นางสาวธารวิมล วงศ์โอษฐ์_วิชางานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น

94

3. แบบฝึกหดั บทที่ 4
8. กิจกรรมเสนอแนะ/งานท่มี อบหมาย

8.1 กจิ กรรมเสนอแนะ

8.2 งานทมี่ อบหมาย

แบบฝกึ หดั บทที่ 4

กฎของโอห์ม กำลงั ไฟฟ้า และพลังงานไฟฟ้า

วัตถุประสงค์ เพ่อื ประเมนิ ความรู้เดมิ ของนกั ศึกษาเก่ียวกบั เร่ือง กฎของโอหม์ กำลังไฟฟ้า และ

พลังงานไฟฟา้ เขียนเคร่อื งหมายกากบาท (X) ลงในข้อทถ่ี ูกต้องท่สี ุด
1. ประจุไฟฟ้าคืออะไร

ก. ความจขุ องไฟฟ้า ข. การเก็บปริมาณไฟฟ้าไว้

ค. ปริมาณไฟฟา้ แสดงคา่ ออกมา ง. ขั้วของไฟฟ้าท่มี คี วามแตกตา่ งกนั

2. ปริมาณของไฟฟ้าทแี่ สดงออกมาในขณะเกิดความไม่สมดลุ คืออะไร

ก. ศกั ยไ์ ฟฟา้ ข. ประจไุ ฟฟา้

ค. เส้นแรงไฟฟ้า ง. พลังงานไฟฟา้

3. อำนาจไฟฟา้ ที่แผอ่ อกรอบตวั ประจุไฟฟา้ คอื อะไร

ก. พลงั งานไฟฟ้า ข. เส้นแรงไฟฟ้า

ค. ประจุไฟฟ้า ง. ศกั ย์ไฟฟา้

4. การทำงานของวงจรไฟฟ้าข้อใดถูกต้อง

ก. R คงท่ี E เพม่ิ I ลด ข. E คงท่ี R เพมิ่ I เพิ่ม

ค. I คงท่ี R เพิ่ม E เพมิ่ ง. I เปล่ียนแปลงโดยตรงกับ R

5. สมการกฎของโอหม์ ขอ้ ใดถูกตอ้ ง

ก. R = E ข. I = E
I R
ค. E = IR ง. ถูกทกุ ขอ้

6. คำกลา่ วทวี่ ่า อัตราของงานท่ีถูกกระทำในวงจรไฟฟ้าซง่ึ เกิดกระแสไหล 1 A เม่อื มแี รงดันจา่ ยให้วงจร 1 V

เปน็ คำกล่าวของอะไร

ก. ศักย์ไฟฟา้ ข. กำลังไฟฟา้

95

ค. กฎของโอหม์ ง. พลังงานไฟฟ้า
7. สตู รคำนวณข้อใดถูกต้อง ข. P = RE2

ก. R = PI2

ค. I = P ง. E = I
R P
8. หนว่ ยปริมาณไฟฟ้าข้อใดถกู ต้อง

ก. 1 V = 1  10-6 V ข. 1 V = 1  10-3 mV

ค. 1 kV = 1  10-6 MV ง. 10,000 V = 1  10-4 kV

9. พลังงานไฟฟ้าคืออะไร

ก. แรงขบั เคลอ่ื นอุปกรณไ์ ฟฟา้ ข. พลังงานท่ีสะสมอยู่ในแหลง่ จ่าย

ค. พลังงานทเ่ี กิดขึน้ เองในวัตถุธาตุ ง. กำลังไฟฟ้าใชไ้ ปสัมพันธ์กับเวลา

10. เครือ่ งมือวัดพลังงานไฟฟา้ ทต่ี ิดต้งั ใชง้ านตามบา้ นเรอื นเรยี กว่าอะไร

ก. วตั ต์มเิ ตอร์ ข. เพาเวอร์มิเตอร์
ค. วตั ตอ์ าวร์มเิ ตอร์ ง. เพาเวอร์วัตต์อาวรม์ ิเตอร์

ใบปฏิบัตงิ าน กฎของโอหม์
4.1

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

1. ประกอบวงจรไฟฟ้าใช้ทำการทดลองเรอื่ งกฎของโอหม์ ได้
2. วัดและอ่านค่าแรงดนั และกระแสทเ่ี กิดข้ึนได้
3. มคี วามอดทนอดกล้นั ในการทำงาน

เคร่ืองมอื และอุปกรณ์

1. ตัวต้านทาน 100 Ω, 200 Ω, 300 Ω, 400 Ω, คา่ ละ 1 ตัว
500 Ω, 600 Ω, 700 Ω, 800 Ω ; 2 W
2 เครอื่ ง
2. มัลตมิ ิเตอร์ชนดิ เขม็ ช้ี 1 เครื่อง
3. แหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงปรบั คา่ ได้ 0 – 30 V 1 ชุด
4. สายต่อวงจร

96

ลำดบั ขัน้ การทดลอง

1. ประกอบวงจรตามรูปท่ี 4.1 ยังไมจ่ ่ายแรงดนั ใหว้ งจร

DC DC DC

R
400 

รปู ที่ 4.1 ทดลองกฎของโอห์มโดยกำหนดความต้านทานคงท่ี 400 

2. ปรับแหล่งจ่ายแรงดันปรับค่าได้ให้มีแรงดัน (E) ตกคร่อมตัวต้านทาน (R) มีค่า 2, 4, 6, 8, 10,
12, 14 และ 16 V ตามลำดับค่าที่กำหนดในตารางที่ 4.1 วัดและบันทึกค่ากระแส (I) ลงในตารางที่ 4.1
แถว I วัดได้ ช่อง E ตกครอ่ ม R ค่า 2 V ถงึ 16 V ทกุ ค่าตามลำดับ

ตารางท่ี 4.1 ทดลองกฎของโอหม์ โดยกำหนดใหค้ วามตา้ นทานคงท่ี 400 

E ตกคร่อม R (V) 2 4 6 8 10 12 14 16
I วัดได้ (mA)

I คำนวณได้ (mA)

3. คำนวณค่ากระแส (I) โดยใช้กฎของโอห์มสูตร I = E/R ที่กำหนดให้ค่า R คงที่ 400  ใชค้ ่าแรง
ดนั (E) ท่ีกำหนดใหต้ ามตารางที่ 4.1 บนั ทึกคา่ ลงในตารางที่ 4.1 แถว I คำนวณได้ทกุ คา่

4. นำค่ากระแส (I) ที่ได้จากการวัด และแรงดัน (E) ตกคร่อม R ที่กำหนดในตารางที่ 4.1 ไปเขียน
กราฟลงในรปู ท่ี 4.2

97

I (mA)
40
30
20
10

0 2 4 6 8 10 12 14 16 E (V)

รูปที่ 4.2 กราฟแสดงความสมั พนั ธ์ระหว่างกระแส และแรงดนั เม่อื ความตา้ นทานคงที่

5. ประกอบวงจรตามรูปท่ี 4.3 ยังไม่จ่ายแรงดนั ให้วงจร

DC DC

R = 100 

รูปที่ 4.3 ทดลองกฎของโอห์มโดยกำหนดแรงดันคงที่ 10 V
6. จา่ ยแรงดันให้วงจร 10 V คงท่ี วัดและบันทึกค่ากระแส (I) ลงในตารางท่ี 4.2 แถว I วดั ได้ ช่อง
R = 100 
ตารางท่ี 4.2 ทดลองกฎของโอห์มโดยกำหนดใหแ้ รงดนั คงที่ 10 V
ค่าความต้านทาน R () 100 200 300 400 500 600 700 800

I วดั ได้ (mA)
I คำนวณได้ (mA)

98

7. เปลยี่ นคา่ ความต้านทานเป็น 200, 300, 400, 500, 600, 700 และ 800  ตามลำดับค่าท่ีใช้ใน
ตารางที่ 4.2 วัดและบันทึกค่ากระแส (I) ลงในตารางที่ 4.2 แถว I วัดได้ ช่องค่าความต้านทาน R 200 ถึง
800  ตามลำดับ

8. คำนวณค่ากระแสโดยใช้กฎของโอห์มสูตร I = E/R ที่กำหนดค่าแรงดัน (E) คงที่ 10 V ค่าความ
ต้านทาน (R) ใชค้ า่ ทก่ี ำหนดให้ตามตารางท่ี 4.2 บนั ทึกค่าลงในตารางที่ 4.2 แถว I คำนวณได้

9. นำค่ากระแส (I) ที่ได้จากการวัด และค่าความต้านทาน (R) ที่กำหนดในตารางที่ 4.2 ไปเขียน
กราฟลงในรปู ที่ 4.4

I (mA)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10

0 100 200 300 400 500 600 700 800 R ()

รปู ที่ 4.4 กราฟแสดงความสัมพนั ธ์ระหว่างกระแส และความตา้ นทาน เมือ่ แรงดันคงท่ี

สรุปผลการทดลอง

______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________

99

คำถามและการวเิ คราะห์

1. ค่ากระแสที่ได้จากการวัดและค่าที่ได้จากการคำนวณ เท่ากันหรือแตกต่างกันอย่างไร ทำไมถึง
เป็นเช่นน้ัน
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________

ใบปฏิบตั ิงาน กำลงั ไฟฟา้
4.2

จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1 ตัว
2 เครอ่ื ง
1. ประกอบวงจรไฟฟ้าทำการทดลองเรือ่ งกำลังไฟฟ้าได้ 1 เครอ่ื ง
2. วัดและอ่านค่าแรงดันและกระแสท่ีเกดิ ขึน้ ได้ 1 ชดุ
3. มีความกระตอื รือร้นต่อการทำงาน

เครือ่ งมือและอปุ กรณ์

1. ตวั ต้านทาน 100 Ω ; 10 W
2. มลั ตมิ เิ ตอร์ชนิดเข็มชี้
3. แหลง่ จ่ายแรงดันไฟตรงปรับคา่ ได้ 0 – 30 V
4. สายต่อวงจร

ลำดับขัน้ การทดลอง

1. ประกอบวงจรตามรูปท่ี 4.5 ยังไม่จา่ ยแรงดันใหว้ งจร

DC DC 100

DC

R = 100 , 10 W

รูปที่ 4.5 วงจรทดลองหากำลังไฟฟ้า
2. ปรับแหล่งจ่ายแรงดนั ปรับค่าได้ให้มีแรงดัน (E) ตกคร่อมตัวต้านทาน (R) มีค่า 2, 4, 6, 8, 10,
12, 14, 16, 18 และ 20 V ตามลำดับ ตามค่าที่กำหนดในตารางที่ 4.3 วัดและบันทึกคา่ กระแส (I) ลงใน
ตารางที่ 4.3 แถว I ชอ่ ง E ค่า 2 V ถงึ 20 V ทกุ ค่าตามลำดับ

ตารางท่ี 4.3 ทดลองหาค่ากำลังไฟฟ้าของตวั ตา้ นทาน 100 Ω

E (V) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
I (mA)
P = EI (W)

3. คำนวณคา่ กำลงั ไฟฟ้า (P) ด้วยสตู ร P = EI โดยใชค้ า่ E, I ทีไ่ ด้จากการทดลองในตารางท่ี 4.3
ทุกคา่ บันทกึ ลงในตารางท่ี 4.3 แถว P

4. นำค่าแรงดัน (E) ที่ไว้ในตารางที่ 4.3 และค่ากำลังไฟฟ้า (P) ที่คำนวณได้ในตารางที่ 4.3 ไป
เขยี นกราฟลงในรปู ที่ 4.6

101

P (W)
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 E (V)

รปู ท่ี 4.6 กราฟแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งแรงดนั และกำลงั ไฟฟา้ เม่ือความต้านทานคงที่ 100 Ω

สรุปผลการทดลอง

______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________

คำถามและการวเิ คราะห์

1. ค่ากำลังไฟฟ้าที่คำนวณได้ในตารางที่ 4.3 เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร เมื่อปรับเปลี่ยนค่าแรงดันท่ี
จ่ายให้ตวั ตา้ นทาน
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________

102

9. การบูรณาการกับหลักปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง
9.1 ความมเี หตผุ ล
1. จดั เตรยี มวัสดุ - อปุ กรณ์และสอื่ การสอนท่ีใช้ในการเรียนการสอน ใหเ้ หมาะสมกับกิจกรรมและ

จำนวนผเู้ รียน
9.2 ความพอประมาณ
1. เพ่ือให้เข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้นและเป็นส่วนช่วยให้ปฏิบัติได้ถูกต้อง ทำให้กิจกรรมดำเนินบรรลุ

วัตถปุ ระสงค์
2. เพ่อื ใหง้ านออกมาสำเรจ็ ตามเป้าหมายท่กี ำหนด

9.3 การมีภมู คิ ุม้ กันในตวั ทดี่ ี
1. วางแผนการทำงานร่วมกนั ภายในกลุ่มดว้ ยความรอบคอบ
2. ระมัดระวังการใชอ้ ปุ กรณ์ไม่ใหเ้ กดิ อันตรายและความเสยี หาย
3. จดั เกบ็ อุปกรณใ์ หเ้ ป็นระเบยี บหลงั การใชง้ าน

9.4 เงือ่ นไขความรู้
1. นกั เรียนมคี วามรูเ้ กย่ี วกบั ระบบความปลอดภยั

9.5 เงื่อนไขคุณธรรม
1. เปน็ ผู้มคี วามอดทนในการทำงานรว่ มกบั ผู้อนื่
2. เป็นผูม้ คี วามรบั ผิดชอบงานทไี่ ด้รับมอบหมาย
3. เป็นผู้มนี ้ำใจ เอื้อเฟ้ือ
4. การทำงานเปน็ ทมี
5. เป็นผูม้ ีความเพียรและใฝร่ ู้

10. เอกสารอ้างองิ /บรรณานกุ รม
พันธศ์ กั ดิ์ พุฒมิ านิตพงศ์ และคณะ. งานไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์เบื้องต้น. กรงุ เทพฯ : สำนกั พิมพศ์ นู ย์
สง่ เสรมิ อาชวี ะ
ประพันธ์ พิพัฒนสขุ และคณะ. ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. นนทบุรี : สำนักพิมพ์ศนู ยส์ ่งเสริม
อาชีวะ

11. บันทึกหลังการจัดการเรียนรู้ รหัสวิชา สปั ดาห์ท่ี
รายวิชา สาขาวชิ า
แผนการจดั การเรยี นรู้ที่ ระดบั ช้นั กลุ่ม
11.1 ผลการจัดการเรยี นรู้

11.2 ผลสมั ฤทธ์ิทางการเรียนของนกั เรยี น/นักศกึ ษา 103

นักเรียนสอบ มคี ะแนนสอบแตล่ ะหน่วยการเรียน คน
คน
คะแนนสูงกวา่ ร้อยละ 60 ขึ้นไป จำนวน

คะแนนต่ำกว่า ร้อยละ 60 ลงไป จำนวน

11.3 ปัญหาและอปุ สรรค

11.4 แนวทางแกไ้ ข

11.5 ขอ้ เสนอแนะ

ลงชื่อ
(นางสาวธารวมิ ล วงศโ์ อษฐ์)
ผู้สอน

104

แผนการจัดการเรียนรู้มุ่งเน้นสมรรถนะ หนว่ ยที่ 5

ชือ่ วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์ สอนสปั ดาหท์ ี่ 7

เบ้อื งตน้

รหัสวิชา 20100-1005 จำนวน 2 หนว่ ยกติ

หลกั สตู ร ประกาศนยี บัตรวิชาชพี พทุ ธศกั ราช 2563

(ปวช.)

ชือ่ หนว่ ย วงจรไฟฟ้าและเซลลไ์ ฟฟ้า จำนวน 4 ชั่วโมง/สัปดาห์

1. สาระสำคญั

วงจรไฟฟ้าเปน็ การนำอปุ กรณ์ไฟฟ้าหรือเครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้าไปต่อใช้งานกับแหลง่ จ่ายไฟฟ้าต่ออยู่ในวงจร

สว่ นประกอบหลกั ของวงจรไฟฟ้ามี 3 สว่ น คอื แหลง่ จ่ายไฟฟ้า โหลด และสายต่อวงจร

ชนดิ ของวงจรไฟฟ้าในการตอ่ ใช้งานตอ่ ได้ 3 แบบ คอื วงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รม โดยการต่อโหลด

เรียงลำดับกันไป ทำให้วงจรมีกระแสผ่านโหลดเท่ากันทุกตัว เกิดแรงดันตกคร่อมโหลดแต่ละตัวไมเ่ ท่ากนั

วงจรไฟฟา้ แบบขนาน โดยการต่อโหลดทุกตัวในวงจรคร่อมขนานกันไปทั้งหมด มแี รงดนั โหลดทุกตัวเท่ากัน

แต่กระแสไหลผ่านโหลดแต่ละตัวไม่เท่ากัน และวงจรไฟฟ้าแบบผสม เป็นการต่อวงจรรวมกันระหว่าง

วงจรไฟฟา้ แบบอนุกรมกับวงจรไฟฟา้ แบบขนาน รูปแบบการตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบผสม ไมม่ มี าตรฐานตายตวั

2. จดุ ประสงค์การเรียนรู้
2.1 ด้านพุทธพิ ิสัย
1. บอกสว่ นประกอบวงจรไฟฟ้าได้
2. อธิบายรปู แบบการตอ่ วงจรไฟฟ้าได้
3. อธบิ ายรูปแบบการตอ่ เซลลไ์ ฟฟา้ ได้
4. เพื่อใหม้ ีความรู้ ความเข้าใจในการต่อวงจรไฟฟ้าแสงสว่างดว้ ยหลอดแต่ละชนิด
2.2 ด้านทักษะพิสัย
1. มที ักษะในการเขยี นวงจรไฟฟา้ แสงสว่าง
2.มที กั ษะต่อวงจรเซลล์ไฟฟา้ แตล่ ะแบบ
3.มที กั ษะต่อวงจรไฟฟ้าแสงสวา่ งแตล่ ะแบบ
2.3 ด้านจิตพิสัย
1. เพ่อื ให้มีเจตคติที่ดีต่อการเตรยี มความพร้อมด้านการเตรยี ม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบตั งิ าน

อยา่ งถกู ต้อง สำเร็จภายในเวลาท่กี ำหนด มีเหตุและผลตามหลกั ปรชั ญาเศรษฐกจิ พอเพียง
2. เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อปุ กรณ์สอดคล้องกบั งานไดอ้ ย่างถกู ตอ้ ง
3. มีความรบั ผิดชอบ ปฏบิ ัติงานได้อย่างถูกต้องในเร่อื งวงจรไฟฟา้ และเซลลไ์ ฟฟ้า สำเร็จภายใน

เวลาทก่ี ำหนดอยา่ งมเี หตแุ ละผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง

105

3. สาระการเรยี นรู้
1. สว่ นประกอบวงจรไฟฟา้
2. รปู แบบการต่อวงจรไฟฟ้า
3. รูปแบบการตอ่ เซลล์ไฟฟา้
4. วงจรไฟฟ้าแสงสวา่ ง
5. บทสรปุ

4.เน้ือหาสาระการสอน/การเรยี นรู้

• ดา้ นความรู้(ทฤษฎี)

5.1 สว่ นประกอบวงจรไฟฟา้

จากทฤษฎีกฎของโอห์ม ไดก้ ลา่ วถงึ ความสัมพันธ์ของแรงดัน กระแส และความตา้ นทาน ไวว้ ่าเกดิ ข้ึน
จากการทำงานของวงจรไฟฟ้า (Electrical Circuit) ซง่ึ วงจรไฟฟา้ จะทำงานได้ตอ้ งมสี ่วนประกอบหลัก 3 สว่ น
ดังนี้คือ แหล่งจ่ายไฟฟ้า (Electrical Source) ภาระหรืออุปกรณ์ไฟฟ้า (Electrical Equipment) และ
สายไฟฟ้า (Electrical Wire) ต่อเข้าด้วยกันในรปู วงจรอย่างถูกต้อง วงจรไฟฟ้าแบบเบื้องต้น แสดงดังรูปท่ี
5.1

+ 2 1 2

1 +

-3 -

3

(ก) รปู การณ์ต่อวงจร (ข) สญั ลักษณ์การต่อวงจร

รปู ท่ี 5.1 วงจรไฟฟ้าเบ้ืองตน้
จากรปู ท่ี 5.1 แสดงวงจรไฟฟ้าเบ้อื งต้น วงจรมีส่วนประกอบหลัก 3 สว่ น ดังนี้

106

1. แหล่งจ่ายไฟฟา้ เป็นแหล่งจ่ายแรงดนั และกระแสใหก้ ับอุปกรณ์ที่ใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ ในการทำงาน
โดยสามารถนำแหล่งจา่ ยไฟฟ้ามาใชไ้ ดห้ ลายชนิด เชน่ จากแบตเตอร่ี จากเครอื่ งกำเนดิ ไฟฟ้า และจากเซลล์
แสงอาทติ ย์ เปน็ ต้น บอกหน่วยการวัดเป็นโวลต์ (V)

2. ภาระหรืออุปกรณ์ไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้ไฟฟ้าในการทำงาน ภาระจะทำหน้าที่เปลี่ยน
พลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานรูปอื่นๆ เช่น เสียง แสง ความร้อน และความเย็น เป็นต้น สร้างไว้ในรูป
เครื่องใชไ้ ฟฟ้าทุกชนิด เช่น ตเู้ ยน็ พดั ลม เครอื่ งขยายเสียง โทรทัศน์ และเตาไฟฟ้า เป็นตน้ ภาระแต่ละชนิด
จะใช้พลงั งานไฟฟ้าในการทำงานไมเ่ ท่ากนั

3. สายไฟฟา้ เปน็ สายไฟตอ่ วงจร ใช้ตอ่ เชือ่ มวงจร ระหวา่ งแหล่งจ่ายไฟฟ้ากับภาระเข้าด้วยกัน ทำ
ใหอ้ ปุ กรณไ์ ฟฟ้าหรอื เครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ ตอ่ ครบวงจร มีกระแสไหล เกดิ การทำงาน

5.2 รปู แบบการตอ่ วงจรไฟฟา้

ส่วนสำคัญของวงจรไฟฟ้าที่ต้องนำไปใช้งานคือภาระ สามารถต่อภาระเข้าวงจรไฟฟ้าได้ 3 แบบ คือ
วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม (Series Electrical Circuit) วงจรไฟฟ้าแบบขนาน (Parallel Electrical Circuit)
และวงจรไฟฟ้าแบบผสม (Compound Electrical Circuit) การต่อวงจรไฟฟ้าแต่ละแบบมีความแตกต่าง
กนั ไป

5.2.1 วงจรไฟฟา้ แบบอนกุ รม
การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม เป็นการต่อวงจรแบบท่ีมีภาระหลายตัวต่อเรียงเป็นลำดับ

กนั ไปในวงจร ลักษณะการตอ่ ปลายด้านที่ 2 ของภาระตัวที่ 1 ต่อเขา้ กบั ปลายด้านที่ 1 ของภาระตวั ที่ 2 และ
ปลายดา้ นท่ี 2 ของภาระตัวท่ี 2 ต่อเข้ากบั ปลายด้านที่ 1 ของภาระตัวท่ี 3 การตอ่ เปน็ เช่นนีเ้ รื่อยไป ปลายท่ี
เหลอื ของภาระตัวที่ 1 และภาระตัวสดุ ท้ายตอ่ รับแหลง่ จ่ายไฟฟ้า การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม แสดงดังรูป
ท่ี 5.2

R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3 R4

+ E1 E2 E3 E4 E1 E2 E3 E4

E IT + IT

E

-

- (ข) สญั ลักษณ์การตอ่ วงจร
(ก) รูปการตอ่ วงจร

รูปที่ 5.2 วงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รม

107

จากรูปที่ 5.2 แสดงวงจรไฟฟา้ แบบอนกุ รม การต่อวงจรแบบนี้ทำให้มีกระแสไหลผ่านภาระทุกตัว
เพียงค่าเดียว ทำให้มีกระแสไหลผ่านภาระทุกตัวเท่ากันมีค่าเทา่ กบั IT ส่วนแรงดันตกครอ่ มภาระแต่ละตวั
แตกต่างกันไปตามค่าความต้านทานในตัวภาระนั้น ส่วนสำคัญของการต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม คือมี
กระแสไหลผ่านภาระทุกตวั เทา่ กนั

5.2.2 วงจรไฟฟา้ แบบขนาน
การตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบขนาน เปน็ การตอ่ วงจรแบบที่มีภาระทุกตัวต่อคร่อมขนานกันท้ังหมด

ตอ่ ในลักษณะปลายดา้ นท่ี 1 ของภาระทกุ ตัวตอ่ รวมกนั ไว้ทีจ่ ุดเดยี วกนั จดุ หนึ่ง และปลายดา้ นที่ 2 ของภาระ
ทกุ ตัวต่อรวมไว้ท่จี ดุ เดียวกนั อีกจุดหนึ่ง นำจดุ รวมกนั ทั้งสองของภาระทั้งหมดไปต่อรับแหลง่ จ่ายไฟฟ้า การ
ตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบขนาน แสดงดงั รปู ที่ 5.3

+ IT I1 I2 I3 I4 IT I1 I2 I3 I4
R1 R2 R3 R4
E +
R1 R2 R3 R4
E
-
-

(ก) รปู การตอ่ วงจร (ข) สัญลกั ษณ์การต่อวงจร

รูปท่ี 5.3 วงจรไฟฟ้าแบบขนาน
จากรปู ที่ 5.3 แสดงวงจรไฟฟ้าแบบขนาน การต่อวงจรแบบน้ีทำให้มีกระแสแยกไหลผ่านภาระแต่ละ
ตวั แตกตา่ งกัน มคี า่ กระแสไหลผ่านมากน้อยแตกต่างกันตามค่าความต้านทานในตวั ภาระนั้น ส่วนแรงดันตก
คร่อมภาระทุกตัวมีค่าเท่ากัน โดยมีค่าเท่ากับแรงดันของแหล่งจ่ายไฟฟ้า E ส่วนสำคัญของการต่อวงจรไฟฟ้า
แบบขนาน คอื มแี รงดนั ตกครอ่ มภาระทกุ ตวั เท่ากนั
5.2.3 วงจรไฟฟ้าแบบผสม

การต่อวงจรไฟฟ้าแบบผสม เป็นการต่อวงจรแบบที่มีภาระหลายตัวต่อรวมกันทั้งแบบ
อนกุ รมและแบบขนาน ภาระบางสว่ นต่อแบบอนุกรมและบางส่วนตอ่ แบบขนาน ผสมรวมกันในวงจรแบบ
ไมต่ ายตัว เปลีย่ นแปลงได้ตามความต้องการ หรอื ตามลกั ษณะวงจรท่ีกำหนดไว้ แหล่งจา่ ยไฟฟ้าถูกต่อเข้ากับ
จดุ เริม่ ตน้ ของภาระตอ่ ผสมและจุดสุดท้ายของภาระต่อผสม การตอ่ วงจรไฟฟ้าแบบผสม แสดงดงั รูปที่ 5.4

108

I1 R1 R2 I3 I4 I1 R1 I2 R2
I2 E1 E2 I3
+ +
E1 E2 IT
E I4

E - E3 R3 E4 R4
E3 R3 E4 R4

- IT

(ก) รูปการตอ่ วงจร (ข) สญั ลกั ษณ์การต่อวงจร

รปู ท่ี 5.4 วงจรไฟฟ้าแบบผสม

จากรูปที่ 5.4 แสดงวงจรไฟฟ้าแบบผสม การต่อวงจรแบบนี้ทำให้มีเส้นทางของกระแสไหลผ่าน
ภาระเส้นทางเดียวเมื่อส่วนวงจรต่อแบบอนุกรมคือ IT = I1 = I2 และกระแสไหลผ่านภาระแยกไหลเมื่อส่วน
วงจรต่อแบบขนานคือ IT = I3 + I4 ค่าแรงดันตกคร่อมภาระแตกต่างกันเมื่อส่วนวงจรต่อแบบอนุกรม และ
คา่ แรงดนั ตกครอ่ มภาระเท่ากนั เมือ่ สว่ นวงจรตอ่ แบบขนานคอื E3 = E4 ส่วนสำคญั ของการตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบ
ผสม คือต้องการให้ท้งั กระแสและแรงดนั ในวงจรแตกตา่ งกัน

5.3 รปู แบบการตอ่ เซลล์ไฟฟา้

แบตเตอรี่หรือถ่านไฟฉายสร้างขึ้นมาจากเซลล์ไฟฟ้า (Electrical Cell) เกิดจากปฏิกิริยาเคมี
เซลล์ไฟฟ้าชนิดนี้จะให้กำเนิดแรงดันขึ้นมาต่ำ อาจไม่เพียงพอกับการนำไปใช้งาน จึงจำเป็น ต้องนำ
เซลล์ไฟฟ้ามาต่อร่วมกัน เพื่อเพิ่มแรงดัน หรือเพิ่มกระแส ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะการต่อวงจรเซลล์ไฟฟ้า
เซลล์ไฟฟ้าชนิดเซลลเ์ ดยี วและหลายเซลล์ท่ีสรา้ งมาใชง้ าน แสดงดังรูปท่ี 5.5

++
--

รปู รา่ ง สัญลกั ษณ์ รปู รา่ ง สัญลกั ษณ์

(ก) ชนดิ เซลลเ์ ดียว (ข) ชนดิ หลายเซลล์

รปู ที่ 5.5 เซลลไ์ ฟฟ้า

109

เซลล์ไฟฟ้าแตล่ ะเซลลส์ ามารถนำมาต่อรว่ มกนั ได้ การต่อใชง้ านข้นึ อยู่กบั ความต้องการของผู้ใช้งาน
ซึ่งการต่อเซลล์ไฟฟ้าที่แตกต่างกันมีผลต่อค่าแรงดัน และค่ากระแสที่เกิดขึ้นมีความแตกต่างกันไปด้วย การ
ต่อเซลล์ไฟฟ้าแบ่งออกได้เป็น 3 แบบ คือ ต่อเซลล์แบบอนุกรม (Series Cells) ต่อเซลล์แบบขนาน
(Parallel Cells) และตอ่ เซลลแ์ บบผสม (Compound Cells)

5.3.1 เซลล์ไฟฟา้ ตอ่ อนุกรม

การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรม เป็นการต่อเซลล์ไฟฟ้าแต่ละเซลล์แบบเรียงเป็นลำดับกันไป
อย่างต่อเน่อื งภายในวงจร ลักษณะการต่อดงั นี้ ปลายด้านลบของเซลล์ที่ 1 ตอ่ เขา้ กบั ปลายด้านบวกของเซลล์
ที่ 2 และปลายด้านลบของเซลล์ท่ี 2 ตอ่ เข้ากบั ปลายดา้ นบวกของเซลลท์ ี่ 3 ตอ่ เชน่ นี้เรอ่ื ยไปจนครบทุกเซลล์
ปลายด้านบวกของเซลล์ที่ 1 และปลายดา้ นลบของเซลลส์ ุดท้ายต่อจ่ายออกไปใช้งาน เซลลไ์ ฟฟ้าต่ออนุกรม
แสดงดงั รปู ที่ 5.6

E1 E2 E3 E4 E1 E2 E3 E4

1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V + -+ -+ -+ -
250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh
1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V
250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh

ET = 4.8 V, IT = 250 mAh ET = 4.8 V, IT = 250 mAh
+ -+ -

(ก) รูปการตอ่ วงจร (ข) สญั ลกั ษณ์การตอ่ วงจร

รูปที่ 5.6 เซลลไ์ ฟฟา้ ต่ออนุกรม
เซลล์ไฟฟา้ ตอ่ อนุกรม มีคณุ สมบตั ิดังน้ี
1. แรงดันรวมเพ่ิมขึน้ ตามจำนวนเซลล์ไฟฟา้ ที่ต่อเพ่ิมในวงจร เขยี นเปน็ สมการไดด้ ังน้ี

ET = E1 + E2 + E3 + E4 + .... + En .....(5-1)

110
2. คา่ กระแสที่จ่ายออกมาได้เท่ากับเซลล์ไฟฟ้าเพยี งเซลลเ์ ดยี ว เขียนเป็นสมการไดด้ ังนี้

IT = กระแส 1 เซลลข์ องวงจร .....(5-2)

เม่อื ET = แรงดันรวมของวงจร หนว่ ย V

E1, E2, E3, E4 = แรงดันของแตล่ ะเซลล์ หน่วย V

En = แรงดนั เซลล์สดุ ท้ายของวงจร หน่วย V

IT = กระแสจ่ายออกมาไดส้ ูงสุด หน่วย แอมแปร์-ชวั่ โมง (Ah)

ตัวอย่างที่ 5.1 แหล่งจ่ายแรงดันต่ออนุกรมตามรูปที่ 5.7 จงหาค่าแรงดันและกระแสที่เซลล์ไฟฟ้าสามารถ

จ่ายออกมาได้

E1 E2 E3 E4 E5

+ -+ -+ -+ -+ -

1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V
200 mAh 200 mAh 200 mAh 200 mAh 200 mAh

ET = ? V, IT = ? mAh

+-
รปู ที่ 5.7 เซลล์ไฟฟา้ ตอ่ อนกุ รม 5 เซลล์

วธิ ีทำ

หาแรงดันจาก สูตร ET = E1 + E2 + E3 + E4 + E5 = 6V
แทนค่า ET = 1.2 V + 1.2 V + 1.2 V + 1.2 V + 1.2 V ตอบ
IT = กระแส 1 เซลล์ของวงจร
หากระแสจาก สูตร IT = 200 mAh
แทนคา่

 แรงดนั ท่จี ่ายออกมา = 6 V

 กระแสท่จี า่ ยได้สงู สดุ = 200 mAh

111

5.3.2 เซลล์ไฟฟ้าต่อขนาน
การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบขนาน เป็นการต่อเซลล์ไฟฟ้าทุกเซลล์แบบคร่อมขนานเข้าด้วยกนั

ทั้งหมดในวงจร ลักษณะการต่อดังนี้ ปลายด้านบวกของเซลล์ไฟฟา้ ทุกเซลล์ตอ่ รวมกันไว้ทีจ่ ุดเดียวกนั จุดหนึ่ง
และปลายด้านลบของเซลล์ไฟฟ้าทกุ เซลลต์ ่อรวมกนั ไวท้ ี่จดุ เดียวกันอกี จดุ หน่ึง นำจดุ รวมของเซลลไ์ ฟฟา้ ทง้ั สอง
จุดจา่ ยออกไปใช้งาน เซลล์ไฟฟ้าต่อขนาน แสดงดังรปู ที่ 5.8

+ E2 E3 E4 +
ET = 1.2 V + E1 + E2 + E3 + E4
E1 1.2 V 1.2 V 1.2 V IT = 1 Ah - 1.2 V - 1.2 V - 1.2 V - 1.2 V
ET = 1.2 V 250 mAh 250 mAh 250 mAh
IT = 1 Ah 250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh

1.2 V -
250 mAh

-

(ก) รปู การต่อวงจร (ข) สญั ลักษณ์การตอ่ วงจร

รปู ท่ี 5.8 เซลลไ์ ฟฟ้าตอ่ ขนาน
เซลล์ไฟฟ้าตอ่ ขนาน มคี ณุ สมบตั ิดังนี้

1. ค่าแรงดันที่จ่ายออกมาได้เทา่ กบั แรงดนั เพยี งเซลล์เดยี ว เขยี นเปน็ สมการได้ดงั น้ี

ET = แรงดนั 1 เซลลข์ องวงจร .....(5-3)

2. กระแสรวมเพ่มิ ข้นึ ตามจำนวนเซลล์ไฟฟ้าทีต่ ่อเพิ่มในวงจร เขยี นเป็นสมการไดด้ งั นี้

IT = IC1 + IC2 + IC3 + IC4 + .... + ICn .....(5-4)

112

เมื่อ ET = แรงดันรวมของวงจร หนว่ ย V

IT = กระแสจ่ายออกมาได้สูงสุด หน่วย Ah

IC1, IC2, IC3, IC4 = กระแสจา่ ยออกมาได้ในแต่ละเซลล์ หน่วย Ah

ICn = กระแสจา่ ยออกมาไดใ้ นเซลล์สดุ ทา้ ย หนว่ ย Ah

ตวั อย่างที่ 5.2 แหล่งจา่ ยแรงดันต่อขนานตามรูปท่ี 5.9 จงหาค่าแรงดันและกระแสที่เซลลไ์ ฟฟ้าสามารถจ่าย

ออกมาได้

+

ET = ? V + E1 + E2 + E3 + E4 + E5
IT = ? mAh - 1.2 V - 1.2 V - 1.2 V - 1.2 V - 1.2 V

250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh

-

รปู ท่ี 5.9 เซลลไ์ ฟฟ้าตอ่ ขนาน 5 เซลล์

วิธที ำ

หาแรงดนั จาก สูตร ET = แรงดนั 1 เซลล์ของวงจร
แทนคา่ ET = 1.2 V

หากระแสจาก สูตร IT = IC1 + IC2 + IC3 + IC4 + IC5
แทนคา่ IT = 250 mAh + 250 mAh + 250 mAh + 250 mAh + 250 mAh
= 1,250 mAh = 1.25 Ah

 แรงดันทีจ่ ่ายออกมา = 1.2 V

 กระแสท่จี ่ายได้สงู สุด = 1.25 Ah ตอบ

5.3.3 เซลลไ์ ฟฟ้าต่อผสม

การต่อเซลล์ไฟฟา้ แบบผสม เป็นการต่อเซลลไ์ ฟฟา้ ที่มีอยู่แบบรวมกัน ทง้ั ตอ่ อนุกรมและ
ต่อขนาน เซลล์ไฟฟา้ บางสว่ นตอ่ อนกุ รมและบางสว่ นต่อขนาน ผสมรวมกันแบบไมต่ ายตวั เปลยี่ นแปลงได้
ตามความต้องการ หรอื ตามลกั ษณะวงจรที่กำหนดไว้ นำจุดเร่ิมตน้ ของการต่อผสมและจุดสุดท้ายของการต่อ

ผสมจา่ ยออกไปใชง้ าน เซลล์ไฟฟ้าต่อผสม แสดงดังรปู ที่ 5.10

E1 E2 E3 E4 113

1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V E1 E2 E3 E4
250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh
+ -+ -+ -+ -
E5 E6 E7 E8
1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V
1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V 250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh
250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh
E5 E6 E7 E8
ET = 4.8 V, IT = 500 mAh
+ -+ -+ -+ -
+-
1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V
250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh

ET = 4.8 V, IT = 500 mAh

+-

(ก) รปู การต่อวงจร (ข) สญั ลักษณ์การต่อวงจร

รปู ที่ 5.10 เซลลไ์ ฟฟา้ ต่อผสม
เซลล์ไฟฟ้าตอ่ ผสม มคี ุณสมบัตดิ ังน้ี
1. แรงดนั รวมเพิ่มขึ้นตามจำนวนเซลล์ไฟฟา้ ที่ตอ่ อนุกรมของชุดเดยี ว เขยี นเป็นสมการได้ดังนี้

ET = E1 + E2 + E3 + E4 + .... .....(5-5)
ET = E5 + E6 + E7 + E8 + ....
หรือ

2. ค่ากระแสที่จ่ายออกมา เท่ากับค่ากระแสเพียงเซลล์เดียวในวงจรเซลล์ไฟฟ้าต่ออนุกรมแต่ละชุด
คูณจำนวนชุดของเซลลไ์ ฟฟา้ ทต่ี ่อขนาน เขยี นเป็นสมการได้ดังน้ี

IT = กระแส 1 เซลล์ชุดต่ออนกุ รม  จำนวนชดุ เซลล์ท่ีต่อขนาน .....(5-6)

114

เมือ่ ET = แรงดันรวมของวงจร หน่วย V
E1, E2, E3, E4 = แรงดนั ของแต่ละเซลล์ที่ตอ่ อนกุ รมชดุ ที่ 1 หน่วย V
E5, E6, E7, E8 = แรงดันของแตล่ ะเซลล์ท่ีตอ่ อนกุ รมชดุ ท่ี 2 หนว่ ย V
IT = กระแสจา่ ยออกมาได้สงู สุด หนว่ ย Ah

ตวั อยา่ งที่ 5.3 แหลง่ จา่ ยแรงดันต่อผสมตามรูปที่ 5.11 จงหาค่าแรงดันและกระแสที่เซลล์ไฟฟ้าสามารถจ่าย

ออกมาได้

E1 E2 E3 E4 E5

+ -+ -+ -+ -+ -

1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V
250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh

E6 E7 E8 E9 E10

+ -+ -+ -+ -+ -

1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V 1.2 V
250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh 250 mAh

+ ET = ? V, IT = ? mAh -

รูปที่ 5.11 เซลล์ไฟฟ้าตอ่ ผสม 5 เซลล์

วธิ ีทำ

หาแรงดันจาก สูตร ET = E1 + E2 + E3 + E4 + E5 = 6V
แทนคา่ ET = 1.2 V + 1.2 V + 1.2 V + 1.2 V + 1.2 V

หากระแสจาก สตู ร IT = กระแส 1 เซลล์ชุดตอ่ อนุกรม  จำนวนชุดเซลลท์ ี่ต่อขนาน

แทนคา่ IT = 250 mAh  2 = 500 mAh

 แรงดันท่ีจ่ายออกมา = 6 V

 กระแสท่ีจ่ายได้สูงสดุ = 500 mAh ตอบ

5.4 วงจรไฟฟ้าแสงสว่าง

แสงสว่างเป็นสิ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ มีประโยชน์มากมายต่อการนำไปใช้งาน เช่น
ช่วยใหเ้ กดิ ความสว่าง ทำใหส้ ามารถมองเห็นสงิ่ ต่างๆ ทำให้เกดิ ความปลอดภัยต่อชวี ิตและทรัพย์สิน และช่วย
ในการทำงานทางอุตสาหกรรม เป็นตน้ แสงสว่างทีม่ ีใช้งานแบ่งได้ 2 ชนดิ คือ เกิดข้ึนเองตามธรรมชาติ เช่น
แสงจากดวงอาทิตย์ และแสงจากดวงดาว เปน็ ตน้ เกิดจากการประดิษฐข์ ึน้ มาของมนุษย์ เชน่ หลอดไฟฟ้า
(Lamp) และการอาร์คของโลหะ เปน็ ตน้

115

แสงสว่างจากหลอดไฟฟ้า เป็นสิ่งที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้นมาใช้งานอย่างยาวนาน ต่อเนื่องเรื่อยมา
เพราะดว้ ยความสำคญั และประโยชน์ของแสงสวา่ ง ทำใหป้ ัจจุบันมีหลอดไฟฟ้าถูกผลิตขน้ึ มาใช้งานมากมาย
หลายแบบ หลายชนิด และหลายประเภท ซึ่งกลา่ วโดยภาพรวมแลว้ หลอดไฟฟ้าแบง่ ออกไดเ้ ปน็ 2 ประเภท
ใหญๆ่ คือ หลอดไส้ (Incandescent Lamps) และหลอดปลอ่ ยประจุ (Discharge Lamps) แต่ละประเภท
ของหลอดไฟฟา้ มีความแตกต่างกันไป

5.4.1 หลอดไส้
หลอดไส้ เปน็ หลอดไฟฟา้ ทใ่ี ช้ไส้หลอดเปน็ ตัวเปลง่ แสงสว่างออกมา เมือ่ มกี ระแสไหลผ่านไส้

หลอด ทำให้ไส้หลอดเกดิ ความรอ้ นและเปล่งแสงออกมา หลอดไส้แบง่ ออกเป็น 2 ชนิด ดังนี้คอื หลอดไส้ทั่วไป
(Normal Incandescent Lamp) และหลอดทังสเตนฮาโลเจน (Tungsten Halogen Lamp) หลอดไส้
ทัว่ ไปและหลอดทงั สเตนฮาโลเจน แสดงดงั รปู ที่ 5.12

(ก) หลอดไส้ทว่ั ไป (ข) หลอดทังสเตนฮาโลเจน

รปู ที่ 5.12 หลอดไส้

จากรูปที่ 5.12 แสดงหลอดไส้ ทั้งหลอดไส้ทั่วไป และหลอดทังสเตนฮาโลเจน มีการต่อวงจรและ
การทำงานเหมอื นกัน คือเมื่อไส้หลอดมีกระแสไหลผ่าน จะเกิดความรอ้ นและเปล่งแสงสว่างออกมา ความ
ร้อนเพิ่มมากขึ้นแสงสว่างก็เพิ่มมากขึ้นตามไปด้วย ส่วนแตกต่างคือโครงสร้างภายในหลอด หลอดไส้ทั่วไป
ภายในบรรจุก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอน หรือไนโตรเจนไว้ ส่วนหลอดทังสเตนฮาโลเจนภายในบรรจุก๊าซ
แตกต่างกันไป เชน่ ไอโอดีน คลอรนี โบรมนี หรอื ฟลูออรีนไว้ โครงสร้างภายในหลอดไส้ แสดงดังรูปที่ 5.13

116

(ก) หลอดไส้ทั่วไป (ข) หลอดทงั สเตนฮาโลเจน

รูปท่ี 5.13 โครงสรา้ งภายในหลอดไส้
การตอ่ วงจรไฟฟา้ ของหลอดไส้ เป็นวงจรที่ต่อใชง้ านไดง้ า่ ย โดยเพยี งนำขั้วทงั้ สองของหลอดไส้ไป
ต่อรับแหล่งจ่ายแรงดันตามค่าที่เหมาะสมได้โดยตรง อาจต่อเพิ่มสวิตช์ตัดต่อวงจรเข้าไปช่วยควบคุมการ
ทำงานได้ตามต้องการ และการต่อวงจรไฟฟ้าให้หลอดทังสเตนฮาโลเจน ก็สามารถต่อวงจรได้ในลักษณะ
เดยี วกนั โดยการเปลี่ยนจากหลอดไสท้ ั่วไปมาใช้หลอดทังสเตนฮาโลเจนแทน ส่ิงสำคัญคือต้องจ่ายแรงดันที่
เหมาะสมให้หลอดทงั สเตนฮาโลเจน เพราะจะใช้งานกับแรงดนั ได้หลายค่า ข้อเสยี หลอดไส้ คือ เกิดความร้อน
สูง อายุใชง้ านสัน้ และส้ินเปลืองพลงั งานไฟฟา้ สงู การตอ่ วงจรไฟฟ้าใหห้ ลอดไส้ แสดงดงั รปู ที่ 5.14

(ก) หลอดไส้ท่ัวไป (ข) หลอดทังสเตนฮาโลเจน

รูปท่ี 5.14 วงจรไฟฟา้ ของหลอดไส้
5.4.2 หลอดปล่อยประจุ

หลอดปล่อยประจุ เป็นหลอดไฟฟ้าที่มีโครงสร้างของหลอดคล้ายกับหลอดไส้ คือมีไส้
หลอด มีกระเปาะแก้ว และมีก๊าซเฉื่อยบรรจุอยู่ภายใน แต่แตกต่างในส่วนของแสงที่ได้ออกมา โดยที่ไส้

117

หลอดไมไ่ ด้ทำหน้าท่เี ปลง่ แสงออกมาใชง้ านโดยตรง แต่ทำหนา้ ท่ีเป็นเพยี งตัว กระตนุ้ ก๊าซทอ่ี ยภู่ ายในหลอด
ใหป้ ลอ่ ยประจอุ อกมา ไปทำให้เกิดแสงขนึ้ มา หลอดปลอ่ ยประจุ สามารถแบง่ ออกเป็น 2 แบบ ดังนี้

➢ หลอดปล่อยประจุความดันต่ำ (Low Pressure Discharge Lamp) ได้แก่ หลอดฟลอู อเรส
เซนต์ (Fluorescent Lamp) หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ (Compact Fluorescent Lamp) และ
หลอดโซเดียมความดนั ไอต่ำ (Low Pressure Sodium Lamp)

➢ หลอดปล่อยประจุความดันสูง (High Pressure Discharge Lamp) ได้แก่ หลอดไอปรอท
(Mercury Vapor Lamp) หลอดโซเดียมความดันไอสูง (High Pressure Sodium Lamp) และหลอดเมตัล
ฮาไลด์ (Metal Halide Lamp)

หลอดทั้งสองแบบแบ่งออกเป็นชนิดย่อยๆ ได้หลายชนิด แต่ละชนิดมีโครงสร้างและการ
นำไปใช้งานท่ีแตกต่างกนั มรี ายละเอียดมากมาย ในบทน้จี ะกล่าวเพียงหลอดปล่อยประจุชนิดพ้ืนฐานที่นิยม
นำไปใช้งานภายในบ้านเรือนเทา่ นนั้ ได้แก่ หลอดฟลอู อเรสเซนต์ และหลอดคอมแพกตฟ์ ลูออเรสเซนต์

1. หลอดฟลอู อเรสเซนต์ หรอื หลอดเรอื งแสง เป็นหลอดไฟฟา้ ทเี่ ปล่ียนพลงั งานไฟฟา้ เปน็ แสงสว่าง
โดยท่ีแสงสวา่ งเกิดขึน้ มาจากการเรืองแสงของสารเรอื งแสงท่ีเคลอื บไว้ผิวด้านในของหลอด เปน็ หลอดไฟฟ้า
ทนี่ ยิ มใช้งานมาก เพราะประหยดั พลงั งานไฟฟ้ามากกว่า มอี ายกุ ารใช้งานยาวนานกว่าหลอดไส้ประมาณ 8
เท่า และให้แสงสว่างนวลตา การต่อวงจรทำงานหลอดฟลูออเรสเซนต์จะต้องใช้งานร่วมกับบัลลาสต์
(Ballast) และสตาร์ทเตอร์ (Starter) การต่อวงจรหลอดฟลอู อเรสเซนต์ จะต้องประกอบดว้ ยสว่ นประกอบ
ต่างๆ หลายส่วน มีรายละเอยี ดดังนี้

ก. หลอดฟลูออเรสเซนต์ มีรูปร่างลักษณะหลอดหลายรูปแบบ เช่น ทรงกระบอก วงกลม
และตัวยู เป็นต้น ภายในหลอดจะบรรจุด้วยก๊าซเฉื่อยประเภทอาร์กอน และมีไอปรอท กระจายอยู่ทั่ว
บริเวณ ภายในหลอดแก้วด้านในเคลือบด้วยสารเรืองแสง ฟอสเฟอร์ (Phosphor) ก๊าซที่บรรจุอยู่ภายใน
หลอดจะแตกตัวเป็นไอออน เมือ่ แรงดันทขี่ ้วั ไสห้ ลอดท้ังสองข้างมีคา่ สงู พอ ทำใหค้ วามต้านทานภายในหลอด
ลดต่ำลงอย่างรวดเร็ว เกิดกระแสไหลผ่านภายในหลอดแก้วไปกระทบไอปรอท ทำให้ไอปรอทเปล่งแสงอุล
ตราไวโอเลต (Ultraviolet) ที่มองไม่เห็นออกมา ไปกระทบกับสารเรืองแสงที่เคลือบผิวด้านในของ
หลอดแก้ว สารเรืองแสงจึงเปล่งแสงสว่างออกมาเป็นสีต่างๆ ตามคุณสมบัติของสารเรืองแสงที่ใช้เคลือบไว้
หลอดฟลอู อเรสเซนต์ แสดงดงั รปู ท่ี 5.15

118

(ก) รูปรา่ ง (ข) โครงสรา้ ง

รูปท่ี 5.15 หลอดฟลูออเรสเซนต์

ข. บลั ลาสต์ ทำหน้าทสี่ รา้ งแรงดนั ค่าสูงขนึ้ มาในขณะที่หลอดฟลอู อเรสเซนต์เรม่ิ ทำงาน เม่ือ
หลอดฟลอู อเรสเซนต์ทำงานแลว้ จะทำหน้าที่ลดแรงดันที่ตกคร่อมหลอดให้ต่ำลง และช่วยจำกัดกระแสไมใ่ ห้
ไหลผ่านหลอดมากเกินไปในขณะที่หลอดเปล่งแสงสว่างออกมา บัลลาสต์ที่ผลิตมาใช้งานแบ่งออกได้เป็น 2
ชนิด คือ ชนิดบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic ballast) และชนิดบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์
(Electronic Ballast) บลั ลาสต์ แสดงดังรปู ที่ 5.16

ค. สตาร์ทเตอร์ ทำหน้าท่ีเป็นสวิตช์ตัดต่อโดยอัตโนมัติ จะต่อวงจรในขณะหลอดฟลูออเรส
เซนต์ยังไม่เปล่งแสงสว่างออกมา และตัดวงจรออกเมื่อหลอดฟลูออเรสเซนต์เปล่งแสงสว่างออกมา
สตาร์ทเตอร์ที่ผลิตมาใช้งานแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ ชนิดสตาร์ทเตอร์ทำงานด้วยความร้อน (Thermal
Starter) และชนิดสตาร์ทเตอร์ทำงานด้วยวงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์ (Electronic Starter) สตาร์ทเตอร์ แสดงดัง
รูปท่ี 5.17

(ก) ชนิดแม่เหล็กไฟฟ้า (ข) ชนดิ อิเล็กทรอนกิ ส์ (ก) ชนดิ ใช้ความรอ้ น (ข) ชนิด

อเิ ล็กทรอนกิ ส์

รูปที่ 5.16 บัลลาสต์ รปู ท่ี 5.17 สตาร์ทเตอร์

119

การต่อวงจรไฟฟ้าของหลอดฟลูออเรสเซนต์ ทำได้โดยนำหลอดฟลูออเรสเซนต์ บัลลาสต์ และ
สตาร์ทเตอร์ มาประกอบเป็นวงจรให้ถูกต้อง ก็จะได้วงจรไฟฟ้าแสงสว่างหลอดฟลูออเรสเซนต์ตามต้องการ
แสดงดังรูปที่ 5.18

รปู ท่ี 5.18 วงจรไฟฟา้ แสงสวา่ งหลอดฟลูออเรสเซนต์
2. หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ เรยี กสน้ั ๆ วา่ หลอดคอมแพกต์ หรอื มกั เรียกว่าหลอดตะเกียบ
เป็นหลอดไฟฟ้าชนิดเรืองแสงที่มีขนาดเล็ก มีหลักการทำงานเช่นเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ ถูก
พฒั นาขนึ้ มาใชง้ านแทนหลอดไส้ เพราะสามารถประหยดั พลังงานไฟฟา้ ไดม้ ากกวา่ หลอดไส้ถงึ 4 เท่า มีอายุ
การใช้งานนานกว่าหลอดไส้ถึงประมาณ 4 – 12 เท่า (แล้วแต่รุ่นของหลอด) และเกิดความร้อนต่ำ หลอด
คอมแพกต์แบ่งออกได้เป็น 2 ชนดิ แยกตามการติดตัง้ บัลลาสต์ให้กับหลอด ดังนี้ หลอดคอมแพกต์ชนิดบัล
ลาสตภ์ ายนอก และหลอดคอมแพกต์ชนิดบัลลาสต์ภายใน

ก. หลอดคอมแพกต์ชนิดบัลลาสต์ภายนอก มักถูกเรียกว่า หลอดตะเกียบ หรือหลอด FL
เป็นหลอดชนิดท่ีมตี วั หลอดแยกออกต่างหากจากบัลลาสต์ ขวั้ หลอดเป็นชนิด 2 เขย้ี ว โดยมีสตาร์ทเตอร์ถูก
ติดตั้งไว้ที่ขั้วหลอด ส่วนบัลลาสต์ถูกแยกออกไปต่างหากอยู่ที่ฐานรับหลอด เวลาหลอดเสียสามารถเปล่ยี น
เฉพาะหลอดอย่างเดียว ลักษณะหลอดเปน็ แทง่ แก้วตรง 2 แท่ง ตอนปลายถูกเชื่อมเข้าด้วยกันเป็นรูปตัวยู
(U) คลา้ ยตะเกียบ หลอดคอมแพกต์ชนิดบลั ลาสต์ภายนอก แสดงดังรปู ท่ี 5.19 (ก)

120

(ก) ชนดิ บัลลาสตภ์ ายนอก (ข) ชนิดบัลลาสต์ภายใน

รปู ที่ 5.19 หลอดคอมแพกตฟ์ ลอู อเรสเซนต์

ข. หลอดคอมแพกต์ชนิดบัลลาสตภ์ ายใน มักเรียกว่า หลอด CFL เป็นหลอดท่ีพฒั นาขึ้นมา
ให้เกิดความสะดวกสบายในการใช้งานมากขึ้น โดยมีขนาดเล็กกะทัดรัดมากขึ้น และสร้างให้เกดิ ความพร้อม
ในการใช้งาน ด้วยการนำบัลลาสต์และสตาร์ทเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ ติดตั้งไว้ภายในที่บริเวณขั้วหลอด
ทัง้ ตัวหลอดและฐานข้วั หลอดถูกยดึ ติดกนั สมบรู ณพ์ รอ้ มใชง้ าน รปู ร่างลักษณะหลอดมีความหลากหลายมาก
ขึ้น เช่น รูปตัวยูชุดเดียว รูปตัวยูหลายชุด และรูปเกลียว เป็นต้น หลอดคอมแพกต์ชนิดบัลลาสต์ภายใน
แสดงดังรูปท่ี 5.19 (ข)

หลอดคอมแพกต์ชนิดบัลลาสต์ภายใน เป็นหลอดชนิดท่ีนิยมใช้งานอย่างแพร่หลาย เพราะด้วย
สะดวกสบายในการใช้งาน มีขนาดเล็กกะทัดรัด และช่วยในการประหยัดพลังงานได้มากขึ้น สามารถผลิต
รูปแบบหลอดทม่ี คี วามหลากหลาย โครงสร้างหลอดคอมแพกตช์ นดิ บลั ลาสตภ์ ายใน แสดงดังรปู ที่ 5.20

121

(ก) ส่วนประกอบภายในหลอดแก้ว (ข) โครงสร้างส่วนประกอบหลอด

รูปที่ 5.20 หลอดคอมแพกต์ชนิดบลั ลาสตภ์ ายใน

การต่อวงจรไฟฟ้าแสงสว่างของหลอดคอมแพกต์ชนิดบัลลาสต์ภายใน ทำไดเ้ ช่นเดียวกับวงจรไฟฟ้า
แสงสว่างของหลอดฟลอู อเรสเซนต์ แต่สะดวกมากขึ้น โดยนำหลอดคอมแพกต์ไปตอ่ แทนหลอดไส้ได้โดยตรง
วงจรไฟฟ้าแสงสว่างของหลอดคอมแพกต์ชนดิ บัลลาสต์ภายใน แสดงดังรปู ท่ี 5.21

รปู ท่ี 5.21 วงจรไฟฟา้ แสงสว่างของหลอดคอมแพกต์ชนิดบัลลาสต์ภายใน

5.5 บทสรปุ

วงจรไฟฟา้ เปน็ การนำอุปกรณไ์ ฟฟ้าหรือเคร่ืองใชไ้ ฟฟา้ ไปตอ่ ใช้งานกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าต่ออยู่ในรูป
วงจร สว่ นประกอบหลักของวงจรไฟฟา้ มี 3 ส่วน คือ แหล่งจ่ายไฟฟ้า ภาระ และสายต่อวงจร

ชนิดของวงจรไฟฟ้าในการต่อใช้งานต่อได้ 3 แบบ คือ วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม โดยการต่อภาระ
เรียงลำดับกันไป ทำให้วงจรมีกระแสผ่านภาระเท่ากันทุกตัว เกิดแรงดันตกคร่อมภาระแต่ละตัวไม่เท่ากัน
วงจรไฟฟ้าแบบขนาน โดยการตอ่ ภาระทุกตวั ในวงจรครอ่ มขนานกันไปทัง้ หมด มีแรงดนั ตกครอ่ มภาระทุกตัว
เทา่ กนั แต่กระแสไหลผ่านภาระแต่ละตัวไม่เท่ากนั และวงจรไฟฟา้ แบบผสม เปน็ การต่อวงจรรวมกันระหว่าง
วงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รมกบั วงจรไฟฟา้ แบบขนาน รูปแบบการตอ่ วงจรไฟฟ้าแบบผสมไมม่ ีมาตรฐานตายตัว

การต่อเซลล์ไฟฟ้า แบ่งได้ 3 วิธี คือ การต่อเซลล์แบบอนุกรม เป็นการต่อเซลล์ไฟฟ้าเรียงลำดบั
กันไป โดยนำขั้วไฟฟ้าต่างกนั ต่อเรียงกันไปเหลือขั้วเซลล์หัวท้ายใช้ต่อใช้งาน การต่อเซลล์แบบขนาน เป็น
การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าคร่อมขนานกันไป โดยนำขั้วเหมือนกันต่อรวมกนั เปน็ จุดเดยี วใชข้ ้วั บวกรวมและข้ัวลบรวม

122

ตอ่ ออกไปใช้งาน และการต่อเซลล์แบบผสมเป็นการตอ่ เซลล์ ไฟฟา้ รวมกนั ระหว่างการต่อเซลล์แบบอนุกรม
และการตอ่ เซลล์แบบขนาน

วงจรไฟฟ้าแสงสว่าง เป็นวงจรตอ่ หลอดไฟฟ้าไปใช้งาน เพอื่ ให้เปลง่ แสงสว่างออกมา การต่อวงจร
ตอ้ งตอ่ ให้ถกู ตอ้ งสมบรู ณ์ตามชนิดของหลอด หลอดไสส้ ามารถตอ่ หลอดเข้าแหล่งจ่ายไฟฟ้าไดโ้ ดยตรง สว่ น
หลอดฟลูออเรสเซนต์การต่อวงจรตอ้ งต่อเพิม่ ตวั บัลลาสต์และตัวสตารต์ เตอร์เข้าวงจรดว้ ย และหลอดคอม
แพกต์ถูกพฒั นาข้นึ มาใช้งานแทนหลอดไส้ ชว่ ยประหยัดพลงั งานไฟฟ้าไดม้ ากกว่า แต่ใช้งานไดส้ ะดวก
เช่นเดียวกับหลอดไส้

5. กิจกรรมการเรียนการสอน
5.1 การนำเขา้ สู่บทเรียน
1. จดั เตรียมเอกสารและส่อื การสอน พร้อมกับอธบิ ายวิธีการใหค้ ะแนน
2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรยี นของหน่วยที่ 5 เรอ่ื ง วงจรไฟฟ้าและเซลล์ไฟฟา้
3. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดหน่วยที่ 5 เรื่อง วงจรไฟฟ้าและเซลล์ไฟฟ้าแล้วให้นักศึกษา

สลับกนั ตรวจคำตอบ และใหค้ ะแนน
5.2 การเรียนรู้
1. เปิดหนังสือเรียนวิชา งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์เบื้องต้น หน่วยที่ 5 เรื่อง วงจรไฟฟ้าและ

เซลล์ไฟฟ้า
2. เปิดงานนำเสนอวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น หน่วยที่ 5 เรื่อง วงจรไฟฟ้าและ

เซลล์ไฟฟ้า
3. ตอบคำถาม ขอ้ สงสยั ของผ้เู รยี นระหวา่ งเรยี น

5.3 การสรุป
1. ทบทวนความเขา้ ใจและสรปุ เนื้อหารว่ มกับผเู้ รียนในหนว่ ยท่ี 5 เรอ่ื ง วงจรไฟฟา้ และเซลลไ์ ฟฟา้
2. ผ้เู รียนทำใบงานที่ 5.1,5.2 และแบบฝึกหัดบทที่ 5

5.4 การวัดและประเมนิ ผล
1. การเขียนวงจรไฟฟา้ แสงสว่าง

2. ใบปฏบิ ตั ิงานท่ี 5.1

3. ใบปฏิบตั ิงานที่ 5.2

4. แบบฝึกหัดบทท่ี 5

6. สื่อและแหลง่ การเรยี นรู้

6.1 สอื่ สงิ่ พมิ พ์
1.หนงั สือเรียนวิชา งานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์เบอ้ื งตน้ หน่วยท่ี 5 เรอ่ื ง วงจรไฟฟา้ และ

เซลลไ์ ฟฟ้า
2. ใบปฏิบตั ิงานท่ี 5.1

123

3. ใบปฏิบัตงิ านที่ 5.2
4. แบบฝึกหัดบทที่ 5
6.2 สอ่ื โสตทัศน์ (ถา้ มี)
1. งานนำเสนอวชิ า งานไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์เบื้องตน้ หน่วยท่ี 5 เรอ่ื ง วงจรไฟฟา้ และ
เซลลไ์ ฟฟ้า

7. การวัดและประเมินผล

7.1 ก่อนเรยี น
1. เขา้ เรียนตรงตอ่ เวลา
2. เตรยี มหนังสอื รายวชิ า งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกสเ์ บ้ืองต้น

7.2 ขณะเรยี น
1. ใหค้ วามสนใจและตั้งใจฟังผู้สอนอธิบาย
2. ใหค้ วามรว่ มมือในการทำกิจกรรมระหวา่ งการเรียนการสอน

7.3 หลังเรยี น
1. ใบปฏิบัติงานท่ี 5.1
2. ใบปฏบิ ตั งิ านที่ 5.2
3. แบบฝึกหัดบทท่ี 5

8. กิจกรรมเสนอแนะ/งานทม่ี อบหมาย
8.1 กิจกรรมเสนอแนะ

8.2 งานทีม่ อบหมาย

แบบฝึกหดั บทที่ 5

เรอื่ ง วงจรไฟฟา้ และเซลล์ไฟฟ้า

วัตถปุ ระสงค์ เพือ่ ประเมินความรเู้ ดมิ ของนกั ศึกษาเก่ยี วกับเรื่อง กฎของโอหม์ กำลงั ไฟฟา้ และ

พลังงานไฟฟา้ เขียนเครอื่ งหมายกากบาท (X) ลงในข้อท่ถี กู ตอ้ งที่สุด
1. การจะทราบวา่ อปุ กรณ์ไฟฟ้าในวงจรทำงานอยู่ ตอ้ งตรวจสอบที่ปริมาณไฟฟา้ ใด

ก. เกดิ ความต้านทานขึ้นในวงจร ข. มีกระแสไหลผ่านวงจร

124

ค. มแี รงดนั ตกคร่อมวงจร ง. ถกู ทุกขอ้

2. วงจรไฟฟา้ มีสว่ นประกอบหลักทจ่ี ำเป็นอะไรบ้าง

ก. แหลง่ จ่ายไฟฟา้ ภาระ สวิตช์ และสายไฟข. แหล่งจ่ายไฟฟ้า ภาระ ฟิวส์ และสายไฟ

ค. แหล่งจ่ายไฟฟ้า ภาระ และสายไฟ ง. แหล่งจ่ายไฟฟา้ ภาระ และสวติ ช์

3. ส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้าส่วนใดที่เมื่อทำงานจะเกิดกำลังไฟฟ้าขนึ้ มา

ก. สวิตช์ ข. สายไฟ

ค. หลอดไฟ ง. แหลง่ จา่ ยไฟฟา้

4. วงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รมมีคุณสมบัติในการทำงานเป็นอยา่ งไร

ก. มแี รงดันตกครอ่ มภาระทกุ ตวั เทา่ กัน ข. มกี ระแสไหลผ่านภาระทกุ ตวั เทา่ กนั

ค. มีความต้านทานท่ีภาระทุกตัวเทา่ กัน ง. มกี ำลังไฟฟ้าเกดิ ขึน้ ทภ่ี าระทกุ ตวั เทา่ กนั

5. วงจรไฟฟา้ แบบขนานมีคุณสมบตั ิในการทำงานเปน็ อยา่ งไร

ก. มแี รงดันตกคร่อมภาระทกุ ตวั เท่ากนั ข. มีกระแสไหลผา่ นภาระทกุ ตวั เท่ากัน

ค. มคี วามต้านทานท่ีภาระทกุ ตวั เท่ากัน ง. มกี ำลงั ไฟฟา้ เกดิ ขน้ึ ทภ่ี าระทุกตัวเทา่ กนั

6. การตอ่ เซลล์ไฟฟา้ แบบอนกุ รมเกิดผลอยา่ งไร

ก. กระแสรวมลดลงตามจำนวนเซลล์ทต่ี ่อ ข. แรงดนั รวมลดลงตามจำนวนเซลล์ท่ีตอ่

ค. กระแสรวมเพ่มิ ขึ้นตามจำนวนเซลลท์ ี่ตอ่ ง. แรงดนั รวมเพิ่มขน้ึ ตามจำนวนเซลล์ท่ีตอ่

7. การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบขนานเกดิ ผลอย่างไร

ก. กระแสรวมลดลงตามจำนวนเซลล์ทต่ี อ่ ข. แรงดันรวมลดลงตามจำนวนเซลล์ทตี่ อ่

ค. กระแสรวมเพิม่ ขนึ้ ตามจำนวนเซลล์ท่ีตอ่ ง. แรงดนั รวมเพม่ิ ขน้ึ ตามจำนวนเซลล์ที่ตอ่

8. หลอดไฟฟ้าที่แสงสว่างเกิดจากไส้หลอดโดยตรงคอื ชนดิ ใด

ก. หลอดไอปรอท ข. หลอดคอมแพกต์

ค. หลอดฟลูออเรสเซนต์ ง. หลอดทงั สเตนฮาโลเจน

9. สารฟอสเฟอรท์ ่ใี ช้เคลือบไว้ในหลอดไฟฟา้ ทำหนา้ ที่อะไร

ก. เรอื งแสงสวา่ งออกมา ข. เปลง่ แสงอลุ ตราไวโอเลต

ค. ชว่ ยในการแตกตัวของไอออน ง. ชว่ ยให้เกดิ กระแสไหลผ่านภายในหลอด

10. หลอดคอมแพกต์มคี ณุ สมบตั ิในการให้กำเนิดแสงเหมือนกบั หลอดชนิดใด

ก. หลอดฟลอู อเรสเซนต์ ข. หลอดเมตัลฮาไลด์

ค. หลอดไอปรอท ง. ถูกทกุ ขอ้

125

ใบปฏิบัติงาน เซลลไ์ ฟฟา้ อนุกรมและขนาน
5.1

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

1. ต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนกุ รมและแบบขนานได้
2. วดั หาค่าแรงดนั ที่เกิดข้ึนแต่ละสว่ นได้
3. มคี วามรอบคอบในการทำงาน

เครอ่ื งมือและอปุ กรณ์

1. ถา่ นไฟฉาย 1.5 V ขนาด AA 4 ก้อน
2. รางถา่ นชนิดก้อนเดียว 4 ชดุ
3. มัลตมิ ิเตอร์ชนดิ เข็มชี้
4. สายตอ่ วงจร 1 เครื่อง
1 ชุด

ลำดบั ข้ันการทดลอง

1. อ่านค่าแรงดันที่บอกค่าไว้ด้านข้างถ่านไฟฉายแต่ละก้อน บันทึกค่าลงในตารางที่ 5.1 ตามค่าท่ี
กำหนดไว้ในตาราง ในช่องแรงดันคา่ ปกติ

2. นำถ่านไฟฉายแตล่ ะก้อนใสล่ งรางถา่ น นำมาประกอบวงจรอนุกรมตามรปู ที่ 5.1

B1 B2 B3 B4 B1 B2 B3 B4

+- +- +- +-

+ -+ -

(ก) รปู วงจร (ข) สัญลักษณว์ งจร

รปู ที่ 5.1 ถ่านไฟฉายต่ออนกุ รม

126

3. วดั แรงดนั ตกคร่อมถ่านไฟฉายตามตำแหนง่ ที่กำหนดให้ในตารางท่ี 5.1 ทกุ ค่า บันทึกคา่ ลงในช่อง
แรงดนั วัดได้

ตารางท่ี 5.1 คา่ แรงดนั ถ่านไฟฉายต่ออนกุ รม

ถ่านไฟฉายกอ้ นท่ี แรงดันค่าปกติ (V) แรงดันวดั ได้ (V)
B1
B2
B3
B4

B1 + B2
B1 + B2 + B3
B1 + B2 + B3 + B4

4. ประกอบวงจรตามรปู ท่ี 5.2 ต่อถ่านไฟฉาย B1 เข้าวงจรกอ้ นเดยี ว

++

S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4

B1 B2 B3 B4 + B1 + B2 + B3 + B4
----

--

(ก) รปู วงจร (ข) สญั ลักษณ์วงจร

รปู ที่ 5.2 ถ่านไฟฉายต่อขนาน

127

5. อ่านค่าแรงดันท่บี อกค่าไวด้ ้านขา้ งถ่านไฟฉายแต่ละกอ้ น ตามค่าทก่ี ำหนดใหใ้ นตารางท่ี 5.2 บันทึก
ค่าไว้ในช่องแรงดันค่าปกติ

ตารางท่ี 5.2 คา่ แรงดันถ่านไฟฉายต่อขนาน

ถา่ นไฟฉายก้อนท่ี แรงดนั คา่ ปกติ (V) แรงดนั วัดได้ (V)
B1

B1 + B2
B1 + B2 + B3
B1 + B2 + B3 + B4

6. วัดแรงดันตกครอ่ มถ่านไฟฉายที่จุดจ่ายแรงดันออก +, – บันทึกค่าแรงดันท่ีวัดไดล้ งในตารางที่
5.2 ลงในแถว B1 ช่องแรงดันวัดได้

7. ต่อเพิ่มถ่านไฟฉาย B2, B3 และ B4 เข้าวงจรตามลำดับตามค่าที่กำหนดให้ในตารางที่ 5.2 วัด
และบันทึกค่าแรงดันตกคร่อมถ่านไฟฉายที่จุดจ่ายแรงดันออก +, – ลงในแถว B1 + B2, B1 + B2 + B3 และ
B1 + B2 + B3 + B4 ตามลำดบั ของชอ่ งแรงดันวดั ได้

สรปุ ผลการทดลอง

______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________

คำถามและการวิเคราะห์

1. แรงดันที่วัดได้ในตารางที่ 5.1 ถ่านไฟฉายต่ออนุกรม และในตารางที่ 5.2 ถ่านไฟฉายต่อขนาน
แตกตา่ งกันอย่างไร

128

______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________

ใบปฏบิ ัตงิ าน วงจรไฟฟา้ แสงสว่าง
5.2

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

1. ประกอบวงจรไฟฟ้าแสงสวา่ งได้
2. วัดแรงดนั และกระแสในวงจรขณะทำงานได้
3. มมี นุษยสมั พันธ์ท่ดี กี ับเพ่ือนร่วมงาน

เครอ่ื งมอื และอปุ กรณ์

1. ชดุ วงจรหลอดคอมแพกตช์ นดิ บัลลาสต์ภายใน (ปล๊กั , สวิตช์, 1 ชุด
ชดุ ฐานหลอด, หลอดคอมแพกต์)
1 ชุด
2. ชดุ วงจรหลอดฟลอู อเรสเซนต์ 20 W (บลั ลาสต์, สตารท์ เตอร์, 1 มว้ น
ชุดฐานหลอด, หลอดฟลูออเรสเซนต)์
1 เคร่ือง
3. เทปพันสายไฟ 1 ชดุ
4. มัลติมเิ ตอร์ชนดิ เขม็ ช้ี
5. สายตอ่ วงจร

ลำดบั ขนั้ การทดลอง

1. แบ่งนักเรียนออกเปน็ กลมุ่ กลมุ่ ละ 3 คน
2. ประกอบวงจรหลอดคอมแพกตต์ ามรปู ท่ี 5.3 ยังไมจ่ ่ายแรงดนั ให้วงจร

129

220 V

รปู ที่ 5.3 วงจรหลอดคอมแพกต์
3. ให้เพื่อนในกลุ่มช่วยตรวจสอบการต่อวงจรที่ถูกต้อง และรอยต่อสายไฟมีการปิดด้วยเทปพัน
สายไฟเรยี บร้อยปลอดภยั อกี ครั้ง
4. นำปลก๊ั ไฟไปเสียบเข้าแหล่งจ่ายแรงดนั ไฟสลับ 220 V ต่อสวิตช์ (ON) จ่ายไฟให้วงจรหลอดคอม
แพกต์ เกดิ ผลเช่นไร (หลอดไฟติดหรอื ไม่) .............................................................
5. ถ้าหลอดคอมแพกต์ไม่ติดสว่าง ใหต้ ดั สวิตช์ (OFF) ดงึ ปลก๊ั ไฟออกจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับ
ตรวจสอบการต่อวงจรใหม่อีกครั้งจนถูกต้อง ทดลองการทำงานอีกคร้ัง หรือจนกว่าหลอดคอมแพกต์จะติด
สวา่ งขึน้
6. ประกอบวงจรหลอดฟลอู อเรสเซนตต์ ามรปู ที่ 5.4 ยังไมจ่ ่ายแรงดนั ใหว้ งจร

220 V

รูปที่ 5.4 วงจรหลอดฟลอู อเรสเซนต์
7. ให้เพื่อนในกลุ่มช่วยตรวจสอบการต่อวงจรที่ถูกต้อง และรอยต่อสายไฟมีการปิดด้วยเทปพัน
สายไฟเรยี บร้อยปลอดภัยอกี ครัง้
8. นำปล๊กั ไฟไปเสียบเข้าแหล่งจา่ ยแรงดนั ไฟสลับ 220 V ต่อสวิตช์ (ON) จ่ายไฟให้วงจรหลอด
ฟลูออเรสเซนต์ เกดิ ผลเช่นไร (หลอดไฟตดิ หรือไม่) .......................................................
9. ถ้าหลอดฟลูออเรสเซนต์ไม่ติดสว่าง ให้ตัดสวิตช์ (OFF) ดึงปลั๊กไฟออกจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟ
สลบั ตรวจสอบการต่อวงจรใหมอ่ กี ครง้ั จนถกู ตอ้ ง ทดลองการทำงานอกี คร้งั

130

10. เมื่อหลอดฟลูออเรสเซนต์ติดสวา่ ง ทดลองถอดสตาร์ทเตอร์ออกจากวงจร ผลที่เกิดเป็นเช่นไร
(หลอดไฟติดหรอื ดับ) ............................................................................................

11. ตัดสวิตช์ (OFF) งดจ่ายแรงดนั ไฟสลับ 220 V ใหว้ งจรหลอดฟลูออเรสเซนต์ และต่อสวิตช์ (ON)
จ่ายไฟให้วงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์ใหม่อีกครั้ง โดยไม่ใส่สตาร์ทเตอร์ ผลที่เกิดเป็นเช่นไร (หลอดไฟติด
หรือดบั ) ..................... เปน็ เพราะเหตใุ ด ...........................................
..............................................................................................................................................

สรุปผลการทดลอง

______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________

คำถามและการวิเคราะห์

1. ความยากง่ายในการประกอบวงจรไฟฟ้าแสงสว่างของหลอดไฟฟ้าทัง้ 2 ชนดิ แตกต่างกนั อย่างไร

______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________

9. การบูรณาการกบั หลกั ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพียง
9.1 ความมีเหตุผล
1. จัดเตรยี มวัสดุ - อุปกรณ์และสื่อการสอนท่ีใช้ในการเรียนการสอน ให้เหมาะสมกบั กิจกรรมและ

จำนวนผู้เรยี น
9.2 ความพอประมาณ
1. เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้นและเป็นส่วนช่วยให้ปฏิบัติได้ถูกต้อง ทำให้กิจกรรมดำเนินบรรลุ

วัตถุประสงค์
2. เพ่ือให้งานออกมาสำเรจ็ ตามเป้าหมายท่ีกำหนด

131

9.3 การมีภูมคิ มุ้ กันในตวั ท่ดี ี
1. วางแผนการทำงานรว่ มกันภายในกลมุ่ ดว้ ยความรอบคอบ
2. ระมัดระวังการใชอ้ ุปกรณ์ไมใ่ หเ้ กดิ อนั ตรายและความเสียหาย
3. จัดเก็บอุปกรณใ์ ห้เป็นระเบยี บหลงั การใช้งาน

9.4 เงอื่ นไขความรู้
1. นกั เรียนมีความรู้เกีย่ วกบั ระบบความปลอดภยั

9.5 เงอื่ นไขคุณธรรม
1. เป็นผู้มคี วามอดทนในการทำงานรว่ มกบั ผู้อนื่
2. เป็นผู้มคี วามรับผิดชอบงานท่ไี ดร้ ับมอบหมาย
3. เปน็ ผู้มีน้ำใจ เอ้ือเฟอ้ื
4. การทำงานเป็นทมี
5. เปน็ ผมู้ ีความเพียรและใฝ่รู้

10. เอกสารอา้ งอิง/บรรณานุกรม
พนั ธ์ศักด์ิ พุฒิมานิตพงศ์ และคณะ. งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ สเ์ บื้องต้น. กรงุ เทพฯ : สำนกั พิมพ์ศนู ย์
ส่งเสรมิ อาชวี ะ
ประพันธ์ พิพัฒนสขุ และคณะ. ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบือ้ งต้น. นนทบุรี : สำนักพิมพ์ศนู ยส์ ่งเสริม
อาชวี ะ

11. บนั ทกึ หลงั การจัดการเรียนรู้ รหสั วชิ า สัปดาห์ที่
รายวิชา สาขาวิชา
แผนการจดั การเรยี นรูท้ ี่ ระดับชั้น กลุม่
11.1 ผลการจัดการเรยี นรู้

11.2 ผลสัมฤทธิ์ทางการเรยี นของนักเรยี น/นักศกึ ษา

นักเรียนสอบ มคี ะแนนสอบแต่ละหนว่ ยการเรียน

คะแนนสงู กวา่ ร้อยละ 60 ขนึ้ ไป จำนวน คน
คน
คะแนนตำ่ กวา่ รอ้ ยละ 60 ลงไป จำนวน

11.3 ปัญหาและอปุ สรรค

11.4 แนวทางแกไ้ ข 132
11.5 ข้อเสนอแนะ
ลงชื่อ
(นางสาวธารวมิ ล วงศโ์ อษฐ์)
ผู้สอน

132

แผนการจัดการเรียนรูม้ ุ่งเนน้ สมรรถนะ หนว่ ยท่ี 6

ชอ่ื วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ สอนสัปดาหท์ ี่ 8

เบอ้ื งตน้

รหัสวชิ า 20100-1005 จำนวน 2 หน่วยกติ

หลกั สตู ร ประกาศนียบัตรวิชาชีพ พุทธศักราช 2563

(ปวช.)

ชือ่ หนว่ ย มอเตอรแ์ ละการควบคุมเบื้องตน้ จำนวน 4 ชว่ั โมง/สปั ดาห์

1. สาระสำคญั

มอเตอร์คือเครื่องกลไฟฟ้าที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกลในรูปของการหมุน

เคล่อื นท่ี นำไปใช้งานรว่ มกบั อปุ กรณ์ไฟฟา้ เคร่อื งมอื ไฟฟา้ และเคร่ืองใชไ้ ฟฟา้ มากประมาณ 80 – 90 %

แม่เหล็กเป็นโลหะทีส่ ามารถดูดโลหะจำพวกเหลก็ ใหเ้ กาะติดแน่น แม่เหลก็ มี 2 ขว้ั คอื ขั้วเหนอื ( N )

และขั้วใต้ ( S ) รอบแท่งแม่เหล็กจะมีเส้นแรงแม่เหล็กเกิดขึ้นเคลื่อนที่จากขั้วเหนือไปขั้วใต้ ขั้วแม่เหล็ก

ตา่ งกนั จะดดู กนั ข้ัวแม่เหลก็ เหมอื นกนั จะผลกั กนั

2. จุดประสงค์การเรยี นรู้
2.1 ด้านพทุ ธพิ ิสัย
1. บอกคุณลกั ษณะของแม่เหล็กถาวรได้
2. บอกคุณสมบัติของแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ ได้
3. อธิบายสว่ นประกอบของมอเตอรไ์ ฟฟ้าเบอื้ งตน้ ได้
4. อธิบายหลักการทำงานของมอเตอรไ์ ฟฟา้ ได้
5. บอกชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้าได้
2.2 ดา้ นทักษะพสิ ยั
1. มีทกั ษะในการทำงานของมอเตอรไ์ ฟฟ้า
2. วเิ คราะห์การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้
2.3 ด้านจิตพสิ ยั
1. เพือ่ ใหม้ ีเจตคติที่ดีต่อการเตรยี มความพร้อมดา้ นการเตรียม วสั ดุ อปุ กรณ์ และการปฏิบตั งิ าน

อยา่ งถูกต้อง สำเร็จภายในเวลาทีก่ ำหนด มีเหตุและผลตามหลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพียง
2. เตรียมความพร้อมดา้ น วสั ดุ อุปกรณ์สอดคล้องกบั งานได้อย่างถกู ตอ้ ง
3. มีความรับผดิ ชอบ ปฏิบัตงิ านไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ งในเร่อื งมอเตอรแ์ ละการควบคมุ เบือ้ งตน้ สำเรจ็

ภายใน เวลาทีก่ ำหนดอย่างมีเหตุและผลตามหลักปรชั ญาเศรษฐกิจพอเพยี ง

3. สาระการเรียนรู้
1. แมเ่ หล็กถาวร

133

2. แมเ่ หล็กไฟฟ้า
3. มอเตอรไ์ ฟฟ้าเบือ้ งตน้
4. การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า
5. ชนดิ ของมอเตอรไ์ ฟฟ้า
6. การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าเบ้อื งตน้
7. บทสรปุ

4.เน้ือหาสาระการสอน/การเรียนรู้
• ดา้ นความรู้(ทฤษฎ)ี

6.1 แม่เหล็กถาวร

แม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet) เป็นโลหะชนิดหนึ่งที่มีความสามารถดึงดูดโลหะจำพวก
เหล็กได้ แสดงสภาวะเป็นแม่เหล็กตลอดเวลา ในแม่เหล็กหนึ่งแท่งมีขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้ว คือ ขั้วเหนือ (North
Pole) หรอื ข้วั N และขัว้ ใต้ (South Pole) หรือ ข้ัว S เกิดขน้ึ ทป่ี ลายแต่ละด้านของแทง่ แมเ่ หล็ก เม่ือนำมา
หอ้ ยแขวนดว้ ยเชือก แท่งแม่เหลก็ สามารถหมนุ ไดอ้ ย่างอิสระ แตจ่ ะช้ไี ปในทิศทางเดมิ ตลอดเวลา โดยชี้ไปใน
แนวสนามแม่เหล็กโลก โดยขวั้ แม่เหล็กถาวรขั้วเหนอื (N) จะช้ไี ปทางขวั้ โลกเหนือ (N) และขั้วแม่เหล็กถาวร
ขวั้ ใต้ (S) จะชไ้ี ปทางขว้ั โลกใต้ (S) แมเ่ หล็กถาวรท่ีผลติ มาใช้งานมรี ูปร่างแตกต่างกนั ไปมากมาย ตามความ
ตอ้ งการในการใชง้ าน ลกั ษณะสนามแมเ่ หล็กโลก และรปู รา่ งแม่เหล็กถาวรแบบตา่ งๆ แสดงดงั รูปท่ี 6.1

SN

SN

(ก) สนามแม่เหลก็ โลก (ข) แม่เหล็กถาวรแบบตา่ งๆ

รปู ที่ 6.1 สนามแม่เหล็กโลกและแม่เหล็กถาวร

134

แท่งแม่เหล็กถาวรแต่ละแท่งจะเกิดสนามแม่เหล็ก (Magnetic Field) แผ่ออกรอบตัวเอง
สนามแม่เหล็กมีความเขม้ สงู บริเวณตอนปลายข้ัวแทง่ แม่เหลก็ ทง้ั สอง ความเขม้ สนามแม่เหล็กจะค่อยๆ ลด
นอ้ ยลงในบรเิ วณถดั เขา้ มาดา้ นใน และไม่มสี นามแมเ่ หล็กเลยในส่วนตอนกลางแทง่ แมเ่ หลก็ สนามแมเ่ หล็กมี
การว่ิงเคลอื่ นที่ ประสานกันระหวา่ งขั้วแม่เหล็กทงั้ สอง โดยวิง่ เคลอ่ื นที่จากขวั้ เหนอื (N) ไปยังขัว้ ใต้ (S) การ
วิ่งเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็ก (Magnetic Line of Force) ขึ้นมารอบแท่ง
แม่เหลก็ การทดสอบความเขม้ ของสนามแมเ่ หลก็ ทำไดโ้ ดยโรยผงเหลก็ ให้รอบแท่งแมเ่ หลก็ ถาวร จะเกดิ เส้น
แรงแม่เหล็กรอบแท่งแม่เหล็ก การเกิดสนามแม่เหล็กจากผงเหล็ก และการเคลื่อนที่ของเส้นแรงแม่เหลก็
แสดงดงั รูปที่ 6.2

(ก) การเกดิ สนามแม่เหล็กจากผงเหลก็ (ข) สนามแม่เหลก็ ในรปู เสน้ แรงแมเ่ หล็ก

รปู ที่ 6.2 สนามแมเ่ หลก็ และเสน้ แรงแมเ่ หลก็

สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S) มีคุณสมบัติตรงข้ามกัน โดยมีเส้นแรง
แม่เหล็กขั้วเหนือ (N) วิ่งเคลื่อนที่ออก ส่วนเส้นแรงแม่เหล็กขั้วใต้ (S) วิ่งเคลื่อนที่เข้า ทำให้ขั้วแม่เหล็กที่
ต่างกันเกิดการดูดกัน และขั้วแม่เหล็กท่ีเหมือนกันเกิดการผลักกัน คุณสมบัติดังกล่าวเหมือนกับคุณสมบัติ
ของประจุไฟฟ้า นำคุณสมบัตินี้ไปใชป้ ระโยชน์ในการผลิตมอเตอร์ไฟฟ้าได้ การดูดกันและการผลักกันของ
ขวั้ แมเ่ หล็กถาวร แสดงดังรูปท่ี 6.3

135

(ก) ข้ัวแม่เหลก็ ต่างกันดูดกนั (ข) ข้ัวแม่เหล็กเหมือนกันผลักกนั

รูปที่ 6.3 การดูดกนั และผลักกนั ของข้ัวแมเ่ หลก็ ถาวร
เส้นแรงแม่เหลก็ เกดิ ขน้ึ ทขี่ ้วั แม่เหลก็ ถาวรสองแทง่ ไม่มีการตัดกัน แต่จะเกิดการดูดกนั หรือผลักกัน
เท่านั้น ในกรณีที่แท่งแม่เหล็กถาวรสองแท่งเกิดการผลักกัน จะทำให้เกิดจุดสะเทิน (Neutral Point) ข้ึน
ระหว่างแท่งแม่เหล็กทั้งสอง จุดสะเทินนี้เป็นจุดที่เส้นแรงแม่เหล็กหักล้างกันหมดไป ไม่มีความเข้มของ
สนามแมเ่ หลก็ ในบรเิ วณน้ี คอื มีความเขม้ เป็นศนู ย์
ปริมาณเส้นแรงแม่เหล็กเคลื่อนที่จากขั้วหนึ่งของแท่งแม่เหล็ก ไปยังอีกขั้วหนึ่งเรียกว่า ฟลักซ์
แม่เหล็ก (Magnetic Flux) วัดค่าออกมาไดเ้ ป็นหน่วย เวเบอร์ (Weber ; Wb) ในบริเวณที่มีฟลักซ์แม่เหล็ก
หนาแนน่ มาก เปน็ บรเิ วณทส่ี นามแม่เหลก็ มีค่ามาก
ความหนาแนน่ ฟลักซ์แมเ่ หลก็ (Magnetic Flux Density) หรอื คา่ ความเขม้ สนามแม่เหล็ก มคี า่ เทา่ กับ
จำนวนเส้นแรงแม่เหล็กต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ ที่เส้นแรงแม่เหล็กพุง่ ผ่านในแนวตัง้ ฉากที่ตำแหน่งใดตำแหนง่
หนงึ่ มีหน่วยเปน็ เวเบอร์ตอ่ ตารางเมตร (Wb/m2) หรือเทสลา (Tesla ; T)

6.2 แม่เหล็กไฟฟ้า

นักวิทยาศาสตรช์ าวสวีเดนชือ่ ฮันซ์ คริสเตียน เออร์สเตด (Hans Christian Oersted) ได้ค้นพบ
ความสัมพันธ์อย่างหนึ่งโดยบังเอญิ ขณะที่เขาทำการทดลองปล่อยกระแสผ่านเข้าไปในเส้นลวดตัวนำเส้น
หนง่ึ และมีเขม็ ทิศวางอยู่ใกล้ๆ กับเส้นลวดท่ีมีกระแสไหลผา่ น เข็มทิศเกิดการบา่ ยเบนไปจากแนวเดิม เออร์
สเตดทดลองกลับทิศทางการไหลของกระแส เข็มทศิ กเ็ กิดการบา่ ยเบนไปอกี เช่นกนั โดยมที ิศทางตรงข้ามกับ
ครงั้ แรก

เออร์สเตดสรุปผลการทดลองในครั้งนี้ไว้ว่า “เมื่อมีกระแสไหลผ่านเส้นลวดตัวนำ จะเกิดเส้นแรง
แม่เหล็กขึ้นมารอบเส้นลวดตัวนำนั้น” ลักษณะเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นรอบเส้นลวดตัวนำ เกิดขึ้นเป็น

136
ลักษณะวงกลมลอ้ มรอบเสน้ ลวดตวั นำ ในแนวตัง้ ฉากกบั เส้นลวดตวั นำ ลกั ษณะการเกิดเส้นแรงแมเ่ หล็กรอบ
เสน้ ลวดตวั นำ แสดงดงั รปู ที่ 6.4

-+

รปู ที่ 6.4 การเกดิ เส้นแรงแมเ่ หลก็ ขนึ้ รอบเสน้ ลวดตัวนำ
การหาทิศทางการเกิดเส้นแรงแม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กรอบเส้นลวดตัวนำ ทำได้โดยใช้กฎมือ
ขวา กล่าวไว้ดังนี้ “ใช้มือขวากำรอบเส้นลวดตัวนำ โดยให้นิ้วหัวแม่มือชี้ขนานไปกับเส้นลวดตัวนำ
นิ้วหัวแม่มือจะแสดงทิศทางการเคลื่อนทีข่ องกระแสนิยม (กระแสไหลจากขั้วบวกไปหาขั้วลบ) นิ้วทัง้ 4 ท่ี
กำรอบเส้นลวดตัวนำ จะชีท้ ิศทางการเกิดเส้นแรงแมเ่ หล็ก และสนาม แมเ่ หลก็ รอบเสน้ ลวดตัวนำน้ัน” (ถา้
ใช้กระแสอิเล็กตรอน ไหลจากขั้วลบไปหาขั้วบวกให้ใช้มือซ้ายแทน) การหาเส้นแรงแม่เหล็กรอบ
เส้นลวดตวั นำและทิศทางการเกดิ แสดงดังรูปท่ี 6.5

-

+

กระแสไหลเข้า

+ กระแสไหลออก
(ข) ภาพตัดขวางการเกิดเส้นแรงแม่เหลก็
(ก) การหาทิศทางการเกิดเสน้ แรงแม่เหลก็
รอบเส้นลวดตวั นำ รอบเส้นลวดตัวนำ ใช้กระแสนยิ ม

รูปที่ 6.5 การหาเส้นแรงแม่เหลก็ รอบเส้นลวดตัวนำและทศิ ทางการเกิด

137

ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้น สามารถเปลี่ยนแปลงไปตามส่วนประกอบต่างๆ ที่ใช้
งาน ดงั นี้

1. จำนวนรอบของการพันขดลวดตัวนำ พันรอบน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย พันรอบมาก
สนามแม่เหลก็ เกดิ มาก

2. ปริมาณกระแสที่ไหลผ่านขดลวดตัวนำ กระแสไหลน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย กระแสไหลมาก
สนามแมเ่ หลก็ เกิดมาก

3. ชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนรองรับขดลวดตัวนำ มีผลต่อความเข้มของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้น
แตกต่างกัน ใช้แกนอากาศให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กนอ้ ย ใช้แกนที่ทำมาจากสารเฟอร์โรแมกเนตกิ
(Ferromagnetic) ให้ความเข้มของสนามแม่เหลก็ มาก เช่น เหล็ก เฟอร์ไรต์ และโคบอลต์ เปน็ ต้น เพราะ
สารเฟอร์โรแมกเนติก เมื่อมีการชักนำอำนาจแม่เหล็กให้ จะสามารถให้กำเนิดอำนาจแม่เหล็กข้ึนในตัวเองได้
เป็นการช่วยเสริมอำนาจแม่เหล็กในขดลวดตัวนำ ความเข้มสนามแมเ่ หล็กเกิดจากวัสดุที่ใช้ทำแกน แสดงดัง
รปู ท่ี 6.6

N SN S

(ก) แกนอากาศสนามแม่เหล็กเกดิ นอ้ ย (ข) แกนเฟอรโ์ รแมกเนติกสนามแม่เหล็กเกิดมาก

รปู ท่ี 6.6 ความเข้มสนามแม่เหล็กเกิดจากวัสดุทใ่ี ชท้ ำแกน

4. ขนาดของแกนรองรับขดลวดตัวนำที่นำมาใช้งาน แกนมีขนาดเล็กให้กำเนิดสนาม แม่เหล็ก
ข้ึนมานอ้ ย แกนมขี นาดใหญ่ให้กำเนดิ สนามแม่เหล็กเกิดข้นึ มามาก

6.3 มอเตอร์ไฟฟา้ เบอ้ื งต้น

มอเตอร์ไฟฟ้า (Electric Motor) คือ เครื่องกลไฟฟ้า (Electromechanical) ที่ทำหน้าที่เปลี่ยน
พลังงานไฟฟ้า (Electric Energy) ให้เป็นพลังงานกล (Mechanical Energy) ในรูปของการหมุนเคลื่อนท่ี
มปี ระโยชน์ในการนำไปใชง้ านไดอ้ ย่างกว้างขวางทั้งในงานอุตสาหกรรม และตามที่อยู่อาศัย ถกู นำไปใช้งาน

138
ร่วมกับอุปกรณ์ไฟฟ้า เครื่องจักรกล เครื่องมือและเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ มากมาย ถึงประมาณ 80 – 90 %
ลกั ษณะมอเตอร์ไฟฟา้ แบบตา่ งๆ แสดงดงั รปู ที่ 6.7

รปู ท่ี 6.7 มอเตอร์ไฟฟา้ แบบต่างๆ
มอเตอร์ไฟฟ้า มีส่วนประกอบหลักที่สำคัญ 2 ส่วน คือ ส่วนอยู่กับที่ (Stator) และส่วนหมุน
เคลื่อนท่ี (Rotor) หรืออาจเรียกวา่ อารเ์ มเจอร์ (Armature)

1. ส่วนอยกู่ ับที่ เป็นส่วนท่ีถกู ยดึ ตดิ ตายตวั อย่กู ับที่ ประกอบดว้ ยตัวถงั โลหะ (Frame) ชุดแม่เหล็ก
ถาวร (Permanent Magnet) หรืออาจใช้เป็นชุดแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnet) ก็ได้มีขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้ว
คือ ขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S) ทำหน้าที่ใหก้ ำเนิดสนามแมเ่ หล็กออกมา วิ่งเคล่ือนที่จากขั้วเหนือ (N) ไป
ขั้วใต้ (S) และชุดแปรงถ่าน (Brush) ใช้เป็นจุดจ่ายแรงดันให้ส่วนหมุนเคลื่อนที่ โครงสร้างส่วนอยู่กับที่ของ
มอเตอร์ไฟฟ้า แสดงดงั รูปท่ี 6.8

2. สว่ นหมุนเคล่ือนท่ี หรอื อารเ์ มเจอร์ เป็นส่วนที่หมนุ เคลื่อนทีภ่ ายในมอเตอร์ เมอื่ จ่ายแรงดนั เข้ามา
ประกอบด้วยขดลวด (Coil) เปน็ ลวดอาบน้ำยา พนั ไวเ้ ป็นขดๆ จัดเรยี งไวโ้ ดยรอบในอารเ์ มเจอร์ ทำหน้าที่ให้
กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมาเป็นจังหวะ มีแกนเหล็ก (Iron Core) แผ่นบางวางซ้อนกนั เป็นฐานรองรบั
ขดลวด และช่วยเพิ่มเส้นแรงแม่เหล็กจากแม่เหล็กไฟฟ้าของส่วนเคลื่อนที่ ให้มีความเข้มสนามแม่เหล็กเพ่ิม
มากขึ้น และมีคอมมิวเตเตอร์ (Commutator) เป็นปลายขั้วต่อขดลวดเคลื่อนที่ทำหน้าทีเ่ ชื่อมตอ่ แรงดันที่
จ่ายเข้ามาจากแปรงถ่าน เพื่อจ่ายไปยังขดลวดเคลื่อนที่ทำให้กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมา เกิด
แรงผลกั ดนั ของสนามแม่เหลก็ สง่ ผลให้มอเตอร์หมุน สว่ นหมุนเคล่อื นท่ขี องมอเตอร์ไฟฟ้า แสดงดงั รปู ที่ 6.8

139

(ก) มอเตอรไ์ ฟฟ้า (ข) ด้านหน้า (ค) ด้านหลงั

รปู ท่ี 6.8 โครงสร้างสว่ นประกอบหลักของมอเตอรไ์ ฟฟา้

มอเตอร์ไฟฟ้าที่ผลิตมาใช้งานมีชุดแม่เหล็กอยู่กับที่ใช้ในการทำงาน 2 แบบ คือ แบบใช้แม่เหล็ก
ถาวร นิยมใช้งานกับมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก และแบบใช้แม่เหล็กไฟฟ้า นิยมใช้งานกับมอเตอร์ไฟฟ้าขนาด
ใหญ่ เพราะมีความสะดวกต่อการผลิต การนำไปใช้งาน และการบำรุงรักษา โดยเปลี่ยนจากการใช้แท่ง
แม่เหล็กถาวร มาเป็นขดลวดพันไว้เป็นขดๆ วางไว้โดยรอบแทนที่แม่เหล็กถาวร แม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิด
อำนาจแม่เหล็กเมื่อมีแรงดันจ่ายให้มอเตอร์ไฟฟ้า โครงสร้างส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้
แม่เหลก็ ไฟฟา้ แสดงดังรูปท่ี 6.9

รปู ที่ 6.9 โครงสรา้ งส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟา้ ท่ีใช้แม่เหล็กไฟฟ้า
6.4 การทำงานของมอเตอร์ไฟฟา้

การทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนเคลื่อนที่ จะต้องอาศัยสนามแม่เหล็กในการทำงาน 2 ชุด คือ
สนามแมเ่ หล็กถาวร และสนามแมเ่ หล็กไฟฟา้ โดยทำให้เกิดการผลักดนั กนั ของสนามแมเ่ หล็กทง้ั สอง ส่งผลให้
เกิดการหมนุ เคลื่อนที่ของส่วนเคลื่อนท่ี ทิศทางการหมนุ ของสว่ นเคล่ือนทข่ี ้ึนอยู่กับทิศทางการเคลื่อนท่ีของ

140

เสน้ แรงแม่เหลก็ และขว้ั แม่เหล็กท่ีเกิดขน้ึ ของสนามแม่เหล็กทั้ง 2 ชุด การหมนุ เคล่ือนทีข่ องขดลวดตัวนำใน
มอเตอร์ไฟฟ้า แสดงดังรปู ที่ 6.10

+
+

(ก) ทศิ ทางหมนุ เคล่อื นทขี่ องขดลวดตัวนำ (ข) ทิศทางหมนุ เคลือ่ นท่ขี องขดลวดตวั นำหาค่า
ดว้ ย กฎมือซา้ ยของเฟลมมิ่ง

รูปที่ 6.10 การหมุนเคลอื่ นท่ขี องมอเตอร์ไฟฟ้า
จากรูปที่ 6.10 แสดงการหมุนเคลื่อนที่ของมอเตอร์ไฟฟ้า รูปที่ 6.10 (ก) แสดงทิศทางการหมุน
เคล่อื นทีข่ องขดลวดตัวนำในอารเ์ มเจอร์ ขดลวดตัวนำถกู แสดงดว้ ยรูปหน้าตัดวงกลม วงกลมซ้ายมือแสดง
ด้วยกากบาท (+) เป็นทิศทางกระแสนิยมเคลื่อนที่เข้าขดลวดตัวนำ วงกลมขวามือแสดงด้วยจุดกลม (•)
เป็นทิศทางกระแสนิยมเคลื่อนที่ออกจากขดลวดตัวนำ ทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กหมุนรอบเส้นลวดตัวนำ
ของวงกลมด้านซ้ายมือในทิศทางตามเข็มนาฬิกา และเกิดเส้นแรงแม่เหล็กหมุนรอบเส้นลวดตัวนำของ
วงกลมดา้ นขวามือ ในทศิ ทางทวนเข็มนาฬิกา ทำใหเ้ กดิ แรงผลักดันกนั ของเส้นแรงแมเ่ หล็กถาวร กับเส้น
แรงแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ มผี ลทำใหส้ ว่ นอาร์เมเจอรห์ มุนเคลอื่ นที่ไปในทศิ ทางตามเขม็ นาฬิกา
สว่ นรปู ท่ี 6.10 (ข) แสดงทศิ ทางการหมุนเคล่ือนท่ีของขดลวดตัวนำในอาร์เมเจอร์ หาด้วยกฎมือซ้าย
ของเฟลมม่งิ (Fleming’s Left Hand Rule) กลา่ วไว้ดงั น้ี “ให้กางนิ้วหวั แม่มอื นว้ิ ช้ี และนวิ้ กลาง ของมือ
ซ้ายออก โดยให้นิ้วทั้งสามตั้งฉากซึ่งกันและกัน นิ้วหัวแม่มือจะชี้ไปในทิศทางการหมุนเคลื่อนที่ของ
เส้นลวดตัวนำ นิ้วชี้ให้ชี้ไปในทิศทางการเคลื่อนที่ของเส้นแรงแมเ่ หล็กถาวร จากขั้วเหนือ (N) ไปขั้วใต้ (S)
และนว้ิ กลางให้ชไี้ ปในทิศทางการไหลของกระแสนิยม” จะได้อาร์เมเจอร์หมุนเคลอื่ นทไี่ ปในทศิ ทางตามเข็ม
นาฬกิ า น่ันคอื การหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า

141

6.5 ชนิดของมอเตอรไ์ ฟฟา้

มอเตอร์ไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นมาใช้งาน แบ่งตามการจ่ายไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายแรงดันที่จ่ายให้มอเตอร์
ไฟฟ้าทำงาน แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Motor) และมอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสสลบั (AC Motor) มอเตอรไ์ ฟฟ้าแต่ละชนิดมีความแตกตา่ งกนั ในส่วนของแรงดนั ท่จี ่ายให้ตัวมอเตอร์
และส่วนประกอบของโครงสร้าง ส่งผลให้ระบบการจ่ายไฟฟา้ เพ่อื ทำให้มอเตอรท์ ำงานแตกตา่ งกนั แต่หลกั การ
ทำงานยังคงเหมอื นกัน คอื ทำการเปล่ียนพลังงานไฟฟา้ เปน็ พลงั งานกล

6.5.1 มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นมอเตอร์ไฟฟา้ ที่ทำงานด้วยแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่ มีข้ัว
แรงดันจา่ ยออกมาคงที่ตายตัวไม่เปลยี่ นแปลง โครงสรา้ งประกอบดว้ ยชุดแมเ่ หล็ก 2 ชุด คอื ชุดแมเ่ หล็กอยู่กับ
ที่ ผลิตขึ้นได้จากแม่เหล็กถาวร หรือแม่เหล็กไฟฟ้าก็ได้ และชุดแม่เหล็กเคลื่อนที่ ผลิตขึ้นได้จาก
แม่เหล็กไฟฟ้า โดยมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่จ่ายให้ทำงาน หลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสตรง แสดงดงั รปู ที่ 6.11

S NS N

II

+ -+ -

(ก) ขณะขดลวดสีเหลอื งอยู่ซ้ายมือ (ข) ขณะขดลวดสเี หลอื งอย่ขู วามอื

รูปที่ 6.11 หลกั การทำงานเบอื้ งต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

จากรูปท่ี 6.11 แสดงหลกั การทำงานเบอ้ื งต้นของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง รูปท่ี 6.11 (ก) เมือ่ จ่าย
แรงดนั ไฟตรงให้ขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านสีเหลืองเปน็ บวก (+) ดา้ นสฟี ้าเปน็ ลบ (–) ทำให้ขดลวดอาร์เมเจอร์เกิด
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า ผลักดันกับสนามแม่เหล็กถาวร จากการใช้กฎมือซ้ายของเฟลมมิ่งหาทิศทางการ

142

เคล่ือนท่ี พบว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านซ้ายสีเหลืองหมนุ เคล่ือนที่ข้ึนด้านบน และขดลวดอารเ์ มเจอร์ด้านขวาสี
ฟ้าหมนุ เคลอ่ื นท่ลี งดา้ นลา่ ง เกิดการหมุนของขดลวดอาร์เมเจอร์ในทศิ ทางตามเข็มนาฬกิ า

ส่วนรูปที่ 6.11 (ข) แม้ว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ถูกหมุนเคลื่อนท่ีสลับตำแหน่ง มีการจ่ายแรงดันไฟ
ตรงให้ด้านสีเหลืองเป็นลบ (–) ด้านสีฟ้าเป็นบวก (+) เมื่อใช้กฎมือซ้ายของเฟลมมิ่งหาทิศทางการเคลื่อนท่ี
พบวา่ ขดลวดอาร์เมเจอรด์ ้านซา้ ยสีฟ้าหมุนเคลือ่ นท่ีขึน้ ด้านบน และขดลวดอารเ์ มเจอรด์ า้ นขวาสีเหลืองหมุน
เคลอื่ นท่ลี งดา้ นลา่ งเช่นเดมิ ขดลวดอาร์เมเจอรห์ มุนในทศิ ทางตามเข็มนาฬกิ าอย่างต่อเน่อื งตลอดเวลา ส่งผล
ให้มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงหมนุ ทำงานในทิศทางตามเขม็ นาฬิกา

6.5.2 มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสสลบั

มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสสลับ เป็นมอเตอรไ์ ฟฟ้าทีท่ ำงานด้วยแหลง่ จ่ายแรงดนั ไฟสลับไม่คงท่ี
มีขั้วแรงดันจ่ายออกมาไม่คงที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา โครงสร้างประกอบด้วยชุดแม่เหลก็ 2 ชุด คือ ชุด
แมเ่ หลก็ อยูก่ ับท่ี ผลติ ขึน้ ไดจ้ ากแม่เหลก็ ถาวร หรอื แมเ่ หล็กไฟฟ้ากไ็ ด้ และชดุ แม่เหล็กเคล่ือนท่ี ผลิตข้ึนได้
จากแม่เหล็กไฟฟา้ โดยมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับไม่คงท่ีจ่ายให้ทำงาน การทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟา้
กระแสสลับ แสดงดงั รูปที่ 6.12

S N SN

+- -+ I

I

(ก) ขณะขดลวดสีเหลืองอยูซ่ ้ายมอื (ข) ขณะขดลวดสเี หลอื งอยู่ขวามือ

รปู ท่ี 6.12 หลกั การทำงานเบือ้ งต้นของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลับ

จากรูปที่ 6.12 แสดงหลักการทำงานเบ้ืองตน้ ของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสสลับ รูปที่ 6.12 (ก) เม่ือ
จ่ายแรงดนั ไฟสลับให้สลิปริงผ่านไปขดลวดอารเ์ มเจอร์ด้านสีเหลืองเปน็ บวก (+) ด้านสีฟา้ เป็นลบ (–) ทำให้