หนังสือ ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ pdf

หลักสูตรไฟฟ้าขั้นพื้นฐาน:
คุณรู้พื้นฐานของกระแสไฟฟ้าและช่างไฟฟ้าต้องการวัสดุอะไรบ้าง?
คุณรู้หรือไม่ว่าการเป็นช่างไฟฟ้าที่ดีต้องทำอย่างไรและบทบาทของช่างไฟฟ้าคืออะไร

เรียนรู้ว่าไฟฟ้าคือคำอธิบายที่ง่ายสำหรับเด็กประกอบวงจรและสิ่งอำนวยความสะดวกของคุณและเรียนรู้การใช้ไฟฟ้าในบ้านขั้นพื้นฐานที่บ้านและกฎระเบียบด้านไฟฟ้า

หลักสูตรเกี่ยวกับไฟล์ PDF ไฟฟ้าอุตสาหกรรมและเรียนรู้ฟรีทั้งหมดเกี่ยวกับไฟฟ้าในประเทศและอิเล็กทรอนิกส์
คุณจะรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับการติดตั้งระบบไฟฟ้าเช่นการเชื่อมต่อขั้วบวกขั้วลบหรือขั้วแม่เหล็กความร้อนการทำงานของตัว จำกัด ตัวสับเปลี่ยนปุ่มลัด ... ยังเป็นชนิดของกระแสแรงดันแอมป์สายดิน ...

เรียนรู้ไฟฟ้าที่อยู่อาศัยทีละขั้นตอนอย่างง่ายดายและปลอดภัย รวบรวมไดอะแกรมและวงจรของคุณโดยไม่ต้องมีความรู้มาก่อนและไม่มีความเสี่ยง ค้นหาทุกสิ่งด้วยไฟฟ้าออนไลน์และหลักสูตรอิเล็กทรอนิกส์ขั้นพื้นฐานนี้!

ดาวน์โหลดแอพนี้และเรียนรู้ไฟฟ้าได้อย่างง่ายดายตั้งแต่เริ่มต้น: กระแสไฟฟ้า, ไฟฟ้า, โรงไฟฟ้า, การคำนวณ, วงจร, กฎของโอห์มคืออะไร

หลักสูตรฟรีสำหรับผู้ที่สนใจเรียนรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าในบ้านเชิงพาณิชย์หรืออุตสาหกรรม
คู่มือเริ่มต้นใช้งาน PDF สำหรับการเริ่มต้นไฟฟ้าและวัสดุเพื่อเรียนรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์จากที่บ้าน

ฟรีหลักสูตรไฟฟ้าขั้นพื้นฐานที่เรียบง่ายเริ่มจากศูนย์วิดีโอที่มีทฤษฎีน้อยและกลไกไฟฟ้าที่คุณควรรู้
หากคุณต้องการแก้ไขข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าโดยไม่ต้องมีความรู้แล้วหลักสูตรไฟฟ้า pdf ฟรีในวิดีโอนี้เหมาะอย่างยิ่ง

คู่มือการใช้ไฟฟ้าขั้นพื้นฐาน pdf และวิธีการเรียนรู้ไฟฟ้าเชิงปฏิบัติขั้นตอนอุตสาหกรรมโดยเริ่มต้นขั้นตอน
การเรียนรู้ไฟฟ้าจากรอยขีดข่วนนั้นมีประโยชน์มากและค่อนข้างง่ายดังนั้นคุณต้องเรียนรู้ไฟฟ้าทั่วไปอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์

เรียนรู้พื้นฐานของไฟฟ้ารถยนต์อย่างปลอดภัยประกอบวงจรไฟฟ้าหลักการไฟฟ้าแม่เหล็กและวงจรไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าสำหรับผู้เริ่มต้นด้วยบทเรียนพื้นฐานและตัวอย่างที่ง่ายและปฏิบัติได้พร้อมกับทฤษฎีพื้นฐานและเรียนรู้วิธีการคำนวณและบำรุงรักษาการติดตั้งไฟฟ้าแรงดันต่ำ

หากคุณต้องการที่จะเรียนรู้ไฟฟ้าขั้นพื้นฐานจากบ้านหรือกระแสไฟฟ้าพื้นฐานจากระบบยานยนต์ดาวน์โหลดแอพนี้พร้อมวิดีโอเช่นกระแสไฟฟ้าอุตสาหกรรมง่ายโหมดออนไลน์

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า 164 คู่มอื ครูรายวิชาพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามท้ายกจิ กรรม 1. การออกแบบวงจรไฟฟา้ ในหอ้ ง ใช้การตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบใดบ้าง เพราะเหตุใด แนวคำตอบ ต่อหลอดไฟฟ้าทั้งหมดแบบขนาน เพราะเมื่อหลอดไฟฟ้าหลอดใดหลอดหนึ่งเสียหาย หลอด ทีเ่ หลือกย็ งั ใช้งานได้ โดยแต่ละหลอดจะต่อกบั สวติ ชแ์ บบอนกุ รมเพือ่ ควบคุมการปดิ เปดิ ของวงจรไฟฟา้ 2. การต่อหลอดไฟฟ้าที่อยู่เหนือเตียงนอนและอยู่เหนือโต๊ะทำงานโดยใช้สวิตช์ตัวเดียวกันต่อได้กี่แบบ แต่ละ แบบมีข้อดีหรือข้อจำกัดอยา่ งไร แนวคำตอบ ต่อได้ 2 แบบ คือ ต่อหลอดไฟฟ้าทัง้ สองหลอดให้ขนานกนั แล้วจึงต่ออนุกรมกับสวิตช์ โดยเมื่อกด สวิตช์ก็จะสามารถควบคุมการปิดเปิดหลอดไฟฟ้าทั้งสองหลอดพร้อมกัน ซึ่งมีข้อดีคือถ้าหลอดไฟฟ้าหลอดใด หลอดหนึง่ เสยี หาย หลอดทเี่ หลือกย็ ังใชง้ านได้ หรอื ต่อหลอดไฟฟา้ ท้ังสองหลอดและสวิตช์แบบอนุกรมกัน โดย เมื่อกดสวิตช์ก็จะควบคุมการปิดเปิดหลอดไฟฟ้าทั้งสองหลอดได้เช่นกัน แต่มีข้อจำกัดคือถ้าหลอดไฟฟ้า หลอดใดหลอดหนึง่ เสียหาย หลอดทีเ่ หลอื จะไม่ทำงาน สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

165 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คู่มือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยแบบฝกึ หัดท้ายบทที่ 1 1. จากภาพวงจรไฟฟ้า ถ้าต้องการวัดค่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้า ก ควรนำสายขั้วบวกและขั้วลบของ แอมมิเตอรไ์ ปต่ออยา่ งไร เขยี นแผนภาพการต่อแอมมเิ ตอร์ * ก ข แนวคำตอบ ถ้าต้องการวัดกระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้า ก ควรนำแอมมิเตอร์ไปต่อแบบอนุกรมกับหลอดไฟฟ้า ก เพอื่ วดั กระแสไฟฟ้าท่ีเขา้ หลอดไฟฟ้า ก หรือเพอ่ื วดั กระแสไฟฟา้ ทอี่ อกจากหลอดไฟฟา้ ก ก็ได้ โดยตอ้ งต่อขวั้ บวกของ แอมมิเตอร์เข้าทางขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าและต่อขั้วลบของแอมมิเตอร์เข้าทางขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า แผนภาพการตอ่ แอมมิเตอร์เปน็ ดงั ภาพ หรอื สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า 166 ค่มู อื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 2. จากภาพวงจรไฟฟ้า ถ้าต้องการวัดค่าความต่างศักยไ์ ฟฟา้ คร่อมหลอดไฟฟา้ ข ควรนำสายขั้วบวกและขว้ั ลบของ โวลต์มิเตอรไ์ ปตอ่ อย่างไร เขยี นแผนภาพแสดงการต่อโวลต์มิเตอร์ * กข แนวคำตอบ ถ้าต้องการวัดความต่างศักย์ไฟฟา้ คร่อมหลอดไฟฟา้ ข ควรนำโวลต์มิเตอร์ไปต่อขนานกบั หลอดไฟฟ้า ข โดย ต้องต่อขั้วบวกของโวลต์มิเตอร์เข้าทางขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าและต่อขั้วลบของโวลต์มิเตอร์เข้าทางขั้วลบของ แหลง่ กำเนดิ ไฟฟ้า แผนภาพการต่อโวลตม์ เิ ตอรเ์ ปน็ ดังภาพ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

167 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า ค่มู ือครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 3. เมื่อต่อแอมมิเตอร์เข้าในวงจรไฟฟ้าโดยใช้ขั้วบวกที่รองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดของแอมมิเตอร์เป็น 5 แอมแปร์ เขม็ ของแอมมเิ ตอร์ชด้ี ังภาพ ค่าทอ่ี ่านได้เป็นเท่าใด * แนวคำตอบ ทขี่ ว้ั บวกเปน็ 5 A จะได้ว่าระยะห่างระหวา่ งขีดหรือระยะ 1 ชอ่ งของแถวดา้ นบนซ่ึงมีท้ังหมด 50 ช่อง มี ค่าเท่ากับ (5 A)/(50 ช่อง) = 0.1 A จากภาพจะเห็นว่าเข็มของแอมมิเตอร์ชี้ที่ช่องที่ 12 ดังนั้นค่ากระแสไฟฟ้าที่อ่าน ได้จะเท่ากบั 12 × 0.1 A = 1.20 A 4. เมื่อต่อโวลต์มิเตอร์ระหว่างอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยใช้ขั้วบวกที่รองรับความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุดของโวลต์มิเตอร์เป็น 15 โวลต์ เข็มของโวลต์มิเตอร์ช้ีดงั ภาพ คา่ ทีอ่ ่านได้เป็นเท่าใด * แนวคำตอบ ที่ขั้วบวกเป็น 15 V จะได้ว่าระยะห่างระหว่างขีดหรือระยะ 1 ช่อง จากทั้งหมด 30 ช่อง มีค่าเท่ากับ (15 V)/(30 ช่อง) = 0.5 V จากภาพ เข็มของโวลต์มิเตอร์ชี้ที่ประมาณช่องที่ 9 ดังนั้นค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่อ่านได้ จะเท่ากบั 9 × 0.5 V = 4.5 V สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 168 คมู่ อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 5. วงจรไฟฟ้าหนึ่งต่อกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้า 300 โอห์ม และมีกระแสไฟฟ้าผ่าน 0.04 แอมแปร์ คา่ ความต่างศักยไ์ ฟฟ้าครอ่ มอปุ กรณ์ไฟฟ้านเี้ ป็นเท่าใด * แนวคำตอบ จากโจทย์ ความต้านทานไฟฟา้ R = 300 Ω กระแสไฟฟา้ I = 0.04 A หาความต่างศักยไ์ ฟฟา้ ได้จากความสัมพนั ธ์ V = IR V = (0.04 A)(300 Ω) V = 12 V ดังนนั้ ความต่างศกั ยไ์ ฟฟา้ ครอ่ มอปุ กรณ์ไฟฟา้ เท่ากบั 12 โวลต์ 6. วงจรไฟฟ้าอย่างง่ายประกอบด้วยหลอดไฟฟ้า 6 โวลต์ ถ่านไฟฉาย 3 โวลต์ และสวิตช์ ถ้าวัดค่ากระแสไฟฟ้าท่ี ผา่ นหลอดไฟฟ้าน้ีไดเ้ ท่ากบั 280 มิลลแิ อมแปร์ และวัดความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟา้ ได้เท่ากบั 2.1 โวลต์ ความตา้ นทานไฟฟา้ ของหลอดไฟฟา้ น้เี ป็นเทา่ ใด * แนวคำตอบ จากโจทย์ กระแสไฟฟา้ ทผ่ี า่ นหลอดไฟฟ้า I = 0.28 A และความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าครอ่ มหลอดไฟฟา้ V = 2.1 V หาความต้านทานไฟฟ้าได้จากความสัมพันธ์ V = IR R = V/I R = (2.1 V)/(0.28 A) R = 7.5 Ω ดงั นน้ั ความต้านทานไฟฟ้าของหลอดไฟฟา้ เท่ากบั 7.5 โอห์ม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

169 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ คู่มอื ครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 7. ลวดตัวนำเส้นหนึ่งวัดค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าได้ดังกราฟ ค่าความต้านทานไฟฟ้าของลวดตัวนำ นมี้ คี า่ เป็นเทา่ ใด ** แนวคำตอบ จากความสัมพันธ์ V = IR ความต้านทานไฟฟ้า R คืออัตราส่วนระหว่าง V/I จากกราฟ จะไดว้ า่ ถ้าใชค้ า่ ความตา่ งศักย์ไฟฟา้ เทา่ กบั 2.7 โวลต์ กระแสไฟฟ้า 0.018 แอมแปร์ R = (2.7 V)/(0.018 A) R = 150 Ω หรือ ถา้ ใช้คา่ ความต่างศกั ย์ไฟฟ้าเทา่ กับ 3.6 โวลต์ กระแสไฟฟ้า 0.024 แอมแปร์ R = (3.6 V)/(0.024 A) R = 150 Ω หรอื ถา้ ใช้ค่าความต่างศักย์ไฟฟา้ เท่ากับ 5.4 โวลต์ กระแสไฟฟา้ 0.036 แอมแปร์ R = (5.4 V)/(0.036 A) R = 150 Ω ดังนัน้ ความต้านทานไฟฟ้าของตวั ตา้ นทานไฟฟา้ น้เี ท่ากบั 150 โอห์ม สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า 170 คู่มือครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 8. จากภาพวงจรไฟฟ้า สามารถเขียนแผนภาพวงจรไฟฟา้ ได้อยา่ งไร * แนวคำตอบ 9. จากภาพวงจรไฟฟ้า ถา้ ความต่างศกั ย์ไฟฟา้ คร่อมหลอดไฟฟา้ A เป็น 2.2 โวลต์ ความต่างศักย์ไฟฟา้ คร่อมหลอด ไฟฟ้า B เป็น 2.5 โวลต์ และความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟ้าทั้งสามหลอดเป็น 7.0 โวลต์ ความต่าง ศักย์ไฟฟา้ คร่อมหลอดไฟฟา้ C เป็นเทา่ ใด * AB C แนวคำตอบ จากภาพ หลอดไฟฟ้าต่อกันแบบอนุกรม ความต่างศักย์ไฟฟ้าของหลอดไฟฟ้า A B และ C รวมกัน จะเท่ากับความตา่ งศกั ย์ไฟฟ้ารวม 7.0 โวลต์ ดงั นนั้ ความต่างศักย์ไฟฟา้ ครอ่ มหลอดไฟฟา้ C หาไดจ้ าก VA + VB + VC = Vรวม VC = Vรวม – VA – VB VC = 7.0 V – 2.2 V – 2.5 V VC = 2.3 V ดงั น้ัน ความตา่ งศกั ย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟา้ C เทา่ กบั 2.3 โวลต์ สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

171 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คู่มอื ครูรายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 10. จากภาพวงจรไฟฟ้า ถ้าความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟ้า ก เป็น 6 โวลต์ กระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้า ข เป็น 0.4 แอมแปร์ และกระแสไฟฟ้าที่ผ่านสวิตช์เป็น 1.0 แอมแปร์ กระแสไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้า ก และ ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟ้าท่ีครอ่ มหลอดไฟฟา้ ข เปน็ เท่าใด ** ขก แนวคำตอบ จากภาพ หลอดไฟฟ้าตอ่ กนั แบบขนาน สำหรบั วงจรไฟฟา้ แบบขนาน ความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ คร่อมหลอดไฟฟา้ ก และ ข เทา่ กัน และเท่ากบั 6 โวลต์ ดังน้ัน ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟา้ ข เปน็ 6 โวลต์ สำหรับวงจรไฟฟ้าแบบขนาน กระแสไฟฟ้าที่ผา่ นหลอดไฟฟ้าแตล่ ะหลอดรวมกัน จะเท่ากับกระแสไฟฟ้ารวม ของท้งั วงจร ซง่ึ กระแสไฟฟ้าทผ่ี ่านหลอดไฟฟ้า ข เปน็ 0.4 แอมแปร์ และกระแสไฟฟา้ รวมเปน็ 1.0 แอมแปร์ ดังนน้ั ค่ากระแสไฟฟ้าท่ีผา่ นหลอดไฟฟา้ ก เป็น 1.0 – 0.4 = 0.6 แอมแปร์ สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 2 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ 172 คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ไฟฟา้ ในชวี ิตประจำวนั สาระสำคญั พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในหนึ่งหน่วยเวลา เรียกว่า กำลังไฟฟ้า มีหน่วยในระบบ SI เป็น จูลต่อวินาที หรือวัตต์ โดยพลังงานไฟฟ้าที่เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้คำนวณได้จากผลคูณระหว่างกำลังไฟฟ้าของเคร่ืองใช้ไฟฟ้ากับเวลาที่ใช้ ซึ่งสามารถ นำมาคำนวณค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายในแต่ละเดือนได้ โดยค่าไฟฟ้าจะคิดจากพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมดในราคาต่อหน่วยหรือ เรยี กว่า ค่าไฟฟ้าฐาน นอกจากนี้ยงั รวมคา่ บริการรายเดอื น คา่ ไฟฟา้ ผนั แปร และภาษีมลู ค่าเพิ่มเข้าไปด้วย การเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ถูกต้อง ปลอดภัย และประหยัดค่าใช้จ่ายสามารถทำได้โดยเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า ใหถ้ กู ต้องกับคา่ ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟ้าทรี่ ะบไุ วบ้ นเครือ่ งใช้ไฟฟา้ และค่ากำลงั ไฟฟา้ ทเ่ี หมาะสมกับการใช้งาน และควรใชง้ าน อย่างถูกวิธี เครื่องใช้ไฟฟ้าจะมีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อยู่ในวงจรไฟฟ้า เช่น ตัวต้านทาน ไดโอด ตัวเก็บประจุ และ ทรานซิสเตอร์ โดยตัวต้านทานทำหน้าที่ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้า ไดโอดทำหน้าที่ให้กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านทาง เดียว ตัวเก็บประจุทำหน้าที่เก็บและคายประจุไฟฟ้า และทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่เป็นสวิตช์อัตโนมัติปิด หรือเปิด วงจรไฟฟ้าและควบคมุ ปรมิ าณกระแสไฟฟา้ ในการตอ่ วงจรไฟฟ้าต้องเลือกใชช้ ้ินสว่ นอเิ ล็กทรอนิกสใ์ ห้เหมาะสมกบั หน้าท่ี ของชิน้ ส่วนน้นั และตอ่ วงจรไฟฟ้าใหถ้ ูกต้องเพ่ือให้วงจรไฟฟา้ ทำงานได้ตามความตอ้ งการ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

173 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า คู่มือครรู ายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี จุดประสงคข์ องบทเรียน เมื่อเรยี นจบบทนี้แล้ว นักเรยี นจะสามารถทำส่งิ ต่อไปนี้ได้ 1. อธิบายและคำนวณพลังงานไฟฟา้ โดยใช้สมการ W = Pt 2. คำนวณค่าไฟฟา้ ของเครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้าในบ้าน 3. นำเสนอวธิ ีการใช้เคร่ืองใช้ไฟฟา้ อยา่ งประหยดั และปลอดภัย 4. บรรยายการทำงานของชน้ิ ส่วนอเิ ล็กทรอนิกส์ในวงจรไฟฟ้า 5. เขียนแผนภาพและตอ่ ชนิ้ ส่วนอิเล็กทรอนกิ สใ์ นวงจรไฟฟ้าใหท้ ำงานได้ตามต้องการ สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า 174 คู่มอื ครรู ายวิชาพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ภาพรวมการจดั กิจกรรมการเรยี นรู้ จดุ ประสงค์ แนวความคิดตอ่ เนอ่ื ง กจิ กรรม รายการประเมนิ การเรยี นร้ขู องบทเรียน 1. อธบิ ายและคำนวณ 1. อธิบายและคำนวณ 1. พลงั งานไฟฟา้ ท่ีใชใ้ นหนึง่ หน่วย พลงั งานไฟฟ้าของ เครอ่ื งใช้ไฟฟ้าโดยใช้ พลงั งานไฟฟ้าโดยใช้ เวลา เรยี กวา่ กำลังไฟฟา้ ตาม สมการ W = Pt สมการ W = Pt ความสัมพันธ์ ซง่ึ 1. คำนวณคา่ ไฟฟา้ ของ เครอ่ื งใช้ไฟฟา้ ในบา้ น กำลังไฟฟ้ามหี นว่ ยเปน็ จูลต่อวินาที 2. วางแผนการใช้ หรือวัตต์ เครอ่ื งใช้ไฟฟา้ ในบา้ น อย่างถูกต้อง 2. พลงั งานไฟฟา้ ท่ีเครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าใช้หา ประหยดั และ ปลอดภยั ได้จากผลคูณระหวา่ งกำลังไฟฟ้า 3. เปรียบเทียบคา่ ไฟฟ้า ของเครื่องใชไ้ ฟฟา้ กับเวลาที่ใช้ตาม ก่อนและหลังปฏบิ ัติ เพื่อการประหยดั สมการ W = Pt พลงั งานไฟฟา้ 2. คำนวณค่าไฟฟ้าของ 1. ค่าไฟฟ้าในบา้ นหาได้จากพลังงาน กจิ กรรมที่ 6.6 4. นำเสนอวิธีการใช้ เครอ่ื งใช้ไฟฟา้ อยา่ ง เครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าในบา้ น ไฟฟ้าทง้ั หมดที่ใช้ โดยคำนวณจาก ใช้เครอื่ งใช้ไฟฟ้า ประหยัดและ ปลอดภัย 3. นำเสนอวธิ กี ารใช้ ราคาต่อหน่วย ซึง่ จะเป็นคา่ ไฟฟ้าฐาน อย่างประหยดั และ เครื่องใชไ้ ฟฟา้ อย่าง 2. คา่ ไฟฟ้าท่ีตอ้ งจ่ายในแตล่ ะเดอื นหา ปลอดภยั ได้อย่างไร ประหยัดและ ไดจ้ ากผลรวมของค่าไฟฟา้ ฐาน ปลอดภยั คา่ บรกิ ารรายเดือน ค่าไฟฟ้า ผนั แปร และภาษีมูลคา่ เพ่มิ 3. การเลอื กใชเ้ ครื่องใช้ไฟฟา้ ต้อง เลอื กใชใ้ หต้ รงกับค่าความต่างศักย์ ไฟฟา้ ที่ระบไุ วบ้ นเครื่องใชไ้ ฟฟา้ เพอื่ ความปลอดภัย 4. การเลือกใชเ้ คร่ืองใช้ไฟฟ้าต้อง เลือกใชเ้ คร่ืองใช้ไฟฟา้ ท่ีมี กำลงั ไฟฟา้ ใหเ้ หมาะสมกับการ ใชง้ านเพ่อื ความประหยดั 5. การใช้เคร่อื งใช้ไฟฟา้ ตอ้ งใช้ เครือ่ งใชไ้ ฟฟา้ ใหถ้ กู วิธีเพ่อื ความ ปลอดภัย สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

175 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ ค่มู อื ครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี จุดประสงค์ แนวความคิดตอ่ เนื่อง กจิ กรรม รายการประเมนิ การเรยี นรู้ของบทเรยี น 1. สังเกตและบรรยาย 4. บรรยายการทำงาน 1. เครือ่ งใช้ไฟฟ้ามวี งจรไฟฟ้าซ่งึ หนา้ ท่ขี องตวั ตา้ นทาน ในวงจรไฟฟา้ ของชิ้นสว่ น ประกอบดว้ ยชิน้ สว่ นอเิ ล็กทรอนิกส์ 2. ตอ่ ตัวตา้ นทานใน อเิ ล็กทรอนกิ สใ์ น 2. ช้นิ ส่วนอิเลก็ ทรอนกิ สเ์ ปน็ ชนิ้ ส่วนท่ี วงจรไฟฟ้าเพื่อให้ วงจรทำงานไดต้ าม วงจรไฟฟ้า มหี น้าท่ีควบคมุ การเคลอื่ นทขี่ อง ตอ้ งการ 5. เขยี นแผนภาพและ กระแสไฟฟา้ ในวงจรไฟฟ้า 3. เขยี นแผนภาพแสดง การต่อตวั ตา้ นทานใน ตอ่ ช้ินส่วน 3. การตอ่ วงจรไฟฟ้าต้องเลือกใช้ วงจรไฟฟา้ อิเลก็ ทรอนิกสใ์ น ชิ้นสว่ นอิเลก็ ทรอนกิ ส์ให้เหมาะสม 1. สังเกตและบรรยาย การทำงานของไดโอด วงจรไฟฟ้าให้ทำงาน ตามหนา้ ที่ของชิ้นส่วนน้นั และต่อ ในวงจรไฟฟา้ ไดต้ ามต้องการ วงจรไฟฟ้าให้ถูกต้อง วงจรไฟฟา้ จึง 2. ต่อไดโอดใน วงจรไฟฟา้ เพื่อให้ ทำงานได้ตามตอ้ งการ วงจรทำงานไดต้ าม ต้องการ 4. ชิ้นส่วนอเิ ล็กทรอนิกส์มีหลายชนดิ กจิ กรรมที่ 6.7 3. เขียนแผนภาพแสดง ซ่ึงชิ้นส่วนอิเลก็ ทรอนิกสพ์ ้ืนฐานที่ ตัวต้านทานมีหน้าท่ี การต่อไดโอดใน วงจรไฟฟา้ สำคญั เช่น ตัวต้านทาน ไดโอด อะไร ตวั เกบ็ ประจุ และทรานซิสเตอร์ โดยแต่ละชิ้นสว่ นจะควบคุมการ เคลอื่ นทข่ี องกระแสไฟฟ้าใน วงจรไฟฟา้ ท่ีแตกตา่ งกนั ตามหนา้ ท่ี ของช้นิ ส่วนอิเลก็ ทรอนิกสน์ นั้ ๆ 5. ตัวต้านทานทำหน้าทีค่ วบคุม ปรมิ าณกระแสไฟฟา้ 6. ไดโอดทำหน้าทใี่ หก้ ระแสไฟฟา้ กจิ กรรมที่ 6.8 เคล่ือนที่ผ่านทางเดยี ว ไดโอดมหี นา้ ที่อะไร สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า 176 คมู่ อื ครูรายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี จุดประสงค์ แนวความคิดต่อเนื่อง กิจกรรม รายการประเมนิ การเรียนรู้ของบทเรียน 7. ตัวเก็บประจทุ ำหน้าท่ีเก็บและคาย กิจกรรมที่ 6.9 ตวั เกบ็ ประจุมหี น้าท่ี 1. สังเกตและบรรยาย ประจุไฟฟ้า ซ่ึงความสามารถในการ อย่างไร หน้าที่ของตัวเก็บ เกบ็ และคายประจุไฟฟ้า เรยี กวา่ ประจใุ นวงจรไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า มีหนว่ ยเป็นฟารัด กิจกรรมท่ี 6.10 ทรานซสิ เตอรม์ ี 2. ต่อตวั เกบ็ ประจุใน 8. ทรานซิสเตอร์ทำหน้าทเ่ี ปน็ สวิตช์ หนา้ ทอ่ี ะไร วงจรไฟฟ้าเพอ่ื ให้ อตั โนมัติปดิ หรือเปิดวงจรไฟฟา้ วงจรทำงานไดต้ าม และควบคมุ ปรมิ าณกระแสไฟฟา้ กจิ กรรมทา้ ยบท ตอ้ งการ Smart Farming ทำ 9. การประยกุ ตใ์ ชค้ วามรู้เกยี่ วกับ ได้อย่างไร 3. เขยี นแผนภาพแสดง หน้าทข่ี องชน้ิ สว่ นอิเลก็ ทรอนิกส์ การตอ่ ตัวเก็บประจุ และการตอ่ วงจรไฟฟ้าเพือ่ ในวงจรไฟฟา้ แก้ปญั หา 1. สังเกตและบรรยาย หนา้ ท่ีของ ทรานซสิ เตอรใ์ น วงจรไฟฟ้า 2. ตอ่ ทรานซิสเตอร์ใน วงจรไฟฟา้ เพ่อื ให้ วงจรทำงานได้ตาม ต้องการ 3. เขียนแผนภาพแสดง การต่อทรานซิสเตอร์ ในวงจรไฟฟ้า 1. สรา้ งช้ินงานโดย ประยกุ ตใ์ ชค้ วามรู้ เรื่องการต่อวงจร ไฟฟา้ และหนา้ ท่ี ของช้ินสว่ น อเิ ล็กทรอนกิ ส์ เพ่ือ แก้ปญั หาใน สถานการณ์ทก่ี ำหนด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

177 หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ ค่มู ือครูรายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์และทกั ษะแหง่ ศตวรรษที่ 21 ที่ควรจะได้จากบทเรยี น ทกั ษะ เรอื่ งท่ี 1 2 ทา้ ยบท ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ การสังเกต   การวดั  การจำแนกประเภท การหาความสมั พันธร์ ะหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา  การใช้จำนวน  การจัดกระทำและส่ือความหมายข้อมูล  การลงความเห็นจากขอ้ มูล การพยากรณ์  การต้ังสมมตฐิ าน  การกำหนดนยิ ามเชิงปฏบิ ัติการ การกำหนดและควบคุมตัวแปร  การทดลอง  การตคี วามหมายขอ้ มูลและลงขอ้ สรปุ   การสรา้ งแบบจำลอง ทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21  ด้านการคดิ อยา่ งมีวจิ ารณญาณและการแก้ปญั หา  ดา้ นการสื่อสาร สารสนเทศและการรเู้ ท่าทนั ส่อื   ด้านความร่วมมือ การทำงานเปน็ ทมี และภาวะผู้นำ ดา้ นการสร้างสรรคแ์ ละนวัตกรรม ดา้ นคอมพวิ เตอรแ์ ละเทคโนโลยสี ารสนเทศและการส่อื สาร ดา้ นการทำงาน การเรยี นรู้ และการพ่งึ ตนเอง สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า 178 คูม่ ือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี การนำเขา้ สหู่ น่วยการเรียนรู้ ครดู ำเนินการดังนี้ 1. กระตุ้นความสนใจของนักเรียนเพื่อนำเข้าสู่บทที่ 2 ไฟฟ้าใน ชวี ิตประจำวัน โดยอาจใช้คำถามดงั น้ี • นักเรียนรู้จักสมาร์ตโฮมหรือไม่ (นักเรียนตอบตามความ เข้าใจของตนเอง) • นักเรียนคิดว่าสมาร์ตโฮมเป็นอย่างไร (นักเรียนตอบตาม ความเขา้ ใจของตนเอง) 2. ให้นักเรียนสังเกตภาพนำบทเกี่ยวกับสมาร์ตโฮมหรือบ้านอัจฉริยะ หรืออาจใช้สื่อวีดิทัศน์ (https://youtu.be/nnkxsJkEQOA) พร้อม ทั้งอ่านเนื้อหานำบทและร่วมกันอภิปรายโดยอาจใช้คำถาม ดงั ต่อไปน้ี • สมาร์ตโฮมหรอื บา้ นอัจฉรยิ ะเปน็ อย่างไร (สมาร์ตโฮมเป็น บ้านที่นำเทคโนโลยีเข้ามาใช้เพื่อความสะดวกสบาย ความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สิน การประหยัด พลงั งาน และการดแู ลสขุ ภาพ) • เทคโนโลยีท่ีใช้ในสมาร์ตโฮมชว่ ยให้เกิดประโยชน์ตอ่ ผู้ใช้อย่างไรบา้ ง (ระบบไฟฟ้าอัตโนมตั ิช่วยให้ประหยดั พลงั งาน ไฟฟ้า ระบบสือ่ สารทางไกลช่วยอำนวยความสะดวกสบายให้กบั ผู้อยอู่ าศัย) • นักเรียนคิดว่าค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในสมาร์ตโฮมจะมากกว่าหรือน้อยกว่าบ้านปกติทั่วไปเพราะเหตุใด (นักเรียน ตอบตามความเขา้ ใจของตนเอง) ความรเู้ พ่มิ เตมิ สำหรับครู สมารต์ โฮมเปน็ บ้านที่นำเทคโนโลยีเขา้ มาใช้เพอื่ ตอบสนองความต้องการของผู้อยอู่ าศยั 4 ดา้ นคือ ความสะดวกสบาย ความปลอดภัย ในชีวิตและทรัพย์สิน การประหยัดพลังงาน และการดูแลสุขภาพของผู้อยู่อาศัย เช่น ระบบควบคุมแสงสว่าง ระบบควบคุมอุณหภูมิ ระบบรักษาความปลอดภัย ระบบความบันเทิง โดยแต่ละระบบประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วนคือ อุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้าท่ี สามารถเช่อื มโยงกันได้ ระบบเครือข่ายทใ่ี ช้เชอื่ มตอ่ อปุ กรณ์และเครื่องใชไ้ ฟฟา้ เข้าดว้ ยกันแบบไรส้ ายหรอื ผ่านการเดนิ สาย และระบบ ควบคุมหลกั ซึ่งเป็นเสมือนสะพานเชือ่ มระหว่างเทคโนโลยที ี่แตกต่างกันภายในอุปกรณแ์ ละเคร่ืองใชไ้ ฟฟ้า เพื่อรับคำส่ังท้ังภายในและ ภายนอกบ้านหรอื ควบคุมการทำงานได้จากระยะไกลผ่านสมารต์ โฟนหรืออปุ กรณอ์ นื่ ๆ ทมี่ า : https://www.arm.co.th/Knowledge.aspx?id=2 https://www.studio7thailand.com/how-to/smarthome/ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

179 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คมู่ อื ครูรายวิชาพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 3. ให้นักเรียนอ่านคำถามนำบท จุดประสงค์ของบทเรียน และอภิปรายร่วมกันเพื่อให้ทราบขอบเขตเนื้อหาในบทเรียน รวมทั้งเป้าหมายการเรียนรู้ในบทเรียน (นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับกำลังไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้า การคำนวณค่าไฟฟ้า ของเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน การเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าท่ีประหยัดและปลอดภัย และหน้าที่ของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ในวงจรไฟฟา้ ) สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 180 คมู่ อื ครูรายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เรือ่ งท่ี 1 พลังงานไฟฟ้า แนวการจัดการเรยี นรู้ ครดู ำเนนิ การดงั น้ี 1. ให้นักเรียนสังเกตภาพนำเร่ือง อ่านเน้อื หานำเรอ่ื ง และร่วมกัน อภิปรายโดยอาจใชค้ ำถามดงั น้ี • จากภาพ แหล่งพลังงานใดที่ใช้เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า (พลงั งานน้ำจากเขื่อน) • พลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าสามารถส่งมาถึงผู้ใช้ได้อย่างไร (พลงั งานไฟฟ้าจากโรงไฟฟา้ สง่ มาถงึ บา้ นของเราผ่านระบบ สายส่งไปยังสถานีย่อยที่มีการแปลงความต่างศักย์ไฟฟ้า หรอื แรงดันไฟฟ้าให้สูงข้ึนหรือลดลง) • นักเรียนคิดว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านแต่ละชนิดใช้พลังงาน ไฟฟ้าแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร (นักเรียนตอบตามความ เขา้ ใจของตนเอง) 2. ให้นักเรียนอ่านคำสำคัญ ทำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียนเพื่อประเมินความรู้พื้นฐานของนักเรียนเกี่ยวกับ กำลังและการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า จากนั้นร่วมกันอภิปรายเพื่อให้ได้คำตอบที่ถูกต้อง หากพบว่านักเรียนยังมี ความรู้พื้นฐานไม่ถูกต้อง ครูควรทบทวนหรือแก้ไขความเข้าใจคลาดเคลื่อนของนักเรียนเพื่อให้นักเรียนมีความรู้ พ้นื ฐานเกย่ี วกับกำลังและการเปลย่ี นพลังงานไฟฟา้ ที่ถูกตอ้ งและเพยี งพอท่ีจะเรียนรเู้ รอ่ื งพลงั งานไฟฟ้าตอ่ ไป ความรู้เพิ่มเตมิ สำหรบั ครู พลังงานเป็นปริมาณที่แสดงถึงความสามารถในการทำงาน โดยพลังงานมีหลายแบบตามลักษณะที่ปรากฏหรือการนำไปใช้งาน เช่น พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน พลังงานเสียง พลังงานแสง พลังงานเคมี พลังงานกล ซึ่งพลังงานกลเป็นผลรวมของพลังงานจลน์และ พลังงานศักย์ เช่น พลังงานศักย์โน้มถ่วง โดยพลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นพลังงานของวัตถุที่อยู่ภายใต้สนามโน้มถ่วงซึ่งจะมีค่ามากหรือ นอ้ ยขน้ึ อยกู่ บั มวลและความสูงของวัตถจุ ากระดับอา้ งอิง ส่วนพลังงานจลน์เปน็ พลังงานที่มีอยู่ในวตั ถทุ ี่กำลังเคลือ่ นทซ่ี ึง่ จะมีคา่ มากหรือ น้อยขึ้นอยู่กับมวลและอัตราเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุ พลังงานศักย์โน้มถ่วงและพลังงานจลน์ของวัตถุมีความสัมพันธ์กัน โดยเมื่อ ปล่อยวัตถุให้ตกอิสระถ้าไม่คิดแรงต้านอากาศ วัตถุจะมีพลังงานศักย์โน้มถ่วงลดลงตามระดับความสูงที่ลดลงแต่จะมีพลังงานจลน์ เพิ่มขึ้น โดยพลังงานศักย์โน้มถ่วงที่ลดลงจะเปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์ของวัตถุที่เพิ่มขึ้น ทำให้พลังงานกลในทุก ๆ ตำแหน่งมีค่าคงตวั เสมอซึ่งเป็นไปตามกฎการอนุรกั ษ์พลงั งานกล นอกจากนี้พลังงานกลและพลังงานอื่น ๆ ยังสามารถเปลี่ยนกลับไปมาได้ในระบบเดียวกันหรือถ่ายโอนไปยังระบบอื่นได้ ซึ่งเป็นไปตาม กฎการอนุรักษ์พลังงาน กล่าวคือ พลังงานเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำให้สูญหายหรือสร้างขึ้นใหม่ แต่สามารถเปลี่ยนพลังงานจากพลังงาน หนึ่งที่มีในวัตถุนั้นให้เป็นพลังงานอื่น ๆ หรือถ่ายโอนพลังงานจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งได้โดยยังคงเป็นพลังงานแบบเดิม ทั้งนี้เรา ใช้ประโยชน์ของการถ่ายโอนพลังงานและการเปล่ียนพลังงาน เช่น การใช้ประโยชน์จากพลังงานจากลมมาหมุนกังหันลมเพื่อผลิต กระแสไฟฟา้ ซึ่งลมทม่ี อี ตั ราเร็วคา่ หนงึ่ จะมีพลังงานจลน์ เม่อื ลมกระทบกับใบพดั ของกงั หนั ลมจะถา่ ยโอนพลังงานจลน์ไปส่ใู บพดั ทำให้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

181 หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ คู่มือครูรายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ความรู้เพิ่มเตมิ สำหรบั ครู ใบพัดหมุน ใบพัดของกังหันลมจึงมีพลังงานจลน์แล้วถ่ายโอนพลังงานจลน์ไปสู่แกนเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำให้แกนของเครื่อง กำเนดิ ไฟฟา้ หมนุ ตามไปด้วย และเคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ ก็จะทำหนา้ ทเ่ี ปล่ยี นพลังงานจลน์ไปเปน็ พลังงานไฟฟ้า กำลัง เป็นสิ่งที่บอกปริมาณงานที่ทำได้ในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นจูลต่อวินาที หรือวัตต์ เช่น เครื่องยนต์ที่ระบุกำลังไว้ 1 กิโลวัตต์ หมายความว่า เครอื่ งยนตน์ ท้ี ำใหเ้ ครอ่ื งจักรทำงานได้ 1,000 จลู ในเวลา 1 วินาที เฉลยทบทวนความรู้ก่อนเรียน เขยี นเครือ่ งหมาย  หนา้ ขอ้ ความทีถ่ กู ตอ้ ง และเขียนเคร่อื งหมาย × หนา้ ขอ้ ความทไ่ี มถ่ ูกตอ้ ง  1. เครื่องซักผา้ เปลีย่ นพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลังงานจลน์ ถูกต้อง เพราะเครื่องซักผ้าเป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานจลน์ให้แก่มอเตอร์เพื่อทำให้ ถังซกั ผา้ หมนุ ทำใหเ้ กิดการกระแทกระหวา่ งเสื้อผา้ และน้ำท่ีมนี ำ้ ยาซกั ผ้า  2. กงั หนั ลมเปล่ียนพลังงานศกั ยโ์ น้มถว่ งเป็นพลังงานไฟฟา้ ไมถ่ ูกตอ้ ง เพราะกงั หันลมเปน็ อปุ กรณ์ทีเ่ ปลี่ยนพลังงานจลนจ์ ากลมเป็นพลังงานไฟฟ้า  3. รถเขน็ ยกกล่องหนัก 5,000 นวิ ตันใหส้ งู 1 เมตรใชเ้ วลา 1 วินาทีจะมกี ำลัง 5 กโิ ลวัตต์ ถูกตอ้ ง เพราะกำลงั หาได้จากสมการ P = Fs/t รถเข็นจงึ มกี ำลงั เทา่ กับ 5 กิโลวตั ต์  4. เครื่องยนต์ที่ระบุกำลัง 6 กิโลวัตต์ ในการทำงานจะใชพ้ ลังงาน 6,000 จูลในเวลา 1 นาที ไม่ถูกต้อง เพราะเครื่องยนต์ที่ระบุกำลังเอาไว้ 6 กิโลวัตต์ หมายถึง เครื่องยนต์นี้ใช้พลังงานไฟฟ้า 6,000 จลู ในเวลา 1 วินาที เพื่อทำให้เคร่ืองจกั รอื่น ๆ ทำงานได้ 3. ตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้าที่เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้ โดยให้ทำกิจกรรมรู้อะไรบ้างก่อนเรียน นกั เรยี นสามารถเขยี นสรุปตามความเขา้ ใจของตนเอง โดยครูไมเ่ ฉลยคำตอบ และครูควรรวบรวมแนวคิดคลาดเคลื่อน ทพี่ บไปใชใ้ นการวางแผนการจดั การเรยี นรูแ้ ละแกไ้ ขแนวคดิ เหล่านน้ั ใหถ้ กู ต้อง ตัวอยา่ งแนวคดิ คลาดเคลอื่ นทอี่ าจพบในเร่อื งนี้ • เครื่องใชไ้ ฟฟ้าทเี่ สยี บปล๊ักหรือเตา้ เสียบค้างไวโ้ ดยไมใ่ ช้งานจะไม่ใช้พลงั งานไฟฟ้า (สสวท., 2562) สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ 182 คมู่ ือครูรายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 102 เพื่อทบทวนความรู้เรื่องการเปลี่ยนพลังงาน จากนั้นกำหนดสถานการณ์ การใช้เตารดี A และ B เพอ่ื เชอ่ื มโยงเขา้ สเู่ รือ่ งกำลังไฟฟา้ ดงั นี้ • กรณีท่ี 1 เตารดี A ใชพ้ ลังงานไฟฟา้ 5,000 จูล และเตารีด B ใชพ้ ลังงานไฟฟ้า 12,000 จูล • กรณีท่ี 2 เตารีด A ใช้พลังงานไฟฟ้า 5,000 จูลในเวลา 2 วินาที และเตารีด B ใช้พลังงานไฟฟ้า 12,000 จูลในเวลา 10 วินาที จากสถานการณ์ร่วมกันอภิปรายโดยใช้คำถามว่า กรณีใดสามารถเปรียบเทียบได้ว่าเตารีดใดมีอุณหภูมิสูงกว่ากัน เพราะเหตุใด โดยให้นักเรียนอธิบายคำตอบ เช่น กรณี 1 ไม่สามารถเปรียบเทียบได้เพราะเหตุใด และกรณี 2 สามารถ เปรยี บเทยี บไดเ้ พราะเหตุใด ตามความเขา้ ใจของตนเอง 5. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 103 เพื่อหาคำตอบที่ถูกต้องจากสถานการณ์ที่กำหนด ซึ่งนักเรียนจะ สามารถสรุปได้ว่า กรณีที่ 1 ไม่สามารถสรุปได้ว่าเตารีดใดมีอุณหภูมิสูงกว่ากัน เพราะไม่ได้ระบุระยะเวลาในการ ใช้งาน กรณีที่ 2 สามารถสรุปได้ว่าเตารีด A มีอุณหภูมิสูงกว่า B เพราะมีการระบุระยะเวลาในการใช้งานเตารีดท้ัง สองอัน เมื่อคิดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปในเวลา 1 วินาทีเท่ากัน เตารีด A ใช้พลังงานไฟฟ้า 2,500 จูล ขณะที่เตารีด B ใช้ พลังงานไฟฟ้า 1,200 จูล ดังนั้นเตารีด A ใช้พลังงานไฟฟ้าในเวลา 1 วินาทีมากกว่าเตารีด B เตารีด A จะมีอุณหภูมิสูง กว่า จากนั้นร่วมกันอภิปรายเพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า พลังงานไฟฟ้าที่เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้ในหนึ่งหน่วยเวลา เรียกว่า กำลังไฟฟ้า ซึ่งมีความสัมพันธ์กับพลังงานไฟฟ้าและเวลาตามสมการ P = W/t หรือ W = Pt โดยกำลังไฟฟ้ามีหน่วย เปน็ จลู ตอ่ วนิ าที (J/S) หรือวัตต์ (W) 6. ให้นักเรียนศึกษาการคำนวณหาพลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้าจากตัวอย่างโจทย์ โดยอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 104-105 แล้ววเิ คราะหว์ า่ โจทยต์ ัวอย่างต้องการใหห้ าอะไร และโจทย์ตัวอย่างกำหนดอะไรใหบ้ า้ ง จากน้ันตอบคำถาม ระหวา่ งเรียน โจทย์ชวนคิด และร่วมอภปิ รายเก่ยี วกับคำตอบของนกั เรยี น เฉลยคำถามระหว่างเรยี น • จากภาพ 6.23 กำลังไฟฟ้าของกาตม้ น้ำไฟฟ้าและพดั ลมหมายความว่าอยา่ งไร แนวคำตอบ กำลังไฟฟ้าของกาต้มน้ำไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ 1,800 วัตต์ หมายความว่า กาต้มน้ำไฟฟ้าใช้พลังงาน ไฟฟ้า 1,800 จูลในเวลา 1 วินาที ส่วนกำลังไฟฟ้าของพัดลมมีค่าเท่ากับ 19 วัตต์ หมายความว่าพัดลมใช้ พลังงานไฟฟา้ 19 จูลในเวลา 1 วินาที สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

183 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คมู่ ือครรู ายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามชวนคิด 1. บ้านหลังหนึ่งใช้โทรทัศน์ขนาด 125 วัตต์นาน 4 ชั่วโมง และใช้หม้อหุงข้าวขนาด 450 วัตต์นาน 40 นาที ในแต่ละวนั เครอื่ งใชไ้ ฟฟา้ ใดใชพ้ ลังงานมากกว่าและใชพ้ ลังงานไฟฟา้ มากกว่าเทา่ ใด แนวคำตอบ หาพลงั งานไฟฟา้ ทีโ่ ทรทัศนใ์ ช้ในแตล่ ะวัน โจทยก์ ำหนด โทรทศั นม์ กี ำลงั ไฟฟา้ ขนาด 125 วัตต์ ใช้โทรทศั น์เปน็ เวลา 4 ชว่ั โมง นน่ั คือ ใช้โทรทศั น์นาน 4 ชัว่ โมง x 60 นาที x 60 วินาที เทา่ กับ 14,400 วนิ าที จากความสัมพนั ธ์ W = Pt = 125 W x 14,400 s = 1,800,000 J หรือ 1,800 kJ พลังงานไฟฟา้ ท่ีโทรทัศนใ์ ชใ้ นแต่ละวัน เทา่ กบั 1,800 กโิ ลจูล หาพลงั งานไฟฟา้ ที่หมอ้ หุงข้าวใช้ในแตล่ ะวนั โจทย์กำหนด หมอ้ หงุ ขา้ วมกี ำลังไฟฟ้าขนาด 450 วตั ต์ ใชห้ มอ้ หงุ ขา้ วเปน็ เวลา 40 นาที นนั่ คือ ใช้หม้อหงุ ขา้ วนาน 40 นาที x 60 วนิ าที เทา่ กบั 2,400 วนิ าที จากความสัมพนั ธ์ W = Pt = 450 W x 2,400 s = 1,080,000 J หรอื 1,080 kJ พลังงานไฟฟ้าที่หมอ้ หงุ ขา้ วใช้ในแต่ละวัน เท่ากับ 1,080 กิโลจูล ดงั นน้ั ในแตล่ ะวนั โทรทศั น์ใชพ้ ลังงานมากกวา่ หม้อหงุ ขา้ วมีคา่ 1,800 – 1,080 เทา่ กบั 720 กิโลจูล สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า 184 คมู่ อื ครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามชวนคดิ 2. ถ้าใช้งานเคร่อื งใชไ้ ฟฟา้ ในแตล่ ะคืนประกอบดว้ ยหลอดไฟฟา้ ขนาด 35 วตั ตน์ าน 2 ชว่ั โมง โทรทัศน์ขนาด 150 วัตต์นาน 3 ชั่วโมง และพัดลมตั้งพื้นขนาด 75 วัตต์นาน 30 นาที เครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดใช้พลังงาน ไฟฟา้ เทา่ ใดในเดอื นกนั ยายน แนวคำตอบ หาพลงั งานไฟฟ้าทห่ี ลอดไฟฟา้ ใชใ้ นเดือนกันยายน โจทยก์ ำหนด หลอดไฟฟ้าขนาด 35 วตั ต์ ใช้หลอดไฟฟ้าเป็นเวลา 2 ชว่ั โมง นัน่ คอื ใชห้ ลอดไฟฟ้านาน 2 ชั่วโมง x 60 นาที x 60 วินาที เทา่ กบั 7,200 วนิ าที จากความสัมพันธ์ W = Pt = 35 W x 7,200 s = 252,000 J หรอื 252 kJ หลอดไฟฟ้าใชพ้ ลังงานไฟฟ้าต่อวนั 252 กโิ ลจูล ใน 30 วนั หลอดไฟฟา้ ใชพ้ ลังงานไฟฟ้า 30 วนั X 252 กิโลจูล เท่ากบั 7,560 กิโลจูล หรอื 7.56 เมกะจูล หาพลงั งานไฟฟ้าทโ่ี ทรทัศน์ใชใ้ นเดือนกนั ยายน โจทยก์ ำหนด โทรทศั น์ขนาด 150 วตั ต์ ใชโ้ ทรทศั น์เปน็ เวลา 3 ช่ัวโมง น่ันคือ ใชโ้ ทรทศั น์นาน 3 ช่วั โมง x 60 นาที x 60 วนิ าที เทา่ กบั 10,800 วนิ าที จากความสมั พนั ธ์ W = Pt = 150 W x 10,800 s = 1,620,000 J หรอื 1,620 kJ โทรทศั น์ใชพ้ ลงั งานไฟฟ้าต่อวัน 1,620 กโิ ลจลู ใน 30 วัน โทรทศั น์ใชพ้ ลงั งานไฟฟ้า 30 วัน X 1,620 กิโลจูล เท่ากับ 48,600 กิโลจลู หรอื 48.6 เมกะจลู สถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

185 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ ค่มู ือครรู ายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามชวนคดิ หาพลงั งานไฟฟ้าท่ีพดั ลมตัง้ พนื้ ใช้ในเดือนกันยายน โจทยก์ ำหนด พัดลมตัง้ พน้ื ขนาด 75 วตั ต์ ใช้พัดลมต้งั พ้ืนเป็นเวลา 30 นาที น่ันคือ ใช้พัดลมต้งั พนื้ นาน 30 นาที x 60 วินาที เท่ากับ 1,800 วนิ าที จากความสัมพันธ์ W = Pt = 75 W x 1,800 s = 135,000 J หรอื 135 kJ พัดลมตง้ั พ้นื ใช้พลงั งานไฟฟ้าตอ่ คนื 135 กโิ ลจลู ใน 30 วนั พัดลมตง้ั พ้นื ใช้พลังงานไฟฟา้ 30 วัน X 135 กโิ ลจูล เท่ากับ 4,050 กิโลจูล หรอื 4.05 เมกะจลู ดังนน้ั พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดทเ่ี คร่อื งใช้ไฟฟา้ ใชใ้ นเดอื นกนั ยายน มีค่า 7,560 + 48,600 + 4,050 เทา่ กบั 60,210 กิโลจูล หรอื 60.21 เมกะจลู 7. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 106 และร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการคำนวณค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายในแต่ละ เดือน โดยใช้คำถามว่า คา่ ไฟฟา้ แตล่ ะเดือนจะมากนอ้ ยเพยี งใดเก่ยี วข้องกับอะไรบา้ ง เพ่ือใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ คา่ ไฟฟ้าจะ มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมด ซึ่งเกี่ยวข้องกับกำลังไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าและช่วงเวลาหรือ ระยะเวลาทใ่ี ช้ 8. ให้นักเรียนศึกษาการคำนวณพลังงานไฟฟ้าที่เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้ไปในหนึ่งเดือนจากโจทย์ตัวอย่างและเกร็ดน่ารู้ โดย อ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 107-109 และร่วมกันอภิปรายเพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า ค่าไฟฟ้าในแต่ละเดือนคำนวณ จากผลรวมของค่าไฟฟ้าฐาน ค่าบริการรายเดือน ค่าไฟฟ้าผันแปร และภาษีมูลค่าเพิ่ม โดยค่าไฟฟ้าฐานเป็นพลังงาน ไฟฟ้าทั้งหมดที่เครื่องใช้ไฟฟ้าใช้โดยคิดในราคาต่อหน่วย ค่าบริการรายเดือนเป็นค่าบริการที่การไฟฟ้าเป็นผู้เรียกเก็บ จากผู้ใช้บริการตามปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้า ค่าไฟฟ้าผันแปรเป็นค่าใช้จ่ายที่การไฟฟ้าไม่สามารถควบคุมได้ เช่น ค่าเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า ต้นทุนในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าและระบบสายส่งไฟฟ้า และภาษีมูลค่าเพิ่มเป็น ภาษีที่ผใู้ ชต้ อ้ งจา่ ยตามกฎหมายกำหนด สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ 186 ค่มู ือครรู ายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ความรู้เพ่มิ เตมิ สำหรบั ครู ค่าไฟฟ้าผันแปรหรือค่าไฟฟ้าตามสูตรการปรับอัตราค่าไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ เรียกอีกอย่างว่า ค่า Ft ย่อมาจากคำว่า Fuel adjustment charge (at the given time) ซึ่งค่าไฟฟ้าผันแปรเป็นส่วนหนึ่งที่การไฟฟ้าเรียกเก็บจากผู้ใช้ไฟฟ้าในแต่ละเดือน เนื่องจากโครงสร้างค่าไฟฟ้าฐานคำนวณจากค่าใช้จ่ายในการลงทุนก่อสร้างโรงไฟฟ้า ระบบสายส่ง ค่าเชื้อเพลิงในการผลิต กระแสไฟฟ้า และการซื้อไฟฟ้าจากผู้ผลิตไฟฟ้าเอกชนของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ค่าใช้จ่ายระบบสาย จำหน่ายหรือระบบสายส่งและการค้าปลีกของการไฟฟ้านครหลวงและการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ภายใต้สมมติฐานความต้องการใช้ ไฟฟา้ ราคาเชือ้ เพลงิ อัตราแลกเปล่ียน อตั ราเงนิ เฟ้อ และการปรบั ปรุงประสทิ ธิภาพของกิจการไฟฟา้ ในระดบั หน่งึ เพื่อให้การคำนวณหาอัตราค่าไฟฟ้าสะท้อนถึงต้นทุนที่แท้จริงและลดผลกระทบของความผันผวนของราคาเชื้อเพลิงต่อฐานะ การเงินของการไฟฟ้า คณะรัฐมนตรีจึงมีมติในที่ประชุมเมื่อวันที่ 29 มกราคม 2534 ให้นำสูตรการปรับอัตราค่าไฟฟ้าโดย อัตโนมัติ (Automatic Adjustment Mechanism) มาใช้ เพื่อให้การไฟฟ้าสามารถปรับค่าไฟฟ้าตามการเปลี่ยนแปลงของ ค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นจริงและไม่ได้อยู่ภายใต้การควบคุมของการไฟฟ้า โดยมีผลตั้งแต่เดือนกันยายน 2535 เป็นต้นไป โดยค่าไฟฟ้า ตามสูตรการปรับอัตราค่าไฟฟ้าโดยอัตโนมัติหรือค่า Ft ได้มีการปรับปรุงรายละเอียดของสูตรเรื่อยมาเพื่อให้มีความชัดเจนและ เหมาะสมกับสภาวการณข์ องต้นทุนการผลิตไฟฟา้ จากการปรับปรุงสูตรการคำนวณ คา่ Ft จะพิจารณาจากการเปล่ียนแปลงของ ค่าเชื้อเพลิงและค่าซื้อไฟฟ้าเท่านั้น ปัจจุบันการปรับค่า Ft อยู่ภายใต้การพิจารณาของคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (กกพ.) ทมี่ า : https://www.mea.or.th/content/detail/2985/2987/474 9. ให้นักเรียนศึกษาการคำนวณค่าไฟฟ้าจากตัวอย่างโจทย์และใช้ข้อมูลจากเกร็ดน่ารู้ประกอบ โดยอ่านเนื้อหาใน หนงั สอื เรยี นหนา้ 110-111 จากนนั้ ตอบคำถามโจทยช์ วนคิดและร่วมกันอภปิ รายเกี่ยวกบั คำตอบของนกั เรยี น สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

187 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ คมู่ ือครูรายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยคำถามชวนคดิ บ้านหลังหนง่ึ มีใบแจ้งคา่ ไฟฟา้ ของเดือนธนั วาคม 2561 จากการไฟฟ้านครหลวง ดังภาพ โดยบ้านหลังนี้ใช้พลังงาน ไฟฟ้าประเภทอัตราปกติเกิน 150 หน่วยต่อเดอื น เจา้ ของบา้ น หลังนีจ้ ะต้องจ่ายค่าไฟฟ้าเทา่ ใด จงแสดงการหาคา่ ไฟฟา้ แนวคำตอบ พลงั งานไฟฟ้าท่ใี ช้ไปท้ังหมด = เลขอา่ นครงั้ หลงั – เลขอา่ นครง้ั กอ่ น = 18,732 – 18,507 = 225 หนว่ ย หาค่าพลังงานไฟฟ้า ดังน้ี 150 หนว่ ยแรก 3.2484 x 150 = 487.26 บาท 75 หน่วยถัดไป 4.2218 x 75 = 316.635 บาท รวมค่าพลังงานไฟฟ้า 487.26 + 316.635 = 803.895 บาท นนั่ คอื คา่ ไฟฟา้ ฐาน เทา่ กับ 803.895 บาท ค่าบริการรายเดอื น เทา่ กับ 38.22 บาท ค่าไฟฟา้ ผนั แปร = -0.1590 บาทตอ่ หนว่ ย = -0.1590 บาทตอ่ หนว่ ย x 225 หน่วย = -35.775 บาท น่ันคอื ค่าไฟฟ้าผันแปร เท่ากับ -35.775 บาท รวมเงินทต่ี ้องชำระก่อนคดิ ภาษมี ูลค่าเพม่ิ 803.895 + 38.22 + (-35.775) บาท เท่ากับ 806.34 บาท เงนิ ท่ตี ้องชำระภาษมี ูลคา่ เพ่มิ 7% = (1070) x 806.34 บาท = 56.44 บาท รวมเงินที่ตอ้ งชำระท้ังส้ิน 806.34 + 56.44 เทา่ กบั 862.78 บาท ดังนัน้ ผใู้ ช้ไฟฟ้าของบ้านหลังนต้ี อ้ งจา่ ยคา่ ไฟฟ้า เทา่ กับ 862.78 บาท 10.นำเข้าสู่กจิ กรรมท่ี 6.6 ใชเ้ คร่ืองใช้ไฟฟา้ อย่างประหยดั และปลอดภยั ไดอ้ ย่างไร โดยใชค้ ำถามว่า เครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าทใ่ี ช้ อยู่ในบ้านมีจำนวนมาก โดยเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดจะมีฉลากแสดงปริมาณทางไฟฟ้ากำกับไว้ เราจะมีวิธีการ เลือกใช้เครื่องใชไ้ ฟฟ้าเหล่านน้ั ให้ถูกต้อง ปลอดภัยและประหยัดค่าใชจ้ ่ายไดอ้ ยา่ งไร สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ 188 คู่มอื ครูรายวชิ าพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมที่ 6.6 ใช้เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าอย่างประหยัดและปลอดภัยไดอ้ ยา่ งไร แนวการจัดการเรียนรู้ ครดู ำเนินการดังน้ี กอ่ นการทำกจิ กรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดังต่อไปนี้ • กิจกรรมนเ้ี กี่ยวกับเร่อื งอะไร (การใชเ้ ครื่องใช้ไฟฟ้าอยา่ งประหยดั และปลอดภัย) • กิจกรรมนี้มีจุดประสงค์อะไร (วางแผนการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านอย่างถูกต้อง ประหยัด และปลอดภัย เปรียบเทียบค่าไฟฟ้าก่อนและหลังการปฏิบัติเพื่อการประหยัดพลังงานไฟฟ้า นำเสนอวิธีการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า อย่างประหยัดและปลอดภยั ) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (สังเกตข้อมูลและระบุจำนวนหน่วยของพลังงานไฟฟ้า ในใบแจ้ง ค่าไฟฟ้า สำรวจและบันทึกกำลังไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านและพฤติกรรมการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า สืบค้น และวางแผนการใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าให้ถูกต้อง ประหยัดและปลอดภัย ลงมือปฏิบัติตามแผนเป็นเวลา 1 เดือน และเปรียบเทียบจำนวนหน่วยของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปก่อนและหลังการปฏิบัติ และนำเสนอวิธีการใช้ เครื่องใช้ไฟฟ้าท่ถี กู ตอ้ ง ประหยัดและปลอดภยั ) ครูควรบนั ทกึ ขน้ั ตอนการทำกจิ กรรมโดยสรปุ บนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไรบ้าง (นักเรียนต้องสังเกตและรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้าใน ใบแจง้ คา่ ไฟฟา้ เชน่ จำนวนหน่วยท่ีใชไ้ ปในครง้ั กอ่ น จำนวนหน่วยท่ีใช้ไปในครงั้ หลัง จำนวนหน่วยทใ่ี ชใ้ นเดอื นนั้น ซง่ึ เปน็ ผลตา่ งของจำนวนหน่วยทีใ่ ช้ไปในครั้งหลงั และคร้งั ก่อน กำลงั ไฟฟา้ ของเครื่องใช้ไฟฟ้าและพฤติกรรมการใช้ เครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้าภายในบา้ น และวิธกี ารใชเ้ ครื่องใชไ้ ฟฟ้าท่ถี กู ต้อง ประหยัดและปลอดภัย) ระหวา่ งการทำกิจกรรม (30 นาท)ี 2. ให้นักเรียนแต่ละคนสังเกตค่าพลังงานไฟฟ้าในใบแจ้งค่าไฟฟ้า สืบค้นและวางแผนการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ถูกต้อง ประหยัดและปลอดภัย โดยครูสังเกตการทำกิจกรรมของนักเรียน พร้อมทั้งให้คำแนะนำหากนักเรียนมีข้อสงสัย เก่ยี วกับคา่ พลังงานไฟฟ้าท่รี ะบุในใบแจง้ คา่ ไฟฟา้ และการวางแผนการใชเ้ คร่ืองใชไ้ ฟฟ้า 3. ร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับการเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ถูกต้อง ประหยัดและปลอดภัย โดยอาจใช้คำถามว่า การ เลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ถูกต้องควรพิจารณาจากอะไร มีหลักการเลือกใช้อย่างไร การเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ ประหยดั ควรพิจารณาจากอะไร มีหลกั การเลือกใช้อยา่ งไร และการใชเ้ คร่ืองใชไ้ ฟฟ้าอยา่ งปลอดภยั ทำไดอ้ ยา่ งไร 4. หลังจากนักเรียนปฏิบัติตามแผนครบ 1 เดือนแล้ว ให้นักเรียนเปรียบเทียบจำนวนหน่วยของพลังงานไฟฟ้าก่อนและ หลงั การปฏบิ ัติ พร้อมนำเสนอผลและวธิ กี ารใชเ้ ครือ่ งใช้ไฟฟา้ ทถี่ ูกต้อง ประหยดั และปลอดภัย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

189 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ คู่มือครูรายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี หลังการทำกจิ กรรม (20 นาที) 5. ให้นักเรียนตอบคำถามท้ายกจิ กรรม จากนั้นร่วมกันอภิปรายเพือ่ ให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรม โดยการใช้เครือ่ งใช้ไฟฟา้ ใหถ้ ูกตอ้ ง ประหยัด และปลอดภัย ข้นึ อยู่กบั การทำกิจกรรมของนักเรยี น 6. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเก่ียวกบั การใช้เครือ่ งใช้ไฟฟ้าให้ถูกต้อง ประหยัดและปลอดภัย ตลอดจนเกร็ดนา่ รู้ โดยอ่าน เนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 113-115 และร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับสิ่งที่นักเรียนได้เรียนรู้นอกเหนือจากการทำ กิจกรรมที่ 6.6 เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าควรใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ถูกต้องและปลอดภัย โดยการ เลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าต้องเลือกใช้ให้ตรงกับค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ระบุไว้ บนเครื่องใช้ไฟฟ้าซึ่งเป็นค่าความต่าง ศักย์ไฟฟ้าที่เหมาะสมกับการใช้งานและต้องใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ถูกวิธี รวมทั้งต้องเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มี กำลังไฟฟ้าใหเ้ หมาะสมกับการใช้งานเพื่อความประหยัด 7. ถ้าพบวา่ นักเรยี นมีแนวคดิ คลาดเคลอื่ นเกย่ี วกบั เรือ่ งนี้จากการตอบคำถามกอ่ นเรยี น ระหว่างเรยี น หรืออาจตรวจสอบ โดยใชก้ ลวธิ ตี ่าง ๆ และครูต้องแก้ไขแนวคดิ คลาดเคลอื่ นนั้นใหถ้ ูกต้อง เชน่ แนวคิดคลาดเคลือ่ น แนวคิดที่ถูกตอ้ ง เครือ่ งใช้ไฟฟา้ ที่เสยี บปลกั๊ หรอื เตา้ เสียบคา้ ง เมื่อเสียบปลั๊กหรือเต้าเสียบของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีรีโมท ไว้โดยไม่ใช้งานจะไม่ใช้พลังงานไฟฟ้า ควบคุมหรือมีวงจรไฟฟ้าที่พร้อมทำงานได้ตลอดเวลา (สสวท., 2562) (standby) ทิ้งไว้ เช่น โทรทัศน์ เครื่องปรับอากาศ เครื่องใช้ไฟฟ้านั้นยังคงใช้กระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าถึงแม้จะ ไม่ใชง้ าน 8. เช่อื มโยงเขา้ สู่เร่ืองที่ 2 อิเล็กทรอนิกส์ โดยใช้คำถามว่า เครอื่ งใช้ไฟฟา้ บางชนิดมชี ้นิ ส่วนอิเลก็ ทรอนกิ สเ์ พอ่ื ใชค้ วบคุม ให้วงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นทำงานตามต้องการ นักเรียนคิดว่าชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ สามารถควบคุมการทำงานของวงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าได้อย่างไร ให้นักเรียนตอบจาก ประสบการณเ์ ดิมและแนวคดิ ของตนเองโดยครูไม่เฉลยคำตอบ สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 190 คมู่ อื ครูรายวชิ าพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เรอื่ งท่ี 2 อิเลก็ ทรอนิกส์ แนวการจดั การเรยี นรู้ ครูดำเนินการดังนี้ 1. ให้นักเรียนสังเกตภาพนำเรื่อง หรืออาจใช้สื่อวีดิทัศน์ (https://www.youtube.com/watch?v=yTGSy-79eHc) ร่วมกบั การนำเสนอภาพนำเรื่อง จากนั้นให้นักเรียนอ่านเนื้อหานำ เรอ่ื ง และร่วมกันอภิปรายโดยอาจใช้คำถามต่อไปนี้ • องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติหรือนาซา พัฒนาหุ่นยนต์มาเพื่อช่วยปฏิบัติภารกิจบนดาวอังคาร หุ่นยนต์ดังกล่าวมีชื่อว่าอะไร (หุ่นยนต์ R5 หรือเรียกชื่อ อีกอย่างว่า Valkyrie) • หุ่นยนต์ R5 มีลักษณะพิเศษอย่างไร (หุ่นยนต์ R5 มี ลักษณะพิเศษ คือสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระคล้าย มนุษย์ โดยใช้เซ็นเซอร์ควบคุมการเคลื่อนไหวกว่า 200 จดุ ท่วั ร่างกาย) • หุ่นยนต์ R5 มีความสามารถด้านใดบ้าง (หุ่นยนต์ R5 มีความสามารถในการตัดสินใจเรื่องต่าง ๆ ด้วยตนเอง เน่ืองจากมีระบบปัญญาประดิษฐ์ มีความสามารถในการซ่อมแซมอุปกรณ์ที่เสียหายและบรรเทาภัยพิบัติเนื่องจาก มีระบบปฏิบัติการเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน และมีความสามารถในการสำรวจเนื่องจากมีระบบการสำรวจในพื้นที่ที่ยาก ต่อการเข้าถึง) • นักเรียนคิดว่าภายในหุ่นยนต์ R5 มีวงจรไฟฟ้าหรือไม่ อย่างไร (หุ่นยนต์ R5 มีวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนอยู่ภายใน ซง่ึ ประกอบดว้ ยส่วนรบั คำสัง่ สว่ นปฏบิ ัตกิ าร และสว่ นแสดงผลทที่ ำงานสัมพันธก์ ันเป็นระบบ) • นักเรียนคิดว่าภายในวงจรไฟฟ้าของหุ่นยนต์ R5 จะมีการใช้งานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หรือไม่ หากมี ชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกสจ์ ะมีหนา้ ท่ีอย่างไร (นกั เรยี นตอบตามความเข้าใจของตนเอง) ความรูเ้ พิ่มเตมิ สำหรับครู ปัญญาประดิษฐ์ (artificial intelligence หรือ AI) มีแนวคิดมาจากเครื่องจักรที่คิดได้และสิ่งมีชีวิตเทียม ซึ่งเป็นการสร้างและ พัฒนาความฉลาดให้กับเครื่องจักรและระบบคอมพิวเตอร์ให้มีความสามารถคล้ายมนุษย์หรือเลียนแบบพฤติกรรมของมนุษย์ โดยเฉพาะความสามารถในการคิด เพื่อตอบสนองความต้องการของมนุษย์ให้สามารถคิดและเป็นผู้ช่วยในด้านต่าง ๆ จึงเรียกว่า ปัญญาประดษิ ฐ์ ซึ่งแบง่ ออกตามความสามารถของมนุษย์ได้ 4 กลุ่มใหญ่คือ สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

191 หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ คมู่ อื ครรู ายวิชาพืน้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ความรู้เพม่ิ เตมิ สำหรับครู 1. กลมุ่ ระบบความคิดทีเ่ ลยี นแบบมนษุ ย์ เปน็ การทำใหเ้ คร่ืองจักรและระบบคอมพิวเตอร์มีสติปญั ญา สามารถคิดได้เองโดย อาศัยรูปแบบแนวคิดของมนุษย์ และแสดงการกระทำออกมาอย่างอัตโนมัติ เช่น การตัดสินใจ การแก้ปัญหา และการ เรยี นรู้ 2. กลุ่มระบบการกระทำเหนือมนุษย์ เป็นการทำให้เครื่องจักรและระบบคอมพิวเตอร์เลียนแบบการกระทำของมนุษย์โดย อาศยั รปู แบบการทำงาน ซงึ่ จะมปี ระสิทธภิ าพเทยี บเท่าหรืออาจมากกว่าการกระทำของมนุษย์ 3. กลุ่มระบบความคิดอย่างมีเหตุผล เป็นการทำให้เครื่องจักรและระบบคอมพิวเตอร์มีกระบวนการคดิ ที่อยู่บนพื้นฐานของ เหตุและผลคล้ายกับมนุษย์ โดยอาศัยแบบจำลองการคำนวณและหลักตรรกศาสตร์เพื่อให้เข้าใจหลักของเหตุและผล และ คำนวณเหตกุ ารณต์ า่ ง ๆ ตามความเป็นไปได้และคาดการณ์ล่วงหน้าได้ 4. กลมุ่ ระบบกระทำอย่างมีเหตุผล เป็นการทำใหเ้ คร่ืองจักรและระบบคอมพวิ เตอร์สามารถแสดงออกและกระทำการต่าง ๆ สอดคล้องกันอย่างสมเหตุสมผล ซึ่งเกิดจากกระบวนการคำนวณที่มีประสิทธิภาพของระบบความคิดอย่างมีเหตุผล จึง สามารถกำหนดการกระทำหรือพฤตกิ รรมทแ่ี สดงออกมาได้อย่างชัดเจนเพื่อบรรลเุ ปา้ หมายท่กี ำหนดไว้ ปญั ญาประดษิ ฐ์มีหลายประเภท เช่น - Expert system เป็นระบบการให้คำแนะนำในการจัดการปัญหา โดยอาศัยความรู้และประสบการณ์ที่ผู้เชี่ยวชาญเขียน โปรแกรมไว้ ซ่ึงระบบจะดำเนนิ การเมอ่ื ผใู้ ชป้ อ้ นข้อมูลในลักษณะการถามตอบและประมวลผล - Neural networks เป็นระบบที่สามารถกระทำหรือจำลองการทำงานของสมองมนุษย์ได้ เช่น มีความสามารถ ในการ ค้นหาความสัมพันธ์และแนวโน้มต่าง ๆ จากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ มีความสามารถในการแก้ปัญหาที่มีความซับซ้อนมาก แมว้ า่ สารสนเทศไม่ครบถว้ น หรอื มีความสามารถในการปรบั ปรุงข้อมลู ทีม่ อี ยู่เพือ่ ให้ไดส้ ารสนเทศใหม่อยา่ งรวดเร็ว - Genetic algorithm เปน็ ระบบทีช่ ว่ ยสร้างทางเลอื กในการแกป้ ัญหาเพอื่ ใหไ้ ดท้ างเลอื กที่ดที ี่สดุ - Robotic เป็นเครื่องจักรกลหรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่มีระบบการทำงานท่ีมีความแม่นยำสูง สามารถทำงานแทนมนุษย์ ตามจุดประสงคท์ พี่ ัฒนาข้ึน เชน่ หนุ่ ยนตพ์ ยาบาล แขนกลในโรงงานอตุ สาหกรรม ที่มา : https://il.mahidol.ac.th/e-media/computer/evolution/AI_what.html http://choopanr.staff.kmutnb.ac.th/files/course/common/AI.pdf http://apheit.bu.ac.th/jounal/science-vol6-1/10_17_formatted%20V6-1.pdf https://www.bu.ac.th/knowledgecenter/executive_journal/oct_dec_10/pdf/aw25.pdf 2. ให้นักเรียนอ่านคำสำคัญ ทำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียนเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าและการต่อวงจรไฟฟ้า โดย วิเคราะห์ความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า และการต่อหลอดไฟฟ้าให้สว่าง แล้วร่วมกันอภิปราย เพื่อให้ได้คำตอบที่ถูกต้อง ถ้าครูพบว่านักเรียนยังทำกิจกรรมทบทวนความรู้ก่อนเรียนไม่ถูกต้อง ครูควรทบทวนหรือ แก้ไขความเข้าใจคลาดเคลื่อนของนักเรียน เพื่อให้นักเรียนมีความรู้พื้นฐานที่ถูกต้องและเพียงพอที่จะเรียนรู้เรื่อง อิเล็กทรอนิกส์ต่อไป สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 192 คูม่ ือครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยทบทวนความร้กู ่อนเรยี น 1. เขยี นเครื่องหมาย  หนา้ ขอ้ ความทถี่ กู ตอ้ ง และเขียนเครอื่ งหมาย × หนา้ ขอ้ ความท่ีไม่ถูกต้อง  1.1 วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยถ่านไฟฉายและหลอดไฟฟ้าที่เหมือนกัน a 3 ดวง คือ a b และ c เมื่อหลอดไฟฟ้า b ขาด ถ้าวัดค่าความต่าง c ศักย์ไฟฟ้าคร่อมหลอดไฟฟ้า a และหลอดไฟฟ้า c ค่าความต่าง b ศกั ย์ไฟฟ้าที่วัดได้แตกต่างกัน ไม่ถูกต้อง เพราะหลอดไฟฟ้าทั้ง 3 ดวงท่ีเหมือนกันจะมีความ ต้านทานไฟฟ้า เท่ากัน เมื่อหลอดไฟฟ้า b ขาด จะเสมือนหลอดไฟฟ้า a และ c ต่ออนุกรมกัน กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านจะเท่ากัน และจากความสัมพันธ์ V = IR เมื่อค่าความต้านทานไฟฟ้าและ กระแสไฟฟ้าของหลอดไฟฟ้า a และ c เท่ากัน ทำให้ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่วัดคร่อมหลอดไฟฟ้า a และ c เท่ากัน  1.2 จากวงจรไฟฟ้าขอ้ 1.1 ถ้าหลอดไฟฟา้ c ขาด เมื่อวดั คา่ กระแสไฟฟ้าทเี่ คล่อื นท่ผี ่านหลอดไฟฟ้า a และ หลอดไฟฟา้ b ค่ากระแสไฟฟา้ ทว่ี ัดได้มีค่าเป็นศูนย์ ถูกต้อง เพราะหลอดไฟฟ้า c ต่อเข้ากับหลอดไฟฟ้า a และ b แบบอนุกรม ถ้าหลอดไฟฟ้า c ขาดก็จะ ทำให้วงจรไฟฟ้าเป็นวงจรเปดิ ไมม่ ีกระแสไฟฟา้ ในวงจร จึงไมม่ ีกระแสไฟฟ้าผา่ นหลอดไฟฟา้ a และ b 2. เขียนเครื่องหมาย  หน้าวงจรไฟฟ้าที่ทำให้หลอดไฟฟ้าสว่าง และเขียนเครื่องหมาย × หน้า วงจรไฟฟ้าทที่ ำใหห้ ลอดไฟฟ้าไมส่ ว่าง     เพราะหลอดไฟฟ้าจะสวา่ งเมื่อกระแสไฟฟา้ เคลือ่ นทค่ี รบวงจร โดยกระแสไฟฟา้ ต้องผ่านด้านข้างและ ดา้ นฐานของหลอดไฟฟ้าบริเวณทเี่ ปน็ โลหะ ดังภาพ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

193 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า ค่มู ือครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี เฉลยทบทวนความรู้ก่อนเรียน บรเิ วณทเ่ี ปน็ โลหะดา้ นขา้ ง สำหรบั ตอ่ เข้ากบั สายไฟฟา้ บริเวณทีเ่ ปน็ โลหะดา้ นฐาน สำหรับตอ่ เขา้ กับสายไฟฟา้ หลอดไฟฟ้าสว่าง หลอดไฟฟ้าไม่สวา่ ง หลอดไฟฟ้าไม่สวา่ ง หลอดไฟฟ้าสว่าง หลอดไฟฟา้ สว่าง หลอดไฟฟา้ ไม่สวา่ ง สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟา้ 194 ค่มู อื ครูรายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 3. ตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนเกี่ยวกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้า โดยให้ทำ กิจกรรมรู้อะไรบ้างก่อนเรียน ซึ่งนักเรียนสามารถเขียนตามความเข้าใจของตนเอง โดยที่ครูไม่เฉลยคำตอบ ครูควร รวบรวมแนวคดิ คลาดเคล่ือนทพี่ บเพ่อื นำไปใช้ในการวางแผนการจดั การเรยี นรแู้ ละแก้ไขแนวคิดเหลา่ นั้นใหถ้ กู ตอ้ ง ตัวอย่างแนวคดิ คลาดเคล่อื นทอี่ าจพบในเร่ืองนี้ • การอ่านค่าความต้านทานไฟฟ้าที่บอกความคลาดเคลื่อน ±5% หรือ ±10% มีค่าระหว่างผลลบถึงผลบวกของ ค่าความต้านทานไฟฟ้ากับเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อน เช่น ค่าความต้านทานไฟฟ้า 200 โอห์ม มีความคลาด เคล่ือน ±5% แสดงว่าค่าความต้านทานไฟฟา้ อย่รู ะหวา่ ง 195-205 โอหม์ (สสวท., 2562) • การต่อขาริมซ้ายหรือริมขวากับขาตรงกลางของตัวต้านทานแปรค่าได้ เมื่อหมุนปุ่มปรับค่าจะให้ค่าความ ต้านทานไฟฟา้ เหมอื นกนั (สสวท., 2562) • ตวั เก็บประจจุ ะคายประจไุ ฟฟา้ ออกมาแมว้ ่าไมไ่ ดต้ ่อเข้ากับวงจรไฟฟ้า (สสวท., 2562) 4. กระตุ้นความสนใจของนักเรียนโดยครูอาจใช้สื่อวีดิทัศน์เกี่ยวกับวงจรไฟกะพริบ (https://youtu.be/GK3cb85k8S0) หรืออาจใชส้ ่ือจริงให้นักเรียนดู และรว่ มกันอภปิ รายซง่ึ อาจใชค้ ำถาม เช่น • วงจรไฟฟ้าที่เห็นประกอบด้วยอะไรบ้าง (นักเรียนตอบตามความเข้าใจของตนเอง เช่น ถ่านไฟฉาย สายไฟฟ้า หลอดไฟฟ้าและช้ินส่วนอ่นื ๆ) • วงจรไฟฟา้ นท้ี ำงานอยา่ งไร (นกั เรียนตอบตามความเข้าใจของตนเอง) • วงจรไฟฟ้าน้แี ตกตา่ งจากวงจรไฟฟา้ ทีน่ ักเรียนเคยต่อมาแล้วอย่างไร (นักเรียนตอบตามความเข้าใจของตนเอง) • สว่ นประกอบใดในวงจรไฟฟ้าทำใหห้ ลอดไฟฟา้ สว่างสลบั กนั (นกั เรียนตอบตามความเข้าใจของตนเอง) 5. ให้นักเรียนอ่านเนื้อหาในหนังสือเรียนหน้า 118 จากนั้นครูอาจนำเสนอชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และร่วมกันอภิปราย เพ่ือใหไ้ ดข้ ้อสรปุ ว่า ช้ินส่วนอเิ ลก็ ทรอนิกสพ์ ื้นฐานท่ีสำคัญ เช่น ตัวต้านทาน ไอโอด ตวั เกบ็ ประจุ และทรานซิสเตอร์ เป็นชิ้นส่วนที่มีหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า จากนั้นใช้คำถามว่ า นักเรียนคิดว่า ตัวต้านทานทำหน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟ้าอย่างไรหรือทำหน้าที่อะไรในวงจรไฟฟ้า เพื่อนำเข้าสู่กิจกรรมที่ 6.7 ตวั ตา้ นทานมีหน้าทอ่ี ะไร สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

195 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า คู่มอื ครูรายวชิ าพ้ืนฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมท่ี 6.7 ตวั ตา้ นทานมีหนา้ ทอ่ี ะไร แนวการจัดการเรยี นรู้ ครดู ำเนินการดงั นี้ ตอนที่ 1 ตัวต้านทานคงท่ี ก่อนการทำกิจกรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ต่อไปน้ี • กจิ กรรมนเ้ี กีย่ วกับเรอ่ื งอะไร (หน้าทขี่ องตัวตา้ นทานคงทใี่ นวงจรไฟฟ้า) • กิจกรรมนีม้ จี ุดประสงค์อะไร (สังเกตและบรรยายหนา้ ทขี่ องตัวตา้ นทานคงที่ในวงจรไฟฟ้า) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อสวิตช์ สายไฟฟ้า หลอดไฟฟ้า และแอมมิเตอร์เข้ากับถ่านไฟฉาย แบบอนุกรม สังเกตรูปร่างลักษณะของตัวต้านทานคงที่แล้วต่อแทรกในวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม สลับขาของ ตัวต้านทานคงที่เพื่อตรวจสอบขั้ว เปลี่ยนตัวต้านทานคงที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าเพิ่มขึ้น) ครูควรบันทึกขั้นตอน การทำกิจกรรมโดยสรปุ บนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไร (นักเรียนต้องสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของ หลอดไฟฟา้ และปริมาณกระแสไฟฟา้ เมื่อไมต่ อ่ ตวั ตา้ นทานคงท่ีและเมอ่ื ตอ่ ตัวต้านทานคงท)่ี • ข้อควรระวังในการทำกิจกรรมมีอะไรบ้าง (เมื่ออ่านค่ากระแสไฟฟ้าและสังเกตความเปลี่ยนแปลงของหลอดไฟฟ้า แล้วต้องยกสวิตช์ขึ้นทุกครั้งทันทีเพื่อไม่ให้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นเวลานาน ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและ ชน้ิ ส่วนอิเลก็ ทรอนกิ ส์เกดิ ความรอ้ นสูงหรือเกิดความเสียหาย) ระหว่างการทำกจิ กรรม (30 นาท)ี 2. ให้นักเรียนวางแผนการทำงานเพื่อต่อวงจรไฟฟ้า โดยครูสังเกตการต่อวงจรไฟฟ้า การใช้งานแอมมิเตอร์ และการอ่าน ค่ากระแสไฟฟ้าของนักเรียน หากนักเรียนมีข้อสงสัย ครูควรรวบรวมข้อมูลเหล่านั้นเพื่อใช้ประกอบการอภิปรายหลัง การทำกจิ กรรม และยำ้ เตอื นขอ้ ควรระวงั ในการทำกิจกรรมแกน่ ักเรียน หลงั การทำกจิ กรรม (20 นาที) 3. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทางเพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า เมื่อต่อตัวต้านทานคงที่แบบอนุกรมในวงจรไฟฟ้า ทำให้ความสว่างของหลอดไฟฟ้าลดลงและปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจรมีค่าลดลง การสลับขาของตัวต้านทานคงที่ไม่ มีผลต่อความสว่างของหลอดไฟฟ้าและปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า และเมื่อเพิ่มค่าความต้านทานไฟฟ้าใน วงจรไฟฟา้ ใหม้ ากขึ้น กระแสไฟฟ้าจะย่ิงมีค่าลดลง สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ 196 คมู่ ือครรู ายวิชาพน้ื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. นำเข้าสู่กิจกรรมท่ี 6.7 ตอนท่ี 2 ตัวต้านทานแปรคา่ ได้ โดยอาจใช้คำถามว่านักเรียนคิดว่าตัวต้านทานแปรค่าได้จะทำ หน้าทเี่ หมือนกบั ตวั ต้านทานคงทหี่ รอื ไม่ อยา่ งไร ตอนท่ี 2 ตวั ต้านทานแปรคา่ ได้ กอ่ นการทำกจิ กรรม (10 นาที) 5. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ต่อไปนี้ • กิจกรรมน้เี ก่ยี วกับเรื่องอะไร (หน้าทีข่ องตัวต้านทานแปรคา่ ได้ในวงจรไฟฟ้า) • กจิ กรรมน้มี ีจุดประสงค์อะไร (สังเกตและบรรยายหนา้ ทีข่ องตวั ตา้ นทานแปรคา่ ไดใ้ นวงจรไฟฟ้า) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อสวิตช์ สายไฟฟ้า หลอดไฟฟ้า และแอมมิเตอร์เข้ากับถ่านไฟฉาย แบบอนุกรม สังเกตรูปร่างลักษณะของตัวต้านทานแปรค่าได้แล้วต่อแทรกในวงจรไฟฟ้า หมุนปุ่มปรับค่าของ ตัวต้านทานไปช้า ๆ และหมุนกลับช้า ๆ จากนั้นย้ายสายไฟฟ้าที่ต่อกับขาริมขวาไปต่อที่ขาริมซ้ายของตัวต้านทาน แปรค่าได้ แลว้ หมนุ ปรบั ค่าซำ้ ) ครูควรบนั ทึกขนั้ ตอนการทำกจิ กรรมโดยสรุปบนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไร (นักเรียนต้องสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของ หลอดไฟฟา้ และปริมาณกระแสไฟฟ้า) • ข้อควรระวังในการทำกิจกรรมมีอะไรบ้าง (เมื่ออ่านค่ากระแสไฟฟ้าและสังเกตความเปลี่ยนแปลงของหลอดไฟฟ้า แล้วต้องยกสวิตช์ขึ้นทุกครั้งทันทีเพื่อไม่ให้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นเวลานาน ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เกิดความร้อนสูงหรือเกิดความเสียหาย และระวังไม่ให้ลวดตัวนำของสายไฟฟ้าที่ต่อกับขา ของตัวตา้ นทานแปรคา่ ไดแ้ ตะกันเพราะจะทำใหเ้ กดิ ไฟฟา้ ลัดวงจร) ระหว่างการทำกจิ กรรม (30 นาท)ี 6. ให้นักเรียนวางแผนการทำงานเพื่อต่อวงจรไฟฟ้า โดยครูสังเกตการต่อวงจรไฟฟา้ การใช้งานแอมมิเตอร์ และการอา่ น ค่ากระแสไฟฟ้าของนักเรียน หากนักเรียนมีข้อสงสัย ครูควรรวบรวมข้อมูลเหล่านั้นเพื่อใช้ประกอบการอภิปรายหลัง การทำกิจกรรม และย้ำเตือนขอ้ ควรระวังในการทำกิจกรรมแกน่ ักเรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

197 หนว่ ยท่ี 6 | ไฟฟ้า คมู่ ือครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี หลังการทำกจิ กรรม (20 นาที) 7. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทาง เพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า เมื่อต่อตัวต้านทานแปรค่าได้แบบอนุกรมใน วงจรไฟฟ้า การหมุนปุ่มปรับค่าทำให้สามารถปรับค่าความต้านทานไฟฟ้าในวงจรให้เพิ่มขึ้นหรือลดลงตามความ ต้องการได้อย่างต่อเน่ือง ถ้าค่าความต้านทานไฟฟา้ มีค่ามากขึน้ จะทำให้หลอดไฟฟ้าสว่างลดลง ปริมาณกระแสไฟฟ้า จะมคี า่ น้อยลง แต่ถา้ หมนุ ปุม่ ปรับไปในทศิ ทางตรงกันข้าม คา่ ความตา้ นทานไฟฟ้าจะมีค่าน้อยลง หลอดไฟฟา้ จะสวา่ ง มากข้นึ และปรมิ าณกระแสไฟฟา้ กจ็ ะมคี ่ามากข้ึน 8. ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับหน้าที่ของตัวต้านทานจากกิจกรรมที่ 6.7 ทั้ง 2 ตอน เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า ตัวต้านทานทำหน้าที่ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยถ้าความต้านทานไฟฟ้ามีค่ามากขึ้น ปริมาณ กระแสไฟฟ้าจะมคี า่ น้อยลง ความรู้เพิม่ เตมิ สำหรับครู ความคลาดเคลื่อนของตัวต้านทานคงท่ี เป็นความไม่แน่นอนของค่าความต้านทานไฟฟ้าที่อ่านได้จากสามแถบแรกโดย บอกเปน็ รอ้ ยละ ตัวอย่างดงั ภาพ นำ้ ตาล ดำ แดง ทอง อ่านค่าความต้านทานไฟฟ้า มีค่าเท่ากับ 10 x 102 โอห์ม หรือ 1 กิโลโอห์ม โดยมีความคลาดเคลื่อนของค่าความต้านไฟฟ้า 1 กิโลโอห์มจากการอ่านร้อยละ 5 ซึ่งมีค่าเป็น 50 โอห์ม แสดงว่าความต้านทานไฟฟ้ามีค่าเป็นค่าใดค่าหนึ่งในช่วง 1,000 ± 50 คอื 950-1,050 โอหม์ 9. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหน้าที่ของตัวต้านทานในวงจรไฟฟ้า ตลอดจนเกร็ดน่ารู้ โดยอ่านหนังสือเรียนหน้า 121-126 จากนน้ั ตรวจสอบความเขา้ ใจของนกั เรยี นซง่ึ อาจใชค้ ำถาม เช่น สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ 198 คู่มือครรู ายวชิ าพ้นื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี • การสลับขาของตัวต้านทานที่ต่อในวงจรไฟฟ้าไม่มีผลต่อปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าเพราะเหตุใด (ตัวต้านทานเปน็ ช้ินสว่ นอิเลก็ ทรอนกิ ส์ทไ่ี ม่มขี ้ัว จงึ สามารถต่อสลับขาได้) • ตัวต้านทานคงที่และตัวต้านทานแปรค่าได้ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าแตกต่างกันอย่างไร (ตัวต้านทานคงที่จะควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าโดยมีค่าความต้านทานไฟฟ้าค่าหนึ่ง ไม่เปลี่ยนแปลง ทำให้ กระแสไฟฟ้าในวงจรลดลงค่าหนึ่ง ส่วนตัวต้านทานแปรค่าได้จะควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าโดยมีค่าความ ต้านทานไฟฟ้าสามารถปรับเพิ่มได้จากศูนย์ถึงค่าสูงสุดที่ระบุบนตัวต้านทาน หรือปรับลดในทางตรงกันข้ามได้ อยา่ งต่อเน่อื ง จงึ ทำใหก้ ระแสไฟฟา้ ในวงจรไฟฟ้าเปลย่ี นแปลงไปตามความต้านทานไฟฟ้าทเี่ ปล่ยี นแปลงไป) 10. ให้นกั เรียนตอบคำถามระหว่างเรยี น จากนน้ั รว่ มกันอภปิ รายเกย่ี วกับคำตอบของนักเรียน เฉลยคำถามระหว่างเรยี น • จากกิจกรรมท่ี 6.7 จะเขยี นแผนภาพการตอ่ ตัวตา้ นทานคงทีแ่ ละตัวตา้ นทานแปรค่าได้ในวงจรไฟฟา้ ได้ อย่างไร แนวคำตอบ เราสามารถเขียนแผนภาพการตอ่ ตัวต้านทานคงท่ีในวงจรไฟฟา้ ดงั ภาพ 10 Ω 30 Ω 100 Ω 6V 6V 6V และแผนภาพการต่อตัวต้านทานแปรค่าไดใ้ นวงจรไฟฟ้าได้ 2 แบบ ดงั ภาพ 1 kΩ 1 kΩ 1 kΩ 6 V หรือ 6 V หรอื 6 V • ระบเุ ครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้าในบา้ นวา่ เครือ่ งใช้ไฟฟ้าใดใชต้ ัวตา้ นทานแปรคา่ ได้ แนวคำตอบ เครอื่ งเสยี งท่มี ปี มุ่ ปรบั ความดัง ต้เู ยน็ ซึ่งมีปุม่ ปรับระดบั อณุ หภมู ิ 11. ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายสรุปสิ่งที่ได้เรียนรู้เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า ตัวต้านทานทำหน้าที่ควบคุมปริมาณ กระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ ตัวต้านทานคงที่และตัวต้านทานแปรค่าได้ ซึ่งความต้านทาน ไฟฟ้ามีหน่วยเป็นโอห์ม การเขียนตัวต้านทานคงที่ในแผนภาพ ใช้สัญลักษณ์คือ และตัวต้านทานแปรค่าได้ ใชส้ ัญลักษณค์ อื หรอื 12. เปิดโอกาสให้นักเรียนทำกิจกรรมเสริม ตัวต้านทานแปรค่าตามแสงทำหน้าที่อย่างไร โดยครูอาจจัดให้นักเรียนได้ สำรวจตรวจสอบหน้าที่ของตัวต้านทานแปรค่าตามแสงในวงจรไฟฟ้า ซึ่งเป็นตัวต้านทานชนิดหนึ่งที่นำไปใช้งานเป็น เซ็นเซอรแ์ สง และรว่ มกนั อภปิ รายว่าตัวตา้ นทานแปรค่าตามแสงทำหน้าทแี่ ละใชง้ านอยา่ งไรในวงจรไฟฟา้ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

199 หน่วยท่ี 6 | ไฟฟา้ คมู่ อื ครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมเสริม ตัวต้านทานแปรคา่ ตามแสงทำหนา้ ทีอ่ ย่างไร ตัวอย่างผลการทำกิจกรรมเสริม วตั ถปุ ระสงค์ สงั เกตและบรรยายหน้าที่ของตวั ต้านทานแปรคา่ ตามแสงในวงจรไฟฟา้ วัสดุและอปุ กรณ์ วสั ดุท่ีใชต้ อ่ กลมุ่ รายการ ปริมาณ/กลมุ่ 1. แอมมิเตอร์ 1 เครอ่ื ง 2. สวติ ช์ 1 อนั 3. สายไฟฟ้า 4 เส้น 4. ถ่านไฟฉายขนาด 1.5 V 4 ก้อน 5. กระบะถ่านแบบ 4 กอ้ น 1 อัน 6. ตัวต้านทานแปรคา่ ตามแสง (LDR) 1 อัน วธิ ที ำ 1. ต่อวงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยถ่านไฟฉาย 4 ก้อน สวิตช์ สายไฟฟ้า ตัวต้านทานแปรค่าตามแสง และ แอมมิเตอร์ ดังภาพ ภาพการจัดอปุ กรณ์ในกจิ กรรม 2. กดสวิตชเ์ พื่อให้วงจรปิด สงั เกตการเปลย่ี นแปลงของแอมมเิ ตอร์ 3. ใช้มือปดิ และเปิดตัวตา้ นทานแปรคา่ ตามแสง หรือเลอื่ นมือเข้าใกล้ตวั ตา้ นทานแปรคา่ ตามแสงทลี ะนอ้ ย แล้วสงั เกตการเปลยี่ นแปลงของแอมมเิ ตอร์ 4. ทำซำ้ ข้อ 3 โดยสลับขาของตัวตา้ นทานแปรค่าตามแสง ตวั อย่างผลการทำกจิ กรรม ตาราง การเปลย่ี นแปลงของแอมมิเตอรเ์ มอ่ื แสงตกกระทบตวั ต้านทานแปรคา่ ตามแสงแตกตา่ งกัน การบังแสงที่ตกกระทบตวั ต้านทานแปรค่าตาม การสลับขาตัวต้านทานแปรค่า การเปลย่ี นแปลง แสงในวงจรไฟฟา้ ตามแสง ของแอมมิเตอร์ ใช้มอื ปิดตวั ตา้ นทานแปรค่าตามแสง หรอื เลื่อนมอื เข้า ไมส่ ลบั ขา ไมเ่ บนจากศูนย์ ใกลต้ ัวต้านทานแปรค่าตามแสง สลับขา ไมเ่ บนจากศนู ย์ ใชม้ ือเปิดตวั ต้านทานแปรคา่ ตามแสง หรือเล่ือนมอื ออก ไมส่ ลบั ขา เบนออกจากศูนย์ ห่างตัวต้านทานแปรค่าตามแสง สลบั ขา เบนออกจากศนู ย์ หมายเหตุ: ทำซ้ำแลว้ ได้ผลการทำกิจกรรมเหมือนเดิม ตวั อย่างความรู้ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า 200 คู่มือครรู ายวชิ าพื้นฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมเสรมิ ตวั ต้านทานแปรคา่ ตามแสงทำหนา้ ทอ่ี ย่างไร ตัวต้านทานแปรค่าตามแสงทำหน้าที่เสมือนตัวตรวจรู้หรือเซ็นเซอร์แสงที่ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าใน วงจรไฟฟ้าตามปริมาณแสงที่ตกกระทบ ซึ่งในภาวะแสงปกติ ตัวต้านทานแปรค่าตามแสงจะมีความต้านทานไฟฟ้า น้อยมาก ทำให้เข็มของแอมมิเตอร์เบนออกจากสเกลศูนย์ไปมาก ถ้าในภาวะแสงน้อยจนมืด ตัวต้านทานแปรค่า ตามแสงจะมีความต้านทานไฟฟ้าสูงขึ้น ทำให้เข็มของแอมมิเตอร์เบนกลับไปที่สเกลศูนย์ การสลับขาของ ตัวต้านทานแปรคา่ ตามแสงไม่มผี ลต่อปริมาณกระแสไฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ 13. ถ้าพบว่านักเรียนมีแนวคิดคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับเรื่องนี้จากการตอบคำถามก่อนเรียน ระหว่างเรียน หรืออาจ ตรวจสอบโดยใชก้ ลวธิ ตี ่าง ๆ ให้ครแู ก้ไขแนวคดิ คลาดเคลอ่ื นน้ันให้ถกู ต้อง เช่น แนวคิดคลาดเคล่อื น แนวคิดทีถ่ กู ตอ้ ง การอ่านค่าความต้านทานไฟฟ้าที่บอกความ การอ่านค่าความต้านทานไฟฟ้าที่บอกความคลาดเคลื่อน คลาดเคลื่อน ±5% หรือ ±10% มีค่าระหว่างผล ±5% หรือ ±10% มีค่าระหว่างผลลบถึงผลบวกของค่า ลบถึงผลบวกของค่าความต้านทานไฟฟ้ากับ ความต้านทานไฟฟ้ากับผลคูณค่าความต้านทานไฟฟ้ากับ เปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อน เช่น ค่าความ เปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อน เช่น อ่านค่าความต้านทาน ต้านทานไฟฟ้า 200 โอห์ม มีความคลาดเคลื่อน ไฟฟ้าได้ 200 โอห์ม มีความคลาดเคลื่อน ±5% หมายความ ±5% แสดงว่าค่าความต้านทานไฟฟ้าอยู่ระหว่าง ว่าคา่ ความต้านทานไฟฟา้ 200 โอหม์ มคี วามคลาดเคล่ือน 195-205 โอห์ม (สสวท., 2562) 5% ของ 200 โอห์ม ซึ่งมีค่าความต้านทานไฟฟ้าเป็น 10 โอห์ม แสดงว่าค่าความต้านทานไฟฟ้ามีค่าเป็นค่าใดค่า การต่อขาริมซ้ายหรือริมขวากับขาตรงกลางของ หนึ่งในชว่ ง 190-210 โอหม์ ตัวต้านทานแปรค่าได้ เมื่อหมุนปุ่มปรับค่าจะให้ ค่าความต้านทานไฟฟ้าเหมือนกัน (สสวท., การต่อขาริมซ้ายหรือริมขวากับขาตรงกลางของตัวต้านทาน 2562) แปรค่าได้ เมื่อหมุนปุ่มปรับค่าจะให้ค่าความต้านทานไฟฟ้า ตรงขา้ มกนั 14. เชื่อมโยงไปสู่กจิ กรรมที่ 6.8 ไดโอดมีหนา้ ท่ีอะไร โดยใช้คำถามว่า นักเรียนคดิ ว่าเราจะกำหนดให้มีกระแสไฟฟา้ ผ่าน หรือไม่ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าใดอุปกรณ์ไฟฟ้าหนึ่งในวงจรไฟฟ้า นอกจากสวิตช์แล้วยังมีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ใดที่ทำ หน้าท่ีน้ีในวงจรไฟฟา้ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

201 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คมู่ อื ครรู ายวิชาพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมที่ 6.8 ไดโอดมหี น้าทอ่ี ะไร แนวการจัดการเรียนรู้ ครดู ำเนินการดังนี้ ตอนท่ี 1 ไดโอด กอ่ นการทำกิจกรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดังต่อไปนี้ • กจิ กรรมนเี้ ก่ยี วกบั เรือ่ งอะไร (หน้าท่ีของไดโอดในวงจรไฟฟ้า) • กจิ กรรมนี้มีจดุ ประสงค์อะไร (สงั เกตและบรรยายการทำงานของไดโอดในวงจรไฟฟ้า) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อสวิตช์ สายไฟฟ้า หลอดไฟฟ้า และตัวต้านทานคงที่เข้ากับ ถ่านไฟฉายแบบอนุกรม สังเกตรูปร่างลักษณะของไดโอดแล้วต่อแทรกในวงจรไฟฟ้า สลับขา ของไดโอดเพ่ือ ตรวจสอบขั้ว วาดภาพวงจรไฟฟ้าเมื่อต่อไดโอดแล้วทำให้หลอดไฟฟ้าสว่าง) ครูควรบันทึกขั้นตอนการทำกิจกรรม โดยสรุปบนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไร (นักเรียนต้องสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความ สว่างของหลอดไฟฟ้า รูปร่างลักษณะของไดโอด การต่อไดโอดในวงจรไฟฟ้าทั้งวงจรที่หลอดไฟฟ้าสว่างและไม่ สวา่ ง) • ข้อควรระวังในการทำกิจกรรมมีอะไรบ้าง (เมื่ออ่านค่ากระแสไฟฟ้าและสังเกตความเปลี่ยนแปลงของหลอดไฟฟ้า แล้วต้องยกสวิตช์ขึ้นทุกครั้งทันทีเพื่อไม่ให้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นเวลานาน ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและ ชน้ิ ส่วนอเิ ลก็ ทรอนิกส์เกิดความรอ้ นสงู หรอื เกิดความเสยี หาย) ระหวา่ งการทำกิจกรรม (30 นาท)ี 2. ให้นักเรียนวางแผนการทำงานเพือ่ ตอ่ วงจรไฟฟ้า โดยครูสังเกตการต่อวงจรไฟฟา้ ของนกั เรียน หากนักเรียนมขี อ้ สงสยั ครูควรรวบรวมข้อมูลเหล่านั้นเพื่อใช้ประกอบการอภิปรายหลังการทำกิจกรรม และย้ำเตือนข้อควรระวังในการทำ กจิ กรรมแก่นกั เรยี น หลงั การทำกิจกรรม (20 นาที) 3. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทาง เพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า การต่อไดโอดแบบอนุกรมในวงจรไฟฟ้าจะทำให้ กระแสไฟฟ้าผ่านได้หรือมีกระแสไฟฟ้าในวงจร เมื่อต่อขาที่มีแถบคาดสีเข้ากับด้านที่ต่อกับขั้วลบของถ่านไฟฉายและ ตอ่ ขาที่เหลือของไดโอดเข้ากับดา้ นทตี่ อ่ กับข้ัวบวกของถ่านไฟฉาย ถา้ ตอ่ สลับขาจะไมม่ ีกระแสไฟฟ้าในวงจร สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ 202 ค่มู อื ครรู ายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. นำเข้าสู่กิจกรรมที่ 6.8 ตอนที่ 2 ไดโอดเปล่งแสง โดยอาจใช้คำถามว่า นอกจากไดโอดที่นักเรียนใช้งานอยู่ยังมีไดโอด อีกแบบ เมื่อกระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านไดโอดจะเปล่งแสงออกมา เรียกว่า ไดโอดเปล่งแสง นักเรียนคิดว่า ไดโอดเปลง่ แสงจะทำหน้าทต่ี า่ งจากไดโอดหรือไม่ และไดโอดเปลง่ แสงควบคุมกระแสไฟฟา้ อยา่ งไร ตอนที่ 2 ไดโอดเปลง่ แสง ก่อนการทำกิจกรรม (10 นาที) 5. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดังตอ่ ไปนี้ • กจิ กรรมนเ้ี กยี่ วกบั เรื่องอะไร (หนา้ ท่ขี องไดโอดเปล่งแสงในวงจรไฟฟ้า) • กิจกรรมนีม้ จี ดุ ประสงคอ์ ะไร (สังเกตและบรรยายการทำงานของไดโอดเปล่งแสงในวงจรไฟฟ้า) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อสวิตช์ สายไฟฟ้า หลอดไฟฟ้า และตัวต้านทานคงที่เข้ากับ ถ่านไฟฉายแบบอนุกรม สังเกตรูปร่างลักษณะและความยาวของขาไดโอดเปล่งแสงแล้วต่อแทรกเข้าในวงจรไฟฟ้า สลับขาของไดโอดเปลง่ แสงเพ่ือตรวจสอบขั้ว) ครูควรบันทกึ ขน้ั ตอนการทำกจิ กรรมโดยสรุปบนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไร (นักเรียนต้องสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของ หลอดไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงของไดโอดเปล่งแสง รูปร่างลักษณะของไดโอดเปล่งแสง การต่อไดโอดเปล่งแสงใน วงจรไฟฟา้ ทั้งวงจรที่ไดโอดเปล่งแสงและหลอดไฟฟา้ สว่างและไม่สวา่ ง) • ข้อควรระวังในการทำกิจกรรมมีอะไรบ้าง (เมื่ออ่านค่ากระแสไฟฟ้าและสังเกตความเปลี่ยนแปลงของหลอดไฟฟ้า แล้วต้องยกสวิตช์ขึ้นทุกครั้งทันทีเพื่อไม่ให้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นเวลานาน ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์และชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์เกดิ ความร้อนสูงหรอื เกดิ ความเสยี หาย) ระห•ว่างการทำกิจกรรม (30 นาท)ี 6. ให้นักเรียนวางแผนการทำงานเพือ่ ต่อวงจรไฟฟ้า โดยครูสังเกตการต่อวงจรไฟฟ้าของนกั เรียน หากนักเรยี นมีขอ้ สงสัย ครูควรรวบรวมข้อมูลเหล่านั้นเพื่อใช้ประกอบการอภิปรายหลังการทำกิจกรรม และย้ำเตือนข้อควรระวังในการทำ กจิ กรรมแก่นกั เรยี น หลังการทำกิจกรรม (20 นาที) 7. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทาง เพื่อให้ได้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า การต่อไดโอดเปล่งแสงแบบอนุกรมในวงจรไฟฟ้า จะทำให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้หรือมีกระแสไฟฟ้าในวงจรเมื่อต่อขาสั้นของไดโอดเปล่งแสงซึ่งขอบจะมีรอยบาก เข้ากับ ดา้ นท่ตี ่อกับขวั้ ลบของถ่านไฟฉาย และต่อขายาวของไดโอดเปลง่ แสงเข้ากบั ด้านที่ต่อกับขัว้ บวกของถา่ นไฟฉาย ถ้าต่อ สลบั ขาจะไมม่ กี ระแสไฟฟา้ ในวงจร สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

203 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ คมู่ อื ครูรายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 8. ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเกี่ยวกับหน้าที่ของไดโอดในวงจรไฟฟ้าจากกิจกรรมที่ 6.8 เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า ไดโอดเป็น ชน้ิ ส่วนอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ทใ่ี หก้ ระแสไฟฟา้ ผ่านไดท้ างเดยี ว ซ่งึ การตอ่ ไดโอดเข้าในวงจรไฟฟ้าต้องตอ่ ข้วั หรอื ขาของไดโอด ให้ถูกตอ้ งกับขว้ั ของแหล่งกำเนดิ ไฟฟา้ ถา้ สลบั ขาของไดโอดแลว้ วงจรไฟฟ้าจะไมท่ ำงาน 9. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหน้าที่ของไดโอดในวงจรไฟฟ้าและเกร็ดน่ารู้ โดยอ่านหนังสือเรียนหน้า 128-130 จากน้ันตรวจสอบความเข้าใจของนกั เรียนซ่งึ อาจใชค้ ำถาม เช่น • การสลับขาของไดโอดมีผลต่อการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า เพราะเหตุใด (ไดโอดเป็นชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขั้ว จึงยอมให้กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านเมื่อต่อไดโอดถูกขั้ว แต่จะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้า เคลอ่ื นท่ีผ่านเมือ่ ตอ่ ไดโอดไมถ่ ูกขัว้ ซึ่งเสมือนวงจรเปดิ จึงไม่มกี ระแสไฟฟา้ เคลือ่ นทใ่ี นวงจรไฟฟา้ ) • การระบุขั้วของไดโอดและไดโอดเปล่งแสงทำได้อย่างไร (ขั้วของไดโอดสามารถสังเกตได้จากแถบคาดสีเงินซึ่งจะ แสดงขาลบที่ต่อจากขั้วลบหรือเรียกว่าขั้วแคโทด และขาตรงกันข้ามจะเป็นขาบวกที่ต่อจากขั้วบวกหรือเรียกว่า ขั้วแอโนด ส่วนขั้วของไดโอดเปล่งแสงสามารถสังเกตได้จากความยาวของขาและขอบที่มีรอยบาก โดยขาสั้นที่อยู่ ด้านเดียวกับขอบที่มีรอยบากจะเป็นขาลบที่ต่อจากขั้วลบหรือเรียกว่าขั้วแคโทด และขายาวจะเป็นขาบวกที่ต่อ จากขัว้ บวกหรือเรยี กวา่ ข้วั แอโนด) ความรูเ้ พิ่มเตมิ สำหรบั ครู ไดโอดเปล่งแสง (light emitting diode : LED) ที่นิยมใช้งานมีขนาด สี และรูปทรงแตกต่างกัน ซึ่งสามารถจัดกลุ่มตามลักษณะ โครงสร้างภายนอกและพนื้ ที่ใชง้ าน (package) ได้ 2 รปู แบบ ดังน้ี 1. แบบ Surface mount type มีลักษณะเป็นแผ่นบาง ดังภาพ ซึ่งไดโอดเปล่งแสงรูปแบบนี้ทนกระแสไฟฟ้าได้ 20 มิลลิแอมแปรถ์ งึ 1 แอมแปร์ CLCC type PLCC type สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยท่ี 6 | ไฟฟ้า 204 คมู่ อื ครรู ายวชิ าพืน้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ความรู้เพิ่มเตมิ สำหรับครู 2. แบบ Through-hole mount type มีขายื่นออกมาจากตัวของไดโอดเปล่งแสงโดยจะมีขา 2 ขาหรือมากกว่า 2 ขา ดังภาพ ซง่ึ ไดโอดเปล่งแสงรูปแบบนีท้ นกระแสไฟฟา้ ได้ 20 มลิ ลแิ อมแปรถ์ ึง 150 มิลลิแอมแปร์ ขึน้ อยู่กบั ลักษณะของไดโอดเปล่งแสง แตล่ ะแบบ เชน่ Vertical lamp type ทีน่ ยิ มใชง้ านโดยทวั่ ไป จะทนกระแสไฟฟา้ ได้ไมเ่ กนิ 20 มิลลิแอมแปร์ Vertical lamp type Surface display Numerical display ไดโอดเปลง่ แสงแบบ Vertical lamp type ทีม่ ีขามากกว่า 2 ขา จะเป็นไดโอดเปลง่ แสงท่ีสามารถใหแ้ สงสไี ดม้ ากกว่า 1 สี ตวั อยา่ งเช่น ไดโอดเปล่งแสงที่มี 3 ขา ซึ่งจะให้แสงออกมา 2 สี เช่น สีแดงและสีเขียว โดยจะใช้ขากลางเป็นขาร่วม การใช้งานทำได้โดยต่อขากลางเข้าทางขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า และเลือกต่อขาริมซ้ายหรือขาริม ขวาเข้าทางขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าเพื่อให้เปล่งแสงสีที่ต้องการเพียง 1 สี คือ สีแดงหรือสีเขียว ถ้า หากตอ่ ขารมิ ทง้ั 2 ขา้ งพรอ้ มกนั จะได้แสงสผี สมจากแสงสีทัง้ 2 สี คอื แสงสที ผ่ี สมระหวา่ งแสงสีแดงและ สเี ขยี วได้แสงสเี หลอื งน่นั เอง ท่ีมา : https://www.stanley-components.com/data/technical_note/TN010_e.pdf สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

205 หน่วยที่ 6 | ไฟฟ้า คู่มือครรู ายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 10. ให้นกั เรยี นตอบคำถามระหว่างเรียน จากนนั้ รว่ มกันอภิปรายเกี่ยวกบั คำตอบของนักเรียน เฉลยคำถามระหวา่ งเรียน • จากกิจกรรมท่ี 6.8 จะเขียนแผนภาพการต่อไดโอดและไดโอดเปลง่ แสงในวงจรไฟฟ้าท่หี ลอดไฟฟ้าสว่างได้ อย่างไร แนวคำตอบ เราสามารถเขียนแผนภาพการตอ่ ไดโอดในวงจรไฟฟ้า ดังภาพ 10 Ω 6V และแผนภาพการต่อไดโอดเปลง่ แสงในวงจรไฟฟา้ ดงั ภาพ 10 Ω 6V 11. ให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายสรุปสิ่งที่ได้เรียนรู้เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า ไดโอดทำหน้าที่ให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ทางเดียว ซึ่งเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขั้ว โดยขั้วบวกเรียกว่าขั้วแอโนด และขั้วลบเรียกว่าขั้วแคโทด การเขียนไดโอดใน แผนภาพใช้สัญลักษณ์คือ ส่วนไดโอดที่สว่างเมื่อมีกระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่าน เรียกว่า ไดโอดเปล่งแสง โดยขั้วของไดโอดเปล่งแสงพิจารณาจากความยาวของขาและขอบบาก ซึ่งขาสั้นที่อยู่ด้านเดียวกับขอบบากคือขั้วลบ ขาตรงกันข้ามคือขั้วบวก ไดโอดเปล่งแสงใช้สัญลักษณ์คือ ในการใช้งานไดโอดและไดโอดเปล่งแสง ต้องต่อขั้วให้ถูกต้อง คือต่อขั้วบวกของไดโอดเข้ากับขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าและต่อขั้วลบของไดโอดเข้ากับ ขั้วลบของแหลง่ กำเนดิ ไฟฟ้า 12. เชื่อมโยงไปสู่กจิ กรรมที่ 6.9 ตัวเก็บประจุมีหนา้ ทีอ่ ย่างไร โดยใช้คำถามว่าชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญอกี ช้ินสว่ น หน่ึงคอื ตัวเก็บประจุ นักเรียนคดิ ว่าตัวเก็บประจมุ ีหน้าที่และทำงานอยา่ งไรในวงจรไฟฟา้ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ 206 คมู่ อื ครูรายวชิ าพนื้ ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กจิ กรรมท่ี 6.9 ตวั เกบ็ ประจุมีหน้าทอ่ี ย่างไร แนวการจัดการเรียนรู้ ครดู ำเนินการดงั น้ี ก่อนการทำกจิ กรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ตอ่ ไปน้ี • กิจกรรมน้ีเก่ียวกบั เร่ืองอะไร (หนา้ ทขี่ องตัวเกบ็ ประจใุ นวงจรไฟฟา้ ) • กิจกรรมน้มี ีจุดประสงคอ์ ย่างไร (สังเกตและบรรยายหน้าทีข่ องตัวเกบ็ ประจใุ นวงจรไฟฟา้ ) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (สังเกตรูปร่างลักษณะของตัวเก็บประจุ ตรวจสอบประจุไฟฟ้าใน ตัวเก็บประจุโดยวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าและต่อเข้ากับไดโอดเปล่งแสง ต่อตัวเก็บประจุกับถ่านไฟฉายนาน 5 วินาที ตรวจสอบประจุไฟฟ้าในตัวเก็บประจุโดยวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า ต่อตัวเก็บประจุเข้ากับถ่านไฟฉายอีก ครั้ง แล้วต่อตัวเก็บประจุเข้ากับไดโอดเปล่งแสง ตรวจสอบประจุไฟฟ้าในตัวเก็บประจุโดยวัดค่าความต่าง ศักย์ไฟฟ้า) ครคู วรบันทึกขั้นตอนการทำกิจกรรมโดยสรุปบนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไร (นักเรียนต้องสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับรูปร่างลักษณะของ ตวั เก็บประจุ ค่าความตา่ งศักยไ์ ฟฟ้าของตัวเกบ็ ประจุ การเปลีย่ นแปลงของไดโอดเปล่งแสงก่อนต่อและหลังต่อเข้า กับถ่านไฟฉาย วงจรไฟฟา้ ทแี่ สดงการตอ่ ตัวเก็บประจกุ ับถา่ นไฟฉายและการต่อตัวเกบ็ ประจกุ ับไดโอดเปล่งแสงท้ัง ท่ที ำใหไ้ ดโอดเปลง่ แสงสว่างและไม่สว่าง) ระหวา่ งการทำกจิ กรรม (30 นาท)ี 2. ให้นักเรยี นวางแผนการทำงานเพ่ือต่อวงจรไฟฟ้า โดยครูสงั เกตการตอ่ วงจรไฟฟา้ การใชง้ านโวลต์มิเตอร์ และการอ่าน ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าของนักเรียน หากนักเรียนมีข้อสงสัย ครูควรรวบรวมข้อมูลเหล่านั้นเพื่อใช้ประกอบการ อภปิ รายหลงั การทำกิจกรรม หลังการทำกิจกรรม (20 นาที) 3. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเปน็ แนวทางเพ่ือให้ไดข้ อ้ สรุปจากกิจกรรมวา่ ตัวเก็บประจสุ ามารถเก็บประจไุ ฟฟ้าเมื่อต่อเข้ากับ ถ่านไฟฉายและคายประจุไฟฟา้ เม่ือต่อเข้ากบั ไดโอดเปลง่ แสง ทำใหไ้ ดโอดเปลง่ แสงสวา่ งได้ สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

207 หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ คู่มอื ครูรายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 4. ให้นักเรียนเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหน้าที่ของตัวเก็บประจุในวงจรไฟฟ้าโดยอ่านหนังสือเรียนหน้า 132-133 และ ร่วมกันอภปิ รายเพอื่ ใหไ้ ดข้ ้อสรปุ วา่ ตวั เกบ็ ประจทุ ำหนา้ ทเี่ ก็บและคายประจไุ ฟฟ้า ซงึ่ ความสามารถในการเก็บประจุ ไฟฟ้าของตัวเกบ็ ประจเุ รียกวา่ ความจุไฟฟา้ มหี นว่ ยเปน็ ฟารัด (F) ตัวเกบ็ ประจุในกิจกรรมเป็นชนดิ มีข้ัว ใช้สญั ลักษณ์ ในวงจรคือ + - หรือ + - หรือ + - เมื่อต่อตัวเก็บประจุเข้ากับแหล่งกำเ นิด ไฟฟ้า ตัวเก็บประจุจะรับประจุไฟฟ้ามาเก็บในตัว เรียกว่า การประจุ (charging) และเมื่อต่อลวดตัวนำหรืออุปกรณ์ ไฟฟ้าและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เข้ากับตัวเก็บประจุที่ได้รับการประจุแล้ว ตัวเก็บประจุจะคายประจุไฟฟ้าออกมา เรยี กว่า การคายประจุ (discharging) 5. ให้นักเรียนตอบคำถามระหว่างเรียน จากน้นั ร่วมกันอภปิ รายเก่ียวกับคำตอบของนักเรยี น เฉลยคำถามระหว่างเรยี น • จากกิจกรรมที่ 6.9 จะเขียนแผนภาพการต่อตัวเก็บประจุในวงจรไฟฟ้าขณะที่มีการประจุและมีการคาย ประจุได้อย่างไร แนวคำตอบ เราสามารถเขยี นแผนภาพการต่อตวั เก็บประจุกบั ถา่ นไฟฉายในวงจรไฟฟา้ ขณะทม่ี ีการประจุได้ ดงั ภาพ 470 µF 3V และแผนภาพการต่อตัวเกบ็ ประจกุ ับไดโอดเปล่งแสงในวงจรไฟฟ้าขณะทม่ี กี ารคายประจไุ ด้ ดงั ภาพ 470 µF สถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า 208 ค่มู ือครรู ายวิชาพนื้ ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 6. ถา้ พบว่านกั เรยี นมีแนวคดิ คลาดเคลื่อนเกยี่ วกับเรื่องน้ีจากการตอบคำถามกอ่ นเรียน ระหว่างเรยี น หรอื อาจตรวจสอบ โดยใช้กลวธิ ตี า่ ง ๆ ใหค้ รแู กไ้ ขแนวคดิ คลาดเคลื่อนนนั้ ใหถ้ ูกตอ้ ง เชน่ แนวคิดคลาดเคลอ่ื น แนวคดิ ท่ีถูกต้อง ตัวเก็บประจุจะคายประจุไฟฟ้าออกมา แม้ว่าไม่ได้ ตัวเก็บประจุที่ผ่านการประจุแล้วจะคายประจุไฟฟ้า ต่อเข้ากับวงจรไฟฟา้ (สสวท., 2562) ออกมาก็ต่อเมื่อมีการต่อลวดตัวนำหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าและ ชิ้นสว่ นอเิ ลก็ ทรอนกิ สเ์ ขา้ กบั ตวั เก็บประจุครบวงจร 7. เชื่อมโยงไปสู่กิจกรรมที่ 6.10 ทรานซิสเตอร์มีหน้าที่อะไร โดยร่วมกันอภิปรายว่า นอกจากตัวต้านทาน ไดโอด และ ตัวเก็บประจุแล้ว ยังมีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อีกชนิดหนึ่ง เรียกว่า ทรานซิสเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยขา 3 ขา คือ ขาเบส หรือขา B ขาอิมิตเตอร์หรือขา E และขาคอลเล็กเตอร์หรือขา C นักเรียนคิดว่าทรานซิสเตอร์มีหน้าที่อะไรใน วงจรไฟฟา้ และทำงานอยา่ งไร สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

209 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ คูม่ ือครรู ายวชิ าพน้ื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กิจกรรมที่ 6.10 ทรานซสิ เตอรม์ ีหนา้ ที่อะไร แนวการจดั การเรยี นรู้ ครูดำเนนิ การดังนี้ กอ่ นการทำกจิ กรรม (10 นาที) 1. ให้นักเรียนอ่านชื่อกิจกรรม จุดประสงค์ และวิธีดำเนินกิจกรรม และตรวจสอบความเข้าใจจากการอ่านโดยใช้คำถาม ดงั ตอ่ ไปน้ี • กจิ กรรมน้ีเกยี่ วกบั เรื่องอะไร (หน้าท่ีของทรานซสิ เตอร์ในวงจรไฟฟ้า) • กิจกรรมนม้ี ีจุดประสงค์อะไร (สังเกตและบรรยายหนา้ ท่ีของทรานซสิ เตอร์ในวงจรไฟฟา้ ) • วิธีดำเนินกิจกรรมมีขั้นตอนโดยสรุปอย่างไร (ต่อสวิตช์ ตัวต้านทาน ไดโอดเปล่งแสง และถ่านไฟฉายแบบอนุกรม ต่อทรานซิสเตอรแ์ ทรกในวงจรไฟฟ้าให้ขาคอลเล็กเตอร์ต่อกบั ขาแคโทดของไดโอดเปล่งแสง ขาเบสและอิมิตเตอร์ ต่อกับขั้วลบของถ่านไฟฉาย ตรวจสอบการทำงานของทรานซสิ เตอรเ์ มื่อป้อนกระแสไฟฟา้ ผ่านทีข่ าเบส ตรวจสอบ การทำงานเริ่มต้นของทรานซิสเตอร์เมื่อควบคุมค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขาเบสและขาอิมิตเตอร์ ด้วย ตวั ต้านทานแปรคา่ ได้ แลว้ หมนุ ปมุ่ ปรับค่าของตัวต้านทานแปรค่าได้เพอ่ื ให้ความต่างศักยไ์ ฟฟ้าระหว่างขาเบสและ ขาอมิ ิตเตอร์เพิม่ ทลี ะ 0.1 โวลต)์ ครูควรบันทกึ ขั้นตอนการทำกจิ กรรมโดยสรุปบนกระดาน • นักเรียนต้องสังเกตหรือรวบรวมข้อมูลอะไร (นักเรียนต้องสังเกตและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของ ไดโอดเปล่งแสงของวงจรไฟฟ้าทั้งที่ไม่ต่อและต่อทรานซิสเตอร์ ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขาเบสและขา อมิ ติ เตอรเ์ มอื่ หมนุ ปมุ่ ปรับคา่ ของตัวตา้ นทานแปรค่าไดท้ ที่ ำให้ทรานซสิ เตอร์ทำงาน) • ข้อควรระวังในการทำกิจกรรมมีอะไรบ้าง (เมื่ออ่านค่ากระแสไฟฟ้ าและสังเกตความเปลี่ยนแปลงของ ไดโอดเปลง่ แสงแล้วต้องยกสวิตช์ขึ้นทุกคร้ังทนั ทีเพือ่ ไมใ่ ห้มีกระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นเวลานาน ซ่ึงจะทำให้อปุ กรณ์ ไฟฟ้าและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เกิดความร้อนสูงหรือเกิดความเสียหาย และระวังไม่ให้ลวดตัวนำของสายไฟฟ้าที่ ตอ่ กบั ขาของตวั ต้านทานแปรคา่ ไดแ้ ตะกนั เพราะจะทำให้เกดิ ไฟฟา้ ลัดวงจร) ระหวา่ งการทำกจิ กรรม (30 นาท)ี 2. ให้นักเรียนวางแผนการทำงานเพื่อต่อวงจรไฟฟ้า โดยครูสังเกตการต่อวงจรไฟฟ้า การใช้งานโวลต์มิเตอร์ และการอ่าน ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าของนักเรียน หากนักเรียนมีข้อสงสัย ครูควรรวบรวมข้อมูลเหล่านั้นเพื่อใช้ประกอบการ อภิปรายหลงั การทำกจิ กรรม และย้ำเตือนข้อควรระวงั ในการทำกจิ กรรมแกน่ กั เรยี น สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟ้า 210 คู่มอื ครรู ายวชิ าพ้ืนฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี หลังการทำกจิ กรรม (20 นาที) 3. ให้นักเรียนนำเสนอผลการทำกิจกรรม ตอบคำถามท้ายกิจกรรม และร่วมกันอภิปรายสรุปผลของกิจกรรมโดยใช้ คำถามท้ายกิจกรรมเป็นแนวทาง เพื่อใหไ้ ด้ข้อสรุปจากกิจกรรมว่า ทรานซสิ เตอร์ทำหน้าท่ีเสมือนเป็นสวติ ช์อัตโนมัติ ปิดหรือเปิดวงจรไฟฟา้ และควบคุมกระแสไฟฟ้าให้เคลื่อนที่จากขาคอลเล็กเตอร์ไปขาอิมิตเตอร์ได้ หากมีกระแสไฟฟ้า ปริมาณน้อยค่าหนึ่งเคลื่อนที่ผ่านขาเบสไปขาอิมิตเตอร์ หรือทรานซิสเตอร์จะเริ่มทำงานเมื่อมีความต่างศักย์ไฟฟ้า ระหวา่ งขาเบสและขาอิมิตเตอรป์ ระมาณ 0.65 โวลต์ 4. ให้นักเรียนเรยี นรเู้ พ่ิมเตมิ เก่ียวกบั หนา้ ท่ีของทรานซิสเตอร์ในวงจรไฟฟ้า ตลอดจนเกร็ดนา่ รู้ โดยอ่านหนังสอื เรียนหน้า 136-141 จากนน้ั ร่วมกนั อภิปรายเพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรุปวา่ • ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่ควบคุมการปิดหรือเปิดวงจรไฟฟ้าเมื่อกระแสไฟฟ้าปริมาณน้อยเคลื่อนที่ผ่านขาเบส ขณะเดยี วกนั ก็ทำหน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟา้ ทมี่ ปี ริมาณมากใหเ้ คลอื่ นทีผ่ า่ นขาคอลเลก็ เตอรแ์ ละขาอมิ ติ เตอร์ • ทรานซิสเตอร์จะเริ่มทำงาน เมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขาเบสและขาอิมิตเตอร์หรือสายร่วมหรือกราวด์ ประมาณ 0.65 โวลต์ • ทรานซิสเตอรแ์ บง่ เป็น 2 ชนดิ คอื ชนดิ เอ็นพเี อ็นและชนิดพเี อ็นพี ใชส้ ญั ลักษณใ์ นวงจรไฟฟ้า ดงั ภาพ CC B ชนิดเอ็นพเี อน็ B ชนดิ พีเอ็นพี EE • สัญลักษณ์ของทรานซิสเตอร์ที่ขาอิมิตเตอร์จะมีลูกศรแสดงทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า โดย ทรานซิสเตอร์ชนิดเอ็นพีเอ็น กระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ออกจากขาคอลเล็กเตอร์เข้าไปยังขาอิมิตเต อร์ หรืออาจ กล่าวได้ว่ากระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ออกทางขาอิมิตเตอร์ ส่วนทรานซิสเตอร์ชนิดพีเอ็นพี กระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ ออกจากอิมิตเตอรเ์ ข้าไปยงั ขาคอลเลก็ เตอร์ หรืออาจกลา่ วได้วา่ กระแสไฟฟ้าจะเคลอ่ื นทเ่ี ข้าทางขาอิมิตเตอร์ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

211 หน่วยที่ 6 | ไฟฟา้ คู่มือครรู ายวิชาพ้นื ฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 5. ให้นกั เรยี นตอบคำถามระหวา่ งเรียน จากนั้นรว่ มกันอภิปรายเกี่ยวกบั คำตอบของนักเรยี น เฉลยคำถามระหวา่ งเรยี น • จากกิจกรรมที่ 6.10 จะเขยี นแผนภาพการตอ่ ทรานซสิ เตอร์ในวงจรไฟฟ้าในขณะทที่ รานซิสเตอร์ทำงานได้ อย่างไร แนวคำตอบ เราสามารถเขียนแผนภาพการต่อทรานซิสเตอร์ในวงจรไฟฟ้าขณะที่ทรานซิสเตอร์เริ่มทำงานได้ ดังภาพ BC547 330 Ω 20 kΩ 10 kΩ 6V 6. ให้นักเรียนทำกิจกรรมตรวจสอบตนเองเพื่อสรุปความรู้ที่ได้เรียนรู้จากบทที่ 2 ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน เรื่องพลังงาน ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์ โดยการเขียนบรรยาย การวาดภาพ หรือการเขยี นผงั มโนทศั นส์ งิ่ ท่ไี ด้เรยี นรู้จากบทเรียน สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ 212 คู่มอื ครูรายวชิ าพื้นฐานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ตัวอยา่ งผงั มโนทศั นใ์ นบทเรียนเรอ่ื งวงจรไฟฟา้ อยา่ งงา่ ย เกย่ี วข้องกบั ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน เกยี่ วข้องกบั เครอ่ื งใช้ไฟฟ้า พลงั งานไฟฟ้า เก่ยี วข้องกบั ซงึ่ มี การเลือกใชเ้ คร่ืองใช้ไฟฟ้า หาจาก อย่างถกู ตอ้ ง ประหยัดและปลอดภัย ชิน้ สว่ นอิเล็กทรอนกิ สท์ ี่ทำหนา้ ท่ี ผลคณู ระหว่างกำลังไฟฟา้ ควบคมุ การเคลื่อนทีข่ อง ของเคร่อื งใช้ไฟฟา้ กับเวลา ตอ้ ง ควร กระแสไฟฟ้า (W=Pt) มีหนว่ ยเป็นจลู เลือกใช้ให้ถกู ต้องกับความ เลอื กใชเ้ ครื่องใช้ไฟฟา้ ท่มี ี เมอื่ คิด ตา่ งศักย์ไฟฟา้ ท่รี ะบบุ น กำลังไฟฟา้ เหมาะสมกับการใช้งาน พลงั งานไฟฟ้าท่ีใช้ในหน่งึ เครอ่ื งใช้ไฟฟา้ ตอ้ ง เชน่ หน่วยเวลา เรยี กว่า กำลังไฟฟ้า ใช้เครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าให้ถกู วธิ ี มีหน่วยเป็นจูลต่อวนิ าทีหรือวัตต์ ทใี่ ชท้ ้ังหมด ตวั ตา้ นทานทำหนา้ ทค่ี วบคมุ ไดโอดทำหน้าที่ทำให้ ปรมิ าณกระแสไฟฟ้าในวงจร กระแสไฟฟ้าผ่านได้ทางเดียว สามารถนำไปคำนวณ คา่ ไฟฟา้ ตัวเก็บประจทุ ำหน้าท่ีเกบ็ และคายประจุไฟฟ้า โดย ซ่งึ คา่ ไฟฟ้าหาจากผลบวกของ ความสามารถในการเกบ็ ค่าไฟฟา้ ฐาน ค่าบริการรายเดือน ค่าไฟฟ้าผันแปร และภาษีมูลค่าเพม่ิ ประจุไฟฟา้ เรียกว่า ความจุไฟฟ้า มหี นว่ ยเปน็ ฟารดั เม่ือ ทรานซิสเตอรท์ ำหน้าท่ีเป็น สวิตชอ์ ัตโนมัติปิดเปดิ วงจรไฟฟา้ คา่ ไฟฟา้ ฐานหาจากพลงั งานไฟฟ้าที่ เมอ่ื เมือ่ และควบคุมปรมิ าณกระแสไฟฟ้า เครือ่ งใชไ้ ฟฟา้ ท้ังหมดใชใ้ นหนึง่ เดือน คา่ ไฟฟา้ ผันแปรเป็นค่าใชจ้ ่ายจาก ภาษมี ูลคา่ เพิ่มเป็นตัวเลขทผี่ ้ขู อรับ การไฟฟ้าทไี่ มส่ ามารถควบคมุ ได้ บริการตอ้ งรับภาระจา่ ยตามกฎหมาย สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

213 หนว่ ยที่ 6 | ไฟฟา้ คู่มอื ครูรายวิชาพ้นื ฐานวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 7. สุ่มนักเรียนนำเสนอผังมโนทัศน์สรุปความรู้จากบทเรียน โดยอาจออกแบบให้นักเรียนนำเสนอผลงานเป็นกลุ่มย่อย และอภิปรายภายในกลุ่ม 8. ให้นกั เรียนร่วมกนั อภปิ รายสรปุ สิ่งท่ไี ด้เรยี นรทู้ ง้ั หมด เพอื่ ใหไ้ ดข้ อ้ สรุปวา่ • ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุปกรณ์ที่มีหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า เช่น ตัวต้านทาน ไดโอด ตัวเกบ็ ประจุ และทรานซสิ เตอร์ • ตัวตา้ นทานทำหน้าท่คี วบคมุ ปรมิ าณกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า • ไดโอดทำหนา้ ท่ีทำให้กระแสไฟฟ้าเคล่ือนที่ผ่านทางเดียว • ตัวเก็บประจุทำหน้าที่เก็บและคายประจุไฟฟ้า ซึ่งความสามารถในการเก็บและคายประจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ เรยี กว่า ความจไุ ฟฟ้า มหี น่วยเป็นฟารัด • ทรานซสิ เตอร์ทำหนา้ ทเี่ ปน็ สวติ ช์อตั โนมัตปิ ดิ หรอื เปิดวงจรไฟฟา้ และควบคมุ ปริมาณกระแสไฟฟา้ • ในการต่อวงจรไฟฟา้ ต้องเลือกใชช้ ิ้นส่วนอเิ ล็กทรอนิกสใ์ ห้เหมาะสมตามหน้าทข่ี องชิน้ สว่ นนั้นและต่อวงจรไฟฟ้าให้ ถูกตอ้ ง วงจรไฟฟา้ จึงทำงานไดต้ ามตอ้ งการ 9. ให้นักเรียนทำกิจกรรมท้ายบทเรื่อง Smart Farming ทำได้อย่างไร และตอบคำถามท้ายกิจกรรม จากนั้นร่วมกัน อภิปรายเพื่อตอบคำถามสำคัญของบทเรยี น โดยนักเรียนควรตอบคำถามสำคญั ดังกลา่ วได้ดังตัวอยา่ ง เฉลยคำถามสำคัญของบท • การคำนวณพลงั งานไฟฟา้ ของเครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้าทำได้อย่างไร แนวคำตอบ การคำนวณพลังงานไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าคำนวณจากผลคูณระหว่างกำลังไฟฟ้าของ เครอื่ งใช้ไฟฟา้ กับเวลาที่ใช้เครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ นัน้ • การใชเ้ ครือ่ งใช้ไฟฟ้าให้ประหยัดและปลอดภยั ทำได้อย่างไร แนวคำตอบ การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ประหยัดและปลอดภัยทำได้โดยเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าให้ถูกต้องกับค่า ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ระบุไว้บนเครื่องใช้ไฟฟ้า ใช้งานให้ถูกวิธีและเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีกำลังไ ฟฟ้า เหมาะสมกบั การใช้งาน • ช้ินส่วนอเิ ล็กทรอนกิ ส์ในวงจรไฟฟา้ แตล่ ะชนดิ มีหนา้ ที่อะไร แนวคำตอบ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในวงจรไฟฟ้าทำงานเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าให้เป็นไป ตามที่ตอ้ งการ โดยช้ินสว่ นอเิ ล็กทรอนกิ ส์แต่ละชนิดมีหน้าทแ่ี ตกต่างกนั ดังนี้ - ตวั ตา้ นทานทำหน้าที่ควบคมุ ปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า - ไดโอดทำหน้าทท่ี ำใหก้ ระแสไฟฟ้าเคล่อื นทผ่ี ่านทางเดยี ว - ตวั เก็บประจทุ ำหน้าท่ีเกบ็ และคายประจไุ ฟฟา้ - ทรานซสิ เตอรท์ ำหน้าทเี่ ป็นสวิตชอ์ ตั โนมัตปิ ิดหรอื เปิดวงจรไฟฟ้าและควบคุมปริมาณกระแสไฟฟา้ สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี