ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

เปาหมายการเรยนรตามหลกสตรแกนกลาง

1. วเคราะหความสมพนธระหวางความตางศกยกระแสไฟฟา และความตานทาน และค านวณปรมาณท เกยวของโดยใชสมการ V = IR จากหลกฐานเชงประจกษ

2. เขยนกราฟความสมพนธระหวางกระแสไฟฟาและความตางศกยไฟฟา

3. ใชโวลตมเตอร แอมมเตอรในการวดปรมาณทางไฟฟา

4.วเคราะหความตางศกยไฟฟาและกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟาเมอตอตวตานทานหลายตวแบบอนกรมและ แบบขนานจากหลกฐานเชงประจกษ

5. เขยนแผนภาพวงจรไฟฟาแสดงการตอตวตานทานแบบอนกรมและขนาน

6. บรรยายการท างานของชนสวนอเลกทรอนกสอยางงายในวงจรจากขอมลทรวบรวมได

7. เขยนแผนภาพและตอชนสวนอเลกทรอนกสอยางงายในวงจรไฟฟา

8. อธบายและค านวณพลงงานไฟฟาโดยใชสมการW = Pt รวมทงค านวณคาไฟฟาของเครองใชไฟฟาในบาน

9. ตระหนกในคณคาของการเลอกใชเครองใชไฟฟาโดยน าเสนอวธการใชเครองใชไฟฟาอยางประหยดและ ปลอดภย

ไฟฟา (Electricity)

ใหนกเรยนเขยนเปาหมายการเรยนรของนกเรยน (Free thinking จะวาดรปหรอเขยนบรรยายความรสกกได หามเหมอนกน)

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ไฟฟาเปนพลงงานชนดหนงทสามารถเปลยนเปนพลงงานรปอนได ในปจจบนอาจกลาวไดวาเปนสงทส าคญอยางหนงในการด ารงชวต เนองจากปจจบนเราใชไฟฟาในดานตางๆ เชนน ามาเปนพลงงานของเครองใชไฟฟา เปนตน

วงจรไฟฟา (electric circuit)

วงจรไฟฟา หมายถง เสนทางทกระแสไฟฟาไหลผานไดครบรอบ เมอกระแสไฟฟาไหลผานอปกรณตางๆ กจะมความตานทานเฉพาะตวทยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานมากหรอนอยแตกตางกนวงจรไฟฟาประกอบดวยสวนทส าคญ 3 สวน คอ

1. แหลงก าเนดไฟฟา หมายถง แหลงจายแรงดนไฟฟาไปยงวงจรไฟฟา เชนแบตเตอร 2. ตวน าไฟฟา หมายถง สายไฟฟาหรอสอทจะเปนตวน าใหกระแสไฟฟาไหลผานไปยงเครองใชไฟฟา

ซงตอระหวางแหลงก าเนดกบเครองใชไฟฟา 3. เครองใชไฟฟา หมายถง เครองใชทสามารถเปลยนพลงงานไฟฟาใหเปนพลงงานรปอน ซงจะเรยก

อกอยางหนงวา โหลด

สายไฟ

แบตเตอร

เครองใชไฟฟา (หลอดไฟ)

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ในป พ.ศ 2343 ยอรช ไซมอน โอหม (Georg Simon Ohm) นกฟสกส ชาวเยอรมนไดท าการทดลองและคนพบความสมพนธระหวางปรมาณของ ไฟฟาทง 3 ตว คอ ระหวางกระแสไฟฟา ( I ) แรงดนไฟฟา (V) และตวตานทาน (R) และไดตงเปน กฎของโอหม (Ohm’s Law) โดยไดท าการทดลองดงน

กจกรรมความสมพนธระหวางศกยไฟฟาและกระแสไฟฟา

จดประสงคของกจกรรม นกเรยนสามารถทดลองและสรปกระแสไฟฟาทเคลอนท ผานตวน าแปรผนตรงกบความตางศกย

ระหวางปลายของตวน านน เมออณหภมคงตว

อปกรณ การทดลอง ภาพประกอบ

กลองใสถานไฟฉาย พรอมถานไฟฉาย 1 ชด หลอดไฟ 1 หลอด แอมมเตอร 1 ตว โวลตมเตอร 1 ตว สวตช 1 ตว

1. ตอวงจรไฟฟา ซงประกอบดวย ถานไฟฉาย หลอดไฟฟา แอมมเตอร โวลตมเตอร และสวตช (ใชถานไฟฉาย 2 กอน) 2. กดสวตช สงเกตและบนทก กระแสไฟฟาจากแอมมเตอร คาความตางศกยไฟฟาจาก โวลตมเตอร แลวยกสวตชขน 3. ท าการทดลองซ าขอ 2. โดยเพม ถานไฟฉายในวงจรอกครงละ 1 กอน จนใชถานไฟฉายครบ 4 กอน 4. ค านวณหาอตราสวนระหวางคาท อานไดจากโวลตมเตอรกบคาทอานได จากแอมมเตอร 5. น าผลทไดมาเขยนกราฟความสมพนธ ระหวางความตางศกยไฟฟากบกระแส ไฟฟา

สวตช

ถานไฟฉายเรมตนใช 2 กอน แลวเพมทละกอน จนครบ 4 กอน

กฎของโอหม

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

บนทกผลการทดลอง

ใหนกเรยนเขยนกราฟความสมพนธของความตางศกยและกระแสไฟฟา

สรปผลการทดลอง ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

ค าถามทายกจกรรม

1. กราฟความสมพนธระหวางความตางศกยไฟฟากบกระแสไฟฟามลกษณะอยางไร ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 2. กระแสไฟฟาทเคลอนทผานหลอดไฟและความตางศกยหลอดไฟ มความสมพนธกนอยางไร

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

จ านวนถานไฟฉาย

(กอน)

ความตางศกย (โวลต) กระแสไฟฟา (แอมแปร)

1 2 3 4

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

อธบายเพมเตม

1. จากการทดลองบนทกคากระแสไฟฟาและความตางศกยแลวเขยนกราฟ จะตองให ความตางศกย (V) อยในแกน X ในขณะทคาของกระแสไฟฟา (I) อยในแกน Y เพราะเราปรบคาของ ความตางศกยโดยเพมจ าานวนถานไฟฉาย ดงนนความตางศกยจะเปนตวแปรตนและกระแสไฟฟาเปน ตวแปรตาม

2. จากกฎของโอหมไดวา α เมออณหภมคงตว ดงนนในการท าากจกรรมเมออานคากระแส ไฟฟาและอานคาความตางศกยแลวตองรบยกสวตชขน เพราะถาปลอยใหกระแสไฟฟาผานลวด นโครมเปนเวลานานจะท าาใหลวดนโครมมอณหภมสงขน ผลการทดลองจะคลาดเคลอน (สสวท, 2556)

จากการทดลองดงกลาวสามารถอธบายไดดงน

เมออณหภมคงตว กระแสไฟฟาทผานตวน าชนดหนงจะมคาแปรผนตรงกบความตางศกยระหวางปลายทงสองชองตวน า หาไดจาก

𝐼แปลผนโยตรงตรงกบ 𝑉

อาจเขยนไดวา 𝐼 𝑉

เมอคาคงท คอ 1

𝑅

ดงนน 𝐼 =1

𝑅𝑉

จากสมการอาจเขยนไดวา

เมอ I คอ กระแสไฟฟา มหนวยเปนแอมแปร (A) V คอ ความตางศกย มหนวยเปนโวลต (V) R คอ คาคงตวและเรยนวา ตวตานทาน มหนวยเปน โอหม (Ω)

𝑅 = 𝑉

𝐼

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ตวอยางการค านวณ

1) ตวตานทาน 500 โอหม มกระแสไฟฟาไหลผาน 0.02 แอมแปร ทปลายทงสองขางของตวตานทานจะมคาความตางศกยไฟฟาเทาใด

2) เครองใชไฟฟามความตานทาน 55 โอหม ตอเขากบไฟฟาทมความตางศกย 220 โวลตจะมกระแสไฟฟาไหลผานกแอมแปร

3) กาตมน าอนหนงใชกบไฟทมความตางศกย 220 โวลต มกระแสไฟฟาไหลผาน 5 แอมแปร อยากทราบวากาตมน ามความตานทานกโอหม

4) เครองใชไฟฟามความตานทานคงท เมอตอปลายทงสองขางเขากบไฟฟาทมความตางศกย (V) จะมกระแสไฟฟาไหลผาน 4 แอมแปร ถาตอเครองใชไฟฟาเขากบไฟฟาทมความตางศกย 2 โวลตจะมกระแสไฟฟาไหลผานกแอมแปร

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปน

1.ไฟฟาเกดขนไดอยางไร

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. ความตางศกยไฟฟา คามตานทาน และกระแสไฟฟามความสมพนธกนอยางไร

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. กฎของโอหมกลาวถงเรองใด

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.จงหากระแสไฟฟาทไหลผานเตารดทมความตานทาน 100 โอหมทเสยบเขากบไฟบาน 220 โวลต

5. จงหาความตางศกยไฟฟาของเครองใชไฟฟาทมความตานทาน 70 โอหม และมกระแสไฟฟา 2 แอมแปร

6. นกเรยนคดวากระแสไฟฟาทไหลผานเครองใชไฟฟาแตละชนดมคาเทากนหรอไมเพราะอะไร

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. ใหนกเรยนวาดรปหรอเขยนแสดงความคดเหนเกยวกบเรองไฟฟา (รปหรอสงทเขยนออกมาอาจเปนความรสกเมอไดเรยนเรองไฟฟา ความรทไดเรยนไปแลว เปาหมายทเรยนเรองน) free thinking ปล.หามเขยนหรอวาดมาเหมอนกน

แบบฝกทกษะท 1

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

เครองวดทางไฟฟา

โวลตมเตอร Voltmeter เปนเครองมอวดความตางศกยไฟฟา เมอน าตอในวงจรไฟฟาจะตองตอแบบขนาน มหนวยเปน โวลต (Volt) และมสญลกษณทางไฟฟาดงน

แอมมเตอร (Ammeter) เปนเครองมอวดกระแสไฟฟาในวงจร เมอน ามาวดกระแสไฟฟาในวงจรจะตองน ามาตอแบบอนกรมในวงจรไฟฟา มหนวยเปน แอมแปร (A) และมสญลกษณทางไฟฟาดงน

ส านกพมพวฒนาพานช, 2555

ส านกพมพวฒนาพานช, 2555

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

การตอวงจรไฟฟา

การตอวงจรไฟฟาเปนการน าเครองใชไฟฟาสามารถแบงวธการตอได 3 แบบ คอ

วงจรอนกรม เปนการน าเอาเครองใชไฟฟามาตอเรยงกนไปเหมอนลกโซ กลาวคอ ปลายของเครองใชไฟฟาตวท 1 น าไปตอกบตนของเครองใชไฟฟาตวท 2 และตอเรยงกนไปเรอยๆ จนหมด แลวน าไปตอเขากบแหลงก าเนด โดยจะมทางเดนของกระแสไฟฟาไดทางเดยวเทานน หากเครองใชไฟฟาตวใดตวหนงเปดวงจรหรอขาด จะท าใหวงจรทงหมดไมท างาน

ในทนหลอดไฟฟาตางมคาความตานทาน R ภายในหลอด ดงนนหากตองการตอตวตานทานแบบอนกรมสามารถตอไดดงน

การตอตวตานทานแบบอนกรม

กระแสไฟฟาทไหลผานความตานทานละตวมคาเทากนและมคาเทากบความตานทานรวม

Iรวม = I1 = I2 = I3

ความตางศกยไฟฟารวมเทากบผลบวกของความตางศกยทตกครอมความตานทานแตละตว

Vรวม = V1 + V2 + V3

จากกฎของโอหม V = IR

ดงนน IRรวม = IR1 + IR2 + IR3

เนองจาก Iรวม = I1 = I2 = I3 จงเอา I หารตลอด จะได

1

คณสมบตทส าคญของวงจรอนกรม

1. กระแสไฟฟาจะไหลผานเทากนตลอดวงจร

2. แรงดนไฟฟาตกครอมสวนตางๆ ของวงจร เมอน ามารวมกนแลวจะเทากบแรงดนไฟฟาทแหลงก าเนด

3. ความตานทานรวมของวงจร จะมคาเทากบผลรวมของความตานทานแตละตวในวงจรรวมกน

R1 R2 R3 I I

Rรวม = R1 + R2 + R3

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

วงจรขนาน เปนการน าเอาเครองใชไฟฟาทกๆ ตวมาตอรวมกน และตอเขากบแหลงก าเนดทจดหนง น าปลายสายของทกๆ ตวมาตอรวมกนและน าไปตอกบแหลงก าเนดอกจดหนงทเหลอ กระแสไฟฟาทไหลจะสามารถไหลไดหลายทางขนอยกบตวของเครองใชไฟฟาทน ามาตอขนานกน ถาเกดในวงจรมเครองใชไฟฟาตวหนงขาดหรอเปดวงจร เครองใชไฟฟาทเหลอกยงสามารถท างานได ในบานเรอนทอยอาศยปจจบนจะเปนการตอวงจรแบบนทงสน

การตอตวตานทานแบบขนาน

ความตางศกยไฟฟารวมเทากบความตางความตางศกยของตวตานทานแตละตว Vรวม = V1 = V2 = V3

กระแสไฟฟารวมเทากบผลบวกของกระแสทผานความตานทานแตละตว Iรวม = I1 + I2 + I3

จากกฎของโอหม I = 𝑉

𝑅

ดงนน 𝑉รวม

Rรวม =

𝑉1

𝑅1 +

𝑉2

𝑅2 +

𝑉3

𝑅3

เอา V หารตลอด เนองจาก Vรวม = V1 = V2 = V3 จะได

2

คณสมบตทส าคญของวงจรขนาน 1. กระแสไฟฟารวมของวงจรขนาน จะมคาเทากบกระแสไฟฟายอยทไหลในแตละสาขาของวงจรรวมกน 2. แรงดนไฟฟาตกครอมสวนตางๆ ของวงจร จะเทากบแรงดนไฟฟาทแหลงก าเนด 3. ความตานทานรวมของวงจร จะมคานอยกวาความตานทานตวทนอยทสดทตออยในวงจร

R3

R2

R1

Iรวม Iรวม

1

Rรวม =

1

𝑅1 +

1

𝑅2 +

1

𝑅3

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

วงจรผสม เปนวงจรทน าเอาวธการตอแบบอนกรม และวธการตอแบบขนานมารวมใหเปนวงจรเดยวกน

การตอตวทานแบบผสม

เปนการน าเอาการตอตวทานทานแบบอนกรมและแบบขนานมาผสมผสานเขาดวยกนเชน

จากรปความตานทาน R2 ตอขนานกบความตานทาน R3 แลวจงน ามาตออนกรมกบความตานทาน R1 และทงหมดตอขนานกบความตานทาน R4

3

R1

R2

R3

R4

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

จากรปจงหาความตานทานรวมระหวางจด A ถง B

1.

2.

3.

4.

แบบฝกทกษะท 2

2 Ω 3Ω 7Ω A B

2Ω

4Ω

4Ω

A B

2Ω A

B 2Ω

2Ω

4Ω

1Ω

1Ω

20Ω

4Ω

4Ω

A B 4Ω

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

5.

6.

7.

8.

2Ω A

B 2Ω

4Ω

B

A 2Ω

2Ω

2Ω

2Ω

2Ω

2Ω A

B

2Ω

2Ω

4Ω

2Ω

4Ω

2Ω

2Ω

4Ω 4Ω

5Ω

2Ω

2Ω

3Ω

A B

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

เครองใชไฟฟาแตละชนดเมอน ามาใชงานในเวลาเทากน จะสนเปลองพลงงานตางกนไปขนอยกบชนดของเครองใชไฟฟานน หากนกเรยนสงเกตหลอด ไฟฟาจะเหนฉลากขางหลอดทเขยนวา 100W 220V และหลอดไฟ 40W 220V หมายถงพลงงาน ไฟฟาทหลอดไฟใชในเวลา 1 วนาท มคาเปน 100 จล หรอ 40 จล โดยหลอดไฟทงสองใชกบ ความตางศกย 220 โวลต (V)

หากนกเรยนเปดไฟจากหลอดไฟ 100W 220V นาน 1 ชวโมง กบหลอดไฟ 40W 220V นาน 8 ชวโมง หลอดใดใชพลงงานไฟฟามากกวา คาไฟทเสยของแตละหลอดเทากนหรอไม ซงผเรยนควรไดขอสรปวาการคดพลงงานไฟฟาทใชจะพจารณาทก าาลงไฟฟาอยางเดยวไมได ตองพจารณาจากเวลาทใชดวย

พลงงานไฟฟาคอพลงงานทเครองใชไฟฟาใชไปในหนงหนวยเวลา เรยกวา ก าลงไฟฟา (electrical power) โดยทวไปเครองใชไฟฟาจะระบคาของก าลงไฟฟาไว หากตองการ ทราบปรมาณพลงงานไฟฟาทเครองใชไฟฟานนใช สามารถหาไดจาก สมการดงตอไปน

P คอก าลงไฟฟา (วตต,W) I คอกระแสไฟฟา (แอมแปร, A) V คอความตางศกยทตอเขากบเครองใชไฟฟาชนดนน (โวลต, V)

ตวอยาง

1. กระแสไฟฟาไหลผานเขาตเยน 1.5 แอแปร เมอตเยนตอเขากบความตางศกย 220 โวลต ตเยนใชก าลงไฟฟาเทาไร

2. หลอดไฟฉายเขยนระบขางหลอดวา 3 V 0.15 W แสดงวาหลอดนทนกระแสสงสดไดเทาใด

ก าลงไฟฟา

P = IV

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

พลงงานไฟฟาหมายถง งานทตองท าในการเคลอนประจไฟฟาผานจดใดจดหนงในวงจรไฟฟาพจารณาวงจรไฟฟาซงประกอบดวยเซลลไฟฟาทมแรงเคลอนไฟฟา E มความตานทานภายใน r ตอเขากบวามตานทานภายนอก R การหาคาพลงงานไฟฟาทใชเพอค าานวณคาไฟฟา การก าหนด หนวยแตละปรมาณเปนดงน

W คอพลงงานไฟฟา (จล, J)

P คอก าลงไฟฟา (วตต,W)

t คอเวลา (วนาท,s)

ตวอยาง

ในบานหลงหนงมหลอดไฟฟา 100 วตต จ านวน 5 ดวง ถาเปดพรอมกนจะใชก าลงไฟฟากกโลวตต และถาเปดหลอดไฟทกดวงไวนาน 10 ชวโมงจะสนเปลองพลงงานไปเทาใด

พลงงานไฟฟา=ก าลงไฟฟา(กโลวตต)

เวลา (ชวโมง) W =Pt

พลงงานไฟฟา

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

การคดเงนคาไฟฟา คอ การคดคาพลงงานไฟฟาทใชไปในชวงหนงเวลาหนง หนวยของพลงงานไฟฟาทใชเราคดเปนยนต unit โดยท 1 ยนตเทากบ 1 กโลวตต ชวโมง

จ านวนยนต = กโลวตต x ชวโมง

หรอ จ านวนยนต = วตต ×ชวโมง

1000

พลงงานไฟฟา 1 ยนต = 1 กโลวตต x 1 ชวโมง = (1,000 วตต) x (3,600 วนาท) = (1,000 จล/ วนาท) x (3,600 วนาท) ∴ พลงงานไฟฟา 1 ยนต =3.6 x 106 จล คาไฟทคดในแตละเดอนทางการไฟฟาจะคดในอตรากาวหนา เมอใชพลงงานไฟฟามากขน จะตองเสยพลงงานไฟฟาตอหนวยมากขน คาไฟฟาทผใชตองช าระในแตละเดอนคอ คาไฟฟาทตองช าระ = คาพลงงานไฟฟา + คาบรการ + คา Ft + คาภาษมลคาเพม

การคดคาไฟจะคดในอตรากาวหนา

1.1 อตราปกตปรมาณการใชพลงงานไฟฟาไมเกน 150 หนวยตอเดอน

คาพลงงานไฟฟา

15 หนวย (กโลวตตชวโมง) แรก (หนวยท 1 – 15) หนวยละ 2.3488 บาท

10 หนวยตอไป (หนวยท 16 – 25) หนวยละ 2.9882 บาท

10 หนวยตอไป (หนวยท 26 – 35) หนวยละ 3.2405 บาท

65 หนวยตอไป (หนวยท 36 – 100) หนวยละ 3.6237 บาท

50 หนวยตอไป (หนวยท 101 – 150) หนวยละ 3.7171 บาท

250 หนวยตอไป (หนวยท 151 – 400) หนวยละ 4.2218 บาท

เกนกวา 400 หนวย (หนวยท 401 เปนตนไป) หนวยละ 4.4217 บาท

1.2 อตราปกตปรมาณการใชพลงงานไฟฟาเกนกวา 150 หนวยตอเดอน

150 หนวย (กโลวตตชวโมง) แรก (หนวยท 1 – 150) หนวยละ 3.2484 บาท

250 หนวยตอไป ( หนวยท 151 – 400 ) หนวยละ 4.2218 บาท

การคดคาไฟ

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ตวอยาง ครอบครวหนงใชเครองใชไฟฟาตางๆ โดยเฉลย 1 วนดงตาราง

เครองใชไฟฟา จ านวน ก าลงไฟฟา (วตต)

เวลาทใช(ชวโมง/วน)

หลอดไฟธรรมดา 6 60 3 หลอดฟลออเรสเซนต 6 32 5 โทรทศน 1 130 10 เตารดไฟฟา 1 1000 2 พดลม 3 70 2 เครองปรบอากาศ 1 1500 4 หมอหงขาว 1 600 1

ถาไฟฟาทใชมความตางศกย 220 โวลตและเสยคาไฟฟาตามอตรากาวหนาในชวงเวลา 30 วน ครอบครวนจะเสยคาพลงงานไฟฟาเทาใดตอเดอน และจงหาขนาดของฟวสทใชในบานหลงน

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

1.ถาเปดเครองปรบอากาศทใชก าลงไฟฟา 2000 วตต เปนเวลา 5 ชวโมงจะสนเปลองพลงงานกหนวย

2.เตารดไฟฟาขณะใชงานไฟ 220 โวลต มกระแสไฟฟาผานเตารด 5 แอแปรใชเตารดนาน 45 oทจะใชพลงงานไปกยนต

3.บานหลงหนงมเครองใชไฟฟาและเวลาในการใชงานดงน ก. ตเยนขนาด 400 วตตใชวนละ 12 ชวโมง ข. หมอหงขาวไฟฟาขนาด 600 วตตใชวนละ 40 นาท ค. เครองปรบอากาศขนาด 1200 วตต ใชวนละ 2 ชวโมง ง. เตารดไฟฟาขนาด 1000 วตตใชวนละ 2 ชวโมง เดอนเมษายนจะตองจายคาไฟกบาทถาคาไฟหนวยละ 1.50 บาท

แบบฝกทกษะท 3

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

เครองใชไฟฟาเปนอปการณทชวยอ านวยความสะดวกใหกบมนษย ซงเครองใชไฟฟาแตละชนดจะใชพลงงานทตางกนออกไปดงนนหากตองเลอกเครองใชไฟฟาใหคมคาควรดรายละเอยดและจดประสงคของการใชงาน เครองใชไฟฟามหลายประเภทดงน

เครองใชไฟฟาทเปลยนจากพลงงานไฟฟาเปนพลงงานแสง

เครองใชไฟฟาทใหพลงงานแสงเชน หลอดไฟฟา หลอดฟลออเรสเซนต และหลอดไฟโฆษณา โธมส แอลวา เอดสน (Thomas Alva Edison) นกฟสกส ชาวอเมรกน ไดประดษฐหลอดไฟฟา ขนเปนครงแรกเมอ พ . ศ . 2422 โดยใชคารบอนเสนเลก เปนไสหลอดและตอมาไดมการพฒนาขน จนเปนหลอดไฟฟาทใชในปจจบน

ประเภทของหลอดไฟ

หลกการท างานของหลอดไฟฟาธรรมดา

รปภาพ

หลอดไฟฟาธรรมดา มไสหลอดทท าดวยลวดโลหะทมจดหลอมเหลวสง เชน ทงสเตนเสนเลกๆ ขดเอาไวเหมอนขดลวดสปรงภายในหลอดแกวสบอากาศออกหมดแลวบรรจกาซเฉอย เชน อารกอน (Ar) ไว กาซนชวยปองกนไมใหหลอดไฟฟาด า กระแสไฟฟาไหลผานไสหลอดซงมความตานทานสง พลงงานไฟฟาจะเปลยนเปนพลงงานความรอน ท าใหไสหลอดรอนจดจนเปลงแสงออกมาได การเปลยนพลงงานเปนดงน พลงงานไฟฟา >>พลงงานความรอน >>พลงงานแสง

หลอดเรองแสง หรอ หลอดฟลออเรสเซนต (fluorescent)

ตวหลอดมไสโลหะทงสเตนตดอยทปลายทง 2 ขาง ของหลอดแกว ซงผวภายในของหลอดฉาบดวยสารเรองแสง อากาศในหลอดแกวถกสบออกจนหมดแลวใสไอปรอทไวเลกนอย เมอกระแสไฟฟาผานไสหลอดจะท าใหไสหลอดรอนขน ความรอนทเกดท าใหปรอททบรรจไวในหลอดกลายเปนไอมากขน เมอกระแสไฟฟาผานไอปรอทไดจะคายพลงงานไฟฟาใหไอปรอท ท าใหอะตอมของไอปรอทอยในภาวะถกกระตน และอะตอมปรอทจะคายพลงงานออกมาเพอลดระดบพลงงานของตนในรปของรงสอลตราไวโอเลต เมอรงสดงกลาวกระทบสารเรองแสงทฉาบไวทผวในของหลอดเรองแสงนนกจะเปลงแสง

แผนผงการท างานของหลอดฟลออเรสเซนต พลงงานไฟฟา ไอปรอทรงสอลตราไวโอเลต สารเรองแสง พลงงานแสสวาง

หลอดนออน เปนอปกรณไฟฟาทเปลยนพลงงานไฟฟาเปน แสงสวาง มลกษณะเปนหลอดแกวทถกลนไฟ ดดเปนรปหรออกษรตางๆ สบอากาศออกเปนสญญากาศ แลวใสกาซบางชนดทใหแสงสตางๆ ออกมาได

หลอด LED คอสารกงตวน าไฟฟา ทยอมใหกระแสไฟฟาไหลผาน แลวปลอยแสงสวางออกมาไดทนท ทงนหลอด LED ทเราคนตา จะเปนหลอดไฟขนาดเลกหลากสสน เชน สแดง สน าเงน เปนตน เนองจากขนอยกบวสดทน ามาใช แตตอมามการปรบแกดวยการน าหลอด LED สน าเงนไปเคลอบเรองแสงสเหลอง จงท าใหแสงจากหลอด LED สองออกมาเปนสขาว และสามารถใชเปนหลอดไฟสองสวางไดหลากหลายรปแบบมากขน

เครองใชไฟฟาภายในบานและการเลอกเครองใชไฟฟา

1

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ควรปดไฟทกครงเมอไมมคนอยในหอง

เลอกใชหลอดไฟทมก าลงวตตเหมาะสมกบการใชงาน ส าหรบบรเวณทตองการความสวางมาก ภายในอาคารควรเลอกใชหลอดฟลออเรสเซนต สวนภายนอกอาคาร

ควรเลอกใชหลอดไอโซเดยม และหลอดไอปรอท ควรใชฝาครอบดวงโคมแบบใสหากไมมปญหาเรองแสงจา และหมนท าความสะอาดอยเสมอ พจารณาใชโคมไฟตงโตะส าหรบงานทตองการแสงสวางจดเดยว ควรเลอกใชโคมไฟแบบสะทอนแสงแทนแบบเดมทใชพลาสตกปด

ควรใชหลอดฟลออเรสเซนตหรอหลอดคอมแพคฟลออเรสเซนต แทนหลอดไส ซงมค าแนะน าในการใชดงน หลอดฟลออเรสเซนตแบบผอม ขนาด 18 วตต และ 36 วตต มความสวางเทากบ หลอด 20 วตต และ 40

วตตแตประหยดไฟกวา และสามารถใชแทนกนได โดยไมตองเปลยนบลลาสตและสตารทเตอร หลอดคอมแพคฟลออเรสเซนตม 2 ชนด คอ ชนดมบลลาสตภายในสามารภใชแทนหลอดกลมแบบเกลยวได

สวนหลอดทมบลลาสตภายนอก จะมขาเสยบเพอตอกบตวบลลาสตทอยภายนอก หลอด LED ใชพลงงานไฟฟาต า และใหแสงสวางเทาหลอดไฟแบบฟลออเรสเซนต และหลอดใส

เครองใชไฟฟาทเปลยนจากพลงงานไฟฟาเปนพลงงานความรอน

เครองใชไฟฟาทใหพลงงานความรอน เปนเครองใชไฟฟาทเปลยนพลงงานไฟฟาเปน พลงงานความรอน เชน หมอหงขาวไฟฟา กระทะไฟฟา เตาไฟฟา เตารดไฟฟา หมอตมน าไฟฟาเครองเปาผม เครองปงขนมปงไฟฟา เปนตน

หลกการท างานของเครองใชไฟฟาทใหความรอน

เครองใชไฟฟาทใหความรอนมหลกการคอเมอมกระแสไฟฟาไหลผานความตานทานไฟฟาสง พลงงานไฟฟาจะเปลยนเปนพลงงานความรอน ดงนน จงใหกระแสไฟฟาไหลผานขดลวดนโครมหรอแผนความรอนซงมความตานทานไฟฟาสง พลงงานไฟฟาจะเปลยนเปนพลงงานความรอนมากแลวถายเทพลงงานความรอนไปยงภาชนะ

แนวทางการใชงานของหลอดไฟ

2

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

- กอนอนควรตรวจสอบดวาเตารดอยในสภาพพรอมทจะใชงานหรอไม เชน สาย ตวเครอง เปนตน - ตงปมปรบความรอนใหเหมาะสมกบชนดของผา - อยาพรมน าจนเปยกแฉะ - ดงเตาเสยบออกกอนจะรดเสรจประมาณ 2-3 นาท แลวรดตอไปจนเสรจ - ถอดปลกออกเมอไมไดใช - ควรรดผาคราวละมากๆ ตดตอกนจนเสรจ - ควรเรมรดผาบาง ๆ กอน ขณะเตารดยงไมรอน - ควรดงปลกออกกอนรดเสรจเพราะยงรอนอกนาน

เครองใชไฟฟาทเปลยนจากพลงงานไฟฟาเปนพลงงานกล

เครองใชไฟฟาทเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานกลได ตองใชมอเตอรเปนอปกรณในการเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานกล เชน เครองซกผา เครองสบน า พดลม จกรเยบผา ตเยน เครองปรบอากาศ เปนตน

สวนประกอบและหลกการท างานของมอเตอร มอเตอรประกอบดวยขดลวดตวน าอยในสนามแมเหลก ท างานโดย เมอผานกระแสไฟฟาเขาไปในขดลวดตวน าทพนรอบแกนเหลกในสนามแมเหลกจะเกดอ านาจ แมเหลก ผลกกบสนามแมเหลก ท าใหขดลวดหมนได ขอควรระวงในการใชมอเตอรหรอเครองใชไฟฟาทมมอเตอรเปนสวนประกอบ คอ ถาไฟตก มอเตอร

จะไมหมน แตยงมกระแสไฟฟาไหลผานขดลวดตวน าอย ซงอาจท าใหขดลวดรอนและไหมได ดงนนจงตองถอดเตาเสยบออกจากเตารบทกครงทไฟตก และเมอเลกใชงาน

พดลม - เปดความเรวลมพอควร - เปดเฉพาะเวลาใชงาน - ควรเปดหนาตางใชลมธรรมชาตแทนถาท าได

เครองเปาผม - เชดผมกอนใชเครอง - ควรขยและสางผมไปดวยขณะเปา

เครองดดฝน

แนวทางการใชงานของเตารด

3

แนวทางการใช

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ควรเอาฝนในถงทงทกครงทใชแลวจะไดมแรงดดด ไมเปลองไฟ

เครองใชไฟฟาทเปลยนจากพลงงานไฟฟาเปนพลงงานเสยง เครองใชไฟฟาทใหพลงงานเสยง เปนเครองใชไฟฟาทเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานเสยง เชน

เครองรบวทย เครองบนทกเสยง เครองขยายเสยง เครองรบวทย

เครองรบวทย เปนอปกรณทเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานเสยง โดยเครองรบวทยอาศยการรบคลนวทยจากสถานสง แลวใชอปกรณอเลกทรอนกสขยายสญญาณเสยงทอยในรปของสญญาณไฟฟาใหแรงขนจนเพยงพอทท าใหล าโพงเสยงสนสะเทอนเปนเสยงใหเราไดยน ดงแผนผง

แผนผงการเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานเสยงของเครองรบวทย

เครองบนทกเสยง

เครองบนทกเสยงเปนเครองใชไฟฟาทเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานเสยง โดยขณะบนทกใชการพดผานไมโครโฟน ซงจะเปลยนเสยงเปนสญญาณไฟฟา แลวบนทกลงในแถบบนทกเสยงซงฉาบดวยสารแมเหลกในรปของสญญาณแมเหลก เมอน าแถบบนทกเสยงทบนทกไวมาเลน สญญาณแมเหลกจะถกเปลยนกลบไปเปนสญญาณไฟฟา และสญญาณไฟฟาจะถกขยายใหแรงขนดวยอปกรณไฟฟา สญญาณไฟฟาจะถกสงไปถงล าโพง ท าใหล าโพงสนสะเทอนกลบเปนเสยงขนอกครงหนง ดงแผนผง

เครองขยายเสยง

เครองขยายเสยง เปนเครองใชไฟฟาทเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานเสยง โดยการใชไมโครโฟนเปลยนเสยงเปนสญญาณไฟฟา แลวขยายสญญาณไฟฟาใหแรงขนดวยอปกรณอเลกทรอนกส จนท าใหล าโพงสนสะเทอนเปนเสยง

เครองใชไฟฟาหลายชนด สามารถเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานอน ๆ หลายรปไดพรอมกน เชน โทรทศนสามารถเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานแสง และพลงงานเสยงในเวลาเดยวกน

การเปลยนพลงงานของเครองบนทกเสยงขณะบนทก การเปลยนพลงงานของเครองบนทกเสยงขณะเลน

4

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

1. ใหนกเรยนเขยนเครองใชไฟฟาทเปลยนจากพลงงานไฟฟาเปนพลงงานแสง, ความรอน, พลงงานกลและพลงงานหลายรปแบบมาอยางละ 3 ชนด

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

2. ใหนกเรยนบอกแนวทางการใชพลงงานอยางคมคาโดยเรมตนจากตวนกเรยนเองทนกเรยน (วาดรปหรอเขยนเปนขอๆได) หามเหมอนกน

แบบฝกทกษะท 4

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

เครองใชไฟฟาตางๆ ทพบเหนไดในปจจบน ลวนประกอบขนมาจากอปกรณอเลกทรอนกสตางๆ ทงสน อปกรณอเลกทรอนกสทประกอบกนขนมาน จะประกอบกนขนเปนวงจรในรปแบบตางๆ กนตามความตองการใชงานและคณลกษณะเฉพาะของแตละอปกรณ ดงนน การท าความรจกและเขาใจการท างานของอปกรณอเลกทรอนกสตางๆ จงถอเปนเรองใกลตวททกคนควรรและสามารถน าไปใชประโยชนได (http://www.neutron.rmutphysics.com/)

อปกรณอเลกทรอนกส

ตวตานทาน (Resistor, R)

เปนอปกรณทใชในการควบคมการไหลของกระแสไฟฟา

สญลกษณในวงจรไฟฟา หนวยทใชคอ โอหม (Ω) ตวตานทานมหลายชนด

ตวตานทานชนดคงท เปนตวตาทานทไมสามารถเปลยนคาได จะมคาเดยวในตวนนมลกษณะดงรป ตวตาทานชนดนจะมแทบสเพอบงบอกคาของความตาทานซงสามารถหาไดดงตาราง

ตวอยาง ตวตานทานมรหสแถบส สม แดง น าตาล และทอง มความตานทานกโอหม

ตวตานทานดงรปมคากโอหม

ตวตานทานชนดคงท (Fixed resistor)

1

อเลกทรอนกส

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ตวตานทานชนดเปลยนแปรคาได เปนตวตานทานทสามารถปรบเปลยนความตานทานไดตลอดเวลาท

ตองการ ตงแตคาความตานทานต าสด ไปจนถงความตานทานสงสดของตวมนเองไดอยางตอเนอง โดยการใชแกนหมนหรอเลอนแกน (ทมา:http://www.med.cmu.ac.th/dept/vascular/note/content2.html)

ทมา: http://www.med.cmu.ac.th/dept/vascular/note/content2.html#c24

ตวตานทานชนดเปลยนแปรคาได (Variable Resistor)

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ตวเกบประจ (Capacitor)

ตวเกบประจ เปนอปกรณทใชในการเกบประจ (Charge) และสามารถคายประจ (Discharge) ตวเกบประจเรยกอกอยางหนงวาคอนเดนเซอรหรอเรยกยอ ๆ วาตวซ (C) หนวยของตวเกบประจคอ ฟารด (Farad) ตวเกบประจแบบคาคงท (Fixed Capacitor) คอตวเกบประจทไมสามารถเปลยนแปลงคาได โดยมรปลกษณะเปนวงกลม หรอเปนทรงกระบอก ซงสามารถแบงไดหลายชนด ชนดอเลกโตรไลต (Electrolyte Capacitor) เปนทนยมใชกนมากเพราะใหคาความจสง มขวบวกลบ เวลาใชงานตองตดตงใหถกขว โครงสรางภายในคลายกบแบตเตอร นยมใชกบงานความถต าหรอใชส าหรบไฟฟากระแสตรง มขอเสยคอกระแสรวไหลและความผดพลาดสงมาก หนวยเปนฟารด(Farad) เขยนแทนดวยอกษรภาษาองกฤษตวเอฟ (F) ตวเกบประจทมความสามารถในการเกบประจได 1 ฟารดหมายถงเมอปอนแรงเคลอนจ านวน 1 โวลท จายกระแส 1 แอมแปร ในเวลา 1 นาท

2

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ไดโอด (Diode) ไดโอด เปนอปกรณทท าจากสารกงตวน า p-n สามารถควบคมใหกระแสไฟฟาจากภายนอกไหลผาน

ตวมนไดทศทางเดยว สารกงตวน าม 2 ชนดคอ 1. ชนด N (N-type) จะประกอบไปดวยซลคอน หรอเจอรเมเนยมเปนหลก ซงถกเตมดวยสารหน (As)

หรอพลวง (Sb) ในปรมาณเลกนอย เพอใหมนมอเลกตรอนอสระและจะเปนประจลบ 2. ชนด P (P-type) จะประกอบไปดวยซลคอน หรอเจอรเมเนยมเปนหลก ซงถกเตมดวย แกลเลยม

(Ga) หรออนเดยม (In) เพอใหมนสามารถทจะรบอเลกตรอนทขาดหายไปไดและจะมประจบวก

ไดโอดแปลงกระแสไฟ (ไดโอดธรรมดา) จะยอมใหกระแสไฟไหลผานตวมนไปได เมอปอนแรงดนจาก

ดาน P ไปยงดาน N (ปอนแรงดนตาม) แตมนจะไมยอมใหกระแสไฟไหลผานมนเมอปอนแรงดนจากดาน N ไปยงดาน P (ปอนแรงดนยอนกลบ) ซงจะเหนไดวาไดโอดจะยอมใหกระแสไฟไหลไดเพยงทางเดยว

3

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ทรานซสเตอร (transistors) ทรานซสเตอรมอย 2 แบบคอ แบบ PNP และ NPN ทรานซสเตอรแบบ PNP จะประกอบไปดวยสาร

กงตวน าชนด N และถกประกอบดวยสารกงตวน าชนด P และทรานซสเตอรแบบ NPN จะประกอบไปดวยสารกงตวน าชนด P และถกประกบดวยสารกงตวน าชนด N และสารกงตวน าทน ามาตอกนเปนทรานซสเตอรกจะมขวตอออกมา ทรานซสเตอรแบบพนฐานจะมขา 3 ขา ไดแก

1.ขา C หรอ Collector 2.ขา E หรอ Emitter 3.ขา B หรอ Base (ขาคอนโทรล) หลกการท างานของทรานซสเตอร หลกการท างานของ NPN Transistor เมอมกระแสไฟฟาเพยงเลกนอยทขา B,

ทรานซสเตอรกจะอยในสภาวะท างาน มนกจะยอมใหกระแสไฟฟาทมากกวาหลายเทา ไหลผานขา C ไปยงขา E ได, แตในทางตรงกนขาม ถาไมมกระแสไฟฟาทขา B เลย ,ทรานซสเตอรจะอยในสภาวะCut-Off คอมนจะบลอคไมใหกระไสไฟฟาไหลผานขา C ไป E ได (แบบ NPN ขา E ท าหนาทเปนกราวด)

หลกการท างานของ PNP Transistor จะตรงขามกบแบบ NPN เลย คอ ขา C จะท าหนาทเปนกราวดแทน ,เมอมกระแสไฟฟาเพยงเลกนอยทขา B ,มนจะท าการบลอคไมใหกระแสไฟฟาไหลผานจากขา E ไป C ได แตเมอไมมกระแสไฟฟาทขา B เลยหรอกระแสไฟฟาตดลบ มนกจะยอมใหกระแสไฟฟาทมากกวาไหลผานจากขา E ไปขา C

4

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

ไอซ IC ไอซ ยอมาจาก Integrated Circuit หรออาจเรยกวา แผงวงจรรวม เปนอปกรณทน าเอาอปกรณ

อเลกทรอนกสชนดตาง ๆ ไดแก ตวตานทาน ตวเกบประจ ไดโอด ทรานซสเตอร สวนประกอบตาง ๆ ของวงจรมาตอรวมกนโดยการยอสวนอปกรณอเลกทรอนกสดงกลาว ใหมขนาดเลกลง แตยงมคณสมบตและการท างานเหมอนเดมใสรวมไวดวยกนในแผงวงจรขนาดเลก ๆ ซงแผงวงจรขนาดเลกนเราเรยกวา ชป (Ship)

ทมา: https://sites.google.com/site/elecso25/menu/7

4

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

การตอวงจรอเลกทรอนกส เปนการน าอปกรณอเลกทรอนกสมาตอในวงจรรวมกนเพอใชงานใหตรง

กบวตถประสงคของการใชงาน สญลกษณในวงจรอเลกทรอนกส

การตอวงจรอเลกทรอนกส

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

1. นายวนเชาหองพกอาศยทอยหองหองหนงตลอดทงเดอนสงหาคม เจาของหองเชาคดคาไฟฟาหนวยละ 8 บาท นายวนใชพลงงานไฟฟาดงน (O-net, 59)

ก. หลอดไฟฟาขนาด 100 วตต 2 หลอด วนละ 5 ชวโมง ข. โทรทศนทมก าลงไฟฟา 500 วตต วนละ 2 ชวโมง

นายวนเสยคาไฟฟาเดอสงหาคมกบาท

1.62.0 บาท 2. 297.6 บาท 3. 480.0 บาท 4. 496.0 บาท

2. ตอวงจรไฟฟา ซงประกอบไปดวยแบตเตอร แอมมเตอร และหลอดไฟฟาดงภาพ (O-net, 60)

เมอใชแบตเตอรทมความตางศกย 6 โวลต พบวาวดกระแสไฟฟาทไหลผานวงจรได 4 แอมแปร ถาแบตเตอรเปน 3 โวลต กระแสไฟฟาผานวงจรจะเปลยนแปลงไปจากเดมอยางไร 1.ลดลง 2.0 แอมแปร 2. ลดลง 3.0 แอมแปร 3. เพมขน 0.5 แอมแปร 4. เพมขน 4.0 แอมแปร 3.บานหลงหนง เปลยนเครองใชไฟฟาในบานดงน O-net, 60)

1) เปลยนหลอดไฟฟาแบบไส ก าลงไฟฟา 60 วตต เปนหลอดแอลอด 10 วตต โดยเปลยนทงหมด 20 หลอด

2) เปลยนเตารดก าลงไฟฟา 800 วตต เปนก าลงไฟฟา 1000 วตต จ านวน 1 เครอง ก าหนดให บานหลงนใชงานหลอดไฟฟา หลอดละ 100 ชวโมงตอเดอน และใชงานเตารด 10 ชวโมงตอเดอน เมอเวลาผานไป 1 เดอนหลงเปลยนเครองใชไฟฟา บานหลงนจะใชพลงงานไฟฟาเปลยนแปลงไปจากเดมอยางไร 1.นอยลง 98 กโลวตตชวโมง 2. นอยลง 158 กโลวตตชวโมง 3. มากขน 98 กโลวตตชวโมง 4. มากขน 158 กโลวตตชวโมง

A

ตวอยางขอสอบ

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

4. ตอวงจรไฟฟา ซงประกอบดวยหมอแปลงไฟฟาจายไฟฟากระแสตรง ตวตานทานทมคาความตานทานคงตว และแอมมเตอร ดงภาพ (O-net, 61)

ทดลองปรบความตางศกยหมอแปลงใหมคาแตกตางกนพรอมทงอานคากระแสไฟฟาจากแอมมเตอร แลวน าขอมลทไดไปเขยนกราฟ ดงน

จากการทดลอง ขอความใดตอไปนถกตอง

ขอความ ใชหรอไมใช 1. ความตานทานของวงจรมคาประมาณ 2 โอหม ใช/ไมใช 2. ถาปรบความตางศกยไปท 5.0 โวลต กระแสไฟฟาทไหลผานวงจรจะมคาประมาณ 10.0 มลลแอมแปร

ใช/ไมใช

3. การทดลองขางตน ตองการศกษาปญหาตอไปน “เมอความตานทานของวงจรเพมขนกระแสไฟฟาจะเปลยนแปลงหรอไม อยางไร”

ใช/ไมใช

A

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

5. โทนจะใชหลอดไฟฟาหลอดฟนง ซงจะท างานไดเมอความตางศกยระหวางขวหลอด 1.5 โวลต และมกระแสไฟฟาไหลผาน 0.3 แอมแปรเทานน

โทนพบปญหาวา เขามแบตเตอร 6.0 โวลต ทปรบความตางศกยไมได เขาจงตอตวตานทานกบหลอดไฟฟานนแบบอนกรม ดงแผนภาพ ซงท าใหหลอดไฟฟาดงกลาวท างานได

ก าหนดให แบตเตอรและสายไฟมความตานทานภายในนอยมาก จงไมตองน ามาพจารณา (O-net, 62)

ความตานทานของหลอดไฟฟาเปนเทาใด และเหตใดโทนจงตองตอตวตานทานเขากบหลอดไฟฟา

1.0.45 โอหม และเพอลดกระแสไฟฟาในวงจร 2. 0.45 โอหม และเพอลดความตางศกยระหวางขวของแบตเตอร 3. 5.0 โอหม และเพอลดกระแสไฟฟาในวงจร 4. 5.0 โอหม และเพอลดคามตางศกยระหวางขวของแบตเตอร 6. ผลการทดลองหาความสมพนธระหวางความตางศกยไฟฟา 10 โวลตและกระแสไฟฟา 2 แอมแปร ทไหลผานขดลวดทองแดงถาอตราสวนของความยาวตอพนทหนาตดมคา 2.5 x 102 m-1 สภาพตานทานของลวดทองแดงนเปนเทาใด (ขอสอบเสรมปญญา 2558)

1.2.5 x 102 โอหม- เมตร 2. 2 x102 โอหม- เมตร 3. 2.5 x 10-2 โอหม- เมตร 4. 2 x 10-2 โอหม- เมตร

7. ลวดในหองปฏบตการท าดวยโลหะ ทวดสภาพตานทานได 3 x 10-7 โอหม- เมตร และมพนทหนาตด 0.03 ตารางเซนตเมตร ยาว 2 เมตร ซงวดกระแสไฟฟาได 30 มลลแอมแปร ความตางศกย ระหวางปลายขางทงสองเปนเทาใด (เสรมปญญา 2558) 1.6 x 10-3 โวลต 2. 5 x 10-3 โวลต 3. 3 x 10-3 โวลต 4. 2 x 10-3 โวลต 8. เสนลวดทองแดงทมพนทหนาตดเปนวงกลมถาความยาว เพมขน 2 เทา และรศมของลวดลดลง 0.5 เทา ความตานทานของลวดเปนเทาใด (เสรมปญญา 2558) 1.2 เทากบความตานทานเดม 2. 4 เทากบความตานทานเดม 3. 6 เทากบความตานทานเดม 4. 8 เทากบความตานทานเดม

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

9. ขอใดถกตอง (เสรมปญญา 2558) 1.มอเตอร เปนการเปลยนพลงงานกลเปนพลงงานไฟฟา ตองอาศยการหมนชวยในการท างาน 2. ปรมาณกระแสไฟฟาทไหลผานนอย จะท าใหมอเตอรท างานไดอยางพอเหมาะและประหยดพลงงานไฟฟา 3. ปจจยทสงผลใหมอเตอรหมนไดเรวคอ จ านวนขดลวด ความเขมของสนามแมเหลก 4. มอเตอรมสามประเภทคอมอเตอรไฟฟากระแสสลบ มอเตอรไฟฟากระแสตรง และมอเตอรไดนาโม 10. วงจรอเลกทรอนกส มความหมายทถกตองเปนอยางไร (เสรมปญญา 2558)

1.วงจรอเลกทรอนกสเปนวงจรทประกอบดวยสญญารอนาลอก และสญญาณดจตอล 2. วงจรอเลกทรอนกส คาของกระแสไฟฟาและความตางศกยไหลไดคงท 3. วงจรอเลกทรอนกส สามารถเลอกระบบไดสองระบบคอ สญญาณอนาลอกและสญญาณดจตอลตามกระแสไฟฟา 4. วงจรอเลกทรอนกส เปนการควบคมการไหลของกระแสไฟฟาในวงจร โดยชนสวนอเลกทรอนกสท าหนาทควบคม 11. ไดนาโมใชหลกการอยางไรในการผลตกระแสไฟฟา (เสรมปญญา 2558)

1.เกดจากขดลวดทองแดงพนรอบทางแมเหลกท าใหเกดการไหลของกระแสไฟฟา 2. พนขดลวดทองแดงเพอใหสามารถหมนตดกบสนามแมเหลกเกดการเหนยวน าสามารถท าใหเกดกระแสไฟฟาได 3. มแรงจากขดลวดกระท าตอสนามแมเหลก จงท าใหสามารถผลตกระแสไฟฟาออกมาได 4. ไฟฟาเกดจากขดลวดและสนามแมเหลกไฟฟามแรงตานตอกน ซงสามารถผลตกระแสไฟฟาได 12. น าถานไฟฉายทความตางศกย 1.5 โวลต มาตอกบหลอดไฟ ซงมความตานทาน 5 โอหม จงหาวากระแสไฟฟาทไหลผานหลอดไฟฟามกมลลแอมแปร (ร.ร. เตรยมทหาร) 1. 0.3 2. 30 3. 300 4. 4.5 13. จากรปจงหาวาความตานทานระหวางจด C และจด B มคากโอหม (ร.ร. เตรยมทหาร)

1.7 2. 9 3. 11 4. 13 5. 15

2Ω A B

2Ω

3Ω

2Ω

3Ω

4Ω

4Ω

4Ω

D C

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

14. จากรป ถามกระแส 0.5 แอมแปรผานความตานทาน 4 โอหม ความตางศกยระหวาจด C และจด D มคากโวลต

15. พจารณาการใชไฟฟาตอไปน แลวตอบค าถาม (O net, 58) ก. พดลมขนาด 50 วตต 2 เครองเปดเดอนละ 30 วน วนละ 3 ชวโมง ข. โทรทศนขนาด 200 วตต เปดเดอนละ 20 วน วนละ 20 ชวโมง ค. เตารดขนาด 1000 วตต รดผาเดอนละ 4 ครง ครงละ 1 ชวโมง เครองใชไฟฟาชนดใดเปลองพลงงานไฟฟามากทสด และชนดใดเปลองพลงงานไฟฟานอยทสด 1.เตารด พดลม 2. เตารด โทรทศน 3. โทรทศน พดลม 4. พดลม เตารด 16. พจารณาลวดทท าดวยโลหะชนดเดยวกนทง 3 เสนแลวตอบค าถาม

1. ลวดเสนท 1 มความตาทานมากกวาลวดเสนท 2 2. ลวดเสนท 1 มความตาทานนอยกวาลวดเสนท 2 3. ลวดเสนท 2 มความตาทานมากกวาลวดเสนท 3 4. ลวดเสนท 2 มความตาทานนอยกวาลวดเสนท 3

17. ขอใดอธบายเกยวกบการใชพลงงานไฟฟาไดถกตอง (TEDET, 2558)

1. ถาไฟฟาลดวงจร ความตานทานทงหมด จะนอยลง 2. ฟวสจะตองท าจากสารทมจดหลอมเหลวสง 3. เครองซกผาจะใชไดหลงจากตอสายดนผาน ทอแกส เปนตน 4. หลอดไฟเรองแสงหรอหลอดไฟชนดมไสจะมพลงงาน ทมประสทธภาพมากกวาหลอด LED 5. เมอเลอกใชสนคาประเภทพลงงานทมประสทธภาพ ตาจะสามารถประหยดไฟฟาได

6Ω

10Ω

15Ω

18Ω

4Ω

8Ω

8Ω

B D A C

1. 4 2. 6 3. 8 4. 18 5. 20

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

18. ภาพแสดงวงจรไฟฟาทเชอมตอโพเทนชโอมเตอร โวลตมเตอร แอมมเตอรกบถานไฟฉาย และกราฟ แสดงกระแสไฟฟา I ทไหลผานแอมมเตอร ณ ความตานทาน R ตาง ๆ ของโพเทนชโอมเตอร (TEDET, 2559)

จากค าอธบายทก าหนดให ขอใดอธบายไดถกตอง

1. ก 2. ค 3. ก, ข 4. ข, ค 5. ก, ข,

19. มวงจรไฟฟาทเชอมตอดวงไฟ 3 ดวง กบถานไฟฉาย แบบอนกรมดงตอไปน เมอใชลวดตวน ามาตอระหวาง จด P และ Q บนวงจรไฟฟาดงภาพตอไปน (TEDET, 2559) จากตวเลอก ขอใดบางทเปนการเปลยนแปลงทไมถกตอง

1.ความตางศกยไฟฟาระหวาง P และ Q เปน 0 2. ความสวางของดวงไฟ C ไมเปลยนแปลง 3. ความสวางของดวงไฟ A สวางขน 4. กระแสไฟฟาทไหลผานวงจรไฟฟาเพมขน 5. ความตางศกยไฟฟาทปลายทงสองขางของ ดวงไฟ B ไมเปลยนแปลง

ก. แรงเคลอนไฟฟาของถานไฟฉาย คอ 1.5 V ข. ความตานทานภายในของถานไฟฉาย คอ 0.5 W

ค. เมอ R = 1 W คาทอานไดจากของโวลตมเตอร คอ3

4 V

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

20. กราฟความสมพนธของความตางศกยไฟฟากบกระแสไฟฟาทใชกบลวดนโครม a และ b

ขอใดอธบายไดถกตอง (TEDET, 2559)

1.ความชนของกราฟนคอความตานทาน 2. ความตานทานของ a คอ 0.02 W 3. เมอความตางศกยไฟฟาเทากน กระแสไฟฟาจะไหลผานลวดนโครม a มากกวา b 4. อตราสวนของความตานทานของ a : b คอ 1 : 2 5. ถาความยาวของลวดนโครม a และ b เทากนพนทหนาตดของลวดนโครม b จะใหญกวา

21. จากขนตอนการทดลองเพอทราบเกยวกบสาเหตทความตานทานไฟฟาเปลยนแปลง (TEDET, 2559)

(ก) เชอมตอวงจรไฟฟาดวยไสดนสอดงภาพ (ข) ท าใหจ านวนของแบตเตอรแหงคงทและเปลยนแปลง ความยาวของไสดนสอเพมเปน

2 เซนตเมตร 4 เซนตเมตร และ 6 เซนตเมตร แลววดความตางศกย ไฟฟากบกระแสไฟฟา (ค) ท าใหจ านวนของแบตเตอรแหงและความยาวของ ไสดนสอคงท และวางซอนไสดนสอ 1 ไส 2 ไส

3 ไส และ 4 ไส แลววดความตางศกยไฟฟากบกระแส ไฟฟา ขอใดวเคราะหผลเกยวกบการทดลองนไดถกตอง

1. (ข) คอ การท าความตางศกยไฟฟาใหคงท และ(ค) คอ การท าความตานทานใหคงท 2. ผลลพธของ (ข) ความยาวของไสดนสอยงยาวกระแสไฟฟายงเพมขน 3. ผลลพธของ (ค) จ านวนของไสดนสอยงมากกระแสไฟฟายงเพมขน 4. ขนตอน (ข) คอ การเชอมตอแบบขนานของความตานทานและ (ค) คอ การเชอมตอแบบอนกรม 5. สามารถทราบไดวาความยาวของไสดนสอยงยาวพนทหนาตดยงมาก ความตานทานยงเพมขน

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

22. จากภาพเปนวธการท าใหดวงไฟ R1 สวางขนกวาเดม (TEDET, 2559)

จากค าอธบายทก าหนดให ขอใดถกตองทงหมด

1. ก, ข, ค 2. ก, ค, ง 3. ก, ค, จ 4. ข, ง, ฉ 5. ค, จ, ฉ

23. ความตานทาน R1 (20 W), R2 (30 W) และ R3 (40 W) ท าใหกระแสไฟฟาไหลผานในวงจรไฟฟาทเชอมตอกนดงภาพ (TEDET, 2559)

จากตวเลอก ขอใดบางทไมถกตอง 1. กระแสไฟฟาทไหลผานแตละความตานทานคอ I1 : I2 : I3 = 6 : 4 : 3 2. ความตางศกยไฟฟาระหวางปลายตวตานทาน คอ V1 : V2 : V3 = 6 : 3 : 4 3. อตราสวนของปรมาณความรอนทเกดขนในแตละตวตานทานคอ Q1 : Q2 : Q3 = 6 : 4 : 3 4. ถาความตางศกยไฟฟาระหวางปลายของตวตานทาน ทงหมดของวงจรไฟฟาเปน 2 เทาปรมาณ

ความรอนทความตานทาน R1 กจะเปน 2 เทา 5. จากความตางศกยไฟฟาระหวางปลายของตวตานทานทงหมดของวงจรไฟฟา ถาปรมาณความรอน

ทเกดท R1 เปน 2 เทา ปรมาณความรอนทเกด ท R2 จะเปน 2 เทาดวย

ก. น าหลอดไฟ R1 ออกไป ข. น าหลอดไฟ R3 ออกไป ค. น าหลอดไฟ R2, R3 ออกไป ง. เพมหลอดไฟทจด a 1 ดวง และน าหลอด R3 ออก จ. เพมหลอดไฟทจด b 1 ดวง และน าหลอด R2 ออก ฉ. เพมหลอดไฟทจด c 1 ดวง โวลต

ชอ-สกล........................................................................ม.3/…..เลขท......

24. จากการทดลองเพอตองการทราบปรมาณความรอน เมอใสลวดนโครมลงในถวยสไตโรโฟมทมน าบรรจ อยภายใน 100 กรม และมกระแสไฟฟาไหลผาน จากนนวดกระแสไฟฟาและการเปลยนแปลงของ อณหภมในขณะทความตานทานและความตางศกย ไฟฟาทเปลยนไปในระยะเวลา 5 นาท ไดผลลพธดงตาราง (TEDET, 2559)

25. กระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R1 มคาเปนกแอมแปร

1. 0.5 แอมแปร 2. 1 แอมแปร 3. 1.5 แอมแปร

4. 2 แอมแปร 5. 2.5 แอมแปร

ขอใดวเคราะหผลการทดลองนไดถกตอง 1. ความตานทานยงมาก ระดบความรอนยงเพมขน 2. ความตางศกยไฟฟายงมาก ระดบความรอนยงลดลง 3. กระแสไฟฟายงมาก ระดบความรอนยงลดลง 4. ความตางศกยไฟฟาและกระแสไฟฟายงมาก ระดบความรอนยงเพมขน 5. กระแสไฟฟาและความตานทานยงมาก ระดบ ความรอนยงลดลง

6 V R1 = 4 R2

I = 3 A