แผนการจัดการเรียนรู้ (20104-2002) วิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง

86

ความสอดคล้องกบั หลักปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพียงตามแนวพระราชดำริ

3 หว่ ง -เตรียมอุปกรณเ์ กยี่ วกับความปลอดภยั อยา่ งเหมาะสม
1. ความพอประมาณ - ความปลอดภยั ในการเรยี นในรายวชิ า
2. มเี หตผุ ล - ปอ้ งกนั อบุ ตั ิเหตใุ นงาน ได้
3. มภี มู คิ มุ้ กนั ในตวั ทดี่ ี
- ปฏิบัติตามกฎของโรงงานได้อยา่ งเคร่งครัด
2 เงือ่ นไข - บอกวธิ ีการป้องกนั อุบตั เิ หตุในงานได
1. เงอ่ื นไขความรู้ - อธิบายถึงความสำคัญของความปลอดภัย ในการปฏบิ ัติงานได้
(รอบรู้, รอบคอบ, ระมดั ระวัง) - มีความรบั ผดิ ชอบ
- มีความคดิ สร้างสรรค์
2. เงื่อนไขคุณธรรม
- ใช้อุปกรณ์ วัสดุ ในการเรียนการสอนอย่างประหยัด คมุ้ ค่า
4 มิติ - สามารถนำวธิ กี ารทำงานไปปรับกับการทำงานภายนอกได้
1. มติ ดิ า้ นเศรษฐกจิ - ไมท่ ำลายทำธรรมชาติในการเรียนในรายวิชา
2. มติ ิดา้ นสงั คม - มีคุณธรรม ความสื่อสตั ย์ต่อวิชา ครูผสู้ อน
3. มิติดา้ นส่ิงแวดลอ้ ม
4. มติ ิดา้ นวฒั นธรรม

87

ความสอดคล้องกับคณุ ธรรมพื้นฐาน 8 ประการ ของสถานศึกษา

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

1. ขยัน → นกั เรียนนกั ศึกษาสามารถทำงานเสรจ็ ตรงตามเวลา
2. ประหยัด → นกั เรยี นนกั ศกึ ษานำวัสดทุ ่ีใชม้ าปฏบิ ัตอิ ย่างประหยัด
3. ซ่ือสัตย์ → นกั เรียนนกั ศกึ ษามคี วามส่ือสตั ยต์ อ่ วิชาเรียน ตอ่ ผู้สอน
4. มีวนิ ยั → นกั เรยี นนกั ศกึ ษามาเรยี นตรงตามเวลา
5. สุภาพ → นกั เรยี นนักศกึ ษามีความสภุ าพตอ่ ครูผูส้ อน
6. สะอาด → นกั เรียนนักศกึ ษาช่วยกนั รักษาความสะอาดในแผนกวชิ า
7. สามคั คี → นักเรยี นนกั ศึกษามีความสามคั ครี ว่ มมอื กนั ทำงานเป็นกลมุ่
8. มนี ำ้ ใจ → นักเรยี นนกั ศึกษามคี วามเออื้ เฟอ้ื ตอ่ เพ่ือนรว่ มห้อง

88

แผนการจัดการเรียนรแู้ บบเนน้ สมรรถนะ หนว่ ยที่ 9
จำนวน 4 ช่วั โมง
ชือ่ วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง รหัสวชิ า 20104-2002

ชื่อหน่วย : วิธกี ระแสเมชและกระแสลปู

หวั ข้อเรือ่ ง

9.1 ความหมายของเมชและลูป
9.2 วธิ กี ารเลอื กสมมตกิ ระแสเมชและกระแสลูป
9.3 ลำดบั ขั้นการวเิ คราะหโ์ ดยวิธีกระแสเมชและกระแสลูป
9.4 การคำนวณหาคา่ ตา่ ง ๆ โดยใชว้ ธิ ีกระแสเมชและกระแสลูป

สมรรถนะย่อย

1. แสดงความรูเ้ กีย่ วกบั วิธกี ระแสเมช
2. แสดงความร้เู กย่ี วกับวธิ กี ระแสลปู
3. ตอ่ วงจรต่อและวดั แรงดนั ไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง
4. ตอ่ วงจรตอ่ และวดั กระแสไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง

สมรรถนะท่พี ึงประสงค์

ด้านความรู้
1. บอกความหมายของเมชและลูปได้
2. อธิบายวธิ กี ารเลอื กสมมตกิ ระแสเมชและกระแสลปู ได้
3. บอกลำดับขั้นการวเิ คราะหโ์ ดยวธิ ีกระแสเมชและกระแสลปู ได้
4. คำนวณหาคา่ ตา่ ง ๆ โดยใชว้ ธิ กี ระแสเมชและกระแสลูปได้

ด้านทักษะ
1. ตอ่ วงจรและวดั แรงดนั ไฟฟา้ จากวงจรการทดลองไดถ้ ูกตอ้ ง
2. ต่อวงจรและวดั กระแสไฟฟา้ จากวงจรการทดลองได้ถกู ต้อง

ดา้ นคณุ ธรรม/จรยิ ธรรม
1. ตรงต่อเวลา
2. มีความตระหนกั ในหนา้ ท่ีของนักศกึ ษา
3. มคี วามรบั ผิดชอบต่อตนเองและสงั คม
4. แต่งกายถกู ต้องตามระเบียบ
5. แสดงความเคารพดว้ ยท่าทที สี่ วยงาม
6. ทำงานดว้ ยความเตม็ ใจ

เนื้อหา

9.1 ความหมายของเมชและลูป

เมช หมายถงึ วงจรรอบปดิ ใด ๆ ในวงจรทเี่ ป็นอิสระไมส่ ามารถแบ่งยอ่ ยได้อีก

ลูป หมายถึง วงจรรอบปิดใด ๆ ในวงจรไฟฟา้
9.2 วิธกี ารเลอื กสมมตกิ ระแสเมชและกระแสลูป

89

ในการแก้สมการหาค่าตวั แปรซงึ่ เปน็ กระแสไฟฟา้ ท่ีไหลผา่ นในแตล่ ะวงรอบปดิ บางวงรอบปดิ อาจจะหา 1
ตัวแปร บางวงรอบปิดอาจจะหา 2 ถึง 3 ตัวแปร ดังนั้นเพ่ือให้การหาค่าตัวแปรได้ง่ายและมีความรวดเร็วมาก
ข้นึ อาจต้องเลือกสมมติกระแสเมชและกระแสลูปใหม้ ีความเหมาะสมดว้ ย โดยมีวธิ ีการเลือกสมมตดิ ังนี้

9.2.1 วธิ กี ระแสเมช วงจรดังรูปที่ 9.2 จะมีดว้ ยกัน 2 เมช คอื เมช I1 และเมช I2 ซ่ึงจะวงรอบปิดไปใน
ทิศทางใดกไ็ ด้ แต่ในท่ีนใ้ี ห้เมช I1 และเมช I2 วงรอบตามเขม็ นาฬกิ า โดยไหลผา่ น R2 สวนทางกัน ถ้าพิจารณาท่ี

เมช I1 จะได้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน R2 จะเป็น I1 − I2 และถ้าพิจารณาที่เมช I2 จะได้กระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่าน

R2 จะเปน็ I2 − I1

R1 R3

E1 I1 R2 I2 E2

รปู วงจรท่ีมี 2 เมช

9.2.2 วิธีกระแสเมชและกระแสลูปรว่ มกนั ดังวงจรรูปที่ 9.3 จะกำหนดให้เป็น 1 เมช และ 1 ลูป

คือ กระแสเมช I1 และกระแสลูป I2 ซ่ึงจะวงรอบตามเข็มนาฬิกาและไหลผ่าน R1 ไปในทิศทางเดียวกัน ดังน้ัน

กระแสไฟฟ้าทไ่ี หลผา่ น R1 จะเปน็ I1 + I2R1 R3

E1 I1 R2 I2 E2

รูป วงจรทีม่ ี 1 เมชและ 1 ลูป

ท่กี ระแสเมช I1 ได้แรงดนั ไฟฟ้าในส่วนต่าง ๆ ของวงรอบปดิ น้ี ดงั นี้
R1(I1 + I2 ) + R 2I1 E1 = 0
−

R1I1 + R1I2 + R 2I1 = E1
ทก่ี ระแสลูป I2Rไ1ด(้แI2รง+ดนั I1ไฟ) ฟ+า้ ใRน3สIว่ 2น+ตา่Eง2ๆ−ขEอ1งวง=รอบ0ปิดนี้ ดงั นี้

R1I2 + R1I1 + R 3I2 = E1 − E2

9.3 ลำดับข้ันการวเิ คราะห์โดยวิธีกระแสเมชและกระแสลปู

1. สมมติตัวแปรกระแสไฟฟ้า (I1, I2, I3,…In) และทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ครบทุกรอบวงจร

ปิดซึง่ จะกำหนดไปในทิศทางใดกไ็ ด้

2. เขียนสมการแต่ละวงรอบปดิ โดยใช้กฎแรงดันไฟฟา้ ของเคอรช์ อฟฟ์

3. แกส้ มการหาค่าตัวแปร ถ้าเคร่ืองหมายออกมาเป็นลบแสดงว่าทิศทางของกระแสไฟฟ้าทส่ี มมติขนึ้ จะมี

ทศิ ทางตรงขา้ มหรอื สวนทางกับกระแสไฟฟา้ ท่ีไหลในวงจรท่ีแทจ้ รงิ

9.4 การคำนวณหาคา่ ต่าง ๆ โดยใชว้ ิธีกระแสเมชและกระแสลูป

ท่กี ระแสเมช I1 (R1 + R 3 + R 2 )I1 − R 2I2 − R 3I3 + E1 = 0

แทนค่า (10 + 4 + 5)I1 − 5I2 − 4I3 + 5 = 0

90

19I1 − 5I2 − 4I3 = −5 ….. (1)

ทก่ี ระแสเมช I2 (R 2 + R 5 + R 4 )I2 − R 2I1 − R 5I3 + E2 = 0

แทนค่า (5 + 5 + 1)I2 − 5I1 − 5I3 + 12 = 0

−5I1 + 11I2 − 5I3 = −12 ….. (2)

ท่กี ระแสเมช I3 (R 3 + R 5 )I3 − R 5I2 − R 3I1 − E2 = 0

แทนค่า (4 + 5)I3 − 5I2 − 4I1 − 12 = 0

−4I1 − 5I2 + 9I3 = 12 ….. (3)

นำค่าสัมประสิทธิ์ ตัวแปร และค่าคงท่ีของสมการท่ี (1) สมการท่ี (2) และสมการที่ (3) เขียนอยู่ในรูป

สมการของเมตริกซ์ได้ดงั นี้

 19 −5 − 4 II21   −5
 11    12
− 5 − 5   =  −

− 4 − 5 9 I3   12

หาค่าดีเทอรม์ ิแนนต์

19 − 5 − 4 19 − 5
det = − 5 11 − 5 − 5 11

−4 −5 9 −4 −5

det = 1,881 − 100 − 100 − 176 − 475 − 225 = 805

หาคา่ กระแส I1, I2 และ I3 ไดต้ ามลำดับดงั น้ี
−5 −5 −4 −5 −5

−12 11 − 5 −12 11

12 − 5 9 12 − 5
หาค่ากระแส I1 โดย I1 = 805

−495 + 300 − 240 + 528 + 125 − 540
= 805
−322
I1 = 805 = −0.4 A

หาค่ากระแส I2 โดย 19 − 5 − 5 19 − 5
− 5 11 −12 − 5 −12
− 4 − 5 12 − 4 12
I2 = 805

91

−2,052 −100 + 240 + 192 + 1,140 − 225
= 805
−805
I2 = 805 = −1 A

19 − 5 − 5 19 − 5

− 5 11 −12 − 5 11

− 4 − 5 12 − 4 − 5
หาคา่ กระแส I3 โดย I3 = 2,508 − 240 −182055− 220 −1,140 − 300

= 805
483
I3 = 805 = 0.6 A

กระแสไฟฟา้ ท่ไี หลผา่ น R1 = I1 มคี ่าเทา่ กบั − 0.4 A ตอบ

กระแสไฟฟ้าทไ่ี หลผา่ น R2 = I1 − I2 = −0.4 − (−1) มีค่าเทา่ กบั 0.6 A ตอบ

กระแสไฟฟ้าทไี่ หลผา่ น R3 = I3 − I1 = 0.6 − (−0.4) มคี า่ เทา่ กับ 1 A ตอบ

92

กิจกรรมการเรียนการสอน

ขนั้ ตอนการสอน ขน้ั ตอนการเรยี น เครือ่ งมอื /การวดั ผล

(กจิ กรรมของครู) (กิจกรรมผูเ้ รยี น) ประเมินผล

1.ขน้ั นำเข้าสู่บทเรียน

1.1 ครูบอกจดุ ประสงคข์ องการเรยี นใน 1.1 นักเรยี นรบั ฟังจดุ ประสงค์ของการเรยี น 1. คำถามประจำหน่วย

หนว่ ยเรียนน้ี ในหน่วยเรยี นน้ี 2. แบบทดสอบกอ่ น

1.2 ครสู อบถามความสำคัญของวิธีกระแส 1.2 นักเรียนบอกความสำคัญของวิธี เรียนหน่วยท่ี 9

เมชและกระแสลปู กระแสเมชและกระแสลูป

1.3 ครูแจกแบบทดสอบก่อนเรยี น 1.3 นกั เรยี นทำทดสอบกอ่ นเรียน

2. ข้นั สอนทฤษฎี

2.1 ครอู ธิบายเรอ่ื งวธิ ีกระแสเมชและ 2.1 รบั ฟังคำบรรยายและตอบคำถามจาก 1. power point หนว่ ยท่ี

กระแสลปู โดยใช้สือ่ ประกอบ ครู 9

2.2 ซักถามปญั หาเก่ยี วกบั วิธกี ระแสเมช 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคดิ เห็น 2. คำถามหน่วยที่ 9

และกระแสลปู

3. ขน้ั สรปุ

3.1 ครแู ละนักเรยี นชว่ ยกันสรปุ และครู 3.1 นักเรยี นช่วยครสู รุปและตอบคำถาม 1. ใบสรปุ หน่วยท่ี 9

ซกั ถามปญั หาข้อสงสยั 3.2 จดบททกึ ย่อ

4. ขน้ั สอนปฏบิ ตั ิ

4.1 แบง่ นกั เรียนเป็นกลุม่ ๆ ละ 2 คน 4.1 แบ่งกล่มุ เป็นกลมุ่ ๆ ละ 2 คน 1.ใบตรวจการปฏิบตั งิ าน

4.2 ใหน้ ักศึกษาปฏบิ ัตงิ านตามใบงานที่ 9 4.2 นักศกึ ษาปฏบิ ตั ิงานตามใบงานท่ี 9 ตามใบงานท่ี 9

4.3 ควบคุมการปฏบิ ัติงาน 4.3 ปฏบิ ัติงานตามใบงาน

4.4 ตรวจผลงานของนกั ศึกษา 4.4 ส่งผลงานการปฏบิ ตั ิ

5. ข้นั การประเมนิ ผล

5.1 ครแู จกใบประเมินผลหลังเรียน 5.1 รบั ใบประเมนิ ผลหลังเรียนหนว่ ยที่ 9 1. แบบทดสอบหลังเรียน

หนว่ ยที่ 9 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรียน หนว่ ยที่ 9 จำนวน 15

5.2 ดูแลนกั เรียนไมใ่ หท้ ุจรติ 5.3 เมอ่ื ครบเวลาท่ีกำหนดส่งแบบทดสอบ ข้อ

5.3 เมอ่ื ครบเวลาท่ีกำหนดรับ คืน

แบบทดสอบคนื

6. ขน้ั มอบหมายงาน

6.1 มอบหมายให้นกั เรยี นไปคน้ คว้า 6.1 รบั มอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหน่วยที่ 9

เพม่ิ เติมเก่ียวกบั กฎของเคอร์ชอฟฟ์ แล้ว

ทำรายงานสง่ สปั ดาห์ตอ่ ไป

7. ข้นั ตรวจสอบความเรยี บร้อย

7.1 ตรวจความเรยี บรอ้ ยของชุดฝกึ และ 7.1 ช่วยกนั จดั เก็บชุดฝกึ และทำความ 1.ใบตรวจสอบความ

ความเรียบร้อยของห้องเรียนหอ้ งปฏิบัตงิ าน สะอาดหอ้ งเรียนหอ้ งปฏิบัติงานให้ เรียบรอ้ ย

เรยี บรอ้ ย

93

งานท่มี อบหมาย

- นักศึกษาทำแบบทดสอบกอ่ นเรยี นหนว่ ยท่ี 9
- ให้นกั ศึกษาอภิปรายเก่ียวกับวิธกี ระแสเมชและกระแสลปู
- ใหน้ ักเรียนไปคน้ ควา้ เพ่ิมเติมของวิธกี ระแสเมชและกระแสลปู ที่ใชง้ านจรงิ แล้วทำรายงานสง่ ใน
สปั ดาหต์ ่อไป

สือ่ การเรียนการสอน

1. หนังสอื เรยี น วงจรไฟฟ้ากระแสตรง
2. Power point เรอ่ื ง วธิ กี ระแสเมชและกระแสลปู
3. ของจริง ตามรายละเอยี ดในใบงานที่ 9
4. ใบมอบหมายงานที่ 9

การวัดผลการเรียน

ทดสอบกอ่ นเรียน (Pre-test) โดยใชข้ อ้ สอบหน่วยท่ี 9 จำนวน 15 ขอ้
ถาม – ตอบปัญหา ความสนใจ ความตงั้ ใจ และการอภิปราย
ทดสอบหลงั เรียน (Post-test) โดยใช้ข้อสอบหนว่ ยท่ี 9 จำนวน 15 ขอ้

การประเมนิ ผล

1. การประเมินผลโดยใช้แบบประเมนิ ผลหลงั การเรียนหน่วยท่ี 9 จำนวน 15 ข้อ (แบบเลือกตอบ)
2. สงั เกตการมสี ว่ นรว่ มในการเรียน
3. สงั เกตจากการตอบคำถาม / การอภปิ ราย

เอกสารอ้างอิง

สธุ น แกน่ ต้น. (2563). วงจรไฟฟา้ กระแสตรง. นนทบุรี : ศูนย์หนงั สือเมอื งไทย จำกดั .

94

ความสอดคล้องกบั หลักปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพียงตามแนวพระราชดำริ

3 หว่ ง -เตรียมอุปกรณเ์ กยี่ วกับความปลอดภยั อยา่ งเหมาะสม
1. ความพอประมาณ - ความปลอดภยั ในการเรยี นในรายวชิ า
2. มเี หตผุ ล - ปอ้ งกนั อบุ ตั ิเหตใุ นงาน ได้
3. มภี มู คิ มุ้ กนั ในตวั ทดี่ ี
- ปฏิบัติตามกฎของโรงงานได้อยา่ งเคร่งครัด
2 เงือ่ นไข - บอกวธิ ีการป้องกนั อุบตั เิ หตุในงานได
1. เงอ่ื นไขความรู้ - อธิบายถึงความสำคัญของความปลอดภัย ในการปฏบิ ัติงานได้
(รอบรู้, รอบคอบ, ระมดั ระวัง) - มีความรบั ผดิ ชอบ
- มีความคดิ สร้างสรรค์
2. เงื่อนไขคุณธรรม
- ใช้อุปกรณ์ วัสดุ ในการเรียนการสอนอย่างประหยัด คมุ้ ค่า
4 มิติ - สามารถนำวธิ กี ารทำงานไปปรับกับการทำงานภายนอกได้
1. มติ ดิ า้ นเศรษฐกจิ - ไมท่ ำลายทำธรรมชาติในการเรียนในรายวิชา
2. มติ ิดา้ นสงั คม - มีคุณธรรม ความสื่อสตั ย์ต่อวิชา ครูผสู้ อน
3. มิติดา้ นส่ิงแวดลอ้ ม
4. มติ ิดา้ นวฒั นธรรม

95

ความสอดคล้องกับคณุ ธรรมพื้นฐาน 8 ประการ ของสถานศึกษา

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

1. ขยัน → นกั เรียนนกั ศึกษาสามารถทำงานเสรจ็ ตรงตามเวลา
2. ประหยัด → นกั เรยี นนกั ศกึ ษานำวัสดทุ ่ีใชม้ าปฏบิ ัตอิ ย่างประหยัด
3. ซ่ือสัตย์ → นกั เรียนนกั ศกึ ษามคี วามส่ือสตั ยต์ อ่ วิชาเรียน ตอ่ ผู้สอน
4. มีวนิ ยั → นกั เรยี นนกั ศกึ ษามาเรยี นตรงตามเวลา
5. สุภาพ → นกั เรยี นนักศกึ ษามีความสภุ าพตอ่ ครูผูส้ อน
6. สะอาด → นกั เรียนนักศกึ ษาช่วยกนั รักษาความสะอาดในแผนกวชิ า
7. สามคั คี → นักเรยี นนกั ศึกษามีความสามคั ครี ว่ มมอื กนั ทำงานเป็นกลมุ่
8. มนี ำ้ ใจ → นักเรยี นนกั ศึกษามคี วามเออื้ เฟอ้ื ตอ่ เพ่ือนรว่ มห้อง

96

แผนการจัดการเรียนรแู้ บบเนน้ สมรรถนะ หนว่ ยท่ี 10
ชอื่ วิชา วงจรไฟฟา้ กระแสตรง รหสั วิชา 20104-2002 จำนวน 4 ชว่ั โมง
ชือ่ หน่วย : วิธีแรงดนั โนด

หวั ข้อเร่ือง

10.1 ความหมายของโนดและแรงดันโนด
10.2 วิธีการของแรงดนั โนด
10.3 ลำดบั ขัน้ การวเิ คราะหโ์ ดยวธิ ีแรงดันโนด
10.4 การคำนวณหาคา่ ตา่ ง ๆ โดยใช้วธิ แี รงดนั โนด

สมรรถนะยอ่ ย

1. แสดงความร้เู กย่ี วกบั แรงดนั โนด
2. ต่อวงจรต่อและวดั แรงดนั ไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง
3. ตอ่ วงจรต่อและวดั กระแสไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง

สมรรถนะทพี่ ึงประสงค์

ด้านความรู้
1. บอกความหมายของโนดและแรงดันโนดได้
2. อธิบายวธิ ีการของแรงดันโนดได้
3. บอกลำดับขั้นการวิเคราะหโ์ ดยวธิ แี รงดนั โนดได้
4. คำนวณหาคา่ ต่าง ๆ โดยใชว้ ธิ ีแรงดนั โนดได้

ด้านทักษะ
1. ตอ่ วงจรและวดั แรงดนั ไฟฟ้าจากวงจรการทดลองไดถ้ กู ต้อง
2. ต่อวงจรและวดั กระแสไฟฟ้าจากวงจรการทดลองได้ถกู ต้อง

ด้านคณุ ธรรม/จรยิ ธรรม
1. ตรงต่อเวลา
2. มคี วามตระหนักในหนา้ ทีข่ องนักศึกษา
3. มีความรับผดิ ชอบตอ่ ตนเองและสงั คม
4. แตง่ กายถูกต้องตามระเบียบ
5. แสดงความเคารพดว้ ยทา่ ทที ีส่ วยงาม
6. ทำงานด้วยความเตม็ ใจ

เน้อื หา

10.1 ความหมายของโนดและแรงดันโนด
10.1.1 โนด (Node) หมายถงึ จุดตอ่ ของวงจรไฟฟา้ ทีม่ ีจำนวนสาขา 2 สาขาขึ้นไปหรือมากกวา่ ถ้าจดุ

ต่อร่วมน้ันมี 3 สาขาข้ึนไปเรียกว่า โนดหลัก (Principal node) แต่ถ้าโนดใดมีจำนวนสาขามาต่อร่วมกัน
มากทสี่ ุดจะกำหนดใหเ้ ปน็ โนดอ้างองิ (Reference node) แสดงดงั รูป

97

10.1.2 แรงดันโนด (Node voltage) หมายถึง แรงดันท่ีโนดใด ๆ เทียบกับโนดอ้างอิง โดยให้แรงดันที่
โนดใด ๆ สูงกว่าโนดอ้างอิงซึ่งพิจารณาได้ดังรูป

A R1 B

E R2 R3 R4
C

รปู แสดงแรงดนั โนดและโนดอา้ งองิ

จากรูปที่ 10.3 แรงดนั ท่โี นด A กำหนดใหเ้ ปน็ VA คือแรงดันทจ่ี ดุ A เทยี บกับจดุ C และแรงดันท่ีโนด B
กำหนดใหเ้ ปน็ VB คือ แรงดันทจ่ี ดุ B เทยี บกับจดุ C โดยทจ่ี ดุ A และจดุ B เป็นโนดใด ๆ และใหจ้ ดุ C เป็นโนด
อา้ งอิง
10.2 วิธีการของแรงดันโนด

ในการวิเคราะห์ด้วยวิธีน้ีต้องกำหนดโนดอ้างอิงกับโนดหลัก โดยที่โนดหลักเป็นแรงดันโนดและที่โนด
หลักนี้ต้องกำหนดกระแสไฟฟ้าให้ไหลเข้าหรือออกจากโนดก็ได้ จากน้ันนำกฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์มา
เขียนเป็นสมการโดยเขยี นกระแสไฟฟ้าในสาขาต่าง ๆ ด้วยกฎของโอหม์ ดงั รูป

R1 VA R3 VB R5

E1 I1 I2 I3 I4 I5 I6 E2
R2 R4

รูป แสดงแรงดนั โนดและทิศทางของกระแสไฟฟา้ ทไี่ หลออกจากโนดหลกั

จากรูป แรงดัน VA และแรงดัน VB เป็นแรงดันโนด โดยมีกระแส I1, I2 และ I3 กำหนดให้ไหลออกจาก

โนด A และกระแส I4, I5 และ I6 กำหนดให้ไหลออกจากโนด B เมื่อใช้กฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ก็จะ
เขียนสมการทโ่ี นด A และโนด B ได้ดงั นี้

ท่ีโนด A จะได้ I1 + I2 + I3 =0
โดย I1 VA −E1
= R
และ I2 = VA 1
I3 =
RVA2 − VB
R3

98

แทนคา่ I(1,R1IRV21VAแ1+AลR−−ะR11IERE23RV111Aจ1+ะ+++ไRด1RV้สRR3VVAม2AA)22กVา++A+รด−RRVVังVAA33น(ARี้R−−1−33RRVVV)VBBB33B =0

=0

= E1 ….. (10.1)
=
(RR111 ) E1

ทีโ่ นด B จะได้ I4 + I5 + I6 = 0
โดย VB − VA
I4 = R
I5 = VB 3 VB − E2
R5
R4 I6 =

แทนคา่ I4, RIR5V1V3Bแ3Bล)R−−−Vะ3AVRIVRV6(AAA3จR31ะ3+++ได+Rส้RVRVVมBB3BR44ก1+4า++ร+ดRVRVงั VB4RนB5B1้ี R5+−−)5VREVREBB2525 =0

−( =0

= E2 )E2 ….. (10.2)
=
(RR515
10.3 ลำดับขั้นการวเิ คราะห์โดยวิธแี รงดนั โนด

1. กำหนดโนดลงบนวงจร ซ่ึงมีท้ังโนดหลกั และโนดอ้างองิ โดยทโี่ นดหลักกำหนดตัวแปรเปน็ แรงดนั ไฟฟ้า

(VA, VB, VC ……VN)

2. กำหนดทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ ทีโ่ นดหลักแต่ละโนด โดยให้กระแสไฟฟ้าไหลในทศิ ทางใดก็ได้

3. เขยี นสมการโดยใชก้ ฎกระแสไฟฟ้าของเคอรช์ อฟฟ์

4. แก้สมการหาค่าตัวแปรซง่ึ เป็นแรงดนั โนด ถ้าเคร่ืองหมายออกมาเป็นลบแสดงว่า แรงดนั ท่ีโนด หลกั มี

ศักยต์ รงขา้ มกับโนดอ้างองิ

10.4 การคำนวณหาค่าต่าง ๆ โดยใช้วิธีแรงดนั โนด

ตวั อย่าง วงจรไฟฟา้ ดังรูป จงหาค่าของแรงดนั VA, VB และกระแสไฟฟา้ ที่ไหลผา่ น R3

R1 = 10  VA R3 = 6  VB R5 = 5 

E1 = 29 V R2 = 5  R4 = 2  E2 = 15 V

99

วธิ ที ำ จากรูป ทีแ่ รงดนั โนด VA กำหนดทิศทางการไหลของกระแส I1, I2 และ I3 โดยที่โนด VB กำหนดทิศ
ทางการไหลของกระแส I4, I5 และ I6 ดงั รปู

R1 = 10  VA R3 = 6  VB R5 = 5 

I1 I2 I3 I4 I5 I6
R4 = 2 
E1 = 29 V R2 = 5  E2 = 15 V

รูป แสดงการกำหนดโนดหลักและทศิ ทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในแต่ละโนด
I1 + I2 + I3 = 0
จากรปู ท่ี 10.10 ทีโ่ นด A จะได้
VA − E1 VA VA − VB
แทนคา่ VAR−1 29 + RV2A + VAR−3 VB = 0
+ 5 + = 0
10 6
(110 1 61)VA − 1 29
+ 5+ 6 VB = 10

(0.1 + 0.2 + 0.1666)VA − 0.1666VB = 2.9

0.4666VA − 0.1666VB = 2.9 ….. (1)

และทีโ่ นด B จะได้ VB − VA VB I4 + I5 + I6 = 0
แทนคา่ VBR−3 VA RV4B VB −E2
+ 2 + VBR−5 15 = 0
6 + + = 0
5
1 ( 1 1 1 )VB 15
− 6 VA + 6 + 2 + 5 = 5

− 0.1666VA + (0.1666 + 0.5 + 0.2)VB = 3

−0.1666VA + 0.8666VB = 3 ….. (2)
นำค่าสัมประสิทธ์ิ ตัวแปร และค่าคงที่ของสมการท่ี (1) และสมการที่ (2) เขียนอยู่ในรูปสมการของ

เมตริกซไ์ ด้ดงั นี้  0.4666 − 0.1666 VA  2.9
− 0.1666 0.8666  VB   3
=

หาคา่ ดีเทอร์มิแนนต์
0.4666 − 0.1666

det = − 0.1666 0.8666 = 0.4043 − 0.0277 = 0.3766

หาคา่ แรงดัน VA และแรงดัน VB ไดต้ ามลำดบั ดังน้ี

100

หาคา่ แรงดัน VA โดย 2.9 − 0.1666 = 2.5131 +0.5 = 3.0131
0.3766 0.3766
3 0.8666
VA = det
VA = 8 V

0.4666 2.9
3
หาค่าแรงดนั VB โดย VB = − 0.1666 = 1.4 +0.4831 = 1.8831
0.3766 0.3766
det

VB = 5 V

แรงดันไฟฟ้าที่โนด A = VA มีค่าเท่ากบั 8V ตอบ
5V ตอบ
แรงดนั ไฟฟา้ ท่โี นด B = VB มีคา่ เท่ากับ

101

กจิ กรรมการเรียนการสอน

ขนั้ ตอนการสอน ขัน้ ตอนการเรียน เครือ่ งมอื /การวัดผล

(กจิ กรรมของครู) (กิจกรรมผ้เู รยี น) ประเมินผล

1.ข้นั นำเข้าสูบ่ ทเรยี น

1.1 ครบู อกจดุ ประสงคข์ องการเรยี นใน 1.1 นักเรียนรับฟงั จดุ ประสงคข์ องการเรยี น 1. คำถามประจำหน่วย

หนว่ ยเรียนนี้ ในหน่วยเรยี นน้ี 2. แบบทดสอบก่อน

1.2 ครสู อบถามความสำคัญของวิธแี รงดัน 1.2 บอกความสำคัญของวิธแี รงดันโนด เรียนหน่วยท่ี 10

โนด 1.3 นกั เรยี นทำทดสอบกอ่ นเรยี น

1.3 ครูแจกแบบทดสอบกอ่ นเรยี น

2. ข้ันสอนทฤษฎี

2.1 ครอู ธบิ ายเร่อื งวธิ ีแรงดนั โนด โดยใช้ 2.1 รับฟงั คำบรรยายและตอบคำถามจาก 1. power point หนว่ ยที่

สือ่ ประกอบ ครู 10

2.2 ซักถามปัญหาเกี่ยวกับวิธกี ระแสเมช 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคิดเห็น 2. คำถามหน่วยท่ี 10

และกระแสลูป

3. ข้ันสรุป

3.1 ครแู ละนักเรยี นช่วยกนั สรุปและครู 3.1 นักเรียนช่วยครูสรปุ และตอบคำถาม 1. ใบสรปุ หนว่ ยท่ี 10

ซกั ถามปัญหาข้อสงสยั 3.2 จดบททกึ ยอ่

4. ขน้ั สอนปฏบิ ตั ิ

4.1 แบ่งเรียนเป็นกลมุ่ ๆ ละ 2 คน 4.1 แบง่ กล่มุ เป็นกลมุ่ ๆ ละ 2 คน 1.ใบตรวจการปฏิบัตงิ าน

4.2 ให้นักศึกษาปฏิบตั งิ านใบงานที่ 10 4.2 นักศึกษาปฏบิ ตั ิงานตามใบงานที่ 10 ตามใบงานท่ี 10

4.3 ควบคุมการปฏบิ ัติงาน 4.3 ปฏบิ ัติงานตามใบงาน

4.4 ตรวจผลงานของนักศกึ ษา 4.4 สง่ ผลงานการปฏบิ ัติ

5. ขน้ั การประเมินผล

5.1 ครแู จกใบประเมนิ ผลหลังเรยี น 5.1 รบั ใบประเมินผลหลังเรียนหนว่ ยท่ี 10 1. แบบทดสอบหลงั เรยี น

หน่วยท่ี 9 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรยี น หน่วยที่ 10 จำนวน 15

5.2 ดแู ลนักเรยี นไม่ใหท้ จุ รติ 5.3 เม่ือครบเวลาที่กำหนดส่งแบบทดสอบ ข้อ

5.3 เมื่อครบเวลาท่กี ำหนดรบั คนื

แบบทดสอบคนื

6. ข้ันมอบหมายงาน

6.1 มอบหมายให้นักเรียนไปค้นคว้า 6.1 รับมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหน่วยท่ี

เพ่มิ เติมเกยี่ วกับวิธีแรงดนั โนด แล้วทำ 10

รายงานสง่ สปั ดาห์ต่อไป

7. ข้ันตรวจสอบความเรยี บร้อย

7.1 ตรวจความเรยี บรอ้ ยของชดุ ฝกึ และ 7.1 ชว่ ยกันจัดเกบ็ ชุดฝกึ และทำความ 1.ใบตรวจสอบความ

ความเรียบร้อยของห้องเรยี นหอ้ งปฏบิ ัติงาน สะอาดหอ้ งเรียนห้องปฏบิ ัตงิ านให้ เรียบร้อย

เรยี บร้อย

102

งานท่มี อบหมาย

- นกั ศกึ ษาทำแบบทดสอบกอ่ นเรียนหน่วยที่ 10
- ใหน้ ักศกึ ษาอภิปรายเก่ียวกับวิธแี รงดนั โนด
- ให้นักเรียนไปคน้ ควา้ เพิ่มเติมของวธิ ีแรงดนั โนดทใ่ี ช้งานจริง แลว้ ทำรายงานสง่ ในสัปดาหต์ อ่ ไป

ส่ือการเรียนการสอน

1. หนงั สอื เรียน วงจรไฟฟ้ากระแสตรง
2. Power point เรอ่ื ง วธิ ีแรงดนั โนด
3. ของจริง ตามรายละเอยี ดในใบงานที่ 10
4. ใบมอบหมายงานท่ี 10

การวดั ผลการเรียน

ทดสอบก่อนเรยี น (Pre-test) โดยใช้ขอ้ สอบหน่วยที่ 10 จำนวน 15 ข้อ
ถาม – ตอบปญั หา ความสนใจ ความตั้งใจ และการอภิปราย
ทดสอบหลังเรยี น (Post-test) โดยใชข้ อ้ สอบหน่วยที่ 10 จำนวน 15 ขอ้

การประเมินผล

1. การประเมินผลโดยใช้แบบประเมินผลหลังการเรียนหนว่ ยท่ี 10 จำนวน 15 ข้อ (แบบเลือกตอบ)
2. สังเกตการมีสว่ นรว่ มในการเรยี น
3. สงั เกตจากการตอบคำถาม / การอภิปราย

เอกสารอ้างอิง

สธุ น แกน่ ต้น. (2563). วงจรไฟฟ้ากระแสตรง. นนทบุรี : ศนู ยห์ นังสือเมืองไทย จำกัด.

103

ความสอดคล้องกบั หลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพียงตามแนวพระราชดำริ

3 หว่ ง -เตรียมอปุ กรณเ์ กีย่ วกับความปลอดภยั อยา่ งเหมาะสม
1. ความพอประมาณ - ความปลอดภัยในการเรยี นในรายวชิ า
2. มีเหตุผล - ป้องกันอบุ ัตเิ หตุในงาน ได้
3. มีภูมคิ ุ้มกนั ในตวั ทด่ี ี
- ปฏบิ ตั ติ ามกฎของโรงงานไดอ้ ย่างเคร่งครดั
2 เงื่อนไข - บอกวธิ กี ารป้องกันอุบตั เิ หตใุ นงานได
1. เงื่อนไขความรู้ - อธิบายถึงความสำคญั ของความปลอดภยั ในการปฏบิ ัติงานได้
(รอบรู้, รอบคอบ, ระมดั ระวงั ) - มีความรับผิดชอบ
- มีความคดิ สร้างสรรค์
2. เงอ่ื นไขคุณธรรม
- ใชอ้ ปุ กรณ์ วัสดุ ในการเรียนการสอนอยา่ งประหยัด คมุ้ ค่า
4 มติ ิ - สามารถนำวธิ กี ารทำงานไปปรบั กับการทำงานภายนอกได้
1. มิติดา้ นเศรษฐกจิ - ไมท่ ำลายทำธรรมชาตใิ นการเรียนในรายวิชา
2. มติ ิดา้ นสังคม - มีคุณธรรม ความส่ือสตั ยต์ อ่ วชิ า ครผู สู้ อน
3. มิติดา้ นสง่ิ แวดล้อม
4. มติ ิดา้ นวัฒนธรรม

104

ความสอดคลอ้ งกบั คณุ ธรรมพื้นฐาน 8 ประการ ของสถานศกึ ษา

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

1. ขยนั → นกั เรียนนักศึกษาสามารถทำงานเสร็จตรงตามเวลา
2. ประหยัด → นักเรียนนักศกึ ษานำวสั ดทุ ีใ่ ชม้ าปฏิบตั อิ ยา่ งประหยัด
3. ซือ่ สตั ย์ → นกั เรยี นนักศกึ ษามคี วามส่ือสตั ยต์ อ่ วชิ าเรียน ตอ่ ผู้สอน
4. มีวนิ ัย → นักเรยี นนักศึกษามาเรียนตรงตามเวลา
5. สุภาพ → นักเรียนนักศึกษามีความสภุ าพต่อครูผู้สอน
6. สะอาด → นกั เรยี นนกั ศกึ ษาชว่ ยกันรักษาความสะอาดในแผนกวชิ า
7. สามคั คี → นักเรยี นนกั ศึกษามคี วามสามคั ครี ว่ มมอื กันทำงานเป็นกลมุ่
8. มนี ำ้ ใจ → นักเรยี นนักศกึ ษามคี วามเออื้ เฟ้ือต่อเพอ่ื นร่วมห้อง

105

แผนการจดั การเรียนรู้แบบเนน้ สมรรถนะ หน่วยท่ี 11
ชอ่ื วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง รหสั วชิ า 20104-2002 จำนวน 4 ชั่วโมง
ชอ่ื หน่วย : ทฤษฎีเธวนิ ิน
หัวขอ้ เร่ือง
11.1 ทฤษฎเี ธวินินและวงจรเทยี บเทา่
11.2 วธิ กี ารของเธวินนิ
11.3 ลำดับขนั้ การวิเคราะห์โดยใช้ทฤษฎเี ธวินิน
11.4 การคำนวณหาคา่ ตา่ ง ๆ โดยใชท้ ฤษฎเี ธวินนิ

สมรรถนะยอ่ ย
1. แสดงความรเู้ กี่ยวกับทฤษฎีเธวนิ ิน
2. ตอ่ วงจรและวัดแรงดันไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง
3. ตอ่ วงจรและวดั กระแสไฟฟ้า จากวงจรการทดลอง
4. ตอ่ วงจรและวดั ความตา้ นทาน จากวงจรการทดลอง

สมรรถนะทพ่ี ึงประสงค์
ดา้ นความรู้
1. บอกทฤษฎีเธวนิ นิ และเขยี นวงจรเทยี บเท่าได้
2. อธิบายวธิ ีการของเธวนิ ินได้
3. บอกลำดบั ขน้ั การวเิ คราะห์โดยใชท้ ฤษฎเี ธวนิ นิ ได้
4. คำนวณหาคา่ ต่าง ๆ โดยใช้ทฤษฎเี ธวนิ นิ ได้
ดา้ นทกั ษะ
1. ต่อวงจรและวดั แรงดนั ไฟฟ้าจากวงจรการทดลองได้ถูกต้อง
2. ตอ่ วงจรและวดั กระแสไฟฟา้ จากวงจรการทดลองได้ถูกต้อง
3. ตอ่ วงจรและวดั ความตา้ นทานจากวงจรการทดลองได้ถกู ตอ้ ง
ด้านคุณธรรม/จริยธรรม
1. ตรงต่อเวลา
2. มีความตระหนกั ในหนา้ ที่ของนักศึกษา
3. มีความรบั ผดิ ชอบตอ่ ตนเอง และสังคม
4. แตง่ กายถูกต้องตามระเบยี บ
5. แสดงความเคารพดว้ ยท่าทที ีส่ วยงาม
6. ทำงานดว้ ยความเตม็ ใจ

เนอื้ หา

11.1 ทฤษฎเี ธวินินและวงจรเทียบเท่า
ทฤษฎเี ธวินนิ ให้นยิ ามไว้วา่

ในวงจรเชิงเส้นใด ๆ ทีม่ แี หลง่ จา่ ยพลงั งานต่ออยู่
วงจรสามารถแทนด้วยแหลง่ จา่ ยแรงดันไฟฟ้าและตวั ตา้ นทานทตี่ อ่ อนุกรมกบั แหล่งจ่าย

106

จากนิยามทฤษฎีเธวินิน พิจารณาได้ดังรูปที่ 11.1 โดยรูปที่ 11.1 (ก) ภายในวงจรเชิงเส้นประกอบด้วยตัว
ต้านทานและแหล่งจ่ายพลังงานหลาย ๆ ค่าต่อกันเป็นวงจร ซึ่งวงจรแทนด้วยแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าและตัว
ต้านทานท่ตี อ่ อนุกรมกับแหลง่ จ่าย ดงั รปู ที่ 11.1 (ข)

A RTH A
VTH
วงจรเชงิ เส้นใด ๆ
ที่มแี หลง่ จ่าย
พลงั งานตอ่ อยู่

BB

(ก) แสดงวงจรเชิงเสน้ ทต่ี อ่ อยภู่ ายใน (ข) แสดงวงจรเทยี บเท่า

รปู ท่ี 11.1 นยิ ามของเธวินนิ และวงจรเทียบเท่า

11.2 วธิ ีการของเธวนิ นิ ดังรปู สามารถอธิบายลำดบั ข้นั ตอนของเธวินินไดด้ งั นี้

วงจร วงจร 1. พจิ ารณาจากรูป (ก) จะมี 2 วงจร
A B คอื วงจร A และวงจร B

(ก) แสดงวงจร A และวงจร B ต่อร่วมกัน

วงจร 2. พิจารณาจากรูป (ข) แยกวงจร B
A ออกจากวงจร A

VTH, RTH

(ข) แสดงการแยกวงจร B ออกจากวงจร A

RTH

3. พิจารณาจากรูป (ค) แทนวงจร A
VTH ด้วยวงจรเทยี บเท่าเธวนิ นิ

(ค) แสดงวงจรเทียบเทา่ เธวินิน

107

RTH

I วงจร 4. พจิ ารณาจากรูป (ง) นาวงจร B ที่
VTH B แยกออกมาตอ่ เข้ากบั วงจร

เทียบเทา่ ของเธวนิ นิ

(ง) แสดงการนำวงจร B มาต่อเขา้ กับวงจรเทียบเทา่

รูป แสดงลำดับขั้นตอนของเธวินิน

11.3 ลำดับขน้ั การวเิ คราะห์โดยใชท้ ฤษฎีเธวนิ นิ

1. ปลดความต้านทานท่ีต้องการหากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านออกจากวงจร แล้วกำหนดเป็นจุด A กับ B

ตรงท่ีปลดออก

2. หาค่าแรงดันเทยี บเทา่ ของเธวินิน ซึ่งเปน็ แรงดนั ทจี่ ดุ A กับ B

3. หาคา่ ความตา้ นทานเทยี บเทา่ ของเธวินนิ ซึง่ เปน็ คา่ ความตา้ นทานท่จี ดุ A กับ B ในการพจิ ารณา

3.1 ถ้าเป็นแหล่งจ่ายแรงดนั ไฟฟ้าให้ลดั วงจร

3.2 ถา้ เป็นแหล่งจา่ ยกระแสไฟฟา้ ใหเ้ ปดิ วงจร

4. นำค่าทีไ่ ดจ้ ากขอ้ 2 และขอ้ 3 มาเขยี นเป็นวงจรเทียบเท่าของเธวินนิ

5. นำความตา้ นทานทปี่ ลดออกจากข้อ 1 มาต่อเข้ากับวงจรเทยี บเทา่ ของเธวนิ นิ แล้วหากระแส ไฟฟ้าท่ี

ไหลผ่านตัวต้านทานน้ัน ถ้าตัวต้านทานนั้นเปลี่ยนแปลงค่าไปก็แทนค่าความต้านทานนั้นแล้วหา

กระแสไฟฟา้ ท่ีไหลผ่านเชน่ เดยี วกัน
11.4 การคำนวณหาคา่ ต่าง ๆ โดยใช้ทฤษฎีเธวนิ ิน

ตวั อย่าง วงจรไฟฟา้ ดังรปู จงหาค่าของกระแสไฟฟา้ ท่ไี หลผา่ นตัวตา้ นทาน R2 เมื่อ R2 มีคา่ เท่ากบั 2  และ
16  ตามลำดบั

R1 = 4  R3 = 1 

E1 = 10 V R2 = 2 , 16  E2 = 8 V

รปู วงจรของตัวอยา่ ง

108

วธิ ีทำ หาคา่ ตา่ ง ๆ ของวงจรตามลำดบั ขนั้ ตอนดงั น้ี

1. ปลดความตา้ นทาน R2 ออกจากวงจรแลว้ กำหนดเป็นจุด A−B ดังรปู

R1 = 4  R3 = 1 

+ VR1 − A + VR3 −

E1 = 10 V I E2 = 8 V
VTH

B

รูป ปลดความตา้ นทาน R2 ออกแล้วกำหนดเปน็ จุด A−B

2. หาคา่ แรงดันเทียบเท่าของเธวินินที่จดุ A−B โดยพิจารณาศักย์จากจุด A ไปจุด B จากรปู เมอ่ื พิจารณา

ศักย์จากจุด A ไปจุด B ทางซ้ายมือ ซ่ึงก็คือแรงดันตกคร่อม R1กับ E1หรือเม่ือพิจารณาศักย์จากจุด A ไปจุด B

ทางขวามอื ซ่งึ ก็คอื แรงดันตกคร่อม R3 กบั E2 ดังน้ี

จากวงจรรูป จะได้ VAB = VTH = − VR1 + E1 = −IR1 + 10 V
หรือหาได้จาก VAB = VTH = + VR1 + E 2 = IR 3 + 8 V

จากท้ังสองกรณตี อ้ งหากระแส I ก่อน E1 − E2
R1 + R2
โดย I =

แทนค่า = 10 V − 8V
4 + 1
2V
= 5
I = 0.4 A
ดั้งน้นั VTH − (0.4A  4) +10 8.4 V
หรอื หาไดจ้ าก VTH = (0.4V 1) + 8 V = 8.4 V จะเหน็ วา่ คา่ VTH เท่ากนั
= =

3. หาค่าความต้านทานเทียบเท่าของเธวินินที่จุด A−B โดยการปลดแหล่งจ่าย E1 และ E2 ออก แล้ว

ลัดวงจรตรงท่ปี ลดออก ดังรปู

R1 = 4  R3 = 1  A

A

ปลดแหลง่ จ่าย E1 RTH ปลดแหลง่ จา่ ย E2 R1 = 4  R3 = 1 
ออกแล้วลดั วงจร B ออกแล้วลดั วงจร
B

รปู หาคา่ ความตา้ นทานเทียบเทา่ เธวินนิ ที่จุด A−B
จากรปู ทจ่ี ุด A−B เหน็ วา่ R1 ต่อขนานกับ R3 ซงึ่ ทจ่ี ุด A−B เป็นคา่ RTH

109

โดย R TH = R1 R3
แทนค่า R1 + R3
4   1
= 4  +1 = 0.8 Ω

4. เขยี นวงจรเทียบเท่าของเธวินนิ แล้วนำตวั ต้านทานทปี่ ลดออกมาต่อเขา้ ที่จุด A− B ดังรูป

RTH = 0.8  A

VTH = 8.4 V IR2 R2 = 2 , 16 

B

รปู วงจรเทยี บเทา่ ของเธวนิ ินแล้วนำตัวตา้ นทาน R2 มาต่อเขา้ ทีจ่ ดุ A−B

5. หากระแสไฟฟา้ ทไ่ี หลผ่านความตา้ นทาน R2 ท่คี า่ R2 คา่ ตา่ ง ๆ ไดด้ งั น้ี
VTH
ท่ี R2 = 2  จะได้ IR 2 = R TH + R 2

แทนค่า 8.4 V
= 0.8  + 2 
IR2 = 3 A
VTH
ท่ี R2 = 16  จะได้ IR 2 = R TH + R 2

แทนค่า 8.4 V
= 0.8  + 16 
IR2 = 0.5 A

กระแสไฟฟา้ ท่ีไหลผ่าน R2 ท่คี า่ 2  มคี า่ เท่ากบั 3A ตอบ

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผา่ น R2 ทีค่ ่า 16  มีคา่ เท่ากบั 0.5 A ตอบ

110

กิจกรรมการเรียนการสอน

ข้ันตอนการสอน ขัน้ ตอนการเรยี น เครอื่ งมอื /การวดั ผล

(กจิ กรรมของครู) (กจิ กรรมผูเ้ รยี น) ประเมินผล

1.ขนั้ นำเข้าสู่บทเรยี น

1.1 ครบู อกจดุ ประสงค์ของการเรียนใน 1.1 นักเรียนรับฟงั จดุ ประสงค์ของการเรียน 1. คำถามประจำหน่วย

หน่วยเรยี นนี้ ในหนว่ ยเรยี นน้ี 2. แบบทดสอบกอ่ น

1.2 ครสู อบถามความสำคัญของทฤษฎเี ธวิ 1.2 นกั เรยี นบอกความสำคญั ของทฤษฎี เรียนหนว่ ยที่ 11
นิน เธวนิ ิน
1.3 ครูแจกแบบทดสอบก่อนเรยี นหนว่ ยท่ี 1.3 นกั เรยี นทำทดสอบกอ่ นเรยี น หน่วยที่

11 11

2. ขน้ั สอนทฤษฎี 2.1 รับฟังคำบรรยายและตอบคำถามจาก 1. power point หนว่ ย
2.1 ครูอธิบายเรื่องทฤษฎีเธวินนิ โดยใช้ ครู ท่ี 11
สื่อประกอบ

2.2 ซกั ถามปัญหาเกยี่ วกับทฤษฎเี ธวนิ นิ 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคดิ เหน็ 2. คำถามหนว่ ยท่ี 11

3. ขั้นสรุป
3.1 ครูและนกั เรยี นชว่ ยกนั สรุปและครู 3.1 นกั เรยี นชว่ ยครสู รปุ และตอบคำถาม 1. ใบสรปุ หนว่ ยท่ี 11

ซักถามปัญหาข้อสงสัย 3.2 จดบททกึ ยอ่

4. ขั้นสอนปฏิบตั ิ

4.1 แบง่ นกั เรยี นเป็นกลุ่ม ๆ ละ 2 คน 4.1 แบ่งกลมุ่ เปน็ กลุ่ม ๆ ละ 2 คน 1.ใบตรวจการปฏบิ ตั ิงาน
4.2 ใหน้ ักศึกษาปฏิบัตงิ านใบงานท่ี 11 4.2 นกั ศึกษาปฏบิ ตั งิ านตามใบงานที่ 11 ตามใบงานท่ี 11

4.3 ควบคุมการปฏบิ ตั งิ าน 4.3 ปฏบิ ตั งิ านตามใบงาน
4.4 ตรวจผลงานของนักศกึ ษา 4.4 สง่ ผลงานการปฏบิ ตั ิ

5. ขั้นการประเมนิ ผล 5.1 รบั ใบประเมนิ ผลหลังเรยี นหนว่ ยที่ 11 1. แบบทดสอบหลงั เรยี น
5.1 ครแู จกใบประเมินผลหลังเรยี น

5.2 ดูแลนกั เรียนไม่ใหท้ จุ รติ 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรยี น หน่วยท่ี 11 จำนวน 15

5.3 เมื่อครบเวลาทก่ี ำหนดรบั แบบทดสอบ 5.3 เมอ่ื ครบเวลาทก่ี ำหนดสง่ แบบทดสอบ ข้อ

คนื คืน

6. ข้ันมอบหมายงาน

6.1 มอบหมายให้นกั เรียนไปคน้ คว้า 6.1 รับมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหนว่ ยท่ี
เพิม่ เตมิ เกี่ยวกบั ทฤษฎีเธวินิน แล้วทำ 11
รายงานสง่ สัปดาหต์ อ่ ไป

7. ข้ันตรวจสอบความเรียบร้อย 1.ใบตรวจสอบความ
7.1 ตรวจความเรียบรอ้ ยของชดุ ฝึกและ 7.1 ช่วยกันจัดเกบ็ ชดุ ฝกึ และทำความ เรียบร้อย
ความเรียบรอ้ ยของห้องเรยี นหอ้ งปฏิบตั ิงาน สะอาดหอ้ งเรยี นห้องปฏบิ ัติงานให้

เรยี บร้อย

111

งานทม่ี อบหมาย

- นกั ศึกษาทำแบบทดสอบกอ่ นเรยี นหนว่ ยท่ี 11
- ใหน้ ักศกึ ษาอภิปรายเกี่ยวกับทฤษฎีเธวินนิ
- ให้นกั เรยี นไปคน้ คว้าเพ่ิมเตมิ ของทฤษฎีเธวนิ ินท่ีใชง้ านจรงิ แลว้ ทำรายงานสง่ ในสัปดาหต์ ่อไป

ส่อื การเรียนการสอน

1. หนงั สอื เรยี น วงจรไฟฟา้ กระแสตรง
2. Power point เรอ่ื ง ทฤษฎีเธวินนิ
3. ของจรงิ ตามรายละเอยี ดในใบงานท่ี 11
4. ใบมอบหมายงานท่ี 11

การวดั ผลการเรียน

ทดสอบกอ่ นเรยี น (Pre-test) โดยใช้ข้อสอบหน่วยท่ี 11 จำนวน 15 ขอ้
ถาม – ตอบปญั หา ความสนใจ ความต้งั ใจ และการอภิปราย
ทดสอบหลังเรยี น (Post-test) โดยใช้ขอ้ สอบหนว่ ยท่ี 11 จำนวน 15 ข้อ

การประเมนิ ผล

1. การประเมนิ ผลโดยใช้แบบประเมนิ ผลหลงั การเรยี นหนว่ ยที่ 11 จำนวน 15 ข้อ (แบบเลือกตอบ)
2. สังเกตการมีสว่ นรว่ มในการเรยี น
3. สังเกตจากการตอบคำถาม / การอภิปราย

เอกสารอ้างอิง

สธุ น แก่นต้น. (2563). วงจรไฟฟ้ากระแสตรง. นนทบุรี : ศนู ย์หนงั สือเมอื งไทย จำกัด.

112

ความสอดคล้องกบั หลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพียงตามแนวพระราชดำริ

3 หว่ ง -เตรียมอปุ กรณเ์ กีย่ วกับความปลอดภยั อยา่ งเหมาะสม
1. ความพอประมาณ - ความปลอดภัยในการเรยี นในรายวชิ า
2. มีเหตุผล - ป้องกันอบุ ัตเิ หตุในงาน ได้
3. มีภูมคิ ุ้มกนั ในตวั ทด่ี ี
- ปฏบิ ตั ติ ามกฎของโรงงานไดอ้ ย่างเคร่งครดั
2 เงื่อนไข - บอกวธิ กี ารป้องกันอุบตั เิ หตใุ นงานได
1. เงื่อนไขความรู้ - อธิบายถึงความสำคญั ของความปลอดภยั ในการปฏบิ ัติงานได้
(รอบรู้, รอบคอบ, ระมดั ระวงั ) - มีความรับผิดชอบ
- มีความคดิ สร้างสรรค์
2. เงอ่ื นไขคุณธรรม
- ใชอ้ ปุ กรณ์ วัสดุ ในการเรียนการสอนอยา่ งประหยัด คมุ้ ค่า
4 มติ ิ - สามารถนำวธิ กี ารทำงานไปปรบั กับการทำงานภายนอกได้
1. มิติดา้ นเศรษฐกจิ - ไมท่ ำลายทำธรรมชาตใิ นการเรียนในรายวิชา
2. มติ ิดา้ นสังคม - มีคุณธรรม ความส่ือสตั ยต์ อ่ วชิ า ครผู สู้ อน
3. มิติดา้ นสง่ิ แวดล้อม
4. มติ ิดา้ นวัฒนธรรม

113

ความสอดคลอ้ งกบั คณุ ธรรมพื้นฐาน 8 ประการ ของสถานศกึ ษา

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

1. ขยนั → นกั เรียนนักศึกษาสามารถทำงานเสร็จตรงตามเวลา
2. ประหยัด → นักเรียนนักศกึ ษานำวสั ดทุ ีใ่ ชม้ าปฏิบตั อิ ยา่ งประหยัด
3. ซือ่ สตั ย์ → นกั เรยี นนักศกึ ษามคี วามส่ือสตั ยต์ อ่ วชิ าเรียน ตอ่ ผู้สอน
4. มีวนิ ัย → นักเรยี นนักศึกษามาเรียนตรงตามเวลา
5. สุภาพ → นักเรียนนักศึกษามีความสภุ าพต่อครูผู้สอน
6. สะอาด → นกั เรยี นนกั ศกึ ษาชว่ ยกันรักษาความสะอาดในแผนกวชิ า
7. สามคั คี → นักเรยี นนกั ศึกษามคี วามสามคั ครี ว่ มมอื กันทำงานเป็นกลมุ่
8. มนี ำ้ ใจ → นักเรยี นนักศกึ ษามคี วามเออื้ เฟ้ือต่อเพอ่ื นร่วมห้อง

114

แผนการจัดการเรียนรู้แบบเน้นสมรรถนะ หนว่ ยที่ 12
ช่อื วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง รหสั วชิ า 20104-2002 จำนวน 4 ชัว่ โมง
ชื่อหนว่ ย : ทฤษฎนี อร์ตนั

หัวขอ้ เรอื่ ง

12.1 ทฤษฎนี อรต์ นั และวงจรเทียบเท่า
12.2 วธิ ีการของเธวนิ ิน
12.3 ลำดับขน้ั การวเิ คราะห์โดยใชท้ ฤษฎีนอรต์ นั
12.4 การคำนวณหาคา่ ตา่ ง ๆ โดยใช้ทฤษฎนี อร์ตนั

สมรรถนะย่อย

1. แสดงความรูเ้ กยี่ วกับทฤษฎีนอรต์ ัน
2. ต่อวงจรและวัดแรงดนั ไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง
3. ต่อวงจรและวัดกระแสไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง
4. ต่อวงจรและวดั ความตา้ นทาน จากวงจรการทดลอง

สมรรถนะท่ีพึงประสงค์

ด้านความรู้
1. บอกทฤษฎนี อร์ตนั และเขยี นวงจรเทยี บเท่าได้
2. อธิบายวธิ กี ารของนอร์ตนั ได้
3. บอกลำดับขั้นการวเิ คราะหโ์ ดยใชท้ ฤษฎนี อรต์ นั ได้
4. คำนวณหาค่าตา่ ง ๆ โดยใช้ทฤษฎนี อร์ตันได้

ด้านทกั ษะ
1. ตอ่ วงจรและวดั แรงดนั ไฟฟ้าจากวงจรการทดลองไดถ้ กู ตอ้ ง
2. ตอ่ วงจรและวดั กระแสไฟฟ้าจากวงจรการทดลองได้ถูกต้อง
3. ต่อวงจรและวดั ความต้านทานจากวงจรการทดลองได้ถูกต้อง

ด้านคุณธรรม/จรยิ ธรรม
1. ตรงตอ่ เวลา
2. มีความตระหนักในหนา้ ทขี่ องนกั ศึกษา
3. มคี วามรบั ผิดชอบต่อตนเองและสงั คม
4. แต่งกายถูกตอ้ งตามระเบียบ
5. แสดงความเคารพดว้ ยท่าทที ่ีสวยงาม
6. ทำงานดว้ ยความเตม็ ใจ

เนื้อหา

12.1 ทฤษฎีนอรต์ นั และวงจรเทียบเทา่
ทฤษฎีนอร์ตนั ให้นยิ ามไวว้ ่า

ในวงจรเชงิ เสน้ ใด ๆ ท่มี แี หลง่ จา่ ยพลงั งานตอ่ อยู่

115

วงจรสามารถแทนดว้ ยแหล่งจา่ ยกระแสไฟฟ้าและตวั ตา้ นทานทีต่ อ่ ขนานกัน

จากนิยามของนอร์ตัน พิจารณาได้ดังรูป (ก) ในวงจรเชิงเส้นจะประกอบด้วยตัวต้านทานและแหล่งจ่าย
พลังงานหลาย ๆ ค่าต่อกันเป็นวงจร ซ่ึงวงจรแทนด้วยแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าและตัวต้านทานท่ีต่อขนานกับ
แหลง่ จ่ายกระแส ดังรูป (ข)

A A

วงจรเชิงเส้นใด ๆ IN RN
ท่มี ีแหลง่ จา่ ย
พลงั งานตอ่ อยู่

BB

(ก) แสดงวงจรเชงิ เส้นทต่ี ่ออยภู่ ายใน (ข) แสดงวงจรเทียบเทา่

รูป นยิ ามของนอรต์ นั และวงจรเทียบเทา่

12.2 วิธกี ารของนอรต์ นั ดงั รปู สามารถอธิบายลำดับขัน้ ตอนของนอร์ตันได้ดังน้ี

1. พจิ ารณาจากรูป (ก) จะมี 2 วงจร
วงจร วงจร คือ วงจร A และวงจร B

AB

(ก) แสดงวงจร A และวงจร B ต่อรว่ มกัน 2. พจิ ารณาจากรูป (ข) แยกวงจร B
ออกจากวงจร A
วงจร

A
RN

(ข) แสดงการแยกวงจร B ออกจากวงจร A

IN RN 3. พิจารณาจากรูป (ค) แทนวงจร
A ด้วยวงจรเทียบเทา่ นอร์ตนั

(ค) แสดงวงจรเทียบเท่านอร์ตัน

116

I วงจร 4. พจิ ารณาจากรูป (ง) นาวงจร B ที่
IN RN B แยกออกมาตอ่ เข้ากบั วงจร

เทยี บเทา่ นอร์ตนั

(ง) แสดงนำวงจร B มาต่อเข้ากับวงจรเทยี บเทา่

รปู แสดงลำดับขัน้ ตอนของนอรต์ ัน

12.3 ลำดบั ข้ันการวเิ คราะห์โดยใช้ทฤษฎีนอรต์ ัน

1. ปลดความต้านทานที่ต้องการหากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านออกจากวงจร แล้วกำหนดเป็นจุด A กับ B

แล้วลดั วงจรตรงทป่ี ลดออก

2. หาค่ากระแสไฟฟ้าเทยี บเท่าของนอรต์ นั ซึ่งเปน็ กระแสไฟฟ้าที่ทไหลจากจดุ A ไป B

3. หาค่าความตา้ นทานเทยี บเทา่ ของนอร์ตนั ซึง่ เปน็ คา่ ความตา้ นทานทจ่ี ดุ A กบั B ในการพิจารณา

3.1 ถา้ เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟา้ ให้ลดั วงจร

3.2 ถ้าเป็นแหลง่ จ่ายกระแสไฟฟ้าใหเ้ ปดิ วงจร

4. นำค่าทไ่ี ดจ้ ากขอ้ 2 และข้อ 3 มาเขียนเป็นวงจรเทียบเท่าของนอรต์ ัน

5. นำความตา้ นทานทีป่ ลดออกจากข้อ 1 มาต่อเขา้ กับวงจรเทียบเทา่ ของนอร์ตนั แล้วหากระแส ไฟฟ้า

ท่ีไหลผ่านตัวต้านทานน้ัน ถ้าตัวต้านทานน้ันเปลี่ยนแปลงค่าไปก็แทนค่าความต้านทานน้ันแล้วหา

กระแสไฟฟ้าท่ีไหลผา่ นเช่นเดียวกนั

12.4 การคำนวณหาคา่ ต่าง ๆ โดยใชท้ ฤษฎนี อรต์ ัน

ตัวอยา่ ง วงจรไฟฟา้ ดงั รปู จงหาคา่ ของกระแสไฟฟา้ ที่ไหลผ่านตวั ตา้ นทาน R3 เมือ่ R3 มีค่าเท่ากบั 6 , 20

 R1 = 10  R3 R5 = 5 

E1 = 29 V R2 = 5  R4 = 2  E2 = 15 V

รูป วงจรของตวั อยา่ ง

117

วธิ ีทำ หาค่าตา่ ง ๆ ของวงจรตามลำดบั ข้ันตอนดงั น้ี

1. ปลดความตา้ นทาน R3 ออกจากวงจรแลว้ ลัดวงจรตรงทีป่ ลดออก (ที่จดุ A−B) ดงั รปู

R1 = 10  A B R5 = 5 

IN

E1 = 29 V I1 R2 = 5  I2 R4 = 2  I3 E2 = 15 V

รปู ปลดตวั ตา้ นทาน R3 ออกแล้วลดั วงจรทจ่ี ุด A−B

2. หาค่ากระแสไฟฟ้าเทียบเท่าของนอร์ตันท่ีไหลจากจุด A ไปจุด B ซึ่งก็คือกระแส I2 (I2 = IN) ซึ่งจะใช้

วิธีการของกระแสเมชและกระแสลูปจากนัน้ แก้สมการหาคา่ กระแส I2 ดังนี้

ทีก่ ระแสเมช I1 15I1 − 5I2 = 29 ….. (1)

ทก่ี ระแสเมช I2 − 5I1 + 7I2 − 2I3 = 0 ….. (2)

ท่กี ระแสเมช I3 − 2I2 + 7I3 = −15 ….. (3)

นำค่าสัมประสิทธิ์ ตัวแปร และคา่ คงท่ีของสมการท่ี (1) สมการท่ี (2) และสมการที่ (3) มาเขยี นในรูปของ

เมตรกิ ซ์ จะได้

 15 −5 0 II21   29
 7 − 2   0
− 5  = 

 0 − 2 7 I3  − 15

หาค่าดีเทอรม์ แิ นนต์ ได้ดงั นี้

15 − 5 0 15 − 5
det = − 5 7 − 2 − 5 7

0 −2 7 0 −2

= 735 + 0 + 0 − 0 − 60 − 175 29
det = 500
หาค่ากระแส I2 โดย I2 = IN

15 29 0 15

−5 0 −2 −5 0

IN = 0 −15 7 0 −15
=
0 − 0 + 0 − 0 − 545000 + 1,015 = 565 = 1.13 A
500 500

3. หาค่าความตา้ นทานเทยี บเท่าของนอรต์ ันที่จุด A−B ดังรูป 118

R1 = 10  A B R5 = 5  A B
RT2 = 1.4285 
RN RN

R2 = 5  R4 = 2  RT1 = 3.3333 

(ก) แสดงการหาคา่ ความต้านทานทจี่ ดุ A−B (ข) แสดงค่า RT1 และ RT2 ท่ีตอ่ อนกุ รมกนั

รูป หาคา่ ความตา้ นทานเทยี บเทา่ ของนอรต์ นั ทจี่ ดุ A−B

จากรูป (ก) จากจุด A ทางซ้ายมือต้องนำ R1 มาขนานกับ R2 กำหนดให้เป็น RT1 และจากจุด B ทาง

ขวามือต้องนำ R4 มาขนานกับ R5 กำหนดให้เป็น RT2 จากนั้นนำ RT1 และ RT2 มาอนุกรมกัน ซึ่งท่ีจุด A−B

เป็นค่า RN ดังรปู (ข) ซงึ่ หาคา่ ต่าง ๆ ดังนี้ = R1 R 2
โดย R T1 = R101 +R
= 25
แทนค่า R T1 =   = 3.3333 
1R04R+ 5 = 1.4285 

5
และ R T2 R 4+R55
2
แทนคา่ R T1 2+ 5

จากรปู (ข) จะได้ RN = RT1 +RT2

แทนคา่ = 3.3333  + 1.4285 

RN = 4.7168 

4. เขียนวงจรเทยี บเทา่ ของนอรต์ นั แลว้ นำตวั ตา้ นทานทีป่ ลดออกมาตอ่ เขา้ ทจี่ ุด A− B ดงั รูป

A

IN = 1.13 A RN = 4.7618  IR3 R3 = 6 , 20 , 30 

B

รูป วงจรเทียบเทา่ ของนอร์ตนั แล้วนำตวั ตา้ นทาน R3 มาตอ่ เข้าทจ่ี ุด A−B
5. หากระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่านตัวต้านทาน R3 ท่ีค่า R3 ค่าต่าง ๆ โดยใช้วิธีวงจรการแบ่งกระแส ไฟฟ้า ได้
ดงั นี้

119

ท่ี R3 = 6  จะได้ IR 3 = INR N
แทนค่า RN + R3
1.13 A  4.7618 
ท่ี R3 = 20  จะได้ = 4.7618  + 6 
แทนค่า
= 5.38 A
ท่ี R3 = 30  จะได้ 10.76 
แทนค่า IR3 = 0.5 A

IR 3 = INR N
RN + R3
1.13 A  4.7618 
= 4.7618  + 20 
5.38 A
= 24.7618 

IR3 = 0.2173 A

IR 3 = INR N
RN + R3
1.13 A  4.7618 
= 4.7618  + 30 
5.38 A
= 34.7618 

IR3 = 0.1547 A

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน R3 ทคี่ า่ 6  มีค่าเท่ากบั 0.5 A ตอบ
กระแสไฟฟา้ ทีไ่ หลผ่าน R3 ท่คี ่า 20  มคี ่าเท่ากบั 0.2173 A ตอบ
กระแสไฟฟ้าทไ่ี หลผา่ น R3 ทคี่ า่ 30  มคี า่ เท่ากับ 0.1548 A ตอบ

120

กิจกรรมการเรียนการสอน

ข้นั ตอนการสอน ข้ันตอนการเรยี น เครือ่ งมอื /การวัดผล
(กิจกรรมของครู) (กจิ กรรมผู้เรยี น) ประเมินผล

1.ขนั้ นำเขา้ สู่บทเรยี น
1.1 ครูบอกจดุ ประสงคข์ องการเรียนใน 1.1 นักเรียนรบั ฟังจดุ ประสงค์ของการเรยี น 1. คำถามประจำหน่วย

หน่วยเรียนนี้ ในหนว่ ยเรียนนี้ 2. แบบทดสอบก่อน

1.2 ครูสอบถามความสำคญั ของทฤษฎี 1.2 นักเรยี นบอกความสำคัญของทฤษฎี เรยี นหน่วยท่ี 12

นอรต์ ัน นอรต์ นั

1.3 ครแู จกแบบทดสอบกอ่ นเรยี น 1.3 นักเรียนทำทดสอบกอ่ นเรียน

2. ขน้ั สอนทฤษฎี

2.1 ครูอธิบายเรอื่ งทฤษฎนี อรต์ นั โดยใช้ 2.1 รับฟงั คำบรรยายและตอบคำถามจาก 1. power point หนว่ ยที่

สอ่ื ประกอบ ครู 12

2.2 ซักถามปัญหาเกย่ี วกับทฤษฎนี อรต์ นั 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคดิ เหน็ 2. คำถามหน่วยท่ี 12

3. ขั้นสรปุ
3.1 ครูและนกั เรียนชว่ ยกนั สรุปและครู 3.1 นกั เรียนชว่ ยครูสรุปและตอบคำถาม 1. ใบสรปุ หนว่ ยท่ี 11

ซกั ถามปัญหาขอ้ สงสยั 3.2 จดบททกึ ย่อ

4. ขั้นสอนปฏบิ ัติ

4.1 แบ่งนักเรียนเป็นกล่มุ ๆ ละ 2 คน 4.1 แบง่ กลุ่มเปน็ กลมุ่ ๆ ละ 2 คน 1.ใบตรวจการปฏิบัตงิ าน
4.2 ใหน้ กั ศกึ ษาปฏบิ ัตงิ านใบงานที่ 12 4.2 นักศกึ ษาปฏบิ ตั งิ านตามใบงานที่ 12 ตามใบงานท่ี 12

4.3 ควบคมุ การปฏิบัติงาน 4.3 ปฏิบตั งิ านตามใบงาน
4.4 ตรวจผลงานของนกั ศกึ ษา 4.4 สง่ ผลงานการปฏิบตั ิ

5. ข้นั การประเมินผล 5.1 รบั ใบประเมนิ ผลหลังเรยี นหน่วยที่ 12 1. แบบทดสอบหลงั เรยี น
5.1 ครูแจกใบประเมินผลหลังเรียน

5.2 ดแู ลนกั เรียนไม่ใหท้ ุจรติ 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรียน หนว่ ยท่ี 12 จำนวน 15

5.3 เมื่อครบเวลาทกี่ ำหนดรับแบบทดสอบ 5.3 เม่อื ครบเวลาที่กำหนดส่งแบบทดสอบ ข้อ

คืน คืน

6. ขนั้ มอบหมายงาน

6.1 มอบหมายใหน้ ักเรยี นไปค้นควา้ 6.1 รับมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหน่วยท่ี
เพิม่ เติมเกยี่ วกับทฤษฎีนอรต์ ัน แลว้ ทำ 12
รายงานสง่ สัปดาหต์ ่อไป

7. ขน้ั ตรวจสอบความเรียบรอ้ ย 1.ใบตรวจสอบความ
7.1 ตรวจความเรียบรอ้ ยของชุดฝกึ และ 7.1 ช่วยกนั จดั เก็บชดุ ฝึกและทำความ เรียบรอ้ ย
ความเรยี บร้อยของหอ้ งเรยี นหอ้ งปฏิบตั ิงาน สะอาดห้องเรยี นห้องปฏบิ ัติงานให้

เรยี บรอ้ ย

121

งานท่มี อบหมาย

- นกั ศึกษาทำแบบทดสอบกอ่ นเรียนหนว่ ยที่ 12
- ให้นักศึกษาอภิปรายเกย่ี วกบั ทฤษฎนี อร์ตนั
- ใหน้ ักเรียนไปคน้ ควา้ เพ่ิมเตมิ ของทฤษฎีนอร์ตันท่ีใชง้ านจริง แลว้ ทำรายงานส่งในสัปดาหต์ อ่ ไป

สอื่ การเรียนการสอน

1. หนังสือเรยี น วงจรไฟฟ้ากระแสตรง
2. Power point เรอื่ ง ทฤษฎีนอรต์ ัน
3. ของจริง ตามรายละเอยี ดในใบงานท่ี 12
4. ใบมอบหมายงานที่ 12

การวดั ผลการเรียน

ทดสอบก่อนเรยี น (Pre-test) โดยใช้ข้อสอบหนว่ ยท่ี 12 จำนวน 15 ขอ้
ถาม – ตอบปัญหา ความสนใจ ความต้ังใจ และการอภปิ ราย
ทดสอบหลังเรียน (Post-test) โดยใช้ข้อสอบหนว่ ยท่ี 12 จำนวน 15 ข้อ

การประเมนิ ผล

1. การประเมนิ ผลโดยใช้แบบประเมินผลหลงั การเรยี นหน่วยท่ี 12 จำนวน 15 ข้อ (แบบเลอื กตอบ)
2. สงั เกตการมสี ว่ นรว่ มในการเรียน
3. สงั เกตจากการตอบคำถาม / การอภปิ ราย

เอกสารอ้างองิ

สธุ น แกน่ ต้น. (2563). วงจรไฟฟา้ กระแสตรง. นนทบรุ ี : ศูนย์หนงั สอื เมืองไทย จำกดั .

122

ความสอดคล้องกบั หลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพียงตามแนวพระราชดำริ

3 หว่ ง -เตรียมอปุ กรณเ์ กีย่ วกับความปลอดภยั อยา่ งเหมาะสม
1. ความพอประมาณ - ความปลอดภัยในการเรยี นในรายวชิ า
2. มีเหตุผล - ป้องกันอบุ ัตเิ หตุในงาน ได้
3. มีภูมคิ ุ้มกนั ในตวั ทด่ี ี
- ปฏบิ ตั ติ ามกฎของโรงงานไดอ้ ย่างเคร่งครดั
2 เงื่อนไข - บอกวธิ กี ารป้องกันอุบตั เิ หตใุ นงานได
1. เงื่อนไขความรู้ - อธิบายถึงความสำคญั ของความปลอดภยั ในการปฏบิ ัติงานได้
(รอบรู้, รอบคอบ, ระมดั ระวงั ) - มีความรับผิดชอบ
- มีความคดิ สร้างสรรค์
2. เงอ่ื นไขคุณธรรม
- ใชอ้ ปุ กรณ์ วัสดุ ในการเรียนการสอนอยา่ งประหยัด คมุ้ ค่า
4 มติ ิ - สามารถนำวธิ กี ารทำงานไปปรบั กับการทำงานภายนอกได้
1. มิติดา้ นเศรษฐกจิ - ไมท่ ำลายทำธรรมชาตใิ นการเรียนในรายวิชา
2. มติ ิดา้ นสังคม - มีคุณธรรม ความส่ือสตั ยต์ อ่ วชิ า ครผู สู้ อน
3. มิติดา้ นสง่ิ แวดล้อม
4. มติ ิดา้ นวัฒนธรรม

123

ความสอดคลอ้ งกบั คณุ ธรรมพื้นฐาน 8 ประการ ของสถานศกึ ษา

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

1. ขยนั → นกั เรียนนักศึกษาสามารถทำงานเสร็จตรงตามเวลา
2. ประหยัด → นักเรียนนักศกึ ษานำวสั ดทุ ีใ่ ชม้ าปฏิบตั อิ ยา่ งประหยัด
3. ซือ่ สตั ย์ → นกั เรยี นนักศกึ ษามคี วามส่ือสตั ยต์ อ่ วชิ าเรียน ตอ่ ผู้สอน
4. มีวนิ ัย → นักเรยี นนักศึกษามาเรียนตรงตามเวลา
5. สุภาพ → นักเรียนนักศึกษามีความสภุ าพต่อครูผู้สอน
6. สะอาด → นกั เรยี นนกั ศกึ ษาชว่ ยกันรักษาความสะอาดในแผนกวชิ า
7. สามคั คี → นักเรยี นนกั ศึกษามคี วามสามคั ครี ว่ มมอื กันทำงานเป็นกลมุ่
8. มนี ำ้ ใจ → นักเรยี นนักศกึ ษามคี วามเออื้ เฟ้ือต่อเพอ่ื นร่วมห้อง

124

แผนการจัดการเรยี นร้แู บบเนน้ สมรรถนะ หน่วยที่ 13
จำนวน 4 ชั่วโมง
ชอ่ื วิชา วงจรไฟฟา้ กระแสตรง รหัสวชิ า 20104-2002

ช่ือหน่วย : ทฤษฎกี ารส่งผ่านกำลังไฟฟ้าสงู สดุ

หัวขอ้ เร่ือง
13.1 ทฤษฎีการสง่ ผ่านกำลงั ไฟฟ้าสงู สดุ
13.2 ลำดับข้นั การวิเคราะหโ์ ดยใช้ทฤษฎกี ารส่งผา่ นกำลังไฟฟา้ สงู สดุ
13.3 การคำนวณหาคา่ ตา่ ง ๆ โดยใชท้ ฤษฎีการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าสงู สดุ

สมรรถนะย่อย

1. แสดงความรู้เกี่ยวกบั ทฤษฎกี ารสง่ ผา่ นกำลังไฟฟา้ สูงสดุ
2. ต่อวงจรและวดั แรงดันไฟฟ้า จากวงจรการทดลอง
3. ตอ่ วงจรและวดั กระแสไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง

สมรรถนะท่ีพงึ ประสงค์
ด้านความรู้
1. บอกทฤษฎีการสง่ ผา่ นกำลงั ไฟฟา้ สงู สดุ ได้
2. บอกลำดบั ข้ันการวิเคราะหโ์ ดยใชท้ ฤษฎกี ารสง่ ผ่านกำลังไฟฟ้าสูงสดุ ได้
3. คำนวณหาคา่ ต่าง ๆ โดยใช้ทฤษฎีการสง่ ผา่ นกำลังไฟฟา้ สงู สดุ ได้
ด้านทักษะ
1. ต่อวงจรและวดั แรงดนั ไฟฟ้าจากวงจรการทดลองไดถ้ กู ต้อง
2. ตอ่ วงจรและวดั กระแสไฟฟา้ จากวงจรการทดลองไดถ้ กู ต้อง
ด้านคณุ ธรรม/จริยธรรม
1. ตรงต่อเวลา
2. มคี วามตระหนักในหนา้ ทีข่ องนักศกึ ษา
3. มคี วามรับผดิ ชอบต่อตนเองและสังคม
4. แต่งกายถกู ตอ้ งตามระเบียบ
5. แสดงความเคารพดว้ ยทา่ ทีท่ีสวยงาม
6. ทำงานด้วยความเต็มใจ

เนือ้ หา

13.1 ทฤษฎีการสง่ ผา่ นกำลงั ไฟฟ้าสูงสดุ
ทฤษฎกี ารส่งผา่ นกำลงั ไฟฟ้าสูงสดุ ใหน้ ิยามไวว้ า่

ในวงจรไฟฟา้ ท่ีมแี หลง่ จ่ายพลงั งานต่ออยู่ จะเกดิ การสง่ กาลงั ไฟฟา้ จากแหลง่ จ่าย
ไปยงั ภาระและเกิดกาลงั ไฟฟ้าสงู สดุ ทีภ่ าระนนั ้ เมื่อความต้านทานของภาระ (RL)

เทา่ กบั ความต้านทานภายใน (RI) ของแหลง่ จ่าย

จากนิยามของการสง่ ผา่ นกำลงั ไฟฟ้าสูงสุดพจิ ารณาไดด้ ังรปู

125

RI A PL PLmax

EI RL

B RL = RI RL

(ก) แสดงวงจรเมอ่ื ปรบั คา่ RL (ข) แสดงเสน้ กราฟของกำลังไฟฟา้ ที่ RL

รปู แสดงวงจรและเส้นกราฟของกำลังไฟฟ้าที่ RL

จากวงจรรูป (ก) เม่ือปรับค่าความต้านทาน RL จากค่าศูนย์และเพ่ิมขึ้นไปผลทำให้กำลัง- ไฟฟ้าท่ีความ
ตา้ นทานมคี ่าเพ่ิมข้ึน และเม่ือปรับค่าความตา้ นทานของ RL เท่ากับค่าความต้านทานภายในของแหลง่ จ่าย (RI)
ทีจ่ ดุ นท้ี ำใหเ้ กิดกำลังกำลังไฟฟา้ สงู สุดที่ RL และเมอ่ื ปรบั ค่าความต้านทาน RL เพิ่มข้นึ ไปอกี ผลทำให้กำลังไฟฟ้า
มคี า่ ลดลง ตามเสน้ กราฟรูป (ข)

อยา่ งไรก็ตามในบางคร้ังการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไปยังตัวต้านทาน ซ่ึงมีแหลง่ จ่ายมากกวา่ หนึ่ง
แหลง่ จ่ายและมีความต้านทานต่าง ๆ ตอ่ อยหู่ ลายตวั กต็ ามดังรูปท่ี 13.4 กย็ ังสามารถหาคา่ กำลงั ไฟฟา้ สูงสุด ทีจ่ ะ
ไปเกิดขึ้นทีต่ ัวตา้ นทานน้นั ไดโ้ ดยนำทฤษฎเี ธวินินมาชว่ ยในการแก้ปัญหา

R1 RL R4

E1 R2 R3 E2

รูปท่ี 13.4 แสดงวงจรทม่ี แี หลง่ จ่ายมากกวา่ 1 แหลง่ จ่าย

13.2 ลำดบั ข้นั การวเิ คราะห์โดยใชท้ ฤษฎกี ารสง่ ผา่ นกำลังไฟฟา้ สงู สดุ
1. ปลดตัวตา้ นทานทต่ี อ้ งการหาค่าออกจากวงจร แลว้ กำหนดเป็นจุด A กับ B ตรงทป่ี ลดออก
2. หาคา่ แรงดันเทียบเทา่ ทจี่ ุด A−B ซ่ึงหาเช่นเดียวกนั กับทฤษฎเี ธวินนิ
3. หาค่าความตา้ นทานเทียบเทา่ ที่จุด A−B โดยพิจารณาดังน้ี
3.1 ถา้ เปน็ แหล่งจา่ ยแรงดันไฟฟ้าให้ลัดวงจร
3.2 ถ้าเป็นแหล่งจา่ ยกระแสไฟฟ้าให้เปิดวงจร
4. นำคา่ ท่ไี ดจ้ ากขอ้ 2 และ 3 มาเขยี นเปน็ วงจรเทียบเท่าของเธวินนิ
5. นำตวั ต้านทานทปี่ ลดออกจากข้อ 1 มาตอ่ เขา้ กบั วงจรเทียบเท่าท่จี ุด A−B แลว้ กำหนดให้
คา่ ความต้านทานทีป่ ลดออกเทา่ กับค่าความตา้ นทานเทยี บเทา่ ที่จดุ A−B
6. คำนวณหาค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านและกำลังไฟฟ้ามเ่ี กดิ ขึ้นที่ตวั ต้านทานน้นั ตามลำดบั

126

13.3 การคำนวณหาคา่ ต่าง ๆ โดยใชท้ ฤษฎกี ารสง่ ผา่ นกำลังไฟฟา้ สูงสุด
ตัวอย่าง วงจรไฟฟา้ ดังรูป จงหาคา่ ความตา้ นทาน RLท่ีทำให้เกดิ กำลงั ไฟฟา้ สงู สดุ และกำลงั ไฟฟ้าสงู สุดท่ี RL มี

ค่าก่ีวตั ต์ พรอ้ มเขยี นกราฟ PL = f (RL)

R1 = 4  R4 = 6 

E1 = 20 V E2 = 8 V R2 = 1  RL = ?
R3 = 3 

รูป วงจรของตวั อยา่ ง

วธิ ีทำ หาค่าตา่ ง ๆ ของวงจรตามลำดับขัน้ ตอนดังน้ี

1. ปลดความตา้ นทาน RL ออกจากวงจรแลว้ กำหนดเปน็ จดุ A−B ดงั รูป

R1 = 4  R4 = 6  A

E1 = 20 V + VAB
VR2 R2 = 1  B

−
I E2 = 8 V

+
VR3 R3 = 3 

−

รปู ปลดตัวต้านทาน RL ออกแลว้ กำหนดเป็นจุด A−B

2. หาค่าแรงดันเทียบเท่าที่จุด A−B จากรปู โดยพิจารณาศักย์จากจุด A ไปจุด B ซ่ึงก็คือแรงดันตกคร่อม
R2 แหล่งจ่าย E2 และแรงดันตกคร่อม R3 ซึ่งทำให้ได้ VAB = + VR2 + E 2 + VR3 โดยจะต้องหากระแส I

ก่อน I = E1 −E2
จากวงจรรปู ที่ 13.12 จะได้ R1 +R2 +R3
20 V − 8 V 12 V
แทนค่า I = (4  + 1 + 3 ) = 8

I = 1.5 A

หา VAB ได้จาก VAB = + VR2 + E 2 + VR3
= IR 2 + 8 V +IR 3

แทนคา่

127

VAB = (1.5 A 1 ) + 8V +(1.5A 3)

VAB = 14 V
3. หาค่าความต้านทานเทียบเท่าท่ีจุด A กับ B โดยการปลดแหล่งจ่าย E1 และ E2 ออก แล้วลัดวงจร

ตรงทีป่ ลดออก ดงั รูป R1 = 4 

R4 = 6  A

R2 = 1 

RAB

R3 = 3 

รูป หาค่าความตา้ นทานเทยี บเทา่ ท่ีจดุ A−B B

จากรูป ต้องนำ R2 มาอนุกรมกับ R3 ก่อน กำหนดให้เป็น RT1 จากนั้นจึงนำมาขนานกับ R1 กำหนดให้เป็น

RT2 เมือ่ ได้ค่าแลว้ จึงนำมาอนุกรมกบั R4 ซ่งึ เป็นค่า RAB ที่จุด A−B ซง่ึ หาไดด้ ังน้ี

โดย R T1 = R 2 + R 3

แทนค่า RT1 = 1 + 3  = 4 

นำค่าท่ไี ด้เขียนเปน็ วงจรใหม่เพ่อื งา่ ยต่อการพิจารณา ดงั รปู

R1 = 4  R4 = 6  A R4 = 6  A

RT1 = 4  RAB RT2 = 2  RAB
B B

รปู แสดงวงจร RRT1Tท2ี่ได=จ้ ากRRRTT111อ+นRRกุ 11รมก=บั R3 และขนานกบั R2 เป็น RT2
4  4
จากรปู จะได้ 4 + 4 = 2

หา RAB ไดจ้ าก R AB = R 4 + R T2

แทนค่า = 6 + 2

R AB = 8 

4. เขยี นวงจรเทียบเทา่ ของเธวินนิ แลว้ นำ RL ท่ปี ลดออกมาตอ่ เขา้ ทจี่ ดุ A−B ดงั รูป

RAB = 8  A

VAB = 14 V IL RL

B

128

5. ในสภาวะการสง่ ผ่านกำลงั ไฟฟ้าสงู สดุ จะได้ RL = RAB = 8 

คา่ ความต้านทาน RL มคี ่าเท่ากับ 8  ตอบ

6. จากรปู หากระแสไฟฟ้าทีไ่ หลผา่ นและกำลังไฟฟา้ ที่ RL ไดด้ งั นี้
VAB RL
โดย IL = R AB +

แทนคา่ IL = 14 V = 0.875 A
8+8
PLmax = IL2R L
หา PLmax ได้จาก
แทนคา่ PLmax = (0.875A)2  8  = 6.125 W

เขียนกราฟ PL = f (RL) จากวงจรรูป ถ้าเปล่ียนค่าความต้านทาน RL จาก 0  ถึง 20  ไปตาม

ตาราง RจLาก=น0นั้ คำนจวะณไดห้ าคา่ กระแสไฟฟ้าแลILะกำล=ังไฟRฟA้าBVทA+่ี BRLRไLด้ดัง=นี้ 14 V = 1.75 A
8 + 0
ท่ี

และ PL = IL2RVL AB= L (1.75A )2  0  = 0W
ท่ี RL = 4  จะได้ IL = R AB + R =8 14 V  = 1.166 A
+ 4

และ PL = IL2RL = (1.166A )2  4 

PL = 5.44 W

ส่วนคา่ RL ท่เี หลอื ไดค้ ำนวณหาค่ากระแสไฟฟา้ ค่ากำลังไฟฟ้า และได้แสดงค่าตา่ ง ๆ ดังตาราง

ตารางที่ แสดงคา่ กระแสไฟฟา้ กำลังไฟฟา้ เม่ือคา่ ความตา้ นทาน RLเปล่ียนไป
VAB = 14 V และ RAB = 8 

RL () 0 2 4 6 8 12 16 20
IL (A) 1.75 1.4 1.166 1 0.875 0.7 0.583 0.5
PL (W) 0 3.92 5.43 6 6.125 5.88 5.43 5

129

นำคา่ ของกำลังไฟฟา้ ทไี่ ด้จากตารางท่ี 13.2 ไปเขียนกราฟจะทำให้ไดเ้ สน้ กราฟ ดงั รปู ท่ี 13.16

PL (W) PLmax = 6.125 W

8

6

4

2

02 46 8 10 12 14 16 18 20 22 24 RL ()

RL = RAB = 8 

รปู ท่ี 13.16 แสดงเส้นกราฟของกำลงั ไฟฟ้าเมื่อคา่ ความตา้ นทาน RL เปลย่ี นแปลง

130

กจิ กรรมการเรียนการสอน

ข้ันตอนการสอน ขั้นตอนการเรยี น เครอ่ื งมอื /การวดั ผล

(กิจกรรมของครู) (กิจกรรมผเู้ รยี น) ประเมินผล

1.ขั้นนำเข้าสบู่ ทเรยี น

1.1 ครูบอกจดุ ประสงค์ของการเรยี นใน 1.1 นกั เรยี นรบั ฟังจดุ ประสงค์ของการเรียน 1. คำถามประจำหนว่ ย

หน่วยเรียนน้ี ในหนว่ ยเรียนนี้ 2. แบบทดสอบก่อน

1.2 ครสู อบถามความสำคัญของทฤษฎี 1.2 นักเรยี นบอกความสำคญั ของทฤษฎี เรียนหน่วยท่ี 13

การสง่ ผา่ นกำลงั ไฟฟา้ สูงสดุ การส่งผา่ นกำลังไฟฟา้ สูงสดุ

1.3 8รแู จกแบบทดสอบก่อนเรยี น 1.3 นักเรียนทำทดสอบกอ่ นเรยี น

2. ขั้นสอนทฤษฎี

2.1 ครอู ธบิ ายเรื่องทฤษฎกี ารสง่ ผา่ น 2.1 รับฟงั คำบรรยายและตอบคำถามจาก 1. power point หนว่ ยที่

กำลังไฟฟา้ สูงสดุ โดยใชส้ ่ือประกอบ ครู 13

2.2 ซกั ถามปญั หาเก่ียวกบั ทฤษฎีการ 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคดิ เหน็ 2. คำถามหน่วยท่ี 13

สง่ ผา่ นกำลังไฟฟา้ สูงสดุ

3. ขน้ั สรุป

3.1 ครูและนกั เรียนช่วยกันสรุปและครู 3.1 นักเรยี นชว่ ยครสู รปุ และตอบคำถาม 1. ใบสรุปหน่วยท่ี 13

ซักถามปญั หาขอ้ สงสัย 3.2 จดบททกึ ยอ่

4. ขัน้ สอนปฏบิ ัติ

4.1 แบง่ นักเรียนเป็นกลุ่ม ๆ ละ 2 คน 4.1 แบง่ กลุม่ เปน็ กลุ่ม ๆ ละ 2 คน 1.ใบตรวจการปฏิบัตงิ าน

4.2 ให้นักศึกษาปฏบิ ตั งิ านใบงานท่ี 13 4.2 นักศึกษาปฏิบตั ิงานตามใบงานท่ี 13 ตามใบงานที่ 13

4.3 ควบคมุ การปฏิบัตงิ าน 4.3 ปฏบิ ตั ิงานตามใบงาน

4.4 ตรวจผลงานของนกั ศกึ ษา 4.4 ส่งผลงานการปฏบิ ตั ิ

5. ขัน้ การประเมนิ ผล

5.1 ครูแจกใบประเมินผลหลังเรยี น 5.1 รบั ใบประเมนิ ผลหลังเรยี นหน่วยที่ 13 1. แบบทดสอบหลงั เรยี น

5.2 ดูแลนักเรียนไมใ่ ห้ทจุ ริต 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรียน หน่วยท่ี 13 จำนวน 15

5.3 เมอ่ื ครบเวลาทก่ี ำหนดรบั แบบทดสอบ 5.3 เม่อื ครบเวลาทก่ี ำหนดสง่ แบบทดสอบ ขอ้

คนื คืน

6. ข้นั มอบหมายงาน

6.1 มอบหมายให้นักเรียนไปคน้ ควา้ 6.1 รบั มอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหน่วยท่ี

เพม่ิ เตมิ เกี่ยวกับทฤษฎีการส่งผ่าน 13

กำลังไฟฟ้าสงู สดุ แล้วทำรายงานสง่ สปั ดาห์

ตอ่ ไป

7. ขัน้ ตรวจสอบความเรยี บร้อย 7.1 ช่วยกนั จัดเกบ็ ชดุ ฝกึ และทำความ 1.ใบตรวจสอบความ

7.1 ตรวจความเรยี บรอ้ ยของชดุ ฝึกและ สะอาดห้องเรยี นห้องปฏิบตั งิ านให้ เรยี บรอ้ ย

ความเรยี บรอ้ ยของห้องเรยี นห้องปฏิบตั งิ าน เรยี บรอ้ ย

131

งานท่มี อบหมาย

- นักศึกษาทำแบบทดสอบกอ่ นเรยี นหน่วยท่ี 13
- ให้นักศึกษาอภิปรายเก่ยี วกับทฤษฎกี ารส่งผา่ นกำลงั ไฟฟ้าสูงสดุ
- ให้นักเรียนไปคน้ คว้าเพิ่มเตมิ ของทฤษฎีการสง่ ผ่านกำลังไฟฟา้ สงู สดุ ทใี่ ช้งานจริง แล้วทำรายงานสง่
ในสปั ดาห์ต่อไป

ส่ือการเรียนการสอน

1. หนังสือเรยี น วงจรไฟฟา้ กระแสตรง
2. Power point เรอื่ ง ทฤษฎกี ารสง่ ผ่านกำลงั ไฟฟา้ สงู สดุ
3. ของจริง ตามรายละเอียดในใบงานที่ 13
4. ใบมอบหมายงานท่ี 13

การวดั ผลการเรียน

ทดสอบกอ่ นเรียน (Pre-test) โดยใชข้ อ้ สอบหน่วยท่ี 13 จำนวน 15 ขอ้
ถาม – ตอบปัญหา ความสนใจ ความตัง้ ใจ และการอภิปราย
ทดสอบหลงั เรียน (Post-test) โดยใชข้ อ้ สอบหนว่ ยท่ี 13 จำนวน 15 ขอ้

การประเมนิ ผล

1. การประเมนิ ผลโดยใชแ้ บบประเมนิ ผลหลงั การเรยี นหน่วยท่ี 13 จำนวน 15 ข้อ (แบบเลอื กตอบ)
2. สังเกตการมีสว่ นรว่ มในการเรียน
3. สังเกตจากการตอบคำถาม / การอภิปราย

เอกสารอ้างองิ

สุธน แก่นต้น. (2563). วงจรไฟฟ้ากระแสตรง. นนทบรุ ี : ศนู ยห์ นังสือเมืองไทย จำกดั .

132

ความสอดคล้องกบั หลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพียงตามแนวพระราชดำริ

3 หว่ ง -เตรียมอปุ กรณเ์ กีย่ วกับความปลอดภยั อยา่ งเหมาะสม
1. ความพอประมาณ - ความปลอดภัยในการเรยี นในรายวชิ า
2. มีเหตุผล - ป้องกันอบุ ัตเิ หตุในงาน ได้
3. มีภูมคิ ุ้มกนั ในตวั ทด่ี ี
- ปฏบิ ตั ติ ามกฎของโรงงานไดอ้ ย่างเคร่งครดั
2 เงื่อนไข - บอกวธิ กี ารป้องกันอุบตั เิ หตใุ นงานได
1. เงื่อนไขความรู้ - อธิบายถึงความสำคญั ของความปลอดภยั ในการปฏบิ ัติงานได้
(รอบรู้, รอบคอบ, ระมดั ระวงั ) - มีความรับผิดชอบ
- มีความคดิ สร้างสรรค์
2. เงอ่ื นไขคุณธรรม
- ใชอ้ ปุ กรณ์ วัสดุ ในการเรียนการสอนอยา่ งประหยัด คมุ้ ค่า
4 มติ ิ - สามารถนำวธิ กี ารทำงานไปปรบั กับการทำงานภายนอกได้
1. มิติดา้ นเศรษฐกจิ - ไมท่ ำลายทำธรรมชาตใิ นการเรียนในรายวิชา
2. มติ ิดา้ นสังคม - มีคุณธรรม ความส่ือสตั ยต์ อ่ วชิ า ครผู สู้ อน
3. มิติดา้ นสง่ิ แวดล้อม
4. มติ ิดา้ นวัฒนธรรม

133

ความสอดคลอ้ งกบั คณุ ธรรมพื้นฐาน 8 ประการ ของสถานศกึ ษา

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

1. ขยนั → นกั เรียนนักศึกษาสามารถทำงานเสร็จตรงตามเวลา
2. ประหยัด → นักเรียนนักศกึ ษานำวสั ดทุ ีใ่ ชม้ าปฏิบตั อิ ยา่ งประหยัด
3. ซือ่ สตั ย์ → นกั เรยี นนักศกึ ษามคี วามส่ือสตั ยต์ อ่ วชิ าเรียน ตอ่ ผู้สอน
4. มีวนิ ัย → นักเรยี นนักศึกษามาเรียนตรงตามเวลา
5. สุภาพ → นักเรียนนักศึกษามีความสภุ าพต่อครูผู้สอน
6. สะอาด → นกั เรยี นนกั ศกึ ษาชว่ ยกันรักษาความสะอาดในแผนกวชิ า
7. สามคั คี → นักเรยี นนกั ศึกษามคี วามสามคั ครี ว่ มมอื กันทำงานเป็นกลมุ่
8. มนี ำ้ ใจ → นักเรยี นนักศกึ ษามคี วามเออื้ เฟ้ือต่อเพอ่ื นร่วมห้อง

134

แผนการจดั การเรยี นรู้แบบเน้นสมรรถนะ หนว่ ยที่ 14
ชอื่ วิชา วงจรไฟฟา้ กระแสตรง รหัสวชิ า 20104-2002 จำนวน 4 ชั่วโมง
ชื่อหนว่ ย : ทฤษฎกี ารวางซอ้ น
หวั ข้อเร่ือง
14.1 ทฤษฎกี ารวางซ้อน
14.2 วธิ กี ารของทฤษฎกี ารวางซ้อน
14.3 การคำนวณหาคา่ ตา่ ง ๆ โดยใช้ทฤษฎกี ารวางซอ้ น

สมรรถนะยอ่ ย
1. แสดงความรู้เกย่ี วกับทฤษฎกี ารวางซอ้ น
2. ตอ่ วงจรและวดั แรงดันไฟฟา้ จากวงจรการทดลอง
3. ตอ่ วงจรและวดั กระแสไฟฟ้า จากวงจรการทดลอง

สมรรถนะทพ่ี งึ ประสงค์

ดา้ นความรู้
1. บอกทฤษฎกี ารวางซอ้ นได้
2. อธิบายวธิ ีการของทฤษฎีการวางซ้อนได้
3. คำนวณหาคา่ ตา่ ง ๆ โดยใช้ทฤษฎีการวางซอ้ นได้

ด้านทักษะ
1. บอกทฤษฎกี ารวางซ้อนได้
2. อธิบายวธิ ีการของทฤษฎกี ารวางซ้อนได้
3. คำนวณหาค่าต่าง ๆ โดยใช้ทฤษฎีการวางซอ้ นได้

ดา้ นคณุ ธรรม/จริยธรรม
1. ตรงต่อเวลา
2. มีความตระหนักในหนา้ ทข่ี องนักศึกษา
3. มคี วามรับผดิ ชอบต่อตนเองและสงั คม
4. แต่งกายถกู ตอ้ งตามระเบียบ
5. แสดงความเคารพดว้ ยทา่ ทที สี่ วยงาม
6. ทำงานด้วยความเต็มใจ

เนื้อหา
14.1 ทฤษฎกี ารวางซ้อน

ทฤษฎกี ารวางซอ้ นให้นิยามไว้ว่า

ในวงจรเชิงเสน้ ใด ๆ ที่มแี หล่งจ่ายพลังงาน 2 แหล่งจ่ายขึ้นไป เมอ่ื นำค่าของกระแสไฟฟา้
ที่ไหลผา่ นตัวตา้ นทานอนั เกิดจากแหลง่ จา่ ยพลังงานครั้งละ 1 แหล่งจา่ ยมารวมกันทาง
ทางพีชคณติ จะทำให้ได้คา่ ของกระแสไฟฟา้ ทไี่ หลผ่านตัวต้านทานน้ันเป็นค่าทีแ่ ทจ้ รงิ

135

14.2 วิธกี ารของทฤษฎกี ารวางซอ้ น
ดังรูป เห็นว่ามีแหล่งจ่าย 2 แหล่งจ่าย คือแหล่งจ่ายแรงดัน E1 และแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้า I ซ่ึง

แหล่งจา่ ยท้งั 2 ต่างกจ็ า่ ยกระแสไฟฟา้ ใหก้ ับตวั ตา้ นทานสามารถอธบิ ายลำดับขั้นตอนไดด้ ังนี้
1. กำหนดทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในแต่ละสาขาไปในทิศทางใดก็ได้และระบุลำดับท่ีของ

กระแสไฟฟ้า เช่น I1, I2, I3…In ดงั รูป

R1 R3

I1 I2 I3
R2
E

I

รปู การกำหนดทศิ ทางการไหลของกระแสไฟฟา้
2. เลือกพิจารณาแหล่งจ่ายมาเพียง 1 แหล่งจ่าย แหล่งจ่ายที่เหลือถ้าเป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้

ปลดออกแล้วลัดวงจร ถ้าเป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าให้ปลดออกแล้วเปิดวงจร เลอื กพจิ ารณาแหล่งจ่าย E1 ดัง
รูป แล้วคำนวณหาค่ากระแสไฟฟ้าในแต่ละสาขาโดยใช้กฎของโอห์ม หรือวิธีการแบ่งกระแสไฟฟ้า โดยลำดับ
ของกระแสเป็น I1/ ,I2/ ,I3/ ... พรอ้ มสังเกตทศิ ทางการไหลของกระแสไฟฟ้า

R1 R3

I1/ I2/ R2 I3/

E แหลง่ จา่ ยกระแสไฟฟา้
ปลดออกแล้วเปิดวงจร

รปู ทศิ ทางการไหลของกระแสไฟฟ้าเมื่อพจิ ารณาแหล่งจ่ายแรงดนั E
3. เลือกพิจารณาแหล่งจ่ายที่เหลือจากข้อ 2 ทำเช่นเดียวกันกันกับข้อ 2 ซึ่งแหล่งจ่ายท่ีเหลือเป็น
แหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าดังรูป แลว้ คำนวณหาคา่ กระแสไฟฟ้าในแต่ละสาขาโดยใช้กฎของโอห์ม หรือวธิ ีการแบ่ง
กระแสไฟฟ้า โดยลำดับของกระแสเปน็ I1// ,I2// ,I3// ... พร้อมสังเกตทศิ ทางการไหลของกระแสไฟฟา้

ปลดแหลง่ จ่ายออก I1R//1 I2// R2 IR3//3
แล้วลดั วงจร
I

รปู ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟา้ เมอ่ื พจิ ารณาแหลง่ จา่ ยกระแส I