Downloaded 154 times
Slชุดการสอนวงจรไฟฟ้า
- 1. นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาที่ 3 ชุดการสอน เรื่องวงจรไฟฟ้ า ชื่อ...................................................................... สกุล ............................................................... ชั้น..................................................................... เลขที่ ............................................................ โรงเรียนบดินทรเดชา (สิงห์ สิงหเสนี ) สมุทรปราการ อาเภอบางเสาธง จังหวัดสมุทรปราการ
- 2. ก คานา ชุดการสอน เรื่อง วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยการใช้สื่ออุปกรณ์ในการเรียน การสอน กิจกรรมการทดลอง และแบบทดสอบ ผู้สอนได้สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ให้นักเรียนได้เรียนรู้ และเข้าใจ วงจรไฟฟ้าอย่างถูกต้องรวดเร็วและมองเห็นเป็นรูปธรรมมากขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ เปรียบเทียบกับวงจรที่ต่อแบบถูกต้องและไม่ถูกต้องได้ เพื่อเป็นประสบการณ์ในการปฏิบัติจริงใน ชีวิตประจาวัน ทั้งยังเชื่อมโยงความรู้ในเรื่องวงจรไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง เช่นเปลี่ยนวงจรไฟฟ้า แบบอนุกรม เป็นวงจรไฟฟ้าแบบขนาน หรือเปลี่ยนเป็นวงจรไฟฟ้าแบบผสม กลับไป - กลับมาได้ อย่างสะดวก ชุด การสอน เรื่อง วงจรไฟฟ้า นี้ได้ติดตั้งอุปกรณ์ให้อยู่กับที่ เมื่อต้องการต่อ วงจรไฟฟ้าแบบใดก็เพียงใช้สายไฟต่อเชื่อมจุดต่างๆ ให้เป็นวงจรการไหลของกระแสไฟฟ้าตาม ต้องการได้ สายไฟที่ใช้ต่อเชื่อมจุดต่างๆ ได้ทาให้มีขนาดสั้นพอดีกับระยะของจุดเชื่อม ทาให้ สามารถมองเห็นเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าได้ง่าย สายไฟไม่ทับซ้อน จึงแก้ปัญหาการ สับสนของสายไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี ชุดการสอน เรื่อง วงจรไฟฟ้า จึงเหมาะสมกับผู้ที่เริ่มต้นเรียนรู้ การต่อวงจรไฟฟ้า หรือนักเรียนในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ที่เรียน เรื่อง เกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้า ชุดการสอน เรื่อง วงจรไฟฟ้า จัดทาขึ้นเพื่อใช้กับบทเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ เรื่อง พลังงาน ไฟฟ้าของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ซึ่งมี 11 กิจกรรม ทั้งยัง สามารถดัดแปลงรูปแบบวงจรไฟฟ้าได้มากกว่าที่กาหนดไว้ในแบบเรียน หรือจะใช้เป็น แบบทดสอบทักษะการต่อวงจรไฟฟ้าเป็นรายบุคคล ซึ่งสะดวกรวดเร็ว ประหยัดเวลา ใช้วัดทักษะ ได้อย่างแม่นยา สันต์ชัย ลิมปพฤกษ์ ครู วิทยฐานะชานาญการ
- 3. ข สารบัญ คานา ก สารบัญ ข คู่มือการใช้ชุดการสอนเรื่อง วงจรไฟฟ้า ค การต่อวงจรไฟฟ้าไฟฟ้า 1 พลังงานไฟฟ้า 2 กิจกรรมที่ 1 การต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย 3 กิจกรรมที่ 2 การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม 6 กิจกรรมที่ 3 การต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนาน 10 กิจกรรมที่ 4 การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนาน 13 กิจกรรมที่ 5 การต่อวงจรไฟฟ้าแบบผสม 1 8 กิจกรรมที่ 6 การวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม และแบบขนาน 21 กิจกรรมที่ 7 การวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจร 27 กิจกรรมที่ 8 การวัดกระแสไฟฟ้า และความต่างศักย์ในวงจรไฟฟ้า 33 กิจกรรมที่ 9 ขนาดของเส้นลวดกับค่าความต้านทานไฟฟ้า 37 กิจกรรมที่ 10 ความยาวของเส้นลวดกับความต้านทานไฟฟ้า 40 กิจกรรมที่ 11 ประโยชน์ของฉนวนหุ้มสายไฟ 43
- 4. ค คู่มือการใช้ชุดการสอน เรื่อง วงจรไฟฟ้า 1.ศึกษาเอกสารชุดการสอน เรื่อง วงจรไฟฟ้า ให้เข้าใจก่อนนาชุดการสอนไปใช้ 2.เตรียมอุปกรณ์ในแต่ละกิจกรรม ซึ่งประกอบด้วย สายไฟ เซลล์ไฟฟ้า หลอดไฟ สวิตซ์ ลวดนิโครม แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ กระบะถ่านไฟฉาย เต้าเสียบ มาตรไฟฟ้า สะพานไฟ 3.นักเรียนทาแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ก่อนเรียน จานวน 40 ข้อ 4.นาอุปกรณ์ไปใช้ในการทากิจกรรมโดยเรียงลาดับกิจกรรมให้ครบทั้ง 11 กิจกรรม ตามเวลา ที่กาหนด 5.สังเกตการร่วมกิจกรรม ให้คาแนะนากรณีที่นักเรียนมีปัญหา หรือข้อสงสัย 6.นักเรียนทาแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน หลังเรียน จานวน 40 ข้อ
- 5. 1 การต่อวงจรไฟฟ้ า วงจรไฟฟ้ า(Electric circuit) หมายถึง เส้นทางที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ เช่น เซลล์ไฟฟ้า สายไฟ หลอดไฟ และสวิตช์ ได้ครบรอบ เมื่อต่อวงจรไฟฟ้าจนครบวงจร เข้ากับแหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เช่น ถ่านไฟฉาย กระแสไฟฟ้าจากถ่านไฟฉายจะเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปยังขั้วลบ หากกระแสไฟฟ้าไหลได้ไม่ครบวงจร หลอดไฟจะไม่สว่าง เรียกวงจรลักษณะนี้ว่า วงจรเปิด หากต่อวงจรไฟฟ้าแล้วมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ได้จนครบวงจร หลอดไฟก็จะสว่าง เรียกวงจรลักษณะนี้ว่า วงจรปิด วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยส่วนสาคัญ3ส่วนคือ แหล่งพลังงานอุปกรณ์ไฟฟ้า และ สายไฟ สัญลักษณ์ที่ใช้ในชุดการสอน เรื่อง วงจรไฟฟ้ า อุปกรณ์ในชุดการสอน ประกอบด้วย สายไฟ เซลล์ไฟฟ้า หลอดไฟ ลวดนิโครม สวิตซ์ แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ กระบะถ่านไฟฉาย เต้าเสียบ มาตรไฟฟ้า สะพานไฟ ไฟฟ้าขั้วบวก ไฟฟ้าขั้วลบ เซลล์ไฟฟ้า สายไฟฟ้าขั้วบวก (สายสีแดง) สายไฟฟ้าขั้วลบ (สายสีดา) หลอดไฟฟ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน หลอดไฟฟ้ามีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ลวดนิโครม แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ กระบะถ่านไฟฉาย
- 6. 2 ภาพ โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ (www.ecurriculum.mv.ac.th)เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม พ.ศ.2550 พลังงานไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการดาเนินชีวิตของเราทุกคน ในแต่ละวันเราใช้พลังงานไฟฟ้ากับ เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ โดยผู้ใช้ไฟฟ้าจะต้องซื้อพลังงานไฟฟ้าจากผู้ผลิต และจะต้องจ่ายค่าพลังงานไฟฟ้า แต่ละเดือนตามจานวนเงินที่เรียกเก็บ ปัจจุบันไฟฟ้าได้เข้ามามีบทบาทอย่างมากในการดารงชีวิตประจาวันของมนุษย์ การพัฒนา ประเทศในทุกด้านจาเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้า เครื่องใช้ในบ้าน ในสานักงาน ส่วนใหญ่ต้องใช้ พลังงานไฟฟ้าทั้งสิ้น เมื่อมีแหล่งพลังงานไฟฟ้า เราสามารถจะนาพลังงานไฟฟ้ามาเปลี่ยนเป็นพลังงานอื่นๆ เพื่อใช้ ประโยชน์ โดยทาให้พลังงานไฟฟ้าไหลผ่านลวดตัวนาไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการให้ครบวงจร เครื่องใช้ไฟฟ้าก็จะทางานได้ เริ่มแรกเราจะมาศึกษาการต่อวงจรไฟฟ้าจากกิจกรรมต่อไปนี้
- 7. 3 กิจกรรมที่ 1 การต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย จุดประสงค์ 1. นักเรียนสามารถต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่ายได้ 2. อธิบายความหมายของวงจรปิด และวงจรเปิดได้ 3. สรุปได้ว่าจานวนถ่านไฟฉายมีผลต่อความสว่างของหลอดไฟ 4. เลือกใช้สายไฟและวิธีการตรวจสอบสายไฟที่ชารุดได้ วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้า โดยใช้ถ่านไฟฉาย 1 ก้อน ต่อสายไฟเข้ากับหลอดไฟ A แล้วกดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตการเปลี่ยนแปลงที่หลอดไฟ A ยกสวิตซ์ขึ้น (วงจรเปิด) 2. ทาซ้าข้อ 1 โดยเพิ่มถ่านไฟฉายอีกครั้งละ 1 ก้อน จนครบ 4 ก้อน สังเกตความสว่างของ หลอดไฟ A บันทึกผล 3. ทาซ้าข้อ 1 แต่เปลี่ยนไปใช้หลอดไฟ B และ C ตามลาดับ 4. บันทึกผลการทดลอง โดยกาหนด (+ ) แทนความสว่าง ยิ่งสว่างมากจานวน (+) จะมาก เช่น ความสว่าง (+++) จะสว่างมากว่า (++) 5. เขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย
- 8. 4 บันทึกผลการทดลอง จานวนถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่างของหลอดไฟ (+) หลอดไฟ Aหลอดไฟ B หลอดไฟ C 1 2 3 4 ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ภาพวงจรไฟฟ้ าอย่างง่าย สรุปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………….
- 9. 5 คาถาม (ข้อละ 1คะแนน รวม 5 คะแนน) 1. ถ่านไฟฉาย 4 ก้อนในกระบะมีการต่อเซลล์ไฟฟ้าเป็นวงจรแบบใด…………………………….. 2. เมื่อกดสวิตซ์ วงจรปิด มีความหมายอย่างไร…………………………………………………… ….………………………………………………………………………………………………. 3. จานวนถ่านไฟฉายที่เพิ่มขึ้นมีผลต่อความสว่างของหลอดไฟฟ้าหรือไม่อย่างไร…………..…..... ….………………………………………………………………………………………………. 4. เขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างจานวนถ่านไฟฉายกับความสว่างของหลอดไฟ 5. ให้นักเรียนบอกสาเหตุและวิธีการแก้ไขเมื่อต่อวงจรไฟฟ้าแล้วหลอดไฟไม่สว่าง ..................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .. ..................................................................................................................................................... . .................................................................................................................................................... .. ...................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... ..
- 10. 6 วงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม การต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรม คือการต่อหลอดไฟแถวเดียวเรียงกันไปโดยใช้สายไฟต่อเข้าที่ ขาข้างหนึ่งของหลอดไฟ ส่วนขาอีกข้างต่อไปยังขาหลอดไฟอีกหลอดหนึ่งเรียงลาดับกันไปตามรูป โดยที่มีปริมาณของกระแสไฟฟ้าไหลผ่านทุกส่วนของวงจรเท่ากัน กิจกรรมที่ 2 การต่อวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรม จุดประสงค์ 1. นักเรียนสามารถต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมได้ และอธิบายเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าได้ 2. เขียนแผนภาพการต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมได้ 3. อธิบายว่าวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมเมื่อหลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งดับหรือไส้หลอดขาด จะมีผลทา ให้หลอดไฟดวงอื่นๆ ไม่สว่างด้วย 4. บอกได้ว่าการเพิ่มจานวนถ่านไฟฉายมีผลให้หลอดไฟสว่างมากขึ้น วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้าโดยใช้ถ่านไฟฉาย 1 ก้อน ต่อกับหลอดไฟ 3 ดวง โดยต่อเรียงลาดับกัน กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตความสว่างของหลอดไฟทั้ง 3 ดวง 2. ทาซ้าข้อ 1 โดยเพิ่มถ่านไฟฉายอีกครั้งละ 1 ก้อน จนครบทั้ง 4 ก้อน สังเกตความสว่างของ หลอดไฟทั้ง 3 ดวง 3. ทดลองถอดขั้วสายไฟที่หลอดไฟ A แล้วสังเกตหลอดไฟ B และ C บันทึกผล 4. ทาซ้าข้อ 4 แต่เปลี่ยนไปถอดขั้วสายไฟที่หลอดไฟ B และ C ตามลาดับ สังเกตการ เปลี่ยนแปลง บันทึกผล 5. เขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย
- 11. 7 รูป การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม ใช้หลอดไฟ3 ดวง บันทึกผลการทดลอง ถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่าง (+) ถอดสายไฟ ที่ขั้วหลอด ผลการสังเกต A B C A B C 1 A ดับ 2 B ดับ 3 C ดับ 4
- 12.
- 13. 9 คาถาม (ข้อละ 1คะแนน รวม 5 คะแนน) 1. เมื่อกดสวิตซ์ (วงจรปิด) หลอดไฟแต่ละดวงมีความสว่างเท่ากันหรือไม่ อย่างไร .................................................................................................................................................................... 2. ให้นักเรียนเขียนภาพวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมของการต่อหลอดไฟ 3 ดวง 3. การที่นักเรียนถอดสายไฟที่ขั้วหลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งออก จะมีผลกระทบต่อหลอดไฟดวง อื่นหรือไม่ เพราะอะไร............................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 4. ถอดขั้วสายไฟหลอด A กับการถอดขั้วสายไฟหลอด C เกิดการเปลี่ยนแปลงเหมือนกันหรือไม่ .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. 5. การเพิ่มจานวนถ่านไฟฉาย มีผลต่อความสว่างของหลอดไฟหรือไม่ อย่างไร .................................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................................
- 14. 10 วงจรไฟฟ้ าแบบขนาน การต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนาน คือเป็นการนาปลายข้างเดียวกัน( ขั้วเดียวกัน) ของแต่ละอุปกรณ์ มา รวมกันก่อน แล้วจึงต่อเข้ากับเซลล์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะแยกผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละอย่าง โดย กระแสไฟฟ้ารวมในวงจรเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่แยกผ่านอุปกรณ์แต่ละอย่างรวมกัน กิจกรรมที่ 3 การต่อวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน จุดประสงค์ 1. นักเรียนสามารถต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนานได้ 2. อธิบายเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าได้ 3. เขียนแผนภาพการต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนานได้ 4. สรุปได้ว่าวงจรไฟฟ้าแบบขนาน เมื่อหลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งดับหรือไส้หลอดขาด จะไม่ทาให้หลอดไฟดวงอื่นๆ ดับ และมีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรได้ตามปกติ 5. สรุปได้ว่าการเพิ่มจานวนถ่านไฟฉาย มีผลทาให้หลอดไฟสว่างมากขึ้น วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้าโดยใช้ถ่านไฟฉาย 1 ก้อน และหลอดไฟ 3 ดวง โดยต่อแบบคร่อมจุด 2. กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตความสว่างของหลอดไฟทั้ง 3 ดวง 3. ทาซ้าข้อ 1 โดยเพิ่มจานวนถ่านไฟฉายครั้งละ 1 ก้อน จนครบทั้ง 4 ก้อน สังเกตความสว่าง ของหลอดไฟ บันทึกผลการทดลอง 4. ถอดขั้วสายไฟที่หลอดไฟ A ออก สังเกตหลอดไฟดวงอื่น ๆ 5. ทาซ้าข้อ 4 แต่เปลี่ยนไปถอดขั้วสายไฟที่หลอดไฟ B และ C ตามลาดับ สังเกต การเปลี่ยนแปลงหลอดไฟดวงที่ไม่ได้ถอดขั้ว บันทึกผลการทดลอง 6. เขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าแบบขนาน
- 15. 11 1 1 1 1 1 1 รูป วงจรไฟฟ้าแบบขนาน ใช้หลอดไฟ3 ดวง บันทึกผลการทดลอง จานวนถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่างของหลอดไฟ (+) หลอดไฟ A หลอดไฟ B หลอดไฟ C 1 2 3 4 ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………... ………………...
- 16. 12 2 2 2 2 2 2/ ภาพวงจรไฟฟ้ าอย่างง่าย สรุปผลการทดลอง …………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………….. คาถาม (ข้อละ1 คะแนน รวม 7 คะแนน) 1. ในการทดลองนี้นักเรียนใช้สายไฟทั้งหมดกี่เส้น ............................................................................................................................................................. 2. เมื่อกดสวิตซ์ (วงจรปิด) หลอดไฟทั้ง 3 ดวง มีความสว่างเท่ากันหรือไม่ ............................................................................................................................................................. 3. ถอดขั้วสายไฟหลอดไฟ A จะมีผลต่อหลอดไฟ B และ C หรือไม่เพราะเหตุใด ............................................................................................................................................................. 4. ถอดขั้วสายไฟที่หลอดไฟ C จะมีผลต่อความสว่างของหลอดไฟ A และ B หรือไม่ ............................................................................................................................................................. 5. การเพิ่มจานวนถ่านไฟฉายมีผลต่อความสว่างของหลอดไฟในวงจรหรือไม่ ............................................................................................................................................................. 6. การต่อหลอดไฟแบบขนาน แตกต่างจากการต่อหลอดไฟแบบอนุกรมอย่างไร ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 7. การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม กับแบบขนาน วงจรแบบใดมีผลทาให้หลอดไฟสว่างมากกว่ากัน เมื่อกาหนดให้จานวนหลอดไฟและขนาดเท่ากัน ใช้เซลล์ไฟฟ้าเท่ากัน..............................................
- 17. 13 ในการต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนาน เมื่อนักเรียนทาการทดลอง กิจกรรมเรื่อง การต่อวงจรไฟฟ้าพบว่านักเรียนมีความเข้าใจสับสนเกี่ยวกับการต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรม และ การต่อหลอดไฟฟ้าแบบขนาน โดยเมื่อใช้หลอดไฟฟ้า 2 หลอด ต่อเข้ากับถ่านไฟฉายจานวน 4 ก้อน ความสว่างของหลอดไฟฟ้าของการต่อทั้ง 2 แบบ ใกล้เคียงกัน ซึ่งในความเป็นจริงถ้าใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า ที่ใช้อยู่ตามบ้าน การต่อหลอดไฟฟ้าแบบขนานเมื่อใช้หลอดไฟฟ้า 2 หลอด จะสว่างกว่าการต่อหลอด ไฟฟ้าแบบอนุกรม เพราะการใช้ไฟฟ้าจากบ้านกระแสไฟฟ้ามีแรงเคลื่อนไฟฟ้ามากกว่าถ่านไฟฉาย จึง ไม่ทาให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าตก ผู้สอนจึงได้จัดทาสื่อการต่อวงจรไฟฟ้า โดยใช้อุปกรณ์ที่ใช้อยู่ตามบ้าน เพื่อให้นักเรียนทดลอง และเกิดการเรียนรู้เพิ่มขึ้น กิจกรรมที่ 4 การต่อวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรมและแบบขนาน จุดประสงค์ 1. ทดลองและสรุปผลเกี่ยวกับการต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนานได้ 2. เปรียบเทียบความสว่างของหลอดไฟที่ต่อแบบอนุกรมและแบบขนานได้ 3. บอกผลดีของการต่อหลอดไฟแบบขนานได้ วิธีทดลอง 1. นาสื่อการต่อวงจรไฟฟ้ามาติดตั้งหลอดไฟ A , B และ C ที่แผงวงจรไฟฟ้าทั้งแบบอนุกรมและ แบบขนาน ตามลาดับ 2. นาเต้าเสียบของแผงวงจรไฟฟ้าทั้งแบบอนุกรมและแบบขนาน ต่อเข้ากับเต้ารับของห้องเรียน 3. ที่แผงวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม เปิดสวิตซ์ S1 , S2 และ S3 ตามลาดับ สังเกตความสว่างของ หลอดไฟทั้ง 3 ดวง บันทึกผลการทดลอง 4. ที่แผงวงจรไฟฟ้าแบบขนาน ยกคันโยกสะพานไฟขึ้น เปิดสวิตซ์ S1 , S2 และ S3 ตามลาดับ สังเกตความสว่างของหลอดไฟทั้ง 3 ดวง บันทึกผลการทดลอง
- 18. 14 รูป การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม ใช้หลอดไฟ3 ดวง ต่อกับความต่างศักย์ 220 โวลต์
- 19. 15 รูป การต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนาน ใช้หลอดไฟ3 ดวง ต่อกับความต่างศักย์ 220 โวลต์
- 20. 16 บันทึกผลการทดลอง การต่อหลอดไฟ ความสว่างของหลอดไฟ หลอดไฟ A หลอดไฟB หลอดไฟ C แบบอนุกรม ………………… ………………… ………………… แบบขนาน ………………… ………………… ………………… สรุปผลการทดลอง ……………………………………………………………………………………………………. ....................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................... คาถาม (ข้อละ 1 คะแนน รวม 5 คะแนน) ให้ทาลงในกระดาษคาตอบ หน้า 17 1. การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมมีลักษณะอย่างไร ก. เป็นการนาหลอดไฟแต่ละดวงมาต่อเรียงกันเป็นสายเดียว ข. เป็นการนาหลอดไฟแต่ละดวงมาต่อคร่อมกันระหว่างจุด 2 จุด ค. เป็นการนาหลอดไฟแต่ละดวงมาต่อเรียงกันสลับกับการต่อคร่อมกันระหว่างจุด 2 จุด ง. เป็นการนาหลอดไฟแต่ละดวงมาต่อคร่อมกันระหว่างจุด 2 จุด สลับกับการต่อเรียงกัน 2. การต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนานมีลักษณะอย่างไร ก. เป็นการนาหลอดไฟแต่ละดวงมาต่อเรียงกันเป็นสายเดียว ข. เป็นการนาหลอดไฟแต่ละดวงมาต่อคร่อมกันระหว่างจุด 2 จุด ค. เป็นการนาหลอดไฟแต่ละดวงมาต่อเรียงกันสลับกับการต่อคร่อมกันระหว่างจุด 2 จุด ง. เป็นการนาหลอดไฟแต่ละดวงมาต่อคร่อมกันระหว่างจุด 2 จุด สลับกับการต่อเรียงกัน 3. ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับการต่อวงจรไฟฟ้ าแบบขนาน ก. ความต้านทานรวมจะน้อยลง ข. ความต้านทานรวมจะมากขึ้น ค. กระแสไฟฟ้าไหลผ่านหลอดไฟน้อย ง. ถ้าหลอดไฟหลอดหนึ่งขาดจะทาให้หลอดอื่นดับ
- 21. 17 4. ข้อใดเป็นการต่อหลอดไฟแบบขนาน 5. การต่อหลอดไฟในบ้านควรต่อแบบใด ก.แบบผสม ข. แบบขนาน ค. แบบเรียงกัน ง. แบบอนุกรม -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- กระดาษคาตอบ ข้อ ก ข ค ง 1 2 3 4 5
- 22. 18 วงจรไฟฟ้ าแบบผสม เป็นวงจรที่นาเอาวิธีการต่อแบบอนุกรมและวิธีการต่อแบบขนานมารวม ให้เป็นวงจรเดียวกัน ซึ่งสามารถแบ่งตามลักษณะของการต่อได้ 2 ลักษณะ ดังนี้ 1 .วงจรผสมแบบอนุกรม-ขนาน เป็นการนาเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดไปต่อกันอย่างอนุกรม ก่อน แล้วจึงนาไปต่อกันแบบขนานอีกครั้งหนึ่ง 2. วงจรผสมแบบขนาน-อนุกรม เป็นการนาเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดไปต่อกันอย่างขนานก่อน แล้วจึงนาไปต่อกันแบบอนุกรมอีกครั้งหนึ่ง กิจกรรมที่ 5 การต่อวงจรไฟฟ้ าแบบผสม จุดประสงค์ 1. นักเรียนสามารถต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม และแบบขนานให้อยู่ในวงจรไฟฟ้าเดียวกันได้ 2. บอกได้ว่าหลอดไฟที่ต่อแบบอนุกรม จะมีความสว่างมากกว่าหลอดไฟฟ้าที่ต่อแบบขนาน ที่อยู่ในวงจรไฟฟ้าเดียวกัน 3. นักเรียนสามารถต่อวงจรไฟฟ้าได้หลายรูปแบบ วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้าโดยใช้ถ่านไฟฉาย 4 ก้อน และหลอดไฟ 3 ดวง โดยต่อวงจรแบบอนุกรมที่ หลอดไฟ A และต่อคร่อมจุด (แบบขนาน) ที่หลอดไฟ B และ C 2. กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตหลอดไฟทั้งสามดวง 3. ถอดขั้วสายไฟที่หลอดไฟ A สังเกตหลอดไฟ B และ C 4. ทาซ้าข้อ 3 แต่เปลี่ยนเป็นถอดขั้วสายไฟที่หลอดไฟ B และ C ตามลาดับ สังเกตหลอดไฟ ดวงที่ไม่ได้ถอดขั้ว บันทึกผลการทดลอง 5. เขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าแบบผสม
- 23. 19 รูป การต่อวงจรไฟฟ้าแบบผสม บันทึกผลการทดลอง หลอดไฟ ความสว่างของหลอดไฟ (+) วงจรปิดถอดขั้วหลอด A ถอดขั้วหลอด B ถอดขั้วหลอด C A ดับ B ดับ C ดับ
- 24. 20 ภาพการต่อวงจรไฟฟ้ า สรุปผลการทดลอง ...................................................................................................................................................... …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… คาถาม (ข้อละ1 คะแนน รวม 6 คะแนน) 1. หลอดไฟดวงใดต่อวงจรแบบอนุกรมและหลอดไฟใดที่ต่อวงจรแบบขนาน ............................................................................................................................................................. 2. หลอดไฟดวงใดสว่างมากที่สุด ............................................................................................................................................................ 3. การดับของหลอดไฟดวงใด มีผลทาให้หลอดไฟดวงอื่นๆ ดับไปด้วย ............................................................................................................................................................ 4. ถ้านักเรียนจะเลือกถอดหลอดไฟออกไป 1 ดวง จะเลือกดวงใด ที่ไม่เกิดผลกระทบต่อวงจรไฟฟ้า ............................................................................................................................................................ 5. การเพิ่มจานวนถ่านไฟฉาย มีผลต่อความสว่างของหลอดไฟดวงใดมากที่สุด ............................................................................................................................................................ 6. ถ้าทาการถอดขั้วสายไฟที่หลอด C จะมีผลกระทบต่อหลอดไฟ A และหลอดไฟ B อย่างไร ........................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................
- 25. 21 แอมมิเตอร์ (Ammeter) แอมมิเตอร์ คือเครื่องมือสาเร็จรูปที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจรความต้านทานภายในของ เครื่องแอมมิเตอร์มีค่าน้อยมาก วิธีใช้ต้องต่อแบบอนุกรมกับวงจร มีหน่วยวัด คือ แอมแปร์ คุณสมบัติของแอมมิเตอร์ที่ดี 1. มีความแม่นยาสูง เพื่อว่าเมื่อนาแอมมิเตอร์ไปต่ออนุกรมในวงจรแล้ว จะไม่ทาให้ความ ต้านทานรวมของวงจรเปลี่ยนแปลง ทาให้กระแสไฟฟ้าที่วัดได้มีความแม่นยาสูง หรือมีความผิดพลาด จากการวัดน้อย 2. มีความไว ( Sensitivity ) สูง แอมมิเตอร์ที่ดีจะสามารถตรวจวัดค่ากระแสไฟฟ้าน้อยๆ ได้ กล่าวคือ แม้วงจรจะมีกระแสไฟฟ้าไหลเพียงเล็กน้อย แอมมิเตอร์ก็สามารถตรวจวัดค่าได้ กิจกรรมที่ 6 การวัดค่ากระแสไฟฟ้ าในวงจรแบบอนุกรม และแบบขนาน จุดประสงค์ 1. นักเรียนสามารถใช้แอมมิเตอร์วัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรได้ 2. นักเรียนบอกวิธีการใช้ ข้อจากัด และการอ่านค่าแอมมิเตอร์ได้อย่างถูกต้อง 3. นาแอมมิเตอร์เข้าไปวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าทั้งแบบอนุกรม และแบบขนาน ได้อย่างถูกต้อง ตอนที่ 1 การวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้ าแบบอนุกรมโดยใช้หลอดไฟ 3 ดวง และต่อแอมมิเตอร์ เข้าในวงจร แบบอนุกรม โดยใช้ถ่านไฟฉาย 1 ก้อน 2. กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตความสว่างของหลอดไฟ และอ่านค่าจากแอมมิเตอร์ 3. ทาซ้าข้อ 1 โดยเพิ่มถ่านไฟฉายทีละก้อน จนครบ 4 ก้อน สังเกตความสว่างของ หลอดไฟทั้งสามดวง บันทึกค่ากระแสไฟฟ้าจากการอ่านแอมมิเตอร์ได้ 4. เขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม ต่อกับแอมมิเตอร์ 5. ทาซ้าข้อ 1 ถึงข้อ 4 แต่เปลี่ยนเป็นวงจรไฟฟ้าแบบขนาน
- 26. 22 รูป ก. วัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม บันทึกผลการทดลอง ตอนที่1 วัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม จานวนถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่าง (+) ค่ากระแสไฟฟ้า (mA)A B C 1 2 3 4
- 27. 23 ภาพการต่อวงจรไฟฟ้ า ภาพการวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม ตอนที่ 2การวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรแบบขนาน
- 28. 24 บันทึกผลการทดลอง จานวนถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่าง (+) ค่ากระแสไฟฟ้า (mA)AB C 1 2 3 4 ภาพการต่อวงจรไฟฟ้ า ภาพการวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรแบบขนาน สรุปผลการทดลอง ................................................................................................ ………………………………………………………………….. ………………………………………………………………….. …………………………………………………………………..
- 29. 25 คาถาม (ข้อละ 1คะแนน รวม 9 คะแนน) 1. ในวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมหลอดไฟทั้ง 3 ดวงมีความสว่างเท่ากันหรือไม่ .............................................................................................................................................................. 2. ในวงจรไฟฟ้าแบบขนานหลอดไฟทั้ง 3 ดวงมีความสว่างเท่ากันหรือไม่ .............................................................................................................................................................. 3. การวัดค่ากระแสไฟฟ้าที่ตาแหน่งหน้าหลอดไฟ A จะแตกต่างจากการวัดที่ตาแหน่งหลัง หลอดไฟ C หรือไม่ และค่ากระแสไฟฟ้าที่อ่านได้จากแอมมิเตอร์เปลี่ยนแปลงอย่างไร ............................................................................................................................................................... 4. การสลับขั้วสายไฟที่แอมมิเตอร์จะมีผลต่อการอ่านค่าแอมมิเตอร์หรือไม่ อย่างไร .............................................................................................................................................................. 5. อ่านค่ากระแสไฟฟ้าที่วัดได้จากแอมมิเตอร์ในวงจรแบบอนุกรมได้เท่าใด .............................................................................................................................................................. 6. ภาพหน้าปัดแอมมิเตอร์ ที่ใช้ในการทดลอง 6.1 แอมมิเตอร์นี้ใช้วัดค่ากระแสไฟฟ้าได้สูงสุด – ต่าสุดเท่าใด...................................................... 6.2 ถ้าต่อวงจรไฟฟ้าขั้วลบที่จุด P และขั้วบวกที่จุด A เข็มของเครื่องวัด ชี้เต็มหน้าปัดพอดี จะอ่านค่ากระแสไฟฟ้าได้เท่าใด…………………………………………….....……………. 6.3 จากข้อ 6.2 ถ้าต่อขั้วบวกที่จุด B แทน เข็มของเครื่องวัดชี้ไปที่จุดกึ่งกลางของหน้าปัด พอดี จะอ่านค่ากระแสไฟฟ้าได้เท่าใด.................................................................................... 6.4 ถ้าวงจรไฟฟ้าชนิดหนึ่งมีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรประมาณ 0.3 แอมแปร์ นักเรียนจะต่อ สายไฟฟ้าขั้วลบ และขั้วบวก เข้าที่จุดใดในแอมมิเตอร์............................................................
- 30. 26 โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) โวลต์มิเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดแรงดันไฟฟ้าหรือค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า เมื่อจะใช้ ต้องนาไป ต่อคร่อมจุดที่ต้องการวัด (ต่อแบบขนาน) คุณสมบัติของโวลต์มิเตอร์ที่ดี 1. มีความแม่นยาสูง ซึ่งเกิดจากการนาตัวความต้านทานที่มีค่าสูงมากๆ มาต่อแบบอนุกรม เพื่อป้ องกันไม่ให้มีกระแสแยกไหลผ่านโวลต์มิเตอร์ ทาให้กระแสไหลผ่านจุดที่ต้องการวัดทั้งหมด ค่า แรงดันที่วัดได้ จึงมีความผิดพลาดน้อย 2. มีความไวสูง แม้ค่าแรงดันมีค่าต่ามากก็สามารถตรวจวัดได้ กิจกรรมที่ 7 การวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้ าในวงจร จุดประสงค์ 1. นักเรียนสามารถใช้โวลต์มิเตอร์วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าได้ 2. นักเรียนบอกวิธีการใช้ ข้อจากัด และการอ่านค่าโวลต์มิเตอร์ได้ 3. สามารถใช้โวลต์มิเตอร์วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม และวงจรไฟฟ้าแบบขนานได้อย่างถูกต้อง วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมโดยใช้ถ่านไฟฉาย 1 ก้อน หลอดไฟ 3 ดวง แล้วนา โวลต์มิเตอร์ต่อคร่อมจุด (แบบขนาน) ระหว่างขั้วหลอดไฟ A กับขั้วหลอดไฟ C 2. กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตความสว่างของหลอดไฟทั้งสาม อ่านค่าความต่างศักย์ 3. ทาซ้าข้อ 1 โดยเพิ่มถ่านไฟฉายทีละก้อนจนครบทั้ง 4 ก้อน สังเกตความสว่างของหลอดไฟ และบันทึกค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าจากโวลต์มิเตอร์ที่อ่านได้ 4. ทดลองสลับขั้วโวลต์มิเตอร์ สังเกตเข็มของโวลต์มิเตอร์ 5. ทาซ้าข้อ 1 ถึงข้อ 3 โดยเปลี่ยนเป็นวงจรไฟฟ้าแบบขนาน 6. เขียนแผนภาพการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม และแบบขนาน
- 31. 27 ก. วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม รูป ก.การวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม
- 32. 28 บันทึกผลการทดลอง ตอนที่ 1 วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม ภาพการต่อวงจรไฟฟ้า ภาพการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม จานวนถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่างของหลอดไฟ (+) ค่าความต่างศักย์ (โวลต์)A B C 1 2 3 4
- 33. 29 ข. วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบขนาน รูป ข.วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบขนาน
- 34. 30 ตอนที่ 2 วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบขนาน จานวนถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่างของหลอดไฟ(+) ค่าความต่างศักย์ (โวลต์)A B C 1 2 3 4 ภาพการต่อวงจรไฟฟ้ า ภาพการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบขนาน สรุปผลการทดลอง ................................................................................................................................................. ... ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................
- 35. 31 คาถาม (ข้อละ 1คะแนน รวม 6 คะแนน) 1. ขั้วบวกและขั้วลบของโวลต์มิเตอร์ต่อที่ตาแหน่งใดของวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม .............................................................................................................................................................. 2. ถ้าหลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งดับในวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมมีผลต่อค่าโวลต์มิเตอร์อย่างไร .............................................................................................................................................................. 3. ถ้าหลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งดับในวงจรไฟฟ้าแบบขนานมีผลต่อค่าโวลต์มิเตอร์อย่างไร .............................................................................................................................................................. 4. การสลับขั้วสายไฟที่โวลต์มิเตอร์ จะมีผลต่อโวลต์มิเตอร์อย่างไร .............................................................................................................................................................. 5. การอ่านค่าความต่างศักย์ในวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม กับวงจรไฟฟ้าแบบขนานเมื่อจานวนถ่านไฟฉาย และจานวนหลอดไฟเท่ากันแบบใดอ่านค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าได้มากกว่ากันเพราะอะไร ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ 6. หลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งดับ ค่าความต่างศักย์ในวงจรไฟฟ้าแบบขนานจะมีค่ามากขึ้น หรือลดลงอย่างไร ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
- 36. 32 กระแสไฟฟ้ า หมายถึงการเคลื่อนที่ของอิเลคตรอนอิสระจากอะตอมหนึ่งไปยังอะตอมหนึ่งจะ ไหลมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความต้านทานของวงจร ใช้แทนด้วยตัว I มีหน่วยวัดเป็น แอมแปร์ (A) เครื่องมือที่ใช้สาหรับวัดกระแสไฟฟ้าเรียกว่า แอมมิเตอร์ ความต่างศักย์ไฟฟ้ า เกิดจากความแตกต่างของระดับพลังงานของจุด 2 จุด ในวงจรไฟฟ้า โดย กระแสไฟฟ้าจะไหลจากจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง ไปยังจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ากว่าเสมอ และจะหยุดไหลเมื่อ ศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน ใช้แทนด้วยตัว V มีหน่วยเป็นโวลต์ (V) เครื่องมือที่ใช้วัดความต่างศักย์เรียกว่า โวลต์มิเตอร์ กิจกรรมที่ 8 การวัดกระแสไฟฟ้ า และความต่างศักย์ไฟฟ้ าในวงจรไฟฟ้ า จุดประสงค์ 1. นักเรียนสามารถนาแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ ต่อเข้าในวงจรเพื่อวัดค่ากระแสไฟฟ้า และค่า ความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าได้ถูกต้อง 2. อธิบายและเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่าง กระแสไฟฟ้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้าได้ 3. นักเรียนอธิบายได้ว่า การเพิ่มจานวนถ่านไฟฉายหรือการเพิ่มหลอดไฟในวงจร มีผลให้ กระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรเปลี่ยนแปลง วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม โดยใช้ถ่านไฟฉาย 1 ก้อน หลอดไฟ 3 ดวง แอมมิเตอร์ (ต่อแบบอนุกรม) และโวลต์มิเตอร์ (ต่อแบบขนาน) เข้าในวงจร 2. กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตความสว่างของหลอดไฟ และอ่านค่ากระแสไฟฟ้า จากแอมมิเตอร์ และค่าความต่างศักย์จากโวลต์มิเตอร์ 3. ทาซ้าข้อ 1 โดยเพิ่มถ่านไฟฉายทีละก้อนจนครบ 4 ก้อน สังเกตความสว่างของหลอดไฟ และ บันทึกค่ากระแสไฟฟ้า และค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า 4. เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้า กับค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า 5. เขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม ที่มีแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ในวงจรไฟฟ้า 6. ทาซ้าข้อ 1 ถึงข้อ 5 แต่เปลี่ยนเป็นวงจรไฟฟ้าแบบขนาน
- 37. 33 ก. การวัดค่ากระแสไฟฟ้า และความต่างศักย์ในวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม รูปก. การวัดค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ในวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม บันทึกผลการทดลอง ตอนที่ 1 วัดค่ากระแสไฟฟ้าและค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม จานวนถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่างของหลอดไฟ (+) กระแสไฟฟ้า (มิลลิแอมแปร์) ความต่างศักย์ (โวลต์)A B C 1 2 3 4
- 38. 34 ภาพการต่อวงจรไฟฟ้ า ภาพการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบอนุกรม ข. การวัดค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ในวงจรไฟฟ้าแบบขนาน รูปข. การวัดค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ในวงจรไฟฟ้าแบบขนาน
- 39. 35 บันทึกผลการทดลอง ตอนที่ 1 วัดค่ากระแสไฟฟ้าและค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบขนาน จานวนถ่านไฟฉาย (ก้อน) ความสว่างของหลอดไฟ(+) กระแสไฟฟ้า (มิลลิแอมแปร์) ความต่างศักย์ (โวลต์)A B C 1 2 3 4 ภาพการต่อวงจรไฟฟ้ า ภาพการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรแบบขนาน สรุปผลการทดลอง ................................................................................................................................................. ... ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. คาถาม (ข้อละ 1 คะแนน รวม 5 คะแนน) 1. แอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ที่ใช้ในการทดลอง มีวิธีการใช้แตกต่างกันอย่างไร ........................................................................................................................................................... 2. ถ้านาโวลต์มิเตอร์ มาต่อในวงจรแบบอนุกรม จะมีผลอย่างไร.......................................................... ........................................................................................................................................................... 3. การสลับขั้วไฟฟ้าที่แอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์จะเกิดผลอย่างไร........................................................................ 4. วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม กับวงจรไฟฟ้าแบบขนาน ที่ใช้เซลล์ไฟฟ้า 4 เซลล์วงจรแบบใดมี กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้มากกว่า และมากกว่ากี่มิลลิแอมแปร์............................................................................. 5. หลอดไฟฟ้าที่ต่อกันแบบขนานเมื่อหลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งดับ จะมีผลทาให้หลอดไฟ ดวงอื่นๆ มีความสว่างเพิ่มขึ้นหรือไม่...............................................................................................
- 40. 36 กฎของโอห์ม (Ohm’s Law) โอห์ม(George Simon Ohm) ได้ทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้าและสรุปเป็นกฎขึ้นมาว่า “เมื่ออุณหภูมิ คงตัวกระแสไฟฟ้ าที่ไหลผ่านตัวนาจะมีค่าแปรผันโดยตรงกับค่าความต่างศักย์ไฟฟ้ าระหว่างปลายขั้วทั้ง สองของตัวนานั้น” ความต้านทานไฟฟ้า ( Resistance) หมายถึง สมบัติของสารแต่ละชนิดที่จะยอมให้ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้มากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้ 1. ความยาวของลวดตัวนา 2. พื้นที่หน้าตัดของลวดตัวนา 3. ชนิดของโลหะ 4. อุณหภูมิ อุณหภูมิในระดับ -230 °C โลหะจะมีค่าความต้านทานเป็นศูนย์(ตัวนายิ่งยวด) กิจกรรมที่ 9 ขนาดของเส้นลวดกับค่าความต้านทานไฟฟ้ า จุดประสงค์ 1. อธิบายได้ว่าเบอร์ของเส้นลวดโลหะ บอกถึงขนาดพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดได้ 2. เปรียบเทียบขนาดพื้นที่หน้าตัดของลวดโลหะ ต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าและ ความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้าโดยใช้ถ่านไฟฉาย 4 ก้อน หลอดไฟ B ลวดนิโครม เบอร์ 26 ยาว 30 cm และ แอมมิเตอร์โดยต่อเป็นวงจรแบบอนุกรม แล้วใช้โวลต์มิเตอร์ต่อคร่อมจุด (แบบขนาน) ที่ลวดนิโครม เบอร์ 26 2. กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตความสว่างของหลอดไฟ B บันทึกค่ากระแสไฟฟ้า และค่า ความต่างศักย์ไฟฟ้า 3. ทาซ้าข้อ 1 แต่เปลี่ยนไปใช้ลวดนิโครม เบอร์ 30 ยาว 30 cm. สังเกตความสว่างของหลอดไฟ และบันทึกค่ากระแสไฟฟ้า และความต่างศักย์ไฟฟ้า 4. สรุปเปรียบเทียบขนาดของเส้นลวดกับค่าความต้านทานไฟฟ้า 5. เขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าตามการทดลอง
- 41.
- 42. 38 สรุปผลการทดลอง ..................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. คาถาม (ข้อละ 1คะแนน รวม 5 คะแนน) 1. จงบอกความหมายของลวดความต้านทานไฟฟ้า................................................................................. ............................................................................................................................................................ 2. ขนาดเบอร์ของลวดนิโครมบอกความหมายอะไร............................................................................... ............................................................................................................................................................ 3. พื้นที่หน้าตัดของลวดนิโครมมีความสัมพันธ์กับความต้านทานไฟฟ้าอย่างไร.................................. .......................................................................................................................................................... 4. สิ่งที่สังเกตได้จากการต่อลวดนิโครมเข้าในวงจรไฟฟ้า มีอะไรบ้าง.................................................. ........................................................................................................................................................... 5. เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ความต้านทานกับค่าความสว่างของหลอดไฟ
- 43. 39 ความต้านทานไฟฟ้ า หมายถึงตัวที่ต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ไหลในจานวนจากัด ซึ่ง อยู่ ในรูปของเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิด เช่น แผ่นลวดความร้อนของเตารีด หม้อหุงข้าว หลอดไฟฟ้า เป็นต้น เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้ต้านการไหลของกระแสไฟฟ้า ให้ไหลในจานวนจากัด ใช้แทนด้วยตัว R มี กิจกรรมที่ 10 ความยาวของเส้นลวดกับความต้านทานไฟฟ้ า จุดประสงค์ 1. อธิบายได้ว่าความยาวของเส้นลวดโลหะ มีผลต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าและ ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า 2. สรุปความสัมพันธ์ของพื้นที่หน้าตัด ความยาว ชนิดของเส้นลวดโลหะมีผลต่อการไหลของ กระแสไฟฟ้า และค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้าโดยใช้ถ่านไฟฉาย 4 ก้อน หลอดไฟ B ลวดนิโครมเบอร์ 30 ยาว 30 cm และแอมมิเตอร์โดยต่อเป็นวงจรแบบอนุกรม แล้วใช้โวลต์มิเตอร์ต่อคร่อมจุด (แบบขนาน) ที่ปลายลวดนิโครม เบอร์ 30 2. กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตความสว่างของหลอดไฟ บันทึกค่ากระแสไฟฟ้าจากแอมมิเตอร์ และค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าจากโวลต์มิเตอร์ 3. ทาซ้าข้อ 1 แต่เปลี่ยนไปใช้ลวดนิโครม เบอร์ 30 ยาว 15 cm สังเกตความสว่างของหลอดไฟ และบันทึกค่ากระแสไฟฟ้า และค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า 4. เปรียบเทียบความยาวของเส้นลวด กับค่าความต้านทานไฟฟ้า 5. เขียนรูปแผนภาพวงจรไฟฟ้า ตามการทดลอง
- 44. 40 รูป วงจรไฟฟ้า ลวดความต้านทานเบอร์30 ภาพการต่อวงจรไฟฟ้ า
- 45. 41 คาถาม (ข้อละ 1คะแนน รวม 5 คะแนน) 1. ความยาวของลวดนิโครมมีผลต่อกระแสไฟฟ้าอย่างไร……………………………………………… 2 ความยาวของลวดนิโครมมีความสัมพันธ์อย่างไรกับความต้านทานไฟฟ้า ............................................................................................................................................................ 3. จากการทดลอง จงบอกค่าตัวแปรต่อไปนี้ 5.1 ตัวแปรต้น คือ...................................................................................................................... 5.2 ตัวแปรตาม คือ .................................................................................................................... 5.3 ตัวแปรควบคุม คือ...............................................................................................................
- 46. 42 ฉนวนไฟฟ้ า คือวัตถุที่ไม่ยอมให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปโดยสะดวก หรือไม่ยอมให้ประจุไฟฟ้า เคลื่อนที่ผ่านไป วัตถุชนิดที่จะเป็นฉนวนไฟฟ้าได้ดี เช่น กระเบื้องเคลือบ ยาง แก้ว ไม้ พลาสติก เป็นต้น กิจกรรมที่ 11 ประโยชน์ของฉนวนหุ้มสายไฟ จุดประสงค์ 1. นักเรียนสามารถบอกประโยชน์ของฉนวนที่ใช้หุ้มสายไฟได้ 2. อธิบายการเกิดไฟฟ้าลัดวงจร และเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลง 3. นักเรียนบอกถึงอันตรายและผลที่เกิดจากไฟฟ้าลัดวงจร วิธีทดลอง 1. ต่อวงจรไฟฟ้าโดยใช้ถ่านไฟฉาย 4 ก้อน ต่อกับลวดนิโครมเบอร์ 26 ยาว 30 cm ไปยัง หลอดไฟ A แล้วต่อกับลวดนิโครม เบอร์ 30 ยาว 30 cm ตามลาดับเป็นวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม 2. กดสวิตซ์ (วงจรปิด) สังเกตความสว่างของหลอดไฟ 3. ใช้ฝอยเหล็กวางพาดระหว่างลวดนิโครม เบอร์ 26 กับลวดนิโครม เบอร์ 30 สังเกตความสว่าง ของหลอดไฟฟ้า บันทึกผล 4. เขียนแผนภาพการต่อวงจรไฟฟ้า ตามการทดลอง
- 47.
- 48. 44 ภาพวงจรไฟฟ้ า สรุปผลการทดลอง ...................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... คาถาม (ข้อละ1 คะแนน รวม 7 คะแนน) 1. ฉนวนไฟฟ้า คือ ........................................................................................................................... 2. ฉนวนหุ้มสายไฟที่ใช้ในบ้านเป็นสารจาพวกใด........................................................................... 3. ลวดนิโครมทั้งสองเส้นต่ออย่างไรในวงจรไฟฟ้า………………………………………………. 4. ฝอยเหล็กที่อยู่ในการทดลองเปรียบเสมือนการเกิดเหตุการณ์อะไร……………………………. ………………………………………………………………………………………………….. 5. เหตุใดฝอยเหล็กจึงร้อนมากขึ้น………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. 6. ฝอยเหล็กเกิดการลุกไหม้ได้หรือไม่……………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………….. 7. นักเรียนสามารถใช้อุปกรณ์ใดแทนฝอยเหล็กในการทดลองได้บ้าง……………………………. …………………………………………………………………………………………………..