ช่ือ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... ไฟฟ้า (Electricity) เปา้ หมายการเรยี นรู้ตามหลักสตู รแกนกลาง 1. วิเคราะหค์ วามสมั พนั ธร์ ะหวา่ งความต่างศักย์กระแสไฟฟ้า และความตา้ นทาน และคานวณปริมาณที่ เก่ียวข้องโดยใช้สมการ V = IR จากหลักฐานเชงิ ประจักษ์ 2. เขียนกราฟความสัมพันธ์ระหวา่ งกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟา้ 3. ใช้โวลต์มเิ ตอร์ แอมมิเตอร์ในการวดั ปริมาณทางไฟฟา้ 4.วเิ คราะห์ความตา่ งศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟา้ ในวงจรไฟฟ้าเมื่อต่อตวั ตา้ นทานหลายตัวแบบอนกุ รมและ แบบขนานจากหลักฐานเชงิ ประจักษ์ 5. เขยี นแผนภาพวงจรไฟฟ้าแสดงการต่อตัวตา้ นทานแบบอนกุ รมและขนาน 6. บรรยายการทางานของช้ินส่วนอิเลก็ ทรอนิกส์อยา่ งง่ายในวงจรจากข้อมลู ท่ีรวบรวมได้ 7. เขยี นแผนภาพและต่อชน้ิ ส่วนอิเลก็ ทรอนิกส์อย่างงา่ ยในวงจรไฟฟ้า 8. อธบิ ายและคานวณพลงั งานไฟฟา้ โดยใชส้ มการW = Pt รวมทั้งคานวณคา่ ไฟฟ้าของเครือ่ งใชไ้ ฟฟ้าในบ้าน 9. ตระหนกั ในคุณค่าของการเลือกใชเ้ คร่ืองใช้ไฟฟ้าโดยนาเสนอวิธีการใชเ้ ครื่องใชไ้ ฟฟ้าอย่างประหยัดและ ปลอดภัย ใหน้ กั เรียนเขยี นเป้าหมายการเรยี นรู้ของนักเรียน (Free thinking จะวาดรูปหรือเขียนบรรยาย ความร้สู ึกก็ได้ หา้ มเหมือนกนั )
ชื่อ-สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... ไฟฟ้าเป็นพลังงานชนิดหนง่ึ ที่สามารถเปล่ยี นเป็นพลงั งานรูปอ่นื ได้ ในปัจจบุ นั อาจกลา่ วไดว้ า่ เป็นสง่ิ ที่ สาคญั อยา่ งหนึ่งในการดารงชีวติ เนื่องจากปัจจุบันเราใช้ไฟฟ้าในดา้ นต่างๆ เช่นนามาเป็นพลงั งานของ เคร่อื งใช้ไฟฟา้ เป็นตน้ วงจรไฟฟา้ (electric circuit) วงจรไฟฟ้า หมายถึง เสน้ ทางท่ีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่านได้ครบรอบ เม่อื กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นอุปกรณ์ ตา่ งๆ กจ็ ะมีความต้านทานเฉพาะตวั ทยี่ อมใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากหรือน้อยแตกตา่ งกนั วงจรไฟฟา้ ประกอบด้วยส่วนที่สาคัญ 3 ส่วน คือ 1. แหล่งกาเนดิ ไฟฟ้า หมายถึง แหล่งจา่ ยแรงดันไฟฟ้าไปยังวงจรไฟฟ้า เชน่ แบตเตอรี่ 2. ตวั นาไฟฟา้ หมายถึง สายไฟฟา้ หรือสื่อทจี่ ะเปน็ ตัวนาให้กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นไปยงั เครือ่ งใชไ้ ฟฟ้า ซ่งึ ตอ่ ระหวา่ งแหลง่ กาเนดิ กบั เครอื่ งใช้ไฟฟา้ 3. เคร่อื งใชไ้ ฟฟ้า หมายถึง เคร่อื งใช้ที่สามารถเปลยี่ นพลงั งานไฟฟา้ ให้เปน็ พลงั งานรูปอ่ืน ซึง่ จะเรยี ก อกี อย่างหนึ่งวา่ โหลด เครื่องใช้ไฟฟ้า (หลอดไฟ) สายไฟ แบตเตอรี่
ชอ่ื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... กฎของโอห์ม ในปี พ.ศ 2343 ยอรช์ ไซมอน โอหม์ (Georg Simon Ohm) นักฟสิ กิ ส์ ชาว เยอรมนั ได้ทาการทดลองและค้นพบความสมั พันธร์ ะหว่างปริมาณของ ไฟฟ้าท้งั 3 ตวั คอื ระหวา่ งกระแสไฟฟา้ ( I ) แรงดนั ไฟฟา้ (V) และตัวต้านทาน (R) และไดต้ ง้ั เปน็ กฎของโอห์ม (Ohm’s Law) โดยได้ทาการทดลองดังนี้ กิจกรรมความสัมพนั ธร์ ะหว่างศักยไ์ ฟฟา้ และกระแสไฟฟ้า จดุ ประสงคข์ องกจิ กรรม นกั เรยี นสามารถทดลองและสรุปกระแสไฟฟ้าทีเ่ คลือ่ นท่ี ผ่านตัวนาแปรผนั ตรงกับความต่างศักย์ ระหวา่ งปลายของตัวนาน้ัน เม่อื อุณหภูมคิ งตัว อปุ กรณ์ การทดลอง ภาพประกอบ กลอ่ งใสถ่ า่ นไฟฉาย 1. ตอ่ วงจรไฟฟา้ ซ่ึงประกอบดว้ ย ถา่ นไฟฉาย สวติ ช์ หลอดไฟฟา้ แอมมเิ ตอร์ โวลตม์ ิเตอร์ และ พร้อมถ่านไฟฉาย 1 ชุด หลอดไฟ 1 หลอด สวติ ช์ (ใช้ถา่ นไฟฉาย 2 ก้อน) แอมมเิ ตอร์ 1 ตัว 2. กดสวิตช์ สังเกตและบันทึก โวลตม์ ิเตอร์ 1 ตวั กระแสไฟฟา้ จากแอมมเิ ตอร์ สวติ ช์ 1 ตวั คา่ ความต่างศักยไ์ ฟฟา้ จาก โวลตม์ ิเตอร์ แล้วยกสวติ ชข์ น้ึ 3. ทาการทดลองซา้ ข้อ 2. โดยเพิม่ ถ่านไฟฉายในวงจรอกี คร้ังละ 1 ก้อน ถ่านไฟฉายเริ่มตน้ ใช้ 2 ก้อน จนใช้ถา่ นไฟฉายครบ 4 ก้อน แลว้ เพิม่ ทีละก้อน จนครบ 4. คานวณหาอตั ราส่วนระหวา่ งคา่ ท่ี อ่านไดจ้ ากโวลตม์ เิ ตอร์กบั คา่ ท่ีอา่ นได้ 4 กอ้ น จากแอมมิเตอร์ 5. นาผลทไ่ี ด้มาเขยี นกราฟความสมั พนั ธ์ ระหวา่ งความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ กบั กระแส ไฟฟา้
บันทกึ ผลการทดลอง ช่ือ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... ความต่างศักย์ (โวลต)์ กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์) จานวน ถ่านไฟฉาย (ก้อน) 1 2 3 4 ใหน้ ักเรียนเขียนกราฟความสัมพันธข์ องความตา่ งศักย์และกระแสไฟฟา้ สรปุ ผลการทดลอง ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... คาถามท้ายกจิ กรรม 1. กราฟความสมั พนั ธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟา้ กับกระแสไฟฟา้ มีลักษณะอย่างไร ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 2. กระแสไฟฟ้าทีเ่ คล่ือนท่ีผ่านหลอดไฟและความต่างศกั ย์หลอดไฟ มคี วามสัมพันธก์ นั อยา่ งไร ........................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................
ช่อื -สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... อธบิ ายเพ่ิมเติม 1. จากการทดลองบนั ทึกค่ากระแสไฟฟ้าและความตา่ งศกั ย์แล้วเขยี นกราฟ จะตอ้ งให้ ความต่างศักย์ (V) อยูใ่ นแกน X ในขณะที่คา่ ของกระแสไฟฟ้า (I) อยใู่ นแกน Y เพราะเราปรบั ค่าของ ความตา่ งศักยโ์ ดยเพิ่ม จาานวนถ่านไฟฉาย ดังนน้ั ความต่างศักยจ์ ะเป็นตวั แปรตน้ และกระแสไฟฟ้าเป็น ตวั แปรตาม 2. จากกฎของโอห์มไดว้ า่ α เมอ่ื อุณหภูมิคงตวั ดังนั้นในการทาากจิ กรรมเม่อื อ่านค่ากระแส ไฟฟา้ และอ่านค่าความตา่ งศักยแ์ ล้วต้องรบี ยกสวติ ชข์ นึ้ เพราะถา้ ปลอ่ ยให้กระแสไฟฟ้าผ่านลวด นโิ ครมเปน็ เวลานานจะทาาใหล้ วดนิโครมมอี ุณหภูมสิ ูงขน้ึ ผลการทดลองจะคลาดเคล่ือน (สสวท, 2556) จากการทดลองดังกลา่ วสามารถอธิบายได้ดงั น้ี เม่ืออุณหภูมคิ งตัว กระแสไฟฟ้าท่ผี ่านตัวนาชนดิ หนึ่งจะมีค่าแปรผนั ตรงกับความต่างศักย์ระหวา่ ง ปลายท้งั สองชองตวั นา หาได้จาก ������แปลผนั โยตรงตรงกับ ������ อาจเขียนไดว้ า่ ������ ������ เมื่อค่าคงที่ คือ 1 ������ ดงั น้ัน ������ = 1 ������ ������ จากสมการอาจเขยี นได้วา่ ������ ������ = ������ เมอื่ I คอื กระแสไฟฟ้า มหี นว่ ยเปน็ แอมแปร์ (A) V คอื ความตา่ งศักย์ มหี นว่ ยเปน็ โวลต์ (V) R คือ คา่ คงตวั และเรียนวา่ ตัวต้านทาน มีหน่วยเปน็ โอหม์ (Ω)
ชอ่ื -สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... ตวั อย่างการคานวณ 1) ตัวตา้ นทาน 500 โอหม์ มกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น 0.02 แอมแปร์ ท่ีปลายท้ังสองข้างของตัวตา้ นทานจะ มคี า่ ความตา่ งศักย์ไฟฟา้ เทา่ ใด 2) เครอ่ื งใช้ไฟฟา้ มีความต้านทาน 55 โอหม์ ตอ่ เข้ากบั ไฟฟา้ ท่ีมีความต่างศกั ย์ 220 โวลต์จะมี กระแสไฟฟา้ ไหลผ่านกแ่ี อมแปร์ 3) กาต้มน้าอนั หนงึ่ ใชก้ ับไฟทีม่ ีความตางศักย์ 220 โวลต์ มกี ระแสไฟฟ้าไหลผา่ น 5 แอมแปร์ อยากทราบ วา่ กาต้มนา้ มีความต้านทานกี่โอห์ม 4) เคร่อื งใช้ไฟฟ้ามีความต้านทานคงท่ี เม่ือต่อปลายทัง้ สองขา้ งเขา้ กับไฟฟ้าทมี่ ีความตา่ งศักย์ (V) จะมี กระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน 4 แอมแปร์ ถา้ ต่อเครอื่ งใช้ไฟฟา้ เขา้ กบั ไฟฟา้ ทม่ี คี วามต่างศกั ย์ 2 โวลตจ์ ะมี กระแสไฟฟา้ ไหลผ่านกแ่ี อมแปร์
ชื่อ-สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... แบบฝึกทักษะท่ี 1 ให้นักเรียนตอบคาถามต่อไปน้ี 1.ไฟฟ้าเกิดข้ึนได้อยา่ งไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ความตา่ งศักยไ์ ฟฟ้า คามต้านทาน และกระแสไฟฟ้ามีความสัมพนั ธ์กันอย่างไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. กฎของโอห์มกลา่ วถงึ เร่ืองใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.จงหากระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านเตารดี ท่มี คี วามตา้ นทาน 100 โอห์มท่เี สยี บเขา้ กับไฟบา้ น 220 โวลต์ 5. จงหาความตา่ งศักย์ไฟฟา้ ของเคร่ืองใชไ้ ฟฟา้ ท่ีมคี วามตา้ นทาน 70 โอหม์ และมกี ระแสไฟฟา้ 2 แอมแปร์ 6. นักเรียนคิดว่ากระแสไฟฟา้ ท่ีไหลผา่ นเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดมีคา่ เทา่ กนั หรือไมเ่ พราะอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. ให้นกั เรียนวาดรูปหรือเขียนแสดงความคิดเห็นเกีย่ วกบั เร่อื งไฟฟ้า (รูปหรอื สงิ่ ทเ่ี ขียนออกมาอาจเป็น ความรสู้ กึ เม่ือได้เรียนเรือ่ งไฟฟ้า ความร้ทู ่ีไดเ้ รยี นไปแล้ว เปา้ หมายที่เรียนเรื่องนี)้ free thinking ปล.ห้ามเขยี น หรอื วาดมาเหมือนกัน
ช่อื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... เคร่ืองวดั ทางไฟฟ้า โวลต์มเิ ตอร์ Voltmeter เปน็ เครื่องมือวดั ความต่างศักย์ไฟฟ้า เมื่อนาตอ่ ในวงจรไฟฟ้าจะตอ้ งต่อแบบ ขนาน มหี นว่ ยเปน็ โวลต์ (Volt) และมสี ัญลักษณท์ างไฟฟ้าดังนี้ สานักพมิ พ์วัฒนาพานิช, 2555 แอมมิเตอร์ (Ammeter) เป็นเครอ่ื งมือวดั กระแสไฟฟ้าในวงจร เมอ่ื นามาวดั กระแสไฟฟ้าในวงจร จะตอ้ งนามาต่อแบบอนกุ รมในวงจรไฟฟ้า มีหนว่ ยเปน็ แอมแปร์ (A) และมสี ัญลักษณ์ทางไฟฟ้าดังนี้ สานักพมิ พ์วัฒนาพานิช, 2555
ชอ่ื -สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... การต่อวงจรไฟฟ้า การต่อวงจรไฟฟ้าเปน็ การนาเคร่อื งใช้ไฟฟ้าสามารถแบ่งวิธีการตอ่ ได้ 3 แบบ คือ 1 วงจรอนุกรม เป็นการนาเอาเครื่องใช้ไฟฟา้ มาตอ่ เรยี งกนั ไปเหมือนลกู โซ่ กลา่ วคือ ปลายของ เครอ่ื งใช้ไฟฟา้ ตัวท่ี 1 นาไปต่อกับตน้ ของเคร่อื งใชไ้ ฟฟ้าตวั ท่ี 2 และต่อเรยี งกนั ไปเรื่อยๆ จนหมด แลว้ นาไปต่อเขา้ กบั แหลง่ กาเนิด โดยจะมที างเดินของกระแสไฟฟ้าได้ทางเดยี วเท่านน้ั หากเครอื่ งใชไ้ ฟฟ้า ตัวใดตัวหนง่ึ เปิดวงจรหรือขาด จะทาใหว้ งจรท้งั หมดไม่ทางาน คณุ สมบัตทิ ี่สาคัญของวงจรอนกุ รม 1. กระแสไฟฟา้ จะไหลผา่ นเทา่ กันตลอดวงจร 2. แรงดนั ไฟฟ้าตกคร่อมสว่ นตา่ งๆ ของวงจร เมื่อนามา รวมกนั แลว้ จะเทา่ กบั แรงดันไฟฟ้าท่แี หลง่ กาเนดิ 3. ความต้านทานรวมของวงจร จะมีค่าเท่ากบั ผลรวม ของความต้านทานแต่ละตัวในวงจรรวมกนั ในทน่ี ีห้ ลอดไฟฟา้ ต่างมคี ่าความต้านทาน R ภายในหลอด ดังน้นั หากต้องการตอ่ ตัวตา้ นทานแบบอนุกรม สามารถตอ่ ได้ดงั นี้ การต่อตัวตา้ นทานแบบอนกุ รม I R1 IR2 R3 กระแสไฟฟา้ ท่ีไหลผ่านความต้านทานละตัวมีค่าเท่ากนั และมีค่าเทา่ กับความต้านทานรวม Iรวม = I1 = I2 = I3 ความต่างศักย์ไฟฟา้ รวมเทา่ กับผลบวกของความต่างศกั ย์ที่ตกคร่อมความตา้ นทานแตล่ ะตัว Vรวม = V1 + V2 + V3 จากกฎของโอห์ม V = IR ดงั นั้น IRรวม = IR1 + IR2 + IR3 เน่ืองจาก Iรวม = I1 = I2 = I3 จงึ เอา I หารตลอด จะได้ Rรวม = R1 + R2 + R3
ช่ือ-สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... 2 วงจรขนาน เปน็ การนาเอาเคร่ืองใช้ไฟฟ้าทุกๆ ตัวมาต่อรวมกัน และต่อเข้ากับแหล่งกาเนดิ ที่ จุดหนึ่ง นาปลายสายของทกุ ๆ ตวั มาตอ่ รวมกนั และนาไปต่อกบั แหลง่ กาเนิดอกี จุดหนงึ่ ท่ีเหลอื กระแสไฟฟ้าที่ ไหลจะสามารถไหลไดห้ ลายทางขึ้นอยู่กับตัวของเครื่องใช้ไฟฟ้าทีน่ ามาต่อขนานกนั ถา้ เกิดในวงจรมี เครอื่ งใช้ไฟฟ้าตวั หน่ึงขาดหรือเปดิ วงจร เครอ่ื งใช้ไฟฟ้าทเี่ หลอื กย็ ังสามารถทางานได้ ในบ้านเรอื นที่อยูอ่ าศัย ปัจจุบันจะเปน็ การต่อวงจรแบบนีท้ งั้ ส้ิน คณุ สมบตั ิทส่ี าคัญของวงจรขนาน 1. กระแสไฟฟา้ รวมของวงจรขนาน จะมคี ่าเทา่ กบั กระแสไฟฟ้าย่อยที่ไหลในแตล่ ะสาขาของวงจรรวมกัน 2. แรงดนั ไฟฟ้าตกคร่อมส่วนตา่ งๆ ของวงจร จะเท่ากบั แรงดนั ไฟฟ้าทแ่ี หลง่ กาเนิด 3. ความตา้ นทานรวมของวงจร จะมีค่าน้อยกวา่ ความตา้ นทาน ตวั ท่ีน้อยที่สุดที่ตอ่ อยใู่ นวงจร การตอ่ ตัวตา้ นทานแบบขนาน R1 Iรวม R2 Iรวม R3 ความต่างศักย์ไฟฟ้ารวมเทา่ กับความต่างความต่างศักยข์ องตัวตา้ นทานแตล่ ะตัว Vรวม = V1 = V2 = V3 กระแสไฟฟ้ารวมเท่ากบั ผลบวกของกระแสทีผ่ า่ นความตา้ นทานแต่ละตวั Iรวม = I1 + I2 + I3 จากกฎของโอห์ม I = ������ ������ ดังน้นั ������รวม = ������1 + ������2 + ������3 Rรวม ������1 ������2 ������3 เอา V หารตลอด เน่ืองจาก Vรวม = V1 = V2 = V3 จะได้ 1 = 1 + 1 +1 Rรวม ������1 ������2 ������3
ชือ่ -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 3 วงจรผสม เป็นวงจรทน่ี าเอาวธิ กี ารตอ่ แบบอนุกรม และวธิ กี ารต่อแบบขนานมารวมใหเ้ ป็น วงจรเดยี วกนั การต่อตวั ทานแบบผสม เปน็ การนาเอาการต่อตวั ท้านทานแบบอนุกรมและแบบขนานมาผสมผสานเข้าด้วยกนั เช่น R2 R1 R3 R4 จากรปู ความต้านทาน R2 ต่อขนานกับความต้านทาน R3 แล้วจงึ นามาตอ่ อนุกรมกบั ความต้านทาน R1 และทงั้ หมดต่อขนานกับความต้านทาน R4
ชื่อ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... แบบฝึกทกั ษะท่ี 2 จากรูปจงหาความต้านทานรวมระหว่างจุด A ถงึ B 1. A 2 Ω 3Ω 7Ω B 2. 4Ω A 4Ω B 3. 4Ω 4Ω B A 2Ω 4Ω 20Ω 4. A 2Ω 2Ω 4Ω 1Ω 1Ω B 2Ω
ชอื่ -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... 5. 2Ω 2Ω A 2Ω 4Ω 4Ω 4Ω 4Ω 2Ω 2Ω 2Ω B 2Ω 6. A 2Ω 4Ω B 2Ω 7. 2Ω 2Ω B 2Ω A 2Ω 8. 2Ω 5Ω 2Ω A B 3Ω
ชอ่ื -สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... กาลังไฟฟา้ เครอ่ื งใช้ไฟฟ้าแตล่ ะชนิดเม่ือนามาใชง้ านในเวลาเทา่ กนั จะส้นเปลืองพลงั งานตา่ งกนั ไปข้ึนอยู่กับชนิด ของเคร่อื งใช้ไฟฟ้านัน้ หากนักเรียนสงั เกตหลอด ไฟฟา้ จะเหน็ ฉลากข้างหลอดที่เขยี นว่า 100W 220V และ หลอดไฟ 40W 220V หมายถึงพลังงาน ไฟฟา้ ทห่ี ลอดไฟใช้ในเวลา 1 วนิ าที มคี ่าเป็น 100 จูล หรอื 40 จลู โดยหลอดไฟทั้งสองใช้กับ ความต่างศักย์ 220 โวลต์ (V) หากนักเรยี นเปิดไฟจากหลอดไฟ 100W 220V นาน 1 ช่ัวโมง กับหลอดไฟ 40W 220V นาน 8 ชว่ั โมง หลอดใดใชพ้ ลังงานไฟฟ้ามากกว่า คา่ ไฟท่เี สียของแต่ละหลอดเท่ากันหรือไม่ ซึ่งผ้เู รยี นควรไดข้ อ้ สรุปวา่ การคิดพลังงานไฟฟ้าที่ใชจ้ ะพจิ ารณาทีก่ าาลังไฟฟ้าอย่างเดียวไม่ได้ ตอ้ งพิจารณาจากเวลาที่ใชด้ ้วย พลังงานไฟฟ้าคือพลังงานที่เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้ไปในหน่ึงหน่วยเวลา เรยี กว่า กาลังไฟฟ้า (electrical power) โดยทั่วไปเครอื่ งใชไ้ ฟฟา้ จะระบุคา่ ของกาลังไฟฟา้ ไว้ หากตอ้ งการ ทราบปริมาณพลงั งานไฟฟ้าท่ี เคร่อื งใช้ไฟฟา้ น้นั ใช้ สามารถหาได้จาก สมการดงั ต่อไปน้ี P = IV P คอื กาลงั ไฟฟา้ (วัตต,์ W) I คือกระแสไฟฟ้า (แอมแปร์, A) V คือความต่างศักยท์ ีต่ ่อเข้ากับเครือ่ งใช้ไฟฟา้ ชนิดนั้น (โวลต์, V) ตวั อยา่ ง 1. กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นเข้าตู้เย็น 1.5 แอแปร์ เมื่อต้เู ย็นต่อเข้ากับความต่างศักย์ 220 โวลต์ ตู้เย็นใช้ กาลงั ไฟฟา้ เทา่ ไร 2. หลอดไฟฉายเขียนระบุขา้ งหลอดวา่ 3 V 0.15 W แสดงว่าหลอดน้ีทนกระแสสูงสดุ ได้เท่าใด
ช่อื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... พลังงานไฟฟ้า พลังงานไฟฟา้ หมายถงึ งานที่ตอ้ งทาในการเคล่อื นประจุไฟฟา้ ผ่านจดุ ใดจดุ หนงึ่ ในวงจรไฟฟา้ พิจารณา วงจรไฟฟ้าซ่ึงประกอบด้วยเซลลไ์ ฟฟา้ ทม่ี แี รงเคล่ือนไฟฟ้า E มคี วามตา้ นทานภายใน r ต่อเข้ากับวามต้านทาน ภายนอก R การหาคา่ พลังงานไฟฟ้าทีใ่ ช้เพือ่ คาานวณคา่ ไฟฟ้า การกาหนด หน่วยแต่ละปริมาณเปน็ ดังนี้ W =Pt พลังงานไฟฟา้ =กาลเังวไลฟาฟ(้าช(่ัวกโิโมลงว)ัตต์) W คือพลงั งานไฟฟ้า (จลู , J) P คอื กาลงั ไฟฟ้า (วัตต,์ W) t คอื เวลา (วินาท,ี s) ตัวอยา่ ง ในบา้ นหลังหนึ่งมหี ลอดไฟฟ้า 100 วตั ต์ จานวน 5 ดวง ถ้าเปิดพร้อมกันจะใช้กาลงั ไฟฟา้ กก่ี ิโลวัตต์ และถา้ เปิดหลอดไฟทุกดวงไว้นาน 10 ชัว่ โมงจะสิน้ เปลอื งพลังงานไปเท่าใด
ชื่อ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... การคิดค่าไฟ การคดิ เงนิ ค่าไฟฟ้า คือ การคิดค่าพลงั งานไฟฟา้ ที่ใช้ไปในช่วงหน่งึ เวลาหนึ่ง หน่วยของพลงั งานไฟฟ้า ที่ใชเ้ ราคิดเปน็ ยูนิต unit โดยท่ี 1 ยูนติ เทา่ กับ 1 กโิ ลวัตต์ ช่ัวโมง จานวนยนู ติ = กโิ ลวตั ต์ x ชว่ั โมง หรือ จานวนยนู ติ = วตั ต์ ×ชั่วโมง 1000 พลังงานไฟฟ้า 1 ยนู ติ = 1 กโิ ลวัตต์ x 1 ชวั่ โมง = (1,000 วตั ต)์ x (3,600 วนิ าที) = (1,000 จูล/ วินาที) x (3,600 วนิ าท)ี ∴ พลังงานไฟฟ้า 1 ยนู ิต =3.6 x 106 จูล คา่ ไฟทคี่ ิดในแตล่ ะเดือนทางการไฟฟ้าจะคดิ ในอตั ราก้าวหน้า เม่อื ใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ มากขน้ึ จะต้อง เสยี พลงั งานไฟฟา้ ต่อหน่วยมากขึ้น คา่ ไฟฟ้าท่ีผใู้ ชต้ ้องชาระในแต่ละเดอื นคือ ค่าไฟฟา้ ทีต่ อ้ งชาระ = ค่าพลงั งานไฟฟ้า + ค่าบริการ + คา่ Ft + ค่าภาษีมลู ค่าเพิ่ม การคดิ ค่าไฟจะคิดในอตั ราก้าวหน้า 1.1 อตั ราปกตปิ รมิ าณการใชพ้ ลังงานไฟฟา้ ไมเ่ กิน 150 หน่วยตอ่ เดอื น คา่ พลังงานไฟฟ้า 15 หน่วย (กโิ ลวัตต์ชัว่ โมง) แรก (หน่วยท่ี 1 – 15) หน่วยละ 2.3488 บาท 10 หนว่ ยต่อไป (หนว่ ยที่ 16 – 25) หน่วยละ 2.9882 บาท 10 หนว่ ยต่อไป (หนว่ ยท่ี 26 – 35) หน่วยละ 3.2405 บาท 65 หน่วยต่อไป (หนว่ ยที่ 36 – 100) หนว่ ยละ 3.6237 บาท 50 หน่วยต่อไป (หน่วยท่ี 101 – 150) หนว่ ยละ 3.7171 บาท 250 หนว่ ยตอ่ ไป (หนว่ ยท่ี 151 – 400) หนว่ ยละ 4.2218 บาท เกนิ กวา่ 400 หนว่ ย (หนว่ ยท่ี 401 เปน็ ต้นไป) หนว่ ยละ 4.4217 บาท 1.2 อัตราปกติปรมิ าณการใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ เกนิ กว่า 150 หนว่ ยต่อเดอื น 150 หน่วย (กโิ ลวตั ตช์ ่ัวโมง) แรก (หนว่ ยที่ 1 – 150) หน่วยละ 3.2484 บาท 250 หน่วยตอ่ ไป ( หนว่ ยที่ 151 – 400 ) หน่วยละ 4.2218 บาท
ช่ือ-สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... ตัวอย่าง ครอบครัวหน่งึ ใช้เครือ่ งใชไ้ ฟฟ้าตา่ งๆ โดยเฉลยี่ 1 วันดังตาราง เคร่ืองใช้ไฟฟ้า จานวน กาลงั ไฟฟ้า เวลาทใี่ ช้ (วตั ต)์ (ชว่ั โมง/วัน) หลอดไฟธรรมดา 6 60 3 หลอดฟลูออเรสเซนต์ 6 32 5 โทรทศั น์ 1 130 10 เตารดี ไฟฟ้า 1 1000 2 พัดลม 3 70 2 เครอ่ื งปรับอากาศ 1 1500 4 หม้อหงุ ข้าว 1 600 1 ถา้ ไฟฟ้าทใ่ี ชม้ คี วามต่างศักย์ 220 โวลต์และเสียคา่ ไฟฟ้าตามอตั รากา้ วหน้าในช่วงเวลา 30 วัน ครอบครวั นี้จะ เสียคา่ พลังงานไฟฟา้ เท่าใดต่อเดอื น และจงหาขนาดของฟิวส์ทีใ่ ช้ในบา้ นหลังนี้
ช่ือ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... แบบฝกึ ทักษะที่ 3 1.ถ้าเปดิ เคร่ืองปรับอากาศที่ใชก้ าลังไฟฟ้า 2000 วตั ต์ เป็นเวลา 5 ชั่วโมงจะสน้ิ เปลอื งพลงั งานกห่ี นว่ ย 2.เตารีดไฟฟา้ ขณะใช้งานไฟ 220 โวลต์ มีกระแสไฟฟ้าผ่านเตารดี 5 แอแปร์ใช้เตารดี นาน 45 oทจี ะใช้ พลังงานไปกยี่ นู ติ 3.บ้านหลงั หน่ึงมีเครื่องใช้ไฟฟ้าและเวลาในการใชง้ านดังนี้ ก. ตเู้ ยน็ ขนาด 400 วัตต์ใชว้ นั ละ 12 ช่วั โมง ข. หม็อหุงขา้ วไฟฟ้าขนาด 600 วตั ต์ใช้วันละ 40 นาที ค. เคร่อื งปรับอากาศขนาด 1200 วัตต์ ใช้วนั ละ 2 ชว่ั โมง ง. เตารดี ไฟฟา้ ขนาด 1000 วัตตใ์ ช้วันละ 2 ชวั่ โมง เดือนเมษายนจะต้องจา่ ยคา่ ไฟกี่บาทถ้าค่าไฟหน่วยละ 1.50 บาท
ชอ่ื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... เครอื่ งใชไ้ ฟฟา้ ภายในบ้านและการเลอื กเครือ่ งใช้ไฟฟ้า เคร่อื งใช้ไฟฟ้าเป็นอปุ การณ์ที่ช่วยอานวยความสะดวกให้กับมนุษย์ ซึ่งเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนดิ จะใช้ พลงั งานทีต่ ่างกนั ออกไปดงั น้ันหากตอ้ งเลือกเครอื่ งใช้ไฟฟา้ ใหค้ ุ้มค่าควรดูรายละเอยี ดและจุดประสงคข์ องการ ใช้ง1าน เครือ่ งใช้ไฟฟา้ มหี ลายประเภทดังนี้ เครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าทเ่ี ปลี่ยนจากพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลงั งานแสง เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใหพ้ ลงั งานแสงเช่น หลอดไฟฟ้า หลอดฟลูออเรสเซนต์ และหลอดไฟโฆษณา โธมัส แอลวา เอดสิ ัน (Thomas Alva Edison) นกั ฟิสิกส์ ชาวอเมรกิ นั ได้ประดษิ ฐ์หลอดไฟฟ้า ขึ้นเป็นคร้งั แรกเมื่อ พ . ศ . 2422 โดยใช้คารบ์ อนเส้นเล็ก เป็นไสห้ ลอดและต่อมาไดม้ ีการพฒั นาข้นึ จนเปน็ หลอดไฟฟา้ ทใี่ ชใ้ น ปัจจบุ ัน ประเภทของ หลกั การทางานของหลอดไฟฟ้าธรรมดา รูปภาพ หลอดไฟ หลอดไฟฟ้าธรรมดา มีไสห้ ลอดทที่ าด้วยลวดโลหะที่มจี ุดหลอมเหลวสงู เชน่ ทังสเตนเสน้ เล็กๆ ขดเอาไวเ้ หมือนขดลวดสปรงิ ภายในหลอดแก้วสูบอากาศออก หลอดเรืองแสง หรอื หมดแล้วบรรจกุ า๊ ซเฉ่ือย เชน่ อารก์ อน (Ar) ไว้ ก๊าซน้ีช่วยป้องกนั หลอดฟลูออเรส ไม่ให้หลอดไฟฟา้ ดา กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นไสห้ ลอดซง่ึ มีความ เซนต์ (fluorescent) ต้านทานสงู พลงั งานไฟฟา้ จะเปล่ียนเปน็ พลังงานความรอ้ น ทาใหไ้ ส้ หลอดรอ้ นจัดจนเปลง่ แสงออกมาได้ การเปลี่ยนพลังงานเปน็ ดังน้ี พลังงานไฟฟา้ >>พลงั งานความรอ้ น >>พลงั งานแสง ตัวหลอดมไี สโ้ ลหะทงั สเตนตดิ อยู่ที่ปลายท้ัง 2 ขา้ ง ของหลอดแกว้ ซ่ึงผิวภายในของหลอดฉาบดว้ ยสารเรือ่ งแสง อากาศในหลอดแกว้ ถกู สูบออกจนหมดแล้วใส่ไอปรอทไวเ้ ล็กนอ้ ย เมื่อกระแสไฟฟา้ ผา่ นไส้ หลอดจะทาให้ไสห้ ลอดร้อนข้นึ ความรอ้ นท่ีเกิดทาใหป้ รอทท่บี รรจุ ไวใ้ นหลอดกลายเปน็ ไอมากขึ้น เม่อื กระแสไฟฟา้ ผ่านไอปรอทได้จะ คายพลังงานไฟฟา้ ใหไ้ อปรอท ทาใหอ้ ะตอมของไอปรอทอยู่ในภาวะ ถูกกระตุ้น และอะตอมปรอทจะคายพลงั งานออกมาเพื่อลดระดับ พลังงานของตนในรปู ของรังสอี ลั ตราไวโอเลต เมอื่ รงั สดี งั กล่าว กระทบสารเรอื งแสงทฉี่ าบไวท้ ี่ผิวในของหลอดเรอื งแสงน้ันก็จะ เปลง่ แสง แผนผงั การทางานของหลอดฟลอู อเรสเซนต์ พลังงานไฟฟ้า ไอปรอทรังสีอัลตราไวโอเลต สารเรอื งแสง พลังงานแสสวา่ ง หลอดนีออน เป็นอุปกรณไ์ ฟฟ้าทีเ่ ปลีย่ นพลงั งานไฟฟา้ เป็น แสงสว่าง มลี กั ษณะ หลอด LED เปน็ หลอดแกว้ ทถี่ กู ลนไฟ ดดั เป็นรปู หรอื อกั ษรต่างๆ สูบอากาศ ออกเปน็ สูญญากาศ แล้วใสก่ ๊าซบางชนดิ ทใี่ ห้แสงสตี า่ งๆ ออกมาได้ คอื สารกง่ึ ตัวนาไฟฟ้า ท่ยี อมใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลผ่าน แลว้ ปลอ่ ยแสง สว่างออกมาได้ทันที ท้ังนห้ี ลอด LED ทเี่ ราคุ้นตา จะเปน็ หลอดไฟ ขนาดเลก็ หลากสีสัน เชน่ สแี ดง สนี ้าเงนิ เป็นตน้ เนอ่ื งจากขึ้นอยกู่ บั วัสดุที่นามาใช้ แต่ตอ่ มามกี ารปรับแกด้ ว้ ยการนาหลอด LED สีนา้ เงินไปเคลอื บเรอื งแสงสเี หลือง จงึ ทาใหแ้ สงจากหลอด LED ส่อง ออกมาเปน็ สีขาว และสามารถใชเ้ ป็นหลอดไฟส่องสวา่ งได้ หลากหลายรปู แบบมากขน้ึ
ชอ่ื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... แนวทางการใช้งานของหลอดไฟ ควรปิดไฟทุกครง้ั เม่ือไม่มคี นอยใู่ นหอ้ ง เลือกใชห้ ลอดไฟท่ีมีกาลังวตั ต์เหมาะสมกบั การใช้งาน สาหรับบริเวณท่ีต้องการความสว่างมาก ภายในอาคารควรเลอื กใช้หลอดฟลอู อเรสเซนต์ ส่วนภายนอกอาคาร ควรเลือกใชห้ ลอดไอโซเดียม และหลอดไอปรอท ควรใช้ฝาครอบดวงโคมแบบใสหากไม่มปี ัญหาเร่ืองแสงจา้ และหมั่นทาความสะอาดอยเู่ สมอ พิจารณาใช้โคมไฟตัง้ โต๊ะสาหรับงานทตี่ อ้ งการแสงสวา่ งจุดเดียว ควรเลอื กใชโ้ คมไฟแบบสะท้อนแสงแทนแบบเดมิ ที่ใช้พลาสตกิ ปดิ ควรใชห้ ลอดฟลอู อเรสเซนต์หรอื หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ แทนหลอดไส้ ซง่ึ มีคาแนะนาในการใช้ดังน้ี หลอดฟลูออเรสเซนต์แบบผอม ขนาด 18 วตั ต์ และ 36 วตั ต์ มีความสว่างเท่ากับ หลอด 20 วตั ต์ และ 40 วัตต์แตป่ ระหยัดไฟกว่า และสามารถใช้แทนกันได้ โดยไมต่ ้องเปลีย่ นบลั ลาสต์และสตาร์ทเตอร์ หลอดคอมแพคฟลอู อเรสเซนต์มี 2 ชนดิ คอื ชนดิ มีบัลลาสตภ์ ายในสามารภใช้แทนหลอดกลมแบบเกลยี วได้ สว่ นหลอดท่มี บี ลั ลาสตภ์ ายนอก จะมีขาเสยี บเพ่ือตอ่ กับตัวบลั ลาสต์ทอ่ี ยภู่ ายนอก หลอด LED ใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ ต่า และใหแ้ สงสว่างเท่าหลอดไฟแบบฟลูออเรสเซนต์ และหลอดใส้ 2 เคร่ืองใช้ไฟฟา้ ทีเ่ ปลี่ยนจากพลงั งานไฟฟา้ เป็นพลังงานความร้อน เคร่ืองใช้ไฟฟ้าท่ีให้พลังงานความร้อน เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปล่ียน พลังงานไฟฟ้าเป็น พลังงานความร้อน เช่น หม้อหุงข้าวไฟฟ้า กระทะไฟฟ้า เตา ไฟฟา้ เตารดี ไฟฟ้า หมอ้ ต้มน้าไฟฟ้าเคร่ืองเป่าผม เครื่องปงิ้ ขนมปงั ไฟฟา้ เปน็ ต้น หลกั การทางานของเครอ่ื งใช้ไฟฟา้ ที่ให้ความร้อน เคร่ืองใช้ไฟฟ้าที่ใหค้ วามร้อนมีหลักการคือเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ความต้านทานไฟฟ้าสูง พลังงานไฟฟ้าจะเปล่ียนเปน็ พลงั งานความร้อน ดังน้ัน จึง ใหก้ ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นขดลวดนโิ ครมหรือแผ่นความร้อนซ่ึงมีความต้านทานไฟฟา้ สูง พลงั งานไฟฟ้าจะเปลย่ี นเป็นพลังงานความร้อนมากแลว้ ถ่ายเทพลงั งานความร้อนไปยังภาชนะ
ชือ่ -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... แนวทางการใช้งานของเตารีด - กอ่ นอ่ืนควรตรวจสอบดวู า่ เตารีดอยูใ่ นสภาพพร้อมทจี่ ะใชง้ านหรือไม่ เช่น สาย ตวั เครอื่ ง เปน็ ตน้ - ตงั้ ป่มุ ปรับความร้อนใหเ้ หมาะสมกับชนดิ ของผา้ - อยา่ พรมน้าจนเปยี กแฉะ - ดึงเต้าเสียบออกก่อนจะรดี เสร็จประมาณ 2-3 นาที แลว้ รดี ตอ่ ไปจนเสรจ็ - ถอดปลั๊กออกเมื่อไม่ไดใ้ ช้ - ควรรีดผ้าคราวละมากๆ ตดิ ต่อกันจนเสรจ็ - ควรเร่ิมรดี ผา้ บาง ๆ ก่อน ขณะเตารดี ยังไม่ร้อน - ควรดึงปล๊ักออกกอ่ นรีดเสรจ็ เพราะยงั ร้อนอกี นาน 3 เคร่อื งใช้ไฟฟ้าที่เปล่ียนจากพลงั งานไฟฟา้ เป็นพลังงานกล เครือ่ งใช้ไฟฟ้าท่ีเปลี่ยนพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลังงานกลได้ ต้องใช้มอเตอรเ์ ป็นอปุ กรณ์ในการเปลีย่ น พลงั งานไฟฟา้ เปน็ พลงั งานกล เชน่ เคร่อื งซักผา้ เคร่ืองสบู น้า พัดลม จกั รเย็บผา้ ตูเ้ ยน็ เครื่องปรับอากาศ เป็น ตน้ สว่ นประกอบและหลักการทางานของมอเตอร์ มอเตอร์ประกอบด้วยขดลวดตวั นาอยู่ในสนามแม่เหลก็ ทางานโดย เมือ่ ผา่ นกระแสไฟฟา้ เข้าไปในขดลวดตัวนาท่ีพันรอบแกนเหล็กใน สนามแม่เหล็กจะเกิดอานาจ แมเ่ หลก็ ผลกั กับสนามแม่เหล็ก ทาใหข้ ดลวดหมุนได้ ขอ้ ควรระวงั ในการใชม้ อเตอร์หรือเคร่ืองใช้ไฟฟา้ ทม่ี มี อเตอรเ์ ป็นสว่ นประกอบ คือ ถ้าไฟตก มอเตอร์ จะไม่หมุน แตย่ ังมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดตัวนาอยู่ ซ่ึงอาจทาให้ขดลวดร้อนและไหม้ได้ ดังนั้นจงึ ตอ้ งถอดเต้าเสยี บออกจากเต้ารบั ทุกคร้งั ท่ีไฟตก และเม่ือเลิกใช้งาน แนวทางการใช้ พัดลม - เปิดความเรว็ ลมพอควร - เปดิ เฉพาะเวลาใช้งาน - ควรเปดิ หนา้ ต่างใชล้ มธรรมชาตแิ ทนถ้าทาได้ เครื่องเปา่ ผม - เชด็ ผมกอ่ นใช้เคร่ือง - ควรขย้ีและสางผมไปดว้ ยขณะเปา่ เครือ่ งดูดฝุ่น
ชื่อ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... ควรเอาฝ่นุ ในถงุ ทิง้ ทุกครั้งทใี่ ชแ้ ลว้ จะได้มีแรงดดู ดี ไม่เปลอื งไฟ 4 เครอ่ื งใช้ไฟฟ้าท่เี ปลี่ยนจากพลงั งานไฟฟา้ เป็นพลงั งานเสยี ง เคร่ืองใช้ไฟฟ้าท่ีให้พลังงานเสยี ง เป็นเคร่อื งใช้ไฟฟา้ ทเี่ ปลย่ี นพลังงานไฟฟ้าเป็นพลงั งานเสียง เชน่ เครือ่ งรับวิทยุ เคร่ืองบนั ทกึ เสียง เคร่อื งขยายเสียง เครอ่ื งรับวิทยุ เครือ่ งรับวทิ ยุ เปน็ อปุ กรณ์ท่ีเปล่ียนพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลังงานเสียง โดยเครอื่ งรบั วิทยุอาศยั การรับ คล่นื วิทยจุ ากสถานสี ่ง แลว้ ใช้อปุ กรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขยายสัญญาณเสยี งที่อยใู่ นรปู ของสัญญาณไฟฟ้าให้แรงขึ้น จนเพยี งพอที่ทาให้ลาโพงเสยี งสนั่ สะเทือนเปน็ เสียงให้เราไดย้ ิน ดังแผนผัง แผนผงั การเปล่ียนพลังงานไฟฟา้ เปน็ พลงั งานเสยี งของเคร่อื งรับวทิ ยุ เครื่องบนั ทกึ เสียง เคร่อื งบนั ทึกเสยี งเปน็ เครือ่ งใช้ไฟฟ้าท่เี ปลีย่ นพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสยี ง โดยขณะบนั ทึกใชก้ ารพดู ผ่านไมโครโฟน ซึ่งจะเปลย่ี นเสยี งเปน็ สัญญาณไฟฟ้า แล้วบนั ทึกลงในแถบบันทึกเสียงซึง่ ฉาบด้วยสารแม่เหลก็ ในรูปของสัญญาณแม่เหลก็ เมอ่ื นาแถบบนั ทึกเสยี งที่บนั ทึกไวม้ าเล่น สญั ญาณแม่เหลก็ จะถกู เปล่ียนกลบั ไป เปน็ สญั ญาณไฟฟา้ และสญั ญาณไฟฟ้าจะถูกขยายใหแ้ รงขึ้นดว้ ยอุปกรณ์ไฟฟา้ สญั ญาณไฟฟา้ จะถูกสง่ ไปถึง ลาโพง ทาให้ลาโพงสน่ั สะเทอื นกลบั เป็นเสียงข้นึ อีกคร้ังหน่ึง ดังแผนผัง การเปลี่ยนพลงั งานของเครื่องบนั ทึกเสียงขณะบนั ทึก การเปลี่ยนพลงั งานของเคร่ืองบนั ทึกเสียงขณะเล่น เครื่องขยายเสียง เครื่องขยายเสยี ง เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าท่ีเปล่ยี นพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลังงานเสียง โดยการใชไ้ มโครโฟนเปลย่ี น เสยี งเป็นสัญญาณไฟฟ้า แลว้ ขยายสัญญาณไฟฟ้าให้แรงขึ้นดว้ ยอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ จนทาใหล้ าโพง สนั่ สะเทือนเป็นเสียง เครอ่ื งใช้ไฟฟ้าหลายชนิด สามารถเปล่ยี นพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลังงานอ่นื ๆ หลายรปู ได้พร้อมกัน เช่น โทรทศั น์สามารถเปลยี่ นพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานแสง และพลังงานเสยี งในเวลาเดียวกัน
แบบฝึกทักษะที่ 4 ชื่อ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... 1. ให้นักเรียนเขยี นเคร่ืองใช้ไฟฟ้าที่เปลีย่ นจากพลงั งานไฟฟา้ เปน็ พลังงานแสง, ความร้อน, พลังงานกลและ พลังงานหลายรูปแบบมาอย่างละ 3 ชนิด …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. ให้นักเรยี นบอกแนวทางการใชพ้ ลงั งานอย่างคุ้มคา่ โดยเร่ิมตน้ จากตัวนกั เรยี นเองทนี่ กั เรียน (วาดรูปหรือ เขยี นเปน็ ข้อๆได้) หา้ มเหมือนกนั
อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ชือ่ -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... เคร่ืองใช้ไฟฟ้าตา่ งๆ ที่พบเห็นได้ในปัจจุบัน ลว้ นประกอบขึ้นมาจากอุปกรณอ์ เิ ลก็ ทรอนิกส์ต่างๆ ทั้งส้ิน อุปกรณอ์ ิเล็กทรอนิกส์ทปี่ ระกอบกนั ขึ้นมานี้ จะประกอบกนั ขน้ึ เปน็ วงจรในรูปแบบต่างๆ กันตามความ ตอ้ งการใช้งานและคณุ ลักษณะเฉพาะของแตล่ ะอุปกรณ์ ดังน้ัน การทาความร้จู ักและเขา้ ใจการทางานของ อุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกสต์ ่างๆ จงึ ถอื เป็นเรื่องใกล้ตัวทท่ี ุกคนควรรู้และสามารถนาไปใช้ประโยชนไ์ ด้ (http://www.neutron.rmutphysics.com/) อปุ กรณ์อิเลก็ ทรอนกิ ส์ 1 ตวั ต้านทาน (Resistor, R) เปน็ อุปกรณท์ ่ใี ชใ้ นการควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า สัญลกั ษณใ์ นวงจรไฟฟา้ หนว่ ยทใ่ี ชค้ อื โอห์ม (Ω) ตัวต้านทานมีหลายชนดิ ตัวตา้ นทานชนิดคงท่ี (Fixed resistor) ตวั ตา้ นทานชนิดคงที่ เป็นตัวต้าทานที่ไม่สามารถเปล่ียนค่าได้ จะมีค่าเดยี วในตัวน้นั มลี กั ษณะดงั รูป ตวั ต้าทาน ชนดิ น้จี ะมีแทบสเี พือ่ บ่งบอกค่าของความต้าทานซึ่งสามารถหาได้ดังตาราง ตัวอย่าง ตัวต้านทานมรี หสั แถบสี สม้ แดง นา้ ตาล และทอง มีความต้านทานก่โี อห์ม ตัวต้านทานดังรปู มีคา่ กโี่ อห์ม
ช่อื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... ตัวตา้ นทานชนิดเปลี่ยนแปรค่าได้ (Variable Resistor) ตวั ต้านทานชนิดเปลย่ี นแปรค่าได้ เป็นตัวต้านทานทีส่ ามารถปรบั เปล่ียนความต้านทานได้ตลอดเวลาที่ ตอ้ งการ ตงั้ แตค่ ่าความตา้ นทานตา่ สดุ ไปจนถึงความต้านทานสงู สุดของตัวมนั เองได้อย่างต่อเน่ือง โดยการใช้ แกนหมนุ หรอื เล่อื นแกน (ทีม่ า:http://www.med.cmu.ac.th/dept/vascular/note/content2.html) ทม่ี า: http://www.med.cmu.ac.th/dept/vascular/note/content2.html#c24
ชื่อ-สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... 2 ตวั เก็บประจุ (Capacitor) ตวั เกบ็ ประจุ เปน็ อปุ กรณ์ท่ีใช้ในการเก็บประจุ (Charge) และสามารถคายประจุ (Discharge) ตัว เก็บประจเุ รียกอีกอย่างหนงึ่ วา่ คอนเดนเซอรห์ รือเรียกย่อ ๆ ว่าตวั ซี (C) หน่วยของตวั เกบ็ ประจุคือ ฟารดั (Farad) ตวั เก็บประจุแบบคา่ คงท่ี (Fixed Capacitor) คือตัวเก็บประจทุ ี่ไมส่ ามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ โดยมี รปู ลักษณะเปน็ วงกลม หรือเปน็ ทรงกระบอก ซึ่งสามารถแบง่ ไดห้ ลายชนดิ ชนดิ อิเลก็ โตรไลต์ (Electrolyte Capacitor) เปน็ ท่นี ยิ มใช้กนั มากเพราะใหค้ ่าความจุสูง มีขว้ั บวก ลบ เวลาใช้งานต้องติดตัง้ ให้ถูกขั้ว โครงสร้างภายในคลา้ ยกับแบตเตอรี่ นยิ มใชก้ บั งานความถี่ตา่ หรือใชส้ าหรบั ไฟฟ้ากระแสตรง มีข้อเสียคอื กระแสรว่ั ไหลและความผิดพลาดสงู มาก หน่วยเป็นฟารัด(Farad) เขยี นแทนด้วย อกั ษรภาษาอังกฤษตัวเอฟ (F) ตัวเกบ็ ประจุทม่ี ีความสามารถในการเก็บประจุได้ 1 ฟารัดหมายถึงเม่ือป้อนแรง เคลอ่ื นจานวน 1 โวลท์ จ่ายกระแส 1 แอมแปร์ ในเวลา 1 นาที
ช่ือ-สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 3 ไดโอด (Diode) ไดโอด เป็นอปุ กรณ์ท่ที าจากสารกง่ึ ตวั นา p-n สามารถควบคมุ ให้กระแสไฟฟา้ จากภายนอกไหลผ่าน ตวั มันได้ทิศทางเดียว สารกึง่ ตัวนามี 2 ชนิดคือ 1. ชนิด N (N-type) จะประกอบไปด้วยซลิ คิ อน หรอื เจอร์เมเนยี มเป็นหลกั ซึ่งถกู เติมดว้ ยสารหนู (As) หรอื พลวง (Sb) ในปรมิ าณเล็กน้อย เพื่อให้มนั มีอเิ ลก็ ตรอนอสิ ระและจะเป็นประจุลบ 2. ชนดิ P (P-type) จะประกอบไปดว้ ยซิลคิ อน หรอื เจอร์เมเนียมเปน็ หลกั ซ่งึ ถูกเติมด้วย แกลเลยี ม (Ga) หรอื อนิ เดยี ม (In) เพื่อให้มนั สามารถท่ีจะรบั อเิ ล็กตรอนท่ีขาดหายไปไดแ้ ละจะมีประจุบวก ไดโอดแปลงกระแสไฟ (ไดโอดธรรมดา) จะยอมให้กระแสไฟไหลผ่านตัวมันไปได้ เมื่อป้อนแรงดันจาก ดา้ น P ไปยงั ดา้ น N (ปอ้ นแรงดนั ตาม) แต่มันจะไมย่ อมให้กระแสไฟไหลผ่านมันเม่ือป้อนแรงดนั จากดา้ น N ไป ยงั ดา้ น P (ป้อนแรงดนั ยอ้ นกลบั ) ซึ่งจะเหน็ ไดว้ า่ ไดโอดจะยอมให้กระแสไฟไหลได้เพียงทางเดียว
ชอ่ื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 4 ทรานซสิ เตอร์ (transistors) ทรานซสิ เตอร์มีอยู่ 2 แบบคอื แบบ PNP และ NPN ทรานซิสเตอร์แบบ PNP จะประกอบไปด้วยสาร กึง่ ตวั นาชนิด N และถูกประกอบด้วยสารกึง่ ตัวนาชนิด P และทรานซิสเตอรแ์ บบ NPN จะประกอบไปด้วยสาร กึ่งตวั นาชนิด P และถกู ประกบดว้ ยสารกง่ึ ตวั นาชนิด N และสารกงึ่ ตัวนาที่นามาต่อกนั เป็นทรานซิสเตอร์กจ็ ะมี ขั้วต่อออกมา ทรานซสิ เตอรแ์ บบพื้นฐานจะมีขา 3 ขา ได้แก่ 1.ขา C หรือ Collector 2.ขา E หรือ Emitter 3.ขา B หรือ Base (ขาคอนโทรล) หลกั การทางานของทรานซสิ เตอร์ หลกั การทางานของ NPN Transistor เมื่อมีกระแสไฟฟ้าเพียงเลก็ น้อยท่ีขา B, ทรานซิสเตอร์กจ็ ะอยู่ในสภาวะทางาน มันกจ็ ะยอมให้กระแสไฟฟ้าทม่ี ากกวา่ หลายเทา่ ไหลผา่ นขา C ไปยังขา E ได,้ แตใ่ นทางตรงกันข้าม ถา้ ไม่มีกระแสไฟฟ้าท่ขี า B เลย ,ทรานซิสเตอร์จะอยู่ใน สภาวะCut-Off คอื มนั จะบล็อคไม่ให้กระไสไฟฟา้ ไหลผ่านขา C ไป E ได้ (แบบ NPN ขา E ทา หน้าทีเ่ ปน็ กราวด)์ หลกั การทางานของ PNP Transistor จะตรงข้ามกับแบบ NPN เลย คอื ขา C จะทา หนา้ ทีเ่ ป็นกราวดแ์ ทน ,เม่อื มีกระแสไฟฟ้าเพยี งเล็กน้อยที่ขา B ,มันจะทาการบล็อคไม่ให้ กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นจากขา E ไป C ได้ แต่เม่ือไม่มีกระแสไฟฟ้าที่ขา B เลยหรือกระแสไฟฟา้ ติด ลบ มันกจ็ ะยอมให้กระแสไฟฟ้าทีม่ ากกวา่ ไหลผ่านจากขา E ไปขา C
ช่อื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 4 ไอซี IC ไอซี ย่อมาจาก Integrated Circuit หรืออาจเรียกว่า แผงวงจรรวม เป็นอุปกรณ์ท่ีนาเอาอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ชนิดตา่ ง ๆ ได้แก่ ตัวตา้ นทาน ตวั เก็บประจุ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ สว่ นประกอบต่าง ๆ ของวงจร มาตอ่ รวมกันโดยการย่อสว่ นอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ดังกล่าว ใหม้ ีขนาดเล็กลง แตย่ งั มคี ุณสมบตั ิและการทางาน เหมอื นเดมิ ใสร่ วมไวด้ ว้ ยกันในแผงวงจรขนาดเลก็ ๆ ซ่งึ แผงวงจรขนาดเล็กน้ีเราเรียกว่า ชปิ (Ship) ทมี่ า: https://sites.google.com/site/elecso25/menu/7
การต่อวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ ชอ่ื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... การต่อวงจรอิเลก็ ทรอนกิ ส์ เป็นการนาอปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนกิ ส์มาตอ่ ในวงจรรว่ มกนั เพื่อใช้งานใหต้ รง กบั วัตถปุ ระสงค์ของการใชง้ าน สัญลกั ษณใ์ นวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ช่อื -สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... ตวั อย่างข้อสอบ 1. นายวินเชา่ หอ้ งพกั อาศยั ท่ีอย่หู อ้ งห้องหน่ึงตลอดท้ังเดอื นสิงหาคม เจ้าของห้องเช่าคดิ คา่ ไฟฟา้ หนว่ ยละ 8 บาท นายวินใช้พลังงานไฟฟา้ ดังน้ี (O-net, 59) ก. หลอดไฟฟา้ ขนาด 100 วตั ต์ 2 หลอด วันละ 5 ชวั่ โมง ข. โทรทัศนท์ ม่ี ีกาลงั ไฟฟ้า 500 วตั ต์ วันละ 2 ชว่ั โมง นายวินเสยี ค่าไฟฟ้าเดือสงิ หาคมกบ่ี าท 1.62.0 บาท 2. 297.6 บาท 3. 480.0 บาท 4. 496.0 บาท 2. ต่อวงจรไฟฟ้า ซง่ึ ประกอบไปด้วยแบตเตอร่ี แอมมิเตอร์ และหลอดไฟฟา้ ดังภาพ (O-net, 60) A เมอื่ ใชแ้ บตเตอร่ที ่ีมีความตา่ งศกั ย์ 6 โวลต์ พบวา่ วัดกระแสไฟฟา้ ที่ไหลผ่านวงจรได้ 4 แอมแปร์ ถ้าแบตเตอร่เี ป็น 3 โวลต์ กระแสไฟฟา้ ผา่ นวงจรจะเปล่ยี นแปลงไปจากเดิมอย่างไร 1.ลดลง 2.0 แอมแปร์ 2. ลดลง 3.0 แอมแปร์ 3. เพิม่ ขน้ึ 0.5 แอมแปร์ 4. เพม่ิ ขนึ้ 4.0 แอมแปร์ 3.บา้ นหลงั หน่ึง เปลี่ยนเครอ่ื งใช้ไฟฟา้ ในบา้ นดังน้ี O-net, 60) 1) เปล่ยี นหลอดไฟฟ้าแบบไส้ กาลังไฟฟา้ 60 วตั ต์ เป็นหลอดแอลอดี ี 10 วัตต์ โดยเปลี่ยนท้ังหมด 20 หลอด 2) เปลีย่ นเตารีดกาลังไฟฟ้า 800 วตั ต์ เป็นกาลังไฟฟา้ 1000 วัตต์ จานวน 1 เครอ่ื ง กาหนดให้ บา้ นหลังน้ใี ชง้ านหลอดไฟฟา้ หลอดละ 100 ชว่ั โมงตอ่ เดือน และใชง้ านเตารีด 10 ชว่ั โมงตอ่ เดอื น เมื่อเวลาผ่านไป 1 เดือนหลังเปลี่ยนเครื่องใช้ไฟฟา้ บา้ นหลังนจ้ี ะใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าเปลีย่ นแปลงไปจาก เดมิ อย่างไร 1.น้อยลง 98 กิโลวตั ตช์ ั่วโมง 2. นอ้ ยลง 158 กิโลวัตต์ช่วั โมง 3. มากขน้ึ 98 กโิ ลวัตต์ชัว่ โมง 4. มากขน้ึ 158 กโิ ลวัตต์ชวั่ โมง
ชื่อ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 4. ต่อวงจรไฟฟา้ ซง่ึ ประกอบดว้ ยหมอ้ แปลงไฟฟา้ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง ตวั ตา้ นทานท่ีมคี ่าความตา้ นทานคงตวั และแอมมเิ ตอร์ ดงั ภาพ (O-net, 61) A ทดลองปรบั ความต่างศักยห์ ม้อแปลงให้มีคา่ แตกต่างกนั พร้อมทัง้ อ่านค่ากระแสไฟฟ้าจากแอมมิเตอร์ แลว้ นา ข้อมูลท่ีได้ไปเขียนกราฟ ดังนี้ จากการทดลอง ข้อความใดต่อไปนี้ถูกต้อง ใช่หรือไมใ่ ช่ ใช่/ไมใ่ ช่ ขอ้ ความ ใช่/ไม่ใช่ 1. ความตา้ นทานของวงจรมีค่าประมาณ 2 โอห์ม 2. ถ้าปรบั ความตา่ งศกั ย์ไปที่ 5.0 โวลต์ กระแสไฟฟา้ ที่ไหลผา่ นวงจรจะมี ใช่/ไม่ใช่ ค่าประมาณ 10.0 มิลลแิ อมแปร์ 3. การทดลองขา้ งต้น ต้องการศึกษาปัญหาตอ่ ไปนี้ “เมอ่ื ความตา้ นทานของวงจรเพม่ิ ข้นึ กระแสไฟฟ้าจะเปล่ยี นแปลงหรอื ไม่ อยา่ งไร”
ชอื่ -สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 5. โทน่จี ะใช้หลอดไฟฟ้าหลอดฟนึ่ง ซงึ่ จะทางานได้เมื่อความต่างศักยร์ ะหวา่ งขว้ั หลอด 1.5 โวลต์ และมี กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น 0.3 แอมแปรเ์ ทา่ น้ัน โทน่ีพบปัญหาว่า เขามแี บตเตอรี่ 6.0 โวลต์ ทป่ี รับความตา่ งศักย์ไมไ่ ด้ เขาจึงต่อตวั ตา้ นทานกับหลอดไฟฟ้าน้ัน แบบอนุกรม ดังแผนภาพ ซ่ึงทาใหห้ ลอดไฟฟ้าดงั กล่าวทางานได้ กาหนดให้ แบตเตอรีแ่ ละสายไฟมีความตา้ นทานภายในน้อยมาก จงึ ไมต่ ้องนามาพิจารณา (O-net, 62) ความต้านทานของหลอดไฟฟ้าเปน็ เท่าใด และเหตุใดโทน่จี ึงต้องต่อตวั ต้านทานเข้ากับหลอดไฟฟ้า 1.0.45 โอห์ม และเพอ่ื ลดกระแสไฟฟ้าในวงจร 2. 0.45 โอห์ม และเพ่ือลดความตา่ งศักย์ระหวา่ งขวั้ ของแบตเตอรี่ 3. 5.0 โอห์ม และเพ่ือลดกระแสไฟฟา้ ในวงจร 4. 5.0 โอห์ม และเพ่ือลดคามตา่ งศกั ยร์ ะหวา่ งข้ัวของแบตเตอร่ี 6. ผลการทดลองหาความสัมพนั ธ์ระหว่างความต่างศักยไ์ ฟฟ้า 10 โวลต์และกระแสไฟฟา้ 2 แอมแปร์ ท่ีไหล ผา่ นขดลวดทองแดงถา้ อตั ราส่วนของความยาวตอ่ พน้ื ท่ีหน้าตัดมคี า่ 2.5 x 102 m-1 สภาพตา้ นทานของ ลวดทองแดงนีเ้ ปน็ เท่าใด (ข้อสอบเสริมปญั ญา 2558) 1.2.5 x 102 โอหม์ - เมตร 2. 2 x102 โอห์ม- เมตร 3. 2.5 x 10-2 โอห์ม- เมตร 4. 2 x 10-2 โอหม์ - เมตร 7. ลวดในหอ้ งปฏิบตั ิการทาด้วยโลหะ ทวี่ ัดสภาพตา้ นทานได้ 3 x 10-7 โอห์ม- เมตร และมีพ้ืนท่ีหน้าตัด 0.03 ตารางเซนตเิ มตร ยาว 2 เมตร ซง่ึ วดั กระแสไฟฟ้าได้ 30 มิลลิแอมแปร์ ความตา่ งศักย์ ระหว่างปลายข้างทง้ั สอง เปน็ เท่าใด (เสรมิ ปัญญา 2558) 1.6 x 10-3 โวลต์ 2. 5 x 10-3 โวลต์ 3. 3 x 10-3 โวลต์ 4. 2 x 10-3 โวลต์ 8. เสน้ ลวดทองแดงท่ีมีพน้ื ทีห่ น้าตัดเป็นวงกลมถ้าความยาว เพิ่มข้นึ 2 เท่า และรศั มขี องลวดลดลง 0.5 เทา่ ความต้านทานของลวดเป็นเท่าใด (เสรมิ ปญั ญา 2558) 1.2 เทา่ กบั ความตา้ นทานเดิม 2. 4 เท่ากบั ความต้านทานเดิม 3. 6 เท่ากบั ความตา้ นทานเดิม 4. 8 เทา่ กับความตา้ นทานเดิม
ช่ือ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 9. ขอ้ ใดถูกต้อง (เสริมปญั ญา 2558) 1.มอเตอร์ เป็นการเปลีย่ นพลงั งานกลเปน็ พลงั งานไฟฟา้ ต้องอาศยั การหมนุ ช่วยในการทางาน 2. ปรมิ าณกระแสไฟฟ้าทีไ่ หลผา่ นนอ้ ย จะทาใหม้ อเตอร์ทางานได้อยา่ งพอเหมาะและประหยัด พลงั งานไฟฟา้ 3. ปัจจยั ทส่ี ่งผลใหม้ อเตอร์หมุนได้เร็วคือ จานวนขดลวด ความเข้มของสนามแม่เหลก็ 4. มอเตอร์มสี ามประเภทคือมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสสลบั มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง และมอเตอรไ์ ดนาโม 10. วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ มคี วามหมายที่ถูกต้องเป็นอยา่ งไร (เสรมิ ปญั ญา 2558) 1.วงจรอเิ ล็กทรอนิกส์เปน็ วงจรที่ประกอบด้วยสัญญารอนาล๊อก และสญั ญาณดจิ ติ อล 2. วงจรอเิ ล็กทรอนิกส์ ค่าของกระแสไฟฟ้าและความตา่ งศักยไ์ หลได้คงท่ี 3. วงจรอเิ ล็กทรอนิกส์ สามารถเลอื กระบบได้สองระบบคือ สัญญาณอนาล๊อกและสัญญาณดจิ ติ อล ตามกระแสไฟฟ้า 4. วงจรอิเล็กทรอนิกส์ เป็นการควบคุมการไหลของกระแสไฟฟา้ ในวงจร โดยชิ้นสว่ นอิเลก็ ทรอนิกส์ ทาหนา้ ทค่ี วบคุม 11. ไดนาโมใช้หลักการอย่างไรในการผลติ กระแสไฟฟา้ (เสริมปัญญา 2558) 1.เกดิ จากขดลวดทองแดงพันรอบทา่ งแม่เหล็กทาให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟา้ 2. พันขดลวดทองแดงเพื่อให้สามารถหมนุ ตดั กับสนามแมเ่ หลก็ เกิดการเหนีย่ วนาสามารถทาใหเ้ กิด กระแสไฟฟา้ ได้ 3. มแี รงจากขดลวดกระทาต่อสนามแมเ่ หลก็ จึงทาใหส้ ามารถผลติ กระแสไฟฟ้าออกมาได้ 4. ไฟฟ้าเกดิ จากขดลวดและสนามแมเ่ หล็กไฟฟา้ มแี รงตา้ นต่อกนั ซ่งึ สามารถผลติ กระแสไฟฟ้าได้ 12. นาถ่านไฟฉายท่คี วามตา่ งศกั ย์ 1.5 โวลต์ มาต่อกับหลอดไฟ ซง่ึ มีความต้านทาน 5 โอหม์ จงหาว่า กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านหลอดไฟฟ้ามีกี่มลิ ลแิ อมแปร์ (ร.ร. เตรียมทหาร) 1. 0.3 2. 30 3. 300 4. 4.5 13. จากรปู จงหาวา่ ความต้านทานระหวา่ งจุด C และจุด B มคี า่ กโ่ี อหม์ (ร.ร. เตรียมทหาร) A 2Ω 3Ω 4Ω B 2Ω 3Ω 4Ω D 5. 15 C 3. 11 4Ω 2Ω 4. 13 1.7 2. 9
ชอื่ -สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... 14. จากรปู ถา้ มีกระแส 0.5 แอมแปร์ผ่านความตา้ นทาน 4 โอห์ม ความตา่ งศักยร์ ะหวา่ จุด C และจดุ D มีค่าก่ี โวลต์ 10Ω 6Ω 15Ω D B 1. 4 AC 2. 6 4Ω 3. 8 18Ω 4. 18 5. 20 8Ω 8Ω 15. พิจารณาการใชไ้ ฟฟา้ ต่อไปนี้ แล้วตอบคาถาม (O net, 58) ก. พดั ลมขนาด 50 วตั ต์ 2 เครือ่ งเปดิ เดือนละ 30 วนั วันละ 3 ชัว่ โมง ข. โทรทศั นข์ นาด 200 วัตต์ เปิดเดือนละ 20 วนั วนั ละ 20 ช่วั โมง ค. เตารีดขนาด 1000 วตั ต์ รีดผา้ เดอื นละ 4 ครั้ง คร้งั ละ 1 ชั่วโมง เครอื่ งใช้ไฟฟา้ ชนิดใดเปลืองพลังงานไฟฟ้ามากท่สี ุด และชนิดใดเปลืองพลงั งานไฟฟ้าน้อยทสี่ ดุ 1.เตารีด พดั ลม 2. เตารดี โทรทศั น์ 3. โทรทัศน์ พดั ลม 4. พัดลม เตารดี 16. พจิ ารณาลวดท่ีทาด้วยโลหะชนิดเดยี วกนั ทง้ั 3 เสน้ แล้วตอบคาถาม 1. ลวดเส้นท่ี 1 มีความตา้ ทานมากกวา่ ลวดเสน้ ที่ 2 2. ลวดเส้นที่ 1 มีความต้าทานนอ้ ยกว่าลวดเส้นท่ี 2 3. ลวดเสน้ ที่ 2 มคี วามต้าทานมากกวา่ ลวดเส้นท่ี 3 4. ลวดเสน้ ที่ 2 มคี วามต้าทานนอ้ ยกวา่ ลวดเสน้ ที่ 3 17. ขอใดอธบิ ายเก่ียวกบั การใชพลงั งานไฟฟาไดถูกตอง (TEDET, 2558) 1. ถาไฟฟาลัดวงจร ความตานทานทงั้ หมด จะนอยลง 2. ฟวสจะตองทาจากสารท่ีมีจดุ หลอมเหลวสูง 3. เคร่อื งซักผาจะใชไดหลังจากตอสายดินผาน ทอแกส เปนตน 4. หลอดไฟเรืองแสงหรือหลอดไฟชนิดมีไสจะมีพลงั งาน ทม่ี ีประสทิ ธิภาพมากกวาหลอด LED 5. เมอ่ื เลอื กใชสนิ คาประเภทพลังงานท่ีมีประสิทธิภาพ ํต่าจะสามารถประหยัดไฟฟาได
ชอื่ -สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... 18. ภาพแสดงวงจรไฟฟาท่ีเชอื่ มตอโพเทนชิโอมเิ ตอร โวลตมิเตอร แอมมิเตอรกบั ถานไฟฉาย และกราฟ แสดง กระแสไฟฟา I ทไ่ี หลผานแอมมเิ ตอร ณ ความตานทาน R ตาง ๆ ของโพเทนชิโอมิเตอร์ (TEDET, 2559) จากคาอธิบายท่กี าหนดให ขอใดอธิบายไดถกู ตอง ก. แรงเคล่อื นไฟฟ้าของถ่านไฟฉาย คือ 1.5 V ข. ความต้านทานภายในของถ่านไฟฉาย คือ 0.5 W 1. ก 2. ค 3. ก, ข ค. เมื่อ R = 1 W ค่าทอ่ี ่านได้จากของโวลต์มเิ ตอร์ คือ3 V 4 4. ข, ค 5. ก, ข, 19. มีวงจรไฟฟาทเ่ี ชื่อมตอดวงไฟ 3 ดวง กับถานไฟฉาย แบบอนุกรมดงั ตอไปนี้ เมื่อใชลวดตัวนามาตอระหวาง จดุ P และ Q บนวงจรไฟฟาดังภาพตอไปนี้ (TEDET, 2559) จากตัวเลือก ขอใดบางท่ีเปนการเปลีย่ นแปลงท่ีไมถกู ตอง 1.ความตางศักยไฟฟาระหวาง P และ Q เปน 0 2. ความสวางของดวงไฟ C ไมเปลย่ี นแปลง 3. ความสวางของดวงไฟ A สวางขน้ึ 4. กระแสไฟฟาท่ีไหลผานวงจรไฟฟาเพิ่มขึ้น 5. ความตางศักยไฟฟาทปี่ ลายท้งั สองขางของ ดวงไฟ B ไมเปล่ยี นแปลง
ชื่อ-สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 20. กราฟความสมั พนั ธของความตางศกั ยไฟฟากับกระแสไฟฟาท่ีใชกับลวดนโิ ครม a และ b ขอใดอธิบายไดถกู ตอง (TEDET, 2559) 1.ความชันของกราฟนี้คือความตานทาน 2. ความตานทานของ a คือ 0.02 W 3. เม่ือความตางศักยไฟฟาเทากัน กระแสไฟฟาจะไหลผานลวดนิโครม a มากกวา b 4. อตั ราสวนของความตานทานของ a : b คอื 1 : 2 5. ถาความยาวของลวดนิโครม a และ b เทากันพน้ื ทีห่ นาตัดของลวดนโิ ครม b จะใหญกวา 21. จากขั้นตอนการทดลองเพอื่ ทราบเก่ียวกบั สาเหตุท่คี วามตานทานไฟฟาเปลีย่ นแปลง (TEDET, 2559) (ก) เชอ่ื มตอวงจรไฟฟาดวยไสดินสอดงั ภาพ (ข) ทาใหจานวนของแบตเตอร่ีแหงคงที่และเปลยี่ นแปลง ความยาวของไสดนิ สอเพิม่ เปน 2 เซนตเิ มตร 4 เซนตเิ มตร และ 6 เซนติเมตร แลววดั ความตางศักย ไฟฟากบั กระแสไฟฟา (ค) ทาใหจานวนของแบตเตอร่แี หงและความยาวของ ไสดินสอคงท่ี และวางซอนไสดินสอ 1 ไส 2 ไส 3 ไส และ 4 ไส แลววัดความตางศกั ยไฟฟากับกระแส ไฟฟา ขอใดวเิ คราะหผลเกยี่ วกับการทดลองนี้ไดถูกตอง 1. (ข) คือ การทาความตางศักยไฟฟาใหคงที่ และ(ค) คือ การทาความตานทานใหคงที่ 2. ผลลัพธของ (ข) ความยาวของไสดินสอยง่ิ ยาวกระแสไฟฟายิ่งเพ่ิมขน้ึ 3. ผลลพั ธของ (ค) จานวนของไสดินสอยงิ่ มากกระแสไฟฟายิ่งเพ่มิ ข้นึ 4. ขน้ั ตอน (ข) คือ การเชื่อมตอแบบขนานของความตานทานและ (ค) คอื การเช่ือมตอแบบอนุกรม 5. สามารถทราบไดวาความยาวของไสดนิ สอย่งิ ยาวพนื้ ทีห่ นาตัดย่งิ มาก ความตานทานยง่ิ เพิม่ ขึน้
ช่ือ-สกลุ ........................................................................ม.3/…..เลขท.ี่ ..... 22. จากภาพเปนวิธีการทาใหดวงไฟ R1 สวางข้นึ กวาเดมิ (TEDET, 2559) จากคาอธบิ ายทก่ี าหนดให ขอใดถูกตองทงั้ หมด ก. นาหลอดไฟ R1 ออกไป ข. นาหลอดไฟ R3 ออกไป 1. ก, ข, ค 2. ก, ค, ง ค. นาหลอดไฟ R2, R3 ออกไป ง. เพ่มิ หลอดไฟทจ่ี ดุ a 1 ดวง และนาหลอด R3 ออก จ. เพิม่ หลอดไฟท่จี ดุ b 1 ดวง และนาหลอด R2 ออก ฉ. เพิ่มหลอดไฟที่จุด c 1 ดวง โวลต์ 3. ก, ค, จ 4. ข, ง, ฉ 5. ค, จ, ฉ 23. ความตานทาน R1 (20 W), R2 (30 W) และ R3 (40 W) ทาใหกระแสไฟฟาไหลผานในวงจรไฟฟาที่ เชือ่ มต่อกนั ดงั ภาพ (TEDET, 2559) จากตัวเลอื ก ขอใดบางท่ีไม่ถูกตอง 1. กระแสไฟฟาท่ีไหลผานแตละความตานทานคือ I1 : I2 : I3 = 6 : 4 : 3 2. ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายตัวตานทาน คือ V1 : V2 : V3 = 6 : 3 : 4 3. อตั ราสวนของปริมาณความรอนทเี่ กดิ ขน้ึ ในแตละตัวตานทานคือ Q1 : Q2 : Q3 = 6 : 4 : 3 4. ถาความตางศักยไฟฟาระหวางปลายของตวั ตานทาน ทง้ั หมดของวงจรไฟฟาเปน 2 เทาปรมิ าณ ความรอนทีค่ วามตานทาน R1 กจ็ ะเปน 2 เทา 5. จากความตางศกั ยไฟฟาระหวางปลายของตัวตานทานท้งั หมดของวงจรไฟฟา ถาปรมิ าณความรอน ทเี่ กดิ ที่ R1 เปน 2 เทา ปรมิ าณความรอนที่เกิด ที่ R2 จะเปน 2 เทาดวย
ชื่อ-สกุล........................................................................ม.3/…..เลขท.่ี ..... 24. จากการทดลองเพื่อตองการทราบปริมาณความรอน เม่ือใสลวดนิโครมลงในถวยสไตโรโฟมท่ีมีน้าบรรจุ อยู่ภายใน 100 กรัม และมีกระแสไฟฟาไหลผาน จากนัน้ วัดกระแสไฟฟาและการเปล่ียนแปลงของ อณุ หภมู ิใน ขณะทคี่ วามตานทานและความตางศักย ไฟฟาทีเ่ ปลี่ยนไปในระยะเวลา 5 นาที ไดผลลัพธดงั ตาราง (TEDET, 2559) ขอใดวเิ คราะหผลการทดลองน้ีไดถูกตอง 1. ความตานทานยง่ิ มาก ระดับความรอนยิ่งเพมิ่ ข้ึน 2. ความตางศักยไฟฟายิ่งมาก ระดับความร้อนยงิ่ ลดลง 3. กระแสไฟฟาย่งิ มาก ระดบั ความรอนย่งิ ลดลง 4. ความตางศักยไฟฟาและกระแสไฟฟาย่ิงมาก ระดับความรอนยงิ่ เพม่ิ ข้นึ 5. กระแสไฟฟาและความตานทานย่งิ มาก ระดบั ความรอนยิ่งลดลง 25. กระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านตัวตา้ นทาน R1 มีค่าเปน็ ก่ีแอมแปร์ I=3A 6 V R1 = 4 R2 1. 0.5 แอมแปร์ 2. 1 แอมแปร์ 3. 1.5 แอมแปร์ 4. 2 แอมแปร์ 5. 2.5 แอมแปร์
Search
Read the Text Version
- 1 - 39
Pages: