ าภายในเพิ่มมากข้ึน นาเซลล์ไฟฟ้ ามาต่อ ร่วมกนั ทาให้ไดค้ ่าแรงดนั และกระแสเพ่ิมสูงข้ึน นาไปใชง้ านกนั อุปกรณ์ไฟฟ้ าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ อยา่ งกวา้ งขวางมากมาย 3.6 ไฟฟ้ าเกดิ จากแสงสว่าง ไฟฟ้ าเกิดจากแสงสวา่ ง เป็ นไฟฟ้ าเกิดข้ึนจากการใชอ้ ุปกรณ์จาพวกสารก่ึงตวั นา (Semi conductor) ที่มี ความไวต่อแสงมาต่อใช้งาน เม่ือมีแสงมาตกกระทบบนสารก่ึงตวั นา จะสามารถให้กาเนิดไฟฟ้ าออกมาได้ อุปกรณ์ท่ีนามาใชง้ านอย่างแพร่หลายมีชื่อเรียกวา่ เซลล์แสงอาทิตย์ หรือโซลาร์เซลล์ (Solar Cell) โครงสร้าง เซลล์แสงอาทิตย์ ผลิตมาจากสารก่ึงตวั นาต่างชนิดกนั 2 ชนิด ต่อชนกนั ชนิดหน่ึงมีศกั ยไ์ ฟฟ้ าบวก (+) อีกชนิด หน่ึงมีศกั ยไ์ ฟฟ้ าลบ (–) เม่ือมีแสงส่องมาตกกระทบสารก่ึงตวั นาท่ีต่อชนกนั จะทาให้เกิดการแยกตวั ของศกั ยไ์ ฟฟ้ า จา่ ยเป็นแรงดนั ออกมา ไฟฟ้ าเกิดจากแสงสวา่ ง แสดงดงั รูปที่ 3.7

61

+ DCV-
N


P (ก) เซลลแ์ สงอาทิตย์ (ข) ทดสอบการเกิดไฟฟ้ าจากแสงสวา่ ง รูปที่ 3.7 ไฟฟ้ าเกิดจากแสงสวา่ ง เซลลแ์ สงอาทิตย์ ผลิตมาจากสารก่ึงตวั นาซิลิคอน (Silicon ; Si) มี 2 ชนิด คือ ชนิด P ที่มีโปรตอน หรือ ศกั ยไ์ ฟฟ้ าบวก (+) มากกว่าปกติ และสารชนิด N ท่ีมีอิเล็กตรอน หรือศกั ยไ์ ฟฟ้ าลบ (–) มากกว่าปกติ นามา ประกบติดกนั ส่วนนอกของสารชนิด P และสารชนิด N ถูกปิ ดดว้ ยแผน่ โลหะอีกช้นั ใชต้ ่อเป็ นข้วั จ่ายแรงดนั ออกมา ดา้ นสารชนิด P มีข้วั ไฟฟ้ าออกมาเป็ นบวก (+) ด้านสารชนิด N มีข้วั ไฟฟ้ าออกมาเป็ นลบ (–) แผ่น โลหะดา้ นสารชนิด N เจาะเป็นช่องมีฉนวนโปร่งใสปิ ดทบั ดา้ นบนอีกช้นั เพื่อใชร้ ับแสงให้ส่องมาตกกระทบสาร ก่ึงตวั นาชนิด N 3.7 ไฟฟ้ าเกดิ จากสนามแม่เหลก็ ไฟฟ้ าเกิดจากสนามแมเ่ หล็ก เกิดข้ึนไดจ้ ากการใชเ้ ส้นลวดตวั นาเคลื่อนที่ตดั ผา่ นสนาม แม่เหล็ก หรือใช้ สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ตดั ผ่านเส้นลวดตวั นา ผลการเคลื่อนที่ตดั ผ่านกนั ทาให้เส้นลวดตวั นากาเนิดแรงดนั ข้ึนมา เรียกวา่ แรงเคลื่อนไฟฟ้ าเหน่ียวนา (Induced Electromotive Force ; Induced EMF) การเคลื่อนท่ีตดั ผา่ น กนั ของสนามแม่เหล็กและเส้นลวดตวั นา จะตอ้ งทาอยา่ งต่อเน่ืองตลอดเวลา ไฟฟ้ าเกิดจากสนามแม่เหล็ก เป็ น การกาเนิดไฟฟ้ าท่ีมีความสาคญั ตอ่ การใชง้ านมาก ถูกนาไปใชง้ านอยา่ งกวา้ งขวาง และแพร่หลาย อุปกรณ์ท่ีผลิต ข้ึนมาใชง้ านจริงมีชื่อเรียกวา่ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า (Generator) ไฟฟ้ าเกิดจากสนามแม่เหล็ก แสดงดงั รูปที่ 3.8

62 (ก) เครื่องกาเนิดไฟฟ้ า (ข) ทดสอบการเกิดไฟฟ้ าจากสนามแม่เหลก็ รูปท่ี 3.8 ไฟฟ้ าเกิดจากสนามแม่เหลก็ 3.8 ประเภทไฟฟ้ า ไฟฟ้ าที่ผลิตข้ึนมาใชง้ าน สามารถให้กาเนิดข้ึนมาไดจ้ ากแหล่งกาเนิดไฟฟ้ าหลายชนิดแตกต่าง กนั ดงั ท่ีกล่าวมา แต่จะผลิตพลงั งานไฟฟ้ าออกมาเหมือนกนั เพียงแต่พลงั งานไฟฟ้ าที่ไดอ้ อกมามีคุณสมบตั ิใน ตวั เองท่ีแตกต่างกนั ไป ในรูปแบบของไฟฟ้ าท่ีกาเนิดข้ึนมา ซ่ึงสามารถแบ่งไฟฟ้ าออกไดเ้ ป็ น 2 ประเภทใหญ่ๆ ไดแ้ ก่ ไฟฟ้ าสถิต (Static Electricity) และไฟฟ้ ากระแส (Current Electricity) ไฟฟ้ าท้งั สองประเภทมีคุณลกั ษณะ ของการใหก้ าเนิด และการนาไฟฟ้ าไปใชป้ ระโยชนท์ ่ีแตกต่างกนั 3.8.1 ไฟฟ้ าสถิต ไฟฟ้ าสถิต เป็นไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนไดเ้ องตามธรรมชาติ เช่น ฟ้ าร้อง ฟ้ าแลบ ฟ้ าผา่ และจากการเสียด สีของวตั ถุแตกต่างกนั 2 ชนิด เป็ นตน้ การเกิดไฟฟ้ าสถิต สาเหตุเกิดมาจากความไม่สมดุลของประจุไฟฟ้ าบวก (+) และประจุไฟฟ้ าลบ (–) ที่สองตาแหน่งแตกต่างกนั หรือที่วตั ถุ 2 ชนิดแตกต่างกนั เกิดความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ า ข้ึนมาพร้อมจะถ่ายเทประจุไฟฟ้ าเขา้ หากนั เมื่อมีความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้ ามากพอ แสดงให้เห็นไดจ้ ากปรากฏการณ์ ธรรมชาติเกิดข้ึนในขณะฝนฟ้ าคะนอง จะเกิดการถ่ายเทประจุไฟฟ้ าระหวา่ งกอ้ นเมฆที่อยใู่ กลก้ นั เรียกวา่ ฟ้ าแลบ และการถ่ายเทประจุไฟฟ้ าจากกอ้ นเมฆลงสู่พ้นื ดิน เรียกวา่ ฟ้ าผา่ การเกิดฟ้ าแลบ และฟ้ าผา่ แสดงดงั รูปที่ 3.9 นอกจากน้นั ไฟฟ้ าสถิตยงั สามารถผลิตข้ึนมาไดด้ ว้ ยเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าสถิต มีช่ือเรียกวา่ เคร่ือง กาเนิดไฟฟ้ าสถิตแวนเดอกราฟ (Van de Graaff Static Generator) ใช้หลักการเสียดสีกันของวตั ถุต่างชนิดท่ี เหมาะสมกนั 2 ชนิด ทาให้เกิดการแยกตวั ของประจุไฟฟ้ าบวก (+) และประจุไฟฟ้ าลบ (–) เกิดเป็ นความต่าง ศกั ยไ์ ฟฟ้ าข้ึนมา เครื่องกาเนิดไฟฟ้ าสถิตแวนเดอกราฟ แสดงดงั รูปท่ี 3.10

63 รูปที่ 3.9 การเกิดฟ้ าแลบและฟ้ าผา่ รูปท่ี 3.10 เครื่องกาเนิดไฟฟ้ าสถิตแวนเดอกราฟ ไฟฟ้ าสถิต ถูกนาไปประยุกตใ์ ชง้ านอยา่ งแพร่หลาย นิยมนาไปใชง้ านโดยอาศยั คุณสมบตั ิประจุ ไฟฟ้ าต่างกนั จะดูดกนั ไปใช้ดูดวสั ดุชิ้นเล็กๆ ให้ไปเกาะกบั ส่ิงที่ตอ้ งการ สามารถพฒั นาไปใช้ประโยชน์กบั อุปกรณ์ไฟฟ้ าชนิดต่างๆ เช่น เครื่องพิมพ์เลเซอร์ เครื่องถ่ายเอกสาร เคร่ืองกาจดั ฝ่ ุนละออง เครื่องทาอากาศ บริสุทธ์ิ เครื่องพน่ สี และเคร่ืองผลิตกระดาษทราย เป็นตน้ 3.8.2 ไฟฟ้ ากระแส ไฟฟ้ ากระแส เป็ นไฟฟ้ าที่ผลิตข้ึนมาใช้งานจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้ าแตกต่างกนั แต่การจ่าย ไฟฟ้ าไปใช้งาน จะตอ้ งเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในเวลาใช้งานเหมือนกนั โดยจะมีกระแสไหลใน วงจรไฟฟ้ า ป้ อนไปให้เครื่องใช้ไฟฟ้ าชนิดต่างๆ ทางาน เกิดประโยชน์ต่อการใช้งานอย่างกวา้ งขวาง ถูก นาไปใชง้ านอยา่ งแพร่หลาย ไฟฟ้ ากระแสแบ่งออกไดเ้ ป็ น 2 ชนิด คือ ไฟฟ้ ากระแสตรง (Direct Current) และ ไฟฟ้ ากระแสสลบั (Alternating Current) 1. ไฟฟ้ ากระแสตรง เป็ นไฟฟ้ าท่ีกาเนิดข้ึนมาจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้ า ท่ีมีข้วั ไฟฟ้ าจ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้ า ออกมาแน่นอนตายตวั คือ มีศกั ยบ์ วก (+) ข้วั หน่ึง และมีศกั ยล์ บ (–) อีกข้วั หน่ึง แน่นอนไม่เปล่ียนแปลง เม่ือ นาไปใช้งานจะเกิดกระแสไหลในทิศทางเดียวตลอดเวลา และมีระดับแรงดันจ่ายออกมาคงท่ีตลอดเวลา เช่นเดียวกนั แหล่งกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรงที่ผลิตออกมาใช้งาน เช่น ถ่านไฟฉาย และแบตเตอร่ีรถยนต์ เป็ นตน้ แหล่งจา่ ยแรงดนั ไฟตรง แสดงดงั รูปที่ 3.11

64 + +12 V - 0 (ก) แบตเตอร่ี (ข) สญั ลกั ษณ์ (ค) ระดบั แรงดนั ไฟตรงจ่ายออกมา รูปท่ี 3.11 แหล่งจ่ายแรงดนั ไฟตรง 2. ไฟฟ้ ากระแสสลบั เป็ นไฟฟ้ าที่กาเนิดข้ึนมาจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้ า ที่มีข้วั ไฟฟ้ าจ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้ า ออกมาไมแ่ น่นอน แต่ละข้วั ไฟฟ้ าสามารถจา่ ยศกั ยไ์ ฟฟ้ าออกมาเปล่ียนแปลงสลบั ไปสลบั มาท้งั ศกั ยไ์ ฟฟ้ าบวก (+) และศกั ยไ์ ฟฟ้ าลบ (–) เม่ือนาไปใชง้ านจะเกิดกระแสไหลมีทิศทางกลบั ไปกลบั มาเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา และมี ระดบั แรงดนั จ่ายออกมาเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาไม่คงท่ี บางเวลามีค่าสูง บางเวลามีค่าต่า แหล่งกาเนิดไฟฟ้ า กระแสสลบั ที่ผลิตมาใชง้ าน ไดแ้ ก่ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ ากระแสสลบั (AC Generator) แหล่งจ่ายแรงดนั ไฟสลบั แสดงดงั รูปท่ี 3.12 +311 V 0 -311 V (ก) เคร่ืองกาเนิดแรงดนั ไฟสลบั (ข) สญั ลกั ษณ์ (ค) ระดบั แรงดนั ไฟสลบั จ่ายออก รูปท่ี 3.12 แหล่งจ่ายแรงดนั ไฟสลบั ไฟฟ้ ากระแสสลบั เป็นไฟฟ้ าท่ีถูกนาไปใชง้ านในปริมาณมากท่ีสุด มีบทบาท มีความสาคญั ต่อการใช้ งาน การคิดคน้ วิธีผลิตไฟฟ้ าข้ึนมาใช้งานจึงเป็ นเรื่องทา้ ทาย การให้กาเนิดแรงดนั ไฟสลบั จะสามารถใช้ พลงั งานในการขบั เคลื่อนเครื่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสสลบั ให้ทางานไดห้ ลายวิธี เช่น ใชพ้ ลงั น้า สร้างไวใ้ นรูป เขื่อนเก็บกกั น้า ใชพ้ ลงั ลม สร้างไวใ้ นรูปกงั หนั ลม และใชเ้ ช้ือเพลิงหลายชนิด เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ามนั ก๊าซชีวภาพ และปรมาณู เป็ นต้น ไปขบั เคล่ือนให้เครื่องจักรกลทางาน ส่งไปขับเคลื่อนเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า กระแสสลบั การกาเนิดไฟฟ้ าดว้ ยเข่ือน และกงั หนั ลม แสดงดงั รูปที่ 3.13

65 (ก) กาเนิดไฟฟ้ าดว้ ยเขื่อน (ข) กาเนิดไฟฟ้ าดว้ ยกงั หนั ลม รูปท่ี 3.13 วธิ ีการผลิตไฟฟ้ ากระแสสลบั การเก็บกกั น้าไวใ้ นเข่ือน นอกจากไวส้ ารองน้าเพื่อการเกษตรแลว้ ยงั นาไปใชป้ ระโยชน์ช่วยขบั เคล่ือน กงั หันไปปั่นเครื่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสสลบั ให้กาเนิดไฟฟ้ าข้ึนมา ถือเป็ นแหล่ง กาเนิดไฟฟ้ าท่ีสาคญั ของ ประเทศแหล่งหน่ึง แตด่ ว้ ยการสร้างเขื่อนมีความยงุ่ ยากหลายประการ และการสร้างเข่ือนเพ่ิมข้ึนใหม่ทาไดย้ ากมากข้ึน จึง หนั มาหาวธิ ีการกาเนิดไฟฟ้ าวิธีอ่ืนช่วยทดแทน และเพ่ือให้ทนั กบั ความตอ้ งการใชง้ านท่ีมีเพ่ิมมากข้ึนทุกขณะ การใชก้ งั หนั ลมช่วยในการขบั เคล่ือนเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ ากระแสสลบั จึงถูกพฒั นามาใชง้ าน เพราะทาไดง้ ่ายกว่า และลมในประเทศไทยก็มีมากพอในการขบั เคลื่อนกงั หนั ช่วยปั่นใหก้ าเนิดไฟฟ้ าข้ึนมา 3.9 บทสรุป แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าคือแหล่งใหก้ าเนิดพลงั งานไฟฟ้ า เพื่อใชป้ ้ อนอุปกรณ์ไฟฟ้ าชนิดต่างๆ ไปทาให้เกิด การเปล่ียนแปลงพลงั งานไปอยใู่ นรูปพลงั งานต่างๆ ไฟฟ้ าเกิดข้ึนไดจ้ ากแหล่งกาเนิดหลายชนิดแตกต่างกนั ไป แบ่งออกไดเ้ ป็น 6 ชนิด คือ ไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสี เกิดข้ึนจากการนาวตั ถุต่างกนั 2 ชนิดมาเสียดสีกนั ไฟฟ้ าเกิด จากการทาปฏิกิริยาทางเคมี ทาไดโ้ ดยใชแ้ ท่งโลหะ 2 แท่ง จุ่มลงในกรดกามะถนั เจือจาง ไฟฟ้ าเกิดจากความร้อน ทาไดโ้ ดยใชโ้ ลหะ 2 ชนิดเช่ือมติด กนั ที่ปลายดา้ นหน่ึง และให้ความร้อนที่ปลายดา้ นเชื่อมติดกนั น้นั ไฟฟ้ าเกิด จากแสงสว่าง กาเนิดข้ึนไดจ้ ากอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์ เป็ นอุปกรณ์จาพวกสารก่ึงตวั นา ไฟฟ้ าเกิดจากแรง กดดนั ผลิตไดจ้ ากแร่ควอตซ์ ไฟฟ้ าสถิตเป็ นไฟฟ้ าท่ีเกิดข้ึนเองตามธรรมชาติ หรือเกิดจากการเสียดสีของวตั ถุ 2 ชนิด ส่วนไฟฟ้ า กระแสเกิดข้ึนจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้ าหลายชนิด ขณะเกิดไฟฟ้ าตอ้ งมีการเคล่ือนท่ีของอิเล็กตรอนตลอดเวลา ไฟฟ้ ากระแสตรงเป็ นไฟฟ้ าท่ีทิศทางการไหลของกระแสมีทิศทางเดียว ส่วนไฟฟ้ ากระแสสลบั มีทิศทางการไหล ของกระแสไฟฟ้ าสลบั ไปสลบั มาตลอดเวลา

66 • ด้านทกั ษะ(ปฏบิ ัติ) (จดุ ประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 11-12) 1. ใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.1แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะนาว 2. ใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.2 แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะเขือเทศ 3. แบบประเมินผลการเรียนรู้ • ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิ พอเพยี ง (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 12-13) 1. การเตรียมความพร้อมดา้ นการเตรียม วสั ดุ อุปกรณ์นกั ศึกษาจะตอ้ งกระจายงานไดท้ วั่ ถึง และ ตรง ตามความสามารถของสมาชิกทุกคนมีการจดั เตรียมสถานที่ สื่อ วสั ดุ อุปกรณ์ไวอ้ ยา่ งพร้อมเพรียง 2. ความมีเหตุมีผลในการปฏิบตั ิงาน ตามหลกั ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง นกั ศึกษาจะตอ้ งมีการใช้ เทคนิคที่แปลกใหม่ ใชส้ ื่อและเทคโนโลยี ประกอบการ นาเสนอท่ีน่าสนใจ นาวสั ดุในทอ้ งถ่ินมา ประยกุ ตใ์ ชอ้ ยา่ งคุม้ คา่ และประหยดั

67 กจิ กรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้นั ตอนการสอนหรือกจิ กรรมของครู ข้นั ตอนการเรียนรู้หรือกจิ กรรมของนักเรียน 1. ข้นั นาเข้าสู่บทเรียน ( 15 นาที ) 1. ข้นั นาเข้าสู่บทเรียน ( 15 นาที ) 1. ผู้สอนเตรี ยมตัวสอนบทท่ี 3 เร่ื อง 1. ผูเ้ รียนเตรียมตวั เรียนบทท่ี 3 เรื่อง เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า 2. ผู้สอนแจ้งสาเหตุของการเรียน เร่ือง 2. ผูเ้ รียนทาความเขา้ ใจเกี่ยวกบั เหตุผลของการ แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า เรียน แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า 3. ผูส้ อนร่วมมือกบั ผเู้ รียนยกตวั อย่างวิธีการ 3. ผเู้ รียนร่วมมือกบั ผสู้ อนยกตวั อย่างวิธีการเกิด เกิดไฟฟ้ า ไฟฟ้ า และเตรียมตวั ทาแบบฝึกหดั บทที่ 1 4. ผูส้ อนให้ผูเ้ รียนทาแบบฝึ กหัดบทที่ 1 เร่ือง 4. ผู้เรี ยนทาแบบฝึ กหัดบทท่ี 1 เร่ื อง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า แล้วให้ แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า แลว้ สลบั กนั นกั ศึกษาสลบั กนั ตรวจคาตอบ และใหค้ ะแนน ตรวจคาตอบดว้ ยความซ่ือสตั ย์ 2. ข้นั ให้ความรู้ ( 60 นาที ) 2. ข้ันให้ความรู้ ( 60 นาที ) 1. ผสู้ อนฉายแผน่ ใส บทท่ี 3 เรื่อง 1. ผูเ้ รียนดูบทเรียน บทท่ี 3 เรื่อง แหล่งกาเนิด แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า ไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า พร้อมกบั จดบนั ทึกเน้ือที่ ไดเ้ รียน 2. ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนแบง่ กลุ่ม เป็น 6 กลุ่ม 2. ผเู้ รียนแบ่งกลุ่ม 6 กลุ่ม - กลุ่มท่ี 1 ไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสี - กลุ่มท่ี 2 ไฟฟ้ าเกิดจากการทาปฏิกิริยาทาง เคมี - กลุ่มที่ 3 ไฟฟ้ าเกิดจากความร้อน - กลุ่มท่ี 4 ไฟฟ้ าเกิดจากแสงสวา่ ง - กลุ่มที่ 5 ไฟฟ้ าเกิดจากแรงกดดนั - กลุ่มที่ 6 ไฟฟ้ าเกิดจากสนามแม่เหล็ก 3. ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนรายงานหนา้ หอ้ ง 3. ผเู้ รียนแต่ละกลุ่มรายงานหนา้ หอ้ งเรียน 4. ผสู้ อนเปิ ดโอกาสใหผ้ เู้ รียนซกั ถามขอ้ สงสัย 4. ผเู้ รียนซกั ถามขอ้ สงสยั ที่เกิดข้ึน ท่ีเกิดข้ึนระหว่างการเรียนการสอน และตอบขอ้ ซกั ถาม

68 กจิ กรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้นั ตอนการสอนหรือกจิ กรรมของครู ข้นั ตอนการเรียนรู้หรือกจิ กรรมของนักเรียน 3. ข้นั ประยุกต์ใช้ ( 105 นาที ) 3. ข้นั ประยุกต์ใช้ ( 105 นาที ) 1. ผูส้ อนให้ผูเ้ รียนทาใบปฏิบตั ิงานที่ 3.1 เร่ือง 1. ผู้เรียนทาใบปฏิบัติงานที่ 3.1 เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะนาว และใบปฏิบัติงานท่ี 3.2 แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะนาว และใบปฏิบตั ิงานท่ี เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะเขือเทศ 3.2 เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะเขือเทศ 2. ผู้สอนแบ่งกลุ่มผู้เรี ยนกลุ่มละ 5 คน 2. ผเู้ รียนเขา้ กลุ่ม และทาใบปฏิบตั ิงานที่ 3.1 ทาใบปฏิบตั ิงานที่ 3.1 เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจาก เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะนาว และใบ มะนาว และใบปฏิบัติงานที่ 3.2 เร่ือง แหล่งกาเนิด ปฏิบตั ิงานท่ี 3.2 เรื่อง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะเขือ ไฟฟ้ าจากมะเขือเทศ เทศ ตามท่ีผสู้ อนกาหนด 3. ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนเบิก เครื่องมือ วสั ดุอุปกรณ์ใน 3. เบิกเครื่องมือ วสั ดุอุปกรณ์ การทดลอง เพ่ือ การปฏิบตั ิใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.1 และใบปฏิบตั ิงานที่ 3.2 ปฏิบตั ิใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.1 และใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.2 4. ข้นั สรุปและประเมนิ ผล ( 60 นาที ) 4. ข้ันสรุปและประเมินผล ( 60 นาที ) 1. ผสู้ อนและผเู้ รียนร่วมกนั สรุปเน้ือหาที่ไดเ้ รียน 1. ผูส้ อนและผูเ้ รียนร่วมกนั สรุปเน้ือหาที่ได้ เรียนใหม้ ีความเขา้ ใจในทิศทางเดียวกนั ใหม้ ีความเขา้ ใจในทิศทางเดียวกนั 2. ผสู้ อนให้ผเู้ รียนทาแบบฝึ กหดั บทท่ี 3 เรื่อง 2. ผเู้ รียนทาแบบฝึกหดั บทท่ี 3 เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า อีกคร้ัง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า 3. แจกแบบฝึ กหัดบทที่ 3 เร่ือง แหล่งกาเนิด 3. ผเู้รียนทาแบบฝึ กหดั บทที่ 3 เรื่อง แหล่งกาเนิด ไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า ดว้ ยความซ่ือสตั ย์ ไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า 4. ครูตรวจแบบฝึ กหดั หลงั เรียนพร้อมกบั บนั ทึก 4. ผเู้ รียนนาคะแนนจากแบบฝึ กหดั ท้งั สองคร้ัง มาเปรียบเทียบกนั วา่ เป็ นอยา่ งไรมีผลต่างกนั อยา่ งไร คะแนน เพ่อื ดูความกา้ วหนา้ ของตนเอง (บรรลจุ ุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อท่ี 1-13) (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-13) (รวม 240 นาที หรือ 4 คาบเรียน)

69 งานท่มี อบหมายหรือกจิ กรรมการวดั ผลและประเมินผล ก่อนเรียน 1. จดั เตรียมเอกสาร สื่อการเรียนการสอนตามที่อาจารยผ์ สู้ อนและบทเรียนกาหนด 2. ทาความเขา้ ใจเก่ียวกบั จุดประสงคก์ ารเรียนของบทที่ 3 และการใหค้ วามร่วมมือในการทา กิจกรรมในบทที่ 3 ขณะเรียน 1. ศึกษาเน้ือหา ในบทท่ี 3 เรื่อง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า 2. รายงานผลหนา้ ช้นั เรียน 3. ปฏิบตั ิใบปฏิบตั ิงานที่ 3.1 เรื่อง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะนาว หนา้ ท่ี 66-68 และใบปฏิบตั ิงานที่ 3.2 เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะเขือเทศ หนา้ 69-71 4. สรุปผลการทดลอง หลงั เรียน 1. ทาแบบฝึกหดั หลงั เรียน 2. ทาแบบประเมินการเรียนรู้ ผลงาน/ชิน้ งาน/ความสาเร็จของผู้เรียน 1. ใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.1 เรื่อง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะนาว 2. ใบปฏิบตั ิงานที่ 3.2 เรื่อง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะเขือเทศ 3. แบบฝึกหดั บทที่ 3 4. ทดสอบไฟฟ้ าเกิดจากสนามแม่เหล็ก สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ สื่อส่ิงพมิ พ์ 1. หนงั สือเรียนวชิ า งานไฟฟ้ าและอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้ืองตน้ (ใชป้ ระกอบการเรียนการสอนจุดประสงคเ์ ชิง พฤติกรรมขอ้ ที่ 1-13) 2. แผน่ ใส บทที่ 3 เรื่อง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าและประเภทของไฟฟ้ า (ใชป้ ระกอบการเรียนการสอนข้นั สอน เพอ่ื ใหบ้ รรลุจุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรมขอ้ ท่ี 1-11)

70 3. ใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.1 เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะนาว (ใชป้ ระกอบการเรียนการสอนจุดประสงคเ์ ชิง พฤติกรรมขอ้ ที่ 11) 4. ใบปฏิบตั ิงานที่ 3.2 เร่ือง แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากมะเขือเทศ (ใชป้ ระกอบการเรียนการสอนจุดประสงคเ์ ชิง พฤติกรรมขอ้ ท่ี 11) 5. แบบฝึกหดั บทที่ 3 ใชป้ ระกอบการสอนข้นั เตรียม ขอ้ 2 6. แบบประเมินผลงานตามใบปฏิบตั ิงาน ใชป้ ระกอบการสอนข้นั การเรียนการสอน ขอ้ 2 7. แบบประเมินพฤติกรรมการทางานกลุ่ม ใชป้ ระกอบการสอนข้นั การเรียนการสอน ขอ้ 2 ส่ือโสตทศั น์ (ถา้ มี) 1. เครื่องฉาย ภาพ โปรเจคเตอร์ (PROJECTOR) 2. เครื่องฉายแผน่ ใส (OVERHEAD) สื่อของจริง 1. ขดลวดโซลินอยดแ์ กนอากาศใชล้ วดเบอร์ 18 พนั 100 รอบ บนแกนกระดาษแขง็ ทรงกระบอกหรือท่อ PVC ขณะเส้นผา่ นศูนยก์ ลาง 1 นิ้ว ยาว 3 นิ้ว 1 ชุด 2. แทง่ แม่เหล็กยาวประมาณ 4 นิ้ว สามารถเคล่ือนผา่ นเขา้ ไปตอนกลางของท่อ PVC ได้ 1 แท่ง 3. กลั วานอมิเตอร์มีความไวเป็ นไมโครแอมป์ ชนิดคา่ ศนู ยอ์ ยตู่ อนกลางเสกล 1 เครื่อง 4. มลั ติมิเตอร์ 1 เคร่ือง 5. แหล่งจ่ายแรงดนั 6V 1 เครื่อง 6. สวติ ช์ 1 ตวั 7. หลอดไฟ 6V 1 หลอด 8. ปากคีบพร้อมสาย 2 ตวั 9. เส้นลวดเหล็ก ยาว 3.5 นิ้ว 1 เส้น 10. เส้นลวดทองแดงเปลือย ยาว 3.5 นิ้ว 1 เส้น 11. เส้นลวดอะลูมิเนียมยาว 3.5 นิ้ว 1 เส้น 12. แทง่ คาร์บอน หรือไส้ดินสอ ยาว 3.5 1 แท่ง 13. แท่งพลาสติก ยาว 3.5 นิ้ว 1 แทง่ 14. แทง่ ไม้ ยาว 3.5 นิ้ว 1 แทง่ 15. ทอ่ กระดาษ ยาว 3.5 นิ้ว 1 แท่ง 16. เชือกป่ าน ยาว 3.5 นิ้ว 1 เส้น

71 แหล่งการเรียนรู้ ในสถานศึกษา 1. หอ้ งสมุด 2. หอ้ งปฏิบตั ิการคอมพวิ เตอร์ ศึกษาหาขอ้ มลู ทาง INTERNET นอกสถานศึกษา ผปู้ ระกอบการ สถานประกอบการ ในทอ้ งถ่ิน การบูรณาการ/ความสัมพนั ธ์กบั วชิ าอน่ื 1. บรู ณาการกบั วชิ าชีวติ และวฒั นธรรมไทย ดา้ นการพดู การอ่าน การเขียน และการฝึกปฏิบตั ิตนทาง สงั คมดา้ นการเตรียมความพร้อม ความรับผดิ ชอบ และความสนใจใฝ่ รู้ 2. บรู ณาการกบั วชิ าการบริหารการจดั ซ้ือ ดา้ นการซ้ือ การแสวงหาผลิตภณั ฑ์ 3. บูรณาการกบั วชิ ากีฬาเพอ่ื พฒั นาสุขภาพและบุคลิกภาพ ดา้ นบุคลิกภาพในการนาเสนอหนา้ ช้นั เรียน การประเมินผลการเรียนรู้ หลกั การประเมนิ ผลการเรียนรู้ ขณะเรียน 1. ตรวจผลงานตามใบปฏิบตั ิงานที่ 3.1 และ ใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.2 2. สังเกตการทางานกลุ่ม หลงั เรียน 1. ตรวจแบบฝึกหดั หลงั เรียน 2. ตรวจแบบแบบประเมินผลการเรียนรู้ คาถาม อธิบายใหไ้ ดใ้ จความสมบูรณ์และแสดงวธิ ีทาใหส้ มบรู ณ์ถูกตอ้ ง

72 1. ส่วนประกอบภายในโครงสร้างแตล่ ะส่วนของวตั ถุ ธาตุ หรือสสาร ตามทฤษฎีอะตอมประกอบ ดว้ ย อะไรบา้ ง อธิบาย 2. อธิบายหลกั การใหก้ าเนิดไฟฟ้ าเกิดจากความร้อนมาใหเ้ ขา้ ใจ 3. อธิบายหลกั การใหก้ าเนิดไฟฟ้ าเกิดจากแสงสวา่ งมาใหเ้ ขา้ ใจ 4. ไฟฟ้ าสถิตคืออะไรเกิดข้ึนไดอ้ ยา่ งไร อธิบาย 5. ไฟฟ้ ากระแสตรงกบั ไฟฟ้ ากระแสสลบั แตกต่างกนั อยา่ งไร อธิบาย ผลงาน/ชิน้ งาน/ผลสาเร็จของผ้เู รียน 1. ใบปฏิบตั ิงานที่ 3.1 2. ใบปฏิบตั ิงานท่ี 3.2 3. แบบฝึกหดั บทท่ี 3 4. ทดสอบไฟฟ้ าเกิดจากสนามแมเ่ หล็ก รายละเอยี ดการประเมนิ ผลการเรียนรู้  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 1 อธิบายไฟฟ้ ากบั ความเจริญของโลกได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เคร่ืองมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายไฟฟ้ ากบั ความเจริญของโลกได้ จะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 2 อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสี ได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เคร่ืองมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากการเสียดสีได้ จะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 3 อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากการทาปฏิกิริยาทางเคมีได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เคร่ืองมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากการทาปฏิกิริยาทางเคมีได้ จะได้ 2 คะแนน

73  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 4 อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากความร้อนได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เคร่ืองมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากความร้อนได้ จะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 5 อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากแสงสวา่ งได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากแสงสวา่ งได้ จะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 6 อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากแรงกดดนั ได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เคร่ืองมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายไฟฟ้ าเกิดจากแรงกดดนั ได้ จะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 7 แยกแยะประเภทของไฟฟ้ าได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบฝึกหดั เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : แยกแยะประเภทของไฟฟ้ าได้ จะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 8 อธิบายลกั ษณะของไฟฟ้ ากระแสตรงได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายลกั ษณะของไฟฟ้ ากระแสตรงได้ จะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 9 อธิบายลกั ษณะของไฟฟ้ ากระแสสลบั ได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายลกั ษณะของไฟฟ้ ากระแสสลบั ไดจ้ ะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 10 บอกทิศทางการไหลของกระแสได้ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เคร่ืองมือ : แบบฝึกหดั

74 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : บอกทิศทางการไหลของกระแสได้ จะได้ 2 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 11 ทดสอบไฟฟ้ าเกิดจากสนามแมเ่ หลก็ 1. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบฝึกหดั 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : ทดสอบไฟฟ้ าเกิดจากสนามแมเ่ หลก็ ได้ จะได้ 10 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 12 เตรียมความพร้อมดา้ น วสั ดุ อุปกรณ์สอดคลอ้ งกบั งานไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง 1. วธิ ีการประเมิน : ตรวจผลงาน 2. เคร่ืองมือ : แบบประเมินกระบวนการทางานกลุ่ม 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : เตรียมความพร้อมดา้ น วสั ดุ อุปกรณ์สอดคลอ้ งกบั งานไดอ้ ยา่ ง ถูกตอ้ ง จะได้ 5 คะแนน  จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 13 ปฏิบตั ิงานไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง และสาเร็จภายใน เวลาที่กาหนดอยา่ งมีเหตุ และผลตามหลกั ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี ง 1. วธิ ีการประเมิน : ตรวจผลงาน 2. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทางานกลุ่ม 3. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : ปฏิบตั ิงานไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง และสาเร็จภายใน เวลาท่ีกาหนดอยา่ งมีเหตุ และผลตามหลกั ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี ง จะได้ 5 คะแนน