1. พลังงานไฟฟ้ า

2.  1. เครืองใช้ไฟฟ้ าที่ให้แสงสว่าง
่
 2. เครืองใช้ไฟฟ้ าที่ให้ความร้อน
่
 3. เครืองใช้ไฟฟ้ าที่ให้พลังงานกล
่
 4. เครืองใช้ไฟฟ้ าที่ให้พลังงานเสียง
่

3.  1.เครืองใช้ไฟฟ้ าที่ให้แสงสว่าง
่
อุปกรณ์ทเ่ี ปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานแสง ได้แก่ หลอดไฟฟ้ า หลอดฟลูออเรส
เซนต์ และหลอดไฟโฆษณา โธมัส แอลวา เอดิสน (Thomas Alva Edison)
ั
นักฟิ สกส์ชาวอเมริกน ได้ประดิษฐ์หลอดไฟฟ้ า ขึ้นเป็ นครังแรกเมื่อ พ.ศ. 2422 โดยใช้
ิ ั ้
่
คาร์บอนเส้นเล็กๆเป็ นไส้หลอดและต่อมาได้มีการพัฒนาขึ้น จนเป็ นหลอดไฟฟ้ าทีใช้ในปั จจุบน
ั

4.  หลอดไฟฟ้ า
หลอดไฟฟ้ า มีสวนประกอบดังนี้
่
• ไส้หลอด ครังแรก เอดิสนใช้คาร์บอนเส้นเล็ก ๆ เป็ นไส้หลอด ซึงมีปัญหาคือ ไส้หลอดขาดง่าย
้ ั ่
เมื่อได้รบความร้อน ปัจจุบนไส้หลอดทาด้วยทังสเตน ซึงเป็ นโลหะทีหาง่าย ราคาไม่แพง มี ความต้านทานสูง
ั ั ่ ่
มีจดหลอดเหลวสูงมาก เมื่อได้รบความร้อนจึงไม่ขาดง่าย ลักษณะของไส้หลอด ขดไว้เหมือนสปริง มีขนาด
ุ ั
่ ่
แตกต่างกันขึ้นอยูกบกาลังไฟฟ้ าของหลอดไฟฟ้ า กล่าวคือ หลอดทีมีกาลังไฟฟ้ าตาไส้หลอดจะใหญ่ ความ
่ ั
่
ต้านทานน้อย ส่วนหลอดทีมีกาลังไฟฟ้ าสูง ไส้หลอดจะเล็ก มีความต้านทานมาก
• หลอดแก้ว ทาจากหลอดแก้วใส ทนความร้อนได้ดี ภายในสูบอากาศออกจนหมด แล้วบรรจุ
แก๊สไนโตรเจน และอาร์กอนเพียงเล็กน้อยไว้แทนที่ แก๊สทีบรรจุไว้น้ ีจะช่วยให้ทงสเตนทีได้รบความร้อนไม่
่ ั ่ ั
่ ่
ระเหิดไปจับทีผิวในของหลอดไฟฟ้ า ซึงจะทาให้หลอดไฟฟ้ าดา
• ขัวต่อไฟ เป็ นจุดต่อวงจรไฟฟ้ าภายในหลอด
้

5.  หลักการทางานของหลอดไฟฟ้ า
การทีหลอด ไฟฟ้ าให้แสงสว่างได้เป็ นไปตามหลักการดังนี้ เมื่อกระแสไฟฟ้ าไหลผ่านไส้
่
หลอด ซึงมีความต้านทานสูง พลังงานไฟฟ้ าจะเปลี่ยนเป็ นพลังงานความร้อน ทาให้ไส้หลอด
่
ร้อนจัดจนเปล่งแสง ออกมาได้ ซึงมีการเปลี่ยนรูปพลังงานดังนี้
่
พลังงานไฟฟ้ า ----> พลังงานความร้อน ----> พลังงานแสง

6. หลอดฟลูออเรสเซนต์
เมื่อกระแสไฟฟ้ าผ่านไอปรอท จะคายพลังงานไฟฟ้ าให้แก่ไอปรอท ซึงจะทาให้อะตอม ของไอ
่
ปรอทอยูในสภาวะถูกกระตุน (exited state) เป็ นผลให้อะตอมปรอทคายพลังงานออกมา
่ ้
เพื่อ ลดระดับพลังงานในตัวเองในรูปของรังสีอลตราไวโอเลต ซึงมองไม่เห็น เมื่อรังสีชนิดนี้ไปกระทบ
ั ่
กับสารวาวแสงที่ฉาบไว้ทผวด้านในของหลอดฟลูออเรสเซนต์ สารเหล่านี้จะเปล่งแสงได้ โดยให้แสงสี
ี่ ิ
ต่างๆตามชนิดของสารวาวแสงที่ฉาบไว้ภายในหลอดนัน เช่น แคดเมียมบอเรท (Cadmium
้
borate) ให้ แสงสีชมพู แคดเมียมซิลิเคท (Cadmium silicate) ให้แสงสีชมพูออน ่
แมกนีเซียมทังสเตท (Magnesium tungstate) ให้แสงสีขาวอมฟ้ า แคลเซียม
ทังสเตท (Calcium tungstate) ให้แสงสีนาเงิน ซิงค์ซลิเคท (Zinc silicate)
้ ิ
ให้แสงสีเขียว ซิงค์เบริลเลียมซิลิเคท (Zinc Beryllium silicate) ให้แสงสีเหลือง
นวล นอกจากนี้ยงอาจผสมสารวาวแสงเหล่านี้ เพื่อให้ได้แสงสีผสมทีแตกต่างกันออกไปได้อกด้วย
ั ่ ี

7. อุปกรณ์ท่ีตองใช้ประกอบกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ มีดงนี้
้ ั
 สตาร์ตเตอร์ (starter) ทาหน้าทีเ่ ป็ นสวิตซ์อตโนมัตในขณะหลอดฟลูออเรสเซนต์ยงไม่
ั ิ ั
ติด และหยุดทางานเมื่อหลอดติดแล้ว
แบลลัสต์ (ballast) ทาหน้าทีเ่ พิ่มความต่างศักย์ เพื่อให้หลอดฟลูออเรสเซนต์ตด
ิ
ในตอนแรก และทาให้กระแสไฟฟ้ าทีผานหลอดไฟลดลงเมื่อหลอดติดแล้ว พร้อมทังควบคุมให้
่่ ้
กระแสไฟฟ้ าคงตัว
การใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ทุกชนิดต้องต่อวงจรเข้ากับสตาร์ตเตอร์และแบลลัสต์ แล้วจึง
ต่อเข้ากับสายไฟฟ้ าในบ้าน

8. หลักการทางานของหลอดฟลูออเรสเซนต์
เมื่อกระแสไฟฟ้ าผ่านไอปรอท จะคายพลังงานไฟฟ้ าให้แก่ไอปรอท ซึงจะทาให้อะตอม ของ
่
ไอปรอทอยูในสภาวะถูกกระตุน (exited state) เป็ นผลให้อะตอมปรอทคาย
่ ้
พลังงานออกมาเพื่อ ลดระดับพลังงานในตัวเองในรูปของรังสีอลตราไวโอเลต ซึงมองไม่
ั ่
เห็น เมื่อรังสีชนิดนี้ไปกระทบกับสารวาวแสงทีฉาบไว้ทผิวด้านในของหลอดฟลูออเรสเซนต์
่ ่ี
่
สารเหล่านี้จะเปล่งแสงได้ โดยให้แสงสีตางๆตามชนิดของสารวาวแสงทีฉาบไว้ภายใน
่
หลอดนัน เช่น แคดเมียมบอเรท (Cadmium borate) ให้ แสงสีชมพู
้
แคดเมียมซิลิเคท (Cadmium silicate) ให้แสงสีชมพูออน แมกนีเซียม ่
ทังสเตท (Magnesium tungstate) ให้แสงสีขาวอมฟ้ า แคลเซียม
ทังสเตท (Calcium tungstate) ให้แสงสีนาเงิน ซิงค์ซลิเคท (Zinc
้ ิ
silicate) ให้แสงสีเขียว ซิงค์เบริลเลียมซิลิเคท (Zinc Beryllium
silicate) ให้แสงสีเหลืองนวล นอกจากนี้ยงอาจผสมสารวาวแสงเหล่านี้ เพื่อให้ได้
ั
่
แสงสีผสมทีแตกต่างกันออกไปได้อกด้วยี

9.  2.เครืองใช้ไฟฟ้ าที่ให้พลังงานความร้อน
่
 ........ การเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานความร้อน เครืองใช้ไฟฟ้ าประเภทนี้ในปั จจุบน
่ ั
มีการผลิตและใช้กนมาก เช่น เตาไฟฟ้ า
ั
่ ่
เตารีดไฟฟ้ า หม้อหุงข้าว กาต้มนาไฟฟ้ า เครืองปิ้ งขนมปัง เครืองอบผม เป็ นต้น
้
 ........ เครืองใช้ไฟฟ้ าประเภทนี้อาศัยหลักการที่ว่า เมื่อให้กระแสไฟฟ้ าผ่านขดลวดความ
่
ต้านทานจะทาให้เกิดความร้อนในขดลวดนันความร้อนจะมีปริมาณมากหรือน้อยขึ้นอยู่กกระแส
้ ั
ไฟฟ้ า และความต้านทานของขดลวด ถ้ากระแสไฟฟ้ ามากลวดจะร้อนมากขึ้น และถ้าความ
ต้านทานขดลวดมากก็จะทาให้รอนยิงขึ้น จากหลักการนี้เส้นลวดที่นามาใช้เป็ นตัวให้ความร้อน
้ ่
่
จึงต้องมีความต้านทานสูงเพือให้มีความร้อนมาก และจุดหลอมเหลวสูงพอที่จะทาให้ความร้อน
นานๆ และที่สาคัญต้องไม่รวมกับออกซิเจนในอากาศเมื่ออุณหภูมิสงขึ้นเพือไม่ให้ขาดเร็ว
ู ่
 ........ ในทางปฏิบตเส้นลวดที่นามาใช้ทาเป็ นขดลวดความร้อนนี้ ทามาจากโลหะผสม
ัิ
ระหว่างนิกเกิล ประมาณร้อยละ 60 โครเมียม ประมาณร้อยละ 15 และเหล็กประมาณร้อย
ละ 25 ได้โลหะใหม่ท่ี เรียกว่า นิโครม เป็ นโลหะที่มีความต้านทานประมาณ 50 เท่าของ
ลวดทองแดง และจุดหลอมเหลวอยู่ 1,500 องศาเซลเซียส ลวดนิโครมที่ประกอบอยู่ใน
่ ่
เครืองใช้ไฟฟ้ าอาจทาเป็ นเส้นลวดหรือแถบทังนี้ข้ นอยู่กบลักษณะการใช้งาน โดยทัวไปจะนิยม
้ ึ ั
ทาเป็ น
ลวดขดสปริง เพราะความยาวของขดลวดทาให้ขดลวดมีความต้านทานและความร้อนสูงขึ้น
ด้วย

10.  ........ ขดลวดความร้อนหรือขดลวดนิโครมในเครืองใช้ไฟฟ้ าส่วนใหญ่จะขดอยู่ในที่รองรับ
่
เป็ นฉนวนไฟฟ้ า สามารถถ่ายเท่พลังงานความร้อนจากขดลวดให้แก่ภาชนะหรือวัตถุอนได้ ่ื
นอกจากขดลวดความร้อนแล้วเครืองใช้ไฟฟ้ าที่ให้ความร้อนบางชนิดจะมีสวิตซ์อตโนมัติ
่ ั
ควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ โดยปกติแล้วการทางานของเครืองใช้ไฟฟ้ าให้คงที่ที่อณหภูมิหนึง
่ ุ ่
หรือถึงอุณหภูมิท่ีตองการก็ตดวงจรสวิตซ์อตโนมัติที่ทาการควบคุม
้ ั ั
อุณหภูมิน้ ี เรียกว่า เทอร์โมสตัท ( Termostat ) ซึงมีหลักการดังนี้
่
 ........ เทอร์โมสตัทประกอบด้วยแผ่นโลหะ 2 ชนิดประกบติดกัน โดยที่โลหะทังสองชนิดมี
้
ความสามารถในการขยายตัวต่างกันเมื่อได้รบความร้อน เช่น แผ่นเหล็กกับทองแดง แผ่น
ั
เหล็กกับแผ่นทองเหลือง ซึงอาจ เรียกว่าแผ่นโลหะคู่ เมื่อได้รบความร้อนแผ่นโลหะคู่จะ
่ ั
ขยายตัว โดยที่โลหะที่มีการขยายตัวมากกว่าจะพยายามดันตัวออก แต่จะถูกโลหะที่ขยายตัว
น้อยกว่าที่ดงไว้ ทาให้เกิดการโค้งงอไปทางด้านโลหะที่มีการขยายตัวน้อยกว่า หน้าสัมผัสหรือ
ึ
คอนแทค ที่ต่อวงจรก็จะแยกออกจากกันแต่เมื่ออุณหภูมิของแผ่นโลหะคู่ลดลงแผ่นโลหะทัง ้
่
สองจะกลับสู่สภาพเดิม ทาให้วงจรต่อเชือมกันดังเดิม

11.  ่
3.เครืองใช้ไฟฟ้ าพลังงานกล
 มอเตอร์ เป็ นเครืองใช้ไฟฟ้ าทีเ่ ปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานกล ประกอบด้วยขดลวดทีพน
่ ่ ั
รอบแกนโลหะทีวางอยูระหว่างขัวแม่เหล็ก โดยเมื่อผ่านกระแสไฟฟ้ าเข้าไปยังขดลวดทีอยู่
่ ่ ้ ่
ระหว่างขัวแม่เหล็ก จะทาให้ขดลวดหมุนไปรอบแกน และเมื่อสลับขัวไฟฟ้ า การหมุนของขดลวด
้ ้
จะหมุนกลับทิศทางเดิม

12.  มอเตอร์ มี 2 ประเภท คือ มอเตอร์กระแสตรง และมอเตอร์กระแสสลับ
 มอเตอร์กระแสตรง เป็ นมอเตอร์ทตองใช้ไฟฟ้ ากระแสตรงผ่านเข้าไปในขดลวดอาร์เมเจอร์เพื่อทาให้เกิด
่ี ้
การดูดและผลักกันของแม่เหล็กถาวรกับแม่เหล็กไฟฟ้ าที่เกิดจากขดลวดมอเตอร์จงหมุนได้
ึ
 มอเตอร์กระแสสลับ เป็ นมอเตอร์ทตองใช้กบไฟฟ้ ากระแสสลับ โดยใช้หลักการดูดและผลักกันของแม่เหล็ก
ี่ ้ ั
ถาวรกับแม่เหล็กไฟฟ้ าจากขดลวดมาทาให้เกิดการหมุนของมอเตอร์
 ข้อควรระวังในการใช้เครืองใช้ไฟฟ้ าทีมีมอเตอรเป็ นส่วนประกอบ คือ ห้ามใช้เครืองใช้ประเภทนี้ในช่วงทีไฟ
่ ่ ่ ่
ตก หรือแรงดันไฟฟ้ าไม่ถึง 220 โวลต์ เนื่องจากมอเตอร์จะไม่หมุนและทาให้เกิดกระแสไฟฟ้ าดันกลับ
จะทาให้ขดลวดร้อนจัดจนเกิดไหม้เสียหายได้
 ขณะทีมอเตอร์กาลังหมุนจะเกิดการเหนี่ยวนาไฟฟ้ าขึ้นทาให้เกิดกระแสไฟฟ้ าซ้อนขึ้นภายในขดลวด แต่มี
่
่
ทิศทางการไหลสวนทางกับกระแสไฟฟ้ าทีมาจากแหล่งกาเนิดพลังงานไฟฟ้ าเดิม ทาให้ขดลวดของมอเตอร์
ไม่รอนจนเกิดไฟไหม้ได้
้

13.  4.เครืองใช้ไฟฟ้ าที่ให้พลังงานเสียง
่
เครืองใช้ไฟฟ้ าทีให้พลังงานเสียง เป็ นเครืองใช้ไฟฟ้ าทีเ่ ปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานเสียง
่ ่ ่
่ ่ ่
เช่น เครืองรับวิทยุ เครืองบันทึกเสียง เครืองขยายเสียง
่
เครืองรับวิทยุ
เป็ นอุปกรณ์ทเี่ ปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานเสียง โดยเครืองรับวิทยุอาศัยการรับคลื่นวิทยุ
่
่ ่
จากสถานีสง แล้วใช้อุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ขยายสัญญาณเสียงทีอยูในรูปของสัญญาณไฟฟ้ าให้แรงขึ้น
่
่ ่
จนเพียงพอทีทาให้ลาโพงเสียงสันสะเทือนเป็ นเสียงให้เราได้ยน ดังแผนผัง
ิ

14.  ่
เครืองบันทึกเสียง
เครืองบันทึกเสียงเป็ นเครืองใช้ไฟฟ้ าทีเ่ ปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานเสียง โดยขณะ
่ ่
บันทึกใช้การพูดผ่านไมโครโฟน ซึงจะเปลี่ยนเสียงเป็ นสัญญาณไฟฟ้ า แล้วบันทึกลงในแถบ
่
บันทึกเสียงซึงฉาบด้วยสารแม่เหล็กในรูปของสัญญาณแม่เหล็ก เมื่อนาแถบบันทึกเสียงทีบนทึกไว้
่ ่ ั
มาเล่น สัญญาณแม่เหล็กจะถูกเปลี่ยนกลับไปเป็ นสัญญาณไฟฟ้ า และสัญญาณไฟฟ้ าจะถูกขยาย
่
ให้แรงขึ้นด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้ า สัญญาณไฟฟ้ าจะถูกส่งไปถึงลาโพง ทาให้ลาโพงสันสะเทือนกลับเป็ น
เสียงขึ้นอีกครังหนึ่ง ดังแผนผัง
้

15.  ่
เครืองขยายเสียง
เป็ นเครืองใช้ไฟฟ้ าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานเสียง โดยการใช้ไมโครโฟนเปลี่ยน
่
เสียงเป็ นสัญญาณไฟฟ้ า แล้วขยายสัญญาณไฟฟ้ าให้แรงขึ้นด้วยอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ จนทา
่
ให้ลาโพงสันสะเทือนเป็ นเสียง
่
เครืองขยายเสียงมีสวนประกอบดังนี้
่
• ไมโครโฟน เปลี่ยนพลังงานเสียงให้เป็ นสัญญาณไฟฟ้ า
• เครืองขยายสัญญาณไฟฟ้ า ขยายสัญญาณไฟฟ้ าให้แรงขึ้น
่
• ลาโพง เปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้ าให้เป็ นพลังงานเสียง
เครืองใช้ไฟฟ้ าหลายชนิด สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานอืนๆ หลายรูปได้
่ ่
พร้อมกัน เช่น โทรทัศน์สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ าเป็ นพลังงานแสง และพลังงานเสียงใน
เวลาเดียวกัน

16. จัดทาโดย
 ด.ช.กฤษฎิ์ คลายทุกข์ เลขที่ 1
 ด.ช. เจตน์ ใจบาล เลขที2 ่
 ด.ช. ชานนท์ จุมปา เลขที่ 3
 ด.ช. ฌัฐวัฒน์ ชัยยืน เลขที4
่