แผนการจัดการเรียนรู้วิชา ฟิสิกส์

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ใบงานท่ี 1.2

เรอ่ื ง แรงกระทำตอ่ ลวดตัวนำท่มี ีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่านและอยใู่ นสนามแมเ่ หล็ก

คำชี้แจง : ให้นกั เรียนตอบคำถามตอ่ ไปนี้
ลวดตวั นำตรงยำว 50 เซนติเมตร มกี ระแสไฟฟ้ำผ่ำน 2 แอมแปร์ วำงอยู่ในสนำมแม่เหล็กสม่ำเสมอ
ขนำด 0.40 เทสลำ ดงั ภำพ จงหำขนำดและทศิ ทำงของแรงแม่เหลก็ ทก่ี ระทำตอ่ ลวดตวั นำตรงน้ี

51

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ เฉลย
แผนฯ ที่ 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

ใบงานท่ี 1.2

เรือ่ ง แรงกระทำตอ่ ลวดตัวนำทีม่ ีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและอยูใ่ นสนามแม่เหล็ก

คำชี้แจง : ให้นกั เรยี นตอบคำถามตอ่ ไปนี้

ลวดตวั นำตรงยำว 50 เซนตเิ มตร มกี ระแสไฟฟ้ำผ่ำน 2 แอมแปร์ วำงอยู่ในสนำมแม่เหล็กสม่ำเสมอ
ขนำด 0.40 เทสลำ ดงั ภำพ จงหำขนำดและทศิ ทำงของแรงแม่เหลก็ ทก่ี ระทำตอ่ ลวดตวั นำตรงน้ี

วิธีทำ จำก = ℓ โดยท่ี = 90∘ เน่อื งจำกสนำมแมเ่ หลก็ มที ศิ ตงั้ ฉำกกบั ลวดตวั นำตรง
จงึ ได้ = (2.0 )(0.50 m)(0.40 T) 9 0∘ = 0.40 N
ส่วนทศิ ทำงหำไดจ้ ำกกฎมอื ขวำสำหรบั กำรคูณแบบเวกเตอร์ โดยแรงแม่เหลก็ บนลวดตวั นำตรง

จะมที ศิ เดยี วกบั ℓ⃑ × ⃑⃑

จำกภำพ ⃑ℓ มที ศิ เอยี งทำมุม 30 เหนือแนวระดบั ในระนำบหน้ำกระดำษ สว่ น ⃑⃑ มที ศิ พุ่งเขำ้ ตงั้

ฉำกกบั ระนำบหน้ำกระดำษ ⃑ℓ × ⃑⃑ มที ศิ พุง่ ขน้ึ ตงั้ ฉำกกบั ลวดตวั นำตรง จงึ เอยี งทำมุม 30 กบั แนวดง่ิ

วดั ทวนเขม็ นำฬกิ ำ ดงั ภำพ ⃑

30 ℓ⃑

30

⃑⃑

แรงแม่เหลก็ ท่กี ระทำต่อลวดตวั นำตรงน้ีจงึ มขี นำด 0.40 นิวตนั ทศิ ทำงทำมุม 30 กบั แนวดงิ่
วดั ทวนเขม็ นำฬกิ ำ

52

หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

9. ความเหน็ ของผู้บรหิ ารสถานศึกษาหรอื ผ้ทู ไ่ี ดร้ ับมอบหมาย

ขอ้ เสนอแนะ

ลงช่อื .................................
( นายนยิ ม รักพรม )

ผอู้ ำนวยการโรงเรยี นอำนาจเจริญ

10. บนั ทกึ ผลหลงั การสอน

 ดา้ นความรู้

 ดา้ นสมรรถนะสำคัญของผูเ้ รยี น

 ด้านคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์

 ดา้ นความสามารถทางวิทยาศาสตร์

 ดา้ นอืน่ ๆ (พฤติกรรมเดน่ หรือพฤติกรรมที่มีปญั หาของนักเรยี นเปน็ รายบคุ คล (ถ้ามี))

 ปญั หา/อปุ สรรค
 แนวทางการแกไ้ ข

53

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

แผนการจัดการเรยี นรู้ท่ี 4

แรงระหว่างลวดตวั นำ 2 เสน้ ท่ีขนานกนั และมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น

เวลา 2 ช่ัวโมง

1. ผลการเรยี นรู้

อธิบาย และคำนวณแรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออนุภาคท่ีมปี ระจุไฟฟ้าเคล่ือนที่ในสนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็ก
ที่กระทำต่อเส้นลวดที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านและวางในสนามแม่เหล็ก รัศมีความโค้งของการเคลื่อนที่เมื่อประจุ
เคล่ือนที่ตง้ั ฉากกบั สนามแมเ่ หล็ก รวมท้งั อธบิ ายแรงระหว่างเสน้ ลวดตวั นำคู่ขนานทีม่ กี ระแสไฟฟ้าผ่านได้

2. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้

1. อธิบายแรงระหว่างลวดตัวนำ 2 เส้น ทวี่ างขนานกนั และมกี ระแสไหลผ่านในทิศเดียวกนั ได้ (K)
2. อธบิ ายแรงระหวา่ งลวดตวั นำ 2 เสน้ ทีว่ างขนานกัน และมกี ระแสไหลผ่านในทศิ ตรงกันขา้ มได้ (K)
3. สืบค้น และวิเคราะห์ แรงระหว่างลวดตัวนำ 2 เส้น ที่ขนานกันและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้อย่าง

ถกู ตอ้ ง (P)
4. ความเป็นคนช่างสังเกต ช่างคิด ช่างสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ันในการเสาะแสวงหาความรู้ ( A)

3. สาระการเรียนรู้

สาระการเรียนรู้เพม่ิ เต่มิ สาระการเรยี นรูท้ อ้ งถ่นิ

- อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่เข้าไปใน พิจารณาตามหลกั สูตรของสถานศึกษา

สนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงกระทำต่ออนุภาคนั้น

คำนวณไดจ้ ากสมการ = sin

- ลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านและอยู่ใน

สนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงกระทำต่อลวดตัวนำ

นั้น โดยทิศทางของแรงหาได้จากกฎมือขวา

และคำนวณขนาดของแรงได้จากสมการ

= sin

- เมื่อวางเส้นลวดสองเส้นขนานกันและมี

กระแสไฟฟ้าผ่านทั้งสองเส้น จะเกิดแรงกระทำ

ระหว่างลวดตวั นำทง้ั สอง

54

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

4. สาระสำคัญ/ความคดิ รวบยอด

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดตัวนำสองเส้นที่ขนานกัน จะเกิดแรงกระทำระหว่างลวดตัวนำทั้งสอง
โดยทิศทางของแรงจะขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านลวดตัวนำทั้งสอง กล่าวได้ว่า เมื่อ
กระแสไฟฟา้ ทไ่ี หลในลวดตวั นำมีทิศทางเดียวกนั จะเกิดแรงดึงดูดซงึ่ กนั และกัน

5. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและคุณลักษณะอนั พึงประสงค์

สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอนั พงึ ประสงค์

1. ความสามารถในการสอ่ื สาร 1. มวี นิ ยั รับผดิ ชอบ

2. ความสามารถในการคดิ 2. ใฝเ่ รียนรู้

1) ทกั ษะการสงั เกต 3. ซือ่ สตั ย์ สจุ ริต

2) ทักษะการสือ่ สาร 4. ม่งุ มัน่ ในการทำงาน

3) ทักษะการวิเคราะห์

4) ทักษะการทำงานร่วมกนั

5) ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป

3. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ติ

6. กจิ กรรมการเรยี นรู้

 แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธสี อน/เทคนิค : วธิ กี ารสอนแบบบรรยาย (Lecture Method)

ชั่วโมงท่ี 1-2

ขัน้ นำ

การเตรยี มการบรรยาย
1. ครอู าจนำสื่อวีดิทัศน์เพื่อใช้ทบทวนและเปน็ เคร่ืองช่วยในการเรียนการสอน เรื่อง แรงกระทำต่อลวด
ตัวนำทมี่ ีกระแสไหลผ่านและอยใู่ นสนามแมเ่ หล็ก เช่น
- https://www.youtube.com/watch?v=zpLmWw2wIgI
2. ครถู ามคำถาม Key Question วา่ ลวดตวั นำ 2 เส้น ทมี่ ีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นและวางขนานกัน จะมี
แรงใดกระทำต่อลวดหรือไม่ อย่างไร นักเรียนร่วมกันตอบคำถามและแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับ
คำตอบของคำถาม เพื่อเชื่อมโยงไปสู่การเรียนรู้เร่ือง แรงระหว่างลวดตัวนำ 2 เส้นที่ขนานกันและมี
กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

55

หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

ขัน้ สอน

การบรรยาย
1. ครูนำเขา้ สหู่ วั ข้อน้ีโดยให้นักเรยี นพจิ ารณาลวดตวั นำตรง 2 เส้นท่ีขนานกนั และมีกระแสไฟฟ้าผ่าน โดย
แยกพจิ ารณาเป็น 2 กรณี ดังน้ี
• กรณีท่กี ระแสไฟฟ้าในลวดตวั นำท้ังสองมที ิศเดียวกนั
• กรณที ี่กระแสไฟฟา้ ในลวดตวั นำท้ังสองมที ิศตรงกันข้าม
2. ครอู าจตัง้ คำถามให้นกั เรียนคดิ ว่า ถำ้ ลวดตวั นำทงั้ สองยำว เทำ่ กนั อยหู่ ่ำงกนั เป็นระยะ d และ
กระแสไฟฟ้ำท่ผี ่ำนลวดเสน้ ท่ี 1 และลวดเสน้ ท่ี 2 มคี ่ำเป็น I1และ I2 ตำมลำดบั แรงกระทำ
ระหว่ำงลวดตัวนำตรง 2 เส้น ท่ีมีกระแสไฟฟ้ำผ่ำนในทิศทำงเดียวกันกับทิศตรงกันข้ำม
เหมอื นหรอื แตกต่ำงกนั หรอื ไม่ อยำ่ งไร
3. ครูใช้ภาพแรงระหว่างลวดตวั นำ 2 เสน้ ท่ีขนานกนั ในหนังสอื เรยี นเพ่ือประกอบการอธิบาย ดังน้ี
• กรณีท่กี ระแสไฟฟ้าในลวดตวั นำท้ังสองมีทิศเดียวกนั

นกั เรยี นพจิ ำรณำทล่ี วดเสน้ ท่ี 2 สนำมแม่เหลก็ ทร่ี ะยะห่ำง d จำกลวดเสน้ ท่ี 1 มขี นำด
เป็น B1ทิศตัง้ ฉำกกับลวดเส้นท่ี 2 (ทิศพุ่งออกจำกระนำบหน้ำกระดำษ) เน่ืองจำก
สนำมแม่เหล็กท่จี ุดต่ำงๆ บนลวดเสน้ ท่ี 2 มคี ่ำเท่ำกนั (เพรำะอยู่ห่ำงจำกลวดเสน้ ท่ี 1
เท่ำกัน) จึงเกิดแรงแม่เหล็กท่ีมีขนำดเป็น F1 = I2 B1 กระทำต่อลวดเส้นท่ี 2 โดยแรง
กระทำน้มี ที ศิ ตงั้ ฉำกกบั ลวดเสน้ ท่ี 2 พุง่ เขำ้ หำลวดเสน้ ท่ี 1 ดงั ภำพ (ก)

นกั เรยี นพจิ ำรณำทล่ี วดเสน้ ท่ี 1 สนำมแม่เหลก็ ท่รี ะยะห่ำง d จำกลวดเสน้ ท่ี 2 มขี นำด
เป็น B2 ทิศตัง้ ฉำกกับลวดเส้นท่ี 1 (ทิศพุ่งออกจำกระนำบหน้ำกระดำษ) เน่ืองจำก
สนำมแม่เหล็กท่จี ุดต่ำงๆ บนลวดเส้นท่ี 1 มคี ่ำเท่ำกนั (เพรำะอยู่ห่ำงจำกลวดเสน้ ท่ี 2
เท่ำกนั ) จึงเกิดแรงแม่เหล็กท่ีมีขนำดเป็น F2 = I1 B2 กระทำต่อลวดเส้นท่ี 1 โดยแรง
กระทำน้มี ที ศิ ตงั้ ฉำกกบั ลวดเสน้ ท่ี 1 พงุ่ เขำ้ หำลวดเสน้ ท่ี 2 ดงั ภำพ (ข)

ครูอธิบำยสรุปว่ำ แรงกระทำระหว่ำงลวดตวั นำตรงสองเส้นท่วี ำงตวั ขนำนกนั และมี
กระแสไฟฟ้ำผ่ำนในทศิ ทำงเดยี วกนั จงึ เป็นแรงดึงดดู ดงั ภำพ (ค)

56

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

• กรณีที่กระแสไฟฟ้าในลวดตวั นำท้ังสองมีทิศตรงกันข้าม

ครอู ธบิ ำยตอ่ วำ่ ถำ้ กระแสไฟฟ้ำในลวดตวั นำทงั้ สองมที ศิ ตรงกนั ขำ้ ม จำกกำรพจิ ำรณำ
ในทำนองเดยี วกนั จะพบว่ำ แรงกระทำระหวำ่ งลวดตวั นำทงั้ สองจะเป็นแรงผลกั ดงั ภำพ
4. นักเรียนและครูอภิปรำยร่วมกันจนได้ข้อสรุปว่ำ แรงกระทำระหว่ำงลวดตัวนำทัง้ สอง
(F2 = I2 B1 และ F2 = I1 B2) มขี นำดเทำ่ กนั แรงกระทำระหว่ำงลวดตวั นำตรงทว่ี ำงตวั ขนำน
กนั และมกี ระแสไฟฟ้ำผ่ำนจงึ เป็นแรงต่ำงร่วม คอื มขี นำดเท่ำกนั และมที ศิ ตรงกนั ขำ้ ม โดยจะ
เป็นแรงดงึ ดูด ถ้ำกระแสไฟฟ้ำไหลในทศิ เดยี วกนั แต่จะเป็นแรงผลกั ถ้ำกระแสไฟฟ้ำไหลใน
ทศิ ตรงขำ้ ม
5. ครูให้ความรู้เกี่ยวกับแรงกระทำระหว่างลวดตัวนำตรงสองเส้นที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน นำไปใช้
นิยามหน่วยของกระแสไฟฟา้ ในระบบเอสไอ โดยกำหนดว่า กระแสไฟฟ้าคงตัวค่าเดียวกันท่ีไหลผ่าน
ลวดตัวนำเส้นเล็ก ๆ 2 เส้นซึ่งยาวมากและวางตัวขนานกันโดยอยู่ห่างกัน 1 เมตร ในสุญญากาศ
แล้วทำให้เกิดแรงกระทำระหว่างลวดตัวนำทั้งสอง (คิดต่อหน่วยความยาว) เท่ากับ 210−7 N/m
มคี า่ เทา่ กบั 1 แอมแปร์

ข้นั สรุป

1. นักเรียนจับคู่กับเพื่อนในชั้นเรียน ตามความสมัครใจของนักเรียน จากนั้นร่วมกันทำใบงานที่ 1 .3
เรอ่ื ง แรงระหวา่ งลวดตัวนำ 2 เสน้ ทขี่ นานกนั และมกี ระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

2. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คู่ ออกมาเฉลยใบงาน โดยครูให้นักเรียนร่วมกันพิจารณาว่าคำตอบใด
ถกู ตอ้ ง จากนน้ั ครเู ฉลยคำตอบที่ถูกตอ้ งใหน้ กั เรยี น

3. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเนื้อหาที่ได้ศึกษาผ่านมาแล้วว่ามีส่วนไหนที่ยังไม่เข้าใจ แล้วให้
ความรู้เพิ่มเติมในส่วนนั้น โดยที่ครูอาจจะใช้ PowerPoint เรื่อง แรงระหว่างลวดตัวนำ 2 เส้นท่ี
ขนานกันและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน มาชว่ ยในการอธิบาย

4. ครูมอบหมายให้นักเรียนฝึกทำแบบฝึกหัด Topic Question เรื่อง แรงระหว่างลวดตัวนำ 2 เส้นท่ี
ขนานกนั และมีกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น จากหนงั สอื เรียนฯ ลงในสมดุ ประจำตวั และศกึ ษาเน้อื หา เรือ่ ง
แรงกระทำต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็ก ซึ่งจะเรียนในคาบต่อไปมา
ลว่ งหนา้

57

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ขนั้ ประเมนิ

1. ประเมินความรู้เกี่ยวกับเรื่อง แรงระหว่างลวดตัวนำ 2 เส้นที่ขนานกันและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
โดยสงั เกตพฤตกิ รรมการตอบคำถาม การทำแบบฝึกหัด ใบงาน และการสรปุ สาระสำคญั

2. ประเมนิ ทกั ษะและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จากโดยสงั เกตพฤตกิ รรมการทำงานกลมุ่ การปฏบิ ตั ิ
กิจกรรม และการนำความร้ทู ่ีได้ไปใชป้ ระโยชน์

3. ประเมินคณุ ลักษณะอันพึงประสงคโ์ ดยสงั เกตพฤติกรรมจากการสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม
การอภปิ ราย และการทำแบบฝึกหดั

7. การวัดและประเมินผล

รายการวดั วิธีวดั เคร่อื งมือ เกณฑ์การประเมนิ

7.1 การประเมินระหว่าง - รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์
- รอ้ ยละ 60 ผา่ นเกณฑ์
การจดั กจิ กรรม - ตรวจใบงานท่ี 1.3 - ใบงานที่ 1.3 - ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์

1) แรงระหว่างลวด - ตรวจแบบฝกึ หัด - ตรวจแบบฝกึ หัด - ระดบั คณุ ภาพ 2
ผา่ นเกณฑ์
ตวั นำ 2 เสน้ ท่ขี นาน - ตรวจ Topic - Topic Question
- ระดับคณุ ภาพ 2
กนั และมีกระแสไฟฟา้ Question ผา่ นเกณฑ์

ไหลผ่าน - ระดับคณุ ภาพ 2
ผ่านเกณฑ์
2) การปฏิบตั ิการ - ประเมนิ - แบบประเมนิ
- ระดับคุณภาพ 2
การปฏบิ ัตกิ าร การปฏบิ ตั กิ าร ผา่ นเกณฑ์

3) พฤติกรรม - สังเกตพฤตกิ รรม - แบบสังเกต

การทำงาน การทำงาน พฤตกิ รรม

รายบคุ คล รายบุคคล การทำงานรายบคุ คล

4) พฤติกรรม - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสังเกต

การทำงานกลมุ่ การทำงานกลุ่ม พฤตกิ รรม

การทำงานกลมุ่

5) คณุ ลักษณะ - สงั เกตความมีวินยั - แบบประเมิน

อนั พึงประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ัน คณุ ลักษณะ

ในการทำงาน อนั พงึ ประสงค์

58

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

8. สอื่ /แหลง่ การเรียนรู้

8.1 สอื่ การเรียนรู้
1) หนังสือเรยี น รายวชิ าเพิ่มเตมิ วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฟิสกิ ส์ ม.6 เลม่ 1
2) แบบฝกึ หดั รายวชิ าเพมิ่ เติมวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟสิ กิ ส์ ม.6 เลม่ 1
3) ใบงานที่ 1.3 เร่ือง แรงระหวา่ งลวดตัวนำ 2 เส้นที่ขนานกนั และมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน
4) PowerPoint เรอ่ื ง แรงระหวา่ งลวดตวั นำ 2 เสน้ ที่ขนานกนั และมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น
5) สมดุ ประจำตวั

8.2 แหล่งการเรียนรู้
1) ห้องเรียน
2) ห้องสมุด
3) แหลง่ ข้อมลู สารสนเทศ

59

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ใบงานท่ี 1.3

เรื่อง แรงระหวา่ งลวดตวั นำ 2 เสน้ ทข่ี นานกันและมกี ระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน

คำชี้แจง : ให้นักเรยี นตอบคำถามต่อไปนี้
ลวดตวั นำตรงขนำดเท่ำกนั สำมเสน้ วำงตวั ขนำนกนั ดงั ภำพ ถ้ำ x1 =10 cm, x2 = 5.0 cm, I1 = 0.30 A
และ I3 = 0.20 A จงหำขนำดและทศิ ทำงของกระแสไฟฟ้ำทผ่ี ่ำนลวดตวั นำเสน้ ท่ี 2 ทท่ี ำใหแ้ รงแม่เหล็ก
บนลวดตวั นำเสน้ ท่ี 3 เป็นศนู ย์

60

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ เฉลย
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ใบงานที่ 1.3

เร่อื ง แรงระหวา่ งลวดตัวนำ 2 เสน้ ทีข่ นานกนั และมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

คำช้แี จง : ให้นกั เรียนตอบคำถามตอ่ ไปนี้

ลวดตวั นำตรงขนำดเท่ำกนั สำมเสน้ วำงตวั ขนำนกนั ดงั ภำพ ถ้ำ x1 =10 cm, x2 = 5.0 cm, I1 = 0.30 A
และ I3 = 0.20 A จงหำขนำดและทศิ ทำงของกระแสไฟฟ้ำทผ่ี ่ำนลวดตวั นำเสน้ ท่ี 2 ทท่ี ำใหแ้ รงแม่เหลก็
บนลวดตวั นำเสน้ ท่ี 3 เป็นศนู ย์

วิธีทำ กระแสไฟฟ้ำในลวดตวั นำเสน้ ท่ี 1 และเสน้ ท่ี 3 มที ศิ เดยี วกนั แรงแมเ่ หลก็ จำกลวดตวั นำเสน้ ท่ี

1 ทก่ี ระทำต่อลวดเสน้ ท่ี 3 จงึ เป็นแรงดงึ ดดู หรอื มที ศิ ไปทำงซำ้ ยมอื แรงแม่เหลก็ บนลวดเสน้ ท่ี 3 จะเป็น

ศูนย์ เมอ่ื แรงแมเ่ หลก็ จำกลวดเสน้ ท่ี 2 ทก่ี ระทำต่อลวดเสน้ ท่ี 3 เป็นแรงผลกั หรอื มที ศิ ไปทำงขวำมอื โดย

แรงทงั้ สองตอ้ งมขี นำดเท่ำกนั กระแสไฟฟ้ำในลวดเสน้ ท่ี 2 จงึ มที ศิ พุง่ ลงตำมแนวดง่ิ

เน่ืองจำกแรงแม่เหลก็ บนเสน้ ท่ี 3 จำกลวดเสน้ ท่ี 1 และลวดเสน้ ท่ี 2 มขี นำดเป็น 3ℓ 1 และ

3ℓ 2 ตำมลำดบั จงึ ได้ 3ℓ 1 = 3ℓ 2 และ 1 = 2หรอื 1 = 1
2

โดยท่ี ∝ จงึ ได้ 1/ 1 = 1
2/ 2

และ 2 = ( 2) 1 = ( 2 ) 1 = (5) (0.3 A) = 0.1 A

1 1+ 2 15

แรงแมเ่ หลก็ บนลวดตวั นำเสน้ ท่ี 3 เป็นศูนย์ เมอ่ื มกี ระแสไฟฟ้ำ 0.1 แอมแปร์ ผำ่ นลวดเสน้ ท่ี

2 ในทศิ พงุ่ ลงตำมแนวดง่ิ

61

หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

9. ความเหน็ ของผู้บรหิ ารสถานศึกษาหรอื ผ้ทู ไ่ี ดร้ ับมอบหมาย

ขอ้ เสนอแนะ

ลงช่อื .................................
( นายนยิ ม รักพรม )

ผอู้ ำนวยการโรงเรยี นอำนาจเจริญ

10. บนั ทกึ ผลหลงั การสอน

 ดา้ นความรู้

 ดา้ นสมรรถนะสำคัญของผูเ้ รยี น

 ด้านคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์

 ดา้ นความสามารถทางวิทยาศาสตร์

 ดา้ นอืน่ ๆ (พฤติกรรมเดน่ หรือพฤติกรรมที่มีปญั หาของนักเรยี นเปน็ รายบคุ คล (ถ้ามี))

 ปญั หา/อปุ สรรค
 แนวทางการแกไ้ ข

62

หน่วยการเรยี นรทู้ ี่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

แผนการจดั การเรียนรูท้ ่ี 5

แรงกระทำตอ่ ขดลวดทมี่ ีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่านและอยูใ่ นสนามแมเ่ หลก็

เวลา 2 ชวั่ โมง

1. ผลการเรยี นรู้

อธิบาย และคำนวณแรงแม่เหล็กท่ีกระทำต่ออนภุ าคที่มปี ระจุไฟฟ้าเคล่ือนท่ีในสนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็ก
ที่กระทำต่อเส้นลวดที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านและวางในสนามแม่เหล็ก รัศมีความโค้งของการเคลื่อนที่เมื่อประจุ
เคลือ่ นทีต่ ง้ั ฉากกับสนามแม่เหล็ก รวมทง้ั อธิบายแรงระหวา่ งเสน้ ลวดตวั นำคู่ขนานท่ีมีกระแสไฟฟ้าผ่านได้

2. จดุ ประสงค์การเรียนรู้

1. อธิบาย และคำนวณแรงกระทำตอ่ ขดลวดท่ีมีกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นและอยู่ในสนามแมเ่ หล็กได้ (K)
2. นำสมการ = sin ไปคำนวณหาปริมาณต่าง ๆ จากสถานการณ์ที่กำหนดให้ได้อย่าง
ถูกต้อง (P)
3. ความเป็นคนช่างสังเกต ช่างคิด ช่างสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการเสาะแสวงหาความรู้ ( A)

3. สาระการเรียนรู้

สาระการเรยี นรู้เพ่มิ เติม่ สาระการเรยี นรูท้ ้องถิน่

- เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนำที่อยู่ใน พิจารณาตามหลักสูตรของสถานศกึ ษา

สนามแม่เหล็กจะมีโมเมนต์ของแรงคู่ควบ

กระทำต่อขดลวดทำให้ขดลวดหมุน ซึ่งนำไปใช้

อธิบายการทำงานของแกลแวนอมิเตอร์และ

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง โดยโมเมนต์ของแรงคู่

ควบคำนวณได้จากสมการ = cos

4. สาระสำคญั /ความคิดรวบยอด

เมื่อลวดตัวนำตรงที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านและวางอยู่ในสนามแม่เหล็กจะมีแรงกระทำต่อลวดตัวนำน้ัน
เมื่อเปลี่ยนลวดตัวนำตรงเป็นขดลวด จะไม่เกิดแรงกระทำต่อลวดถ้าทิศทางของกระแสไฟฟ้าขนานกับ
สนามแมเ่ หล็ก แต่จะเกดิ แรงกระทำต่อลวดเมือ่ ทิศทางของกระแสไฟฟ้าตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็ก

63

หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

5. สมรรถนะสำคญั ของผ้เู รียนและคุณลกั ษณะอันพงึ ประสงค์

สมรรถนะสำคญั ของผ้เู รียน คุณลักษณะอนั พึงประสงค์

1. ความสามารถในการส่ือสาร 1. มีวนิ ัย รบั ผดิ ชอบ

2. ความสามารถในการคดิ 2. ใฝ่เรียนรู้

1) ทกั ษะกำรสงั เกต 3. ซื่อสตั ย์ สจุ ริต

2) ทกั ษะกำรสอ่ื สำร 4. มุ่งมั่นในการทำงาน

3) ทกั ษะกำรวเิ ครำะห์

4) ทกั ษะกำรทำงำนรว่ มกนั

5) ทกั ษะกำรตคี วำมหมำยขอ้ มลู และลง

ขอ้ สรปุ

3. ความสามารถในการใชท้ ักษะชีวิต

6. กจิ กรรมการเรยี นรู้

 แนวคิด/รูปแบบการสอน/วิธสี อน/เทคนิค : การสอนแบบเนน้ มโนทศั น์ (Concept Based Teaching)

ชั่วโมงท่ี 1-2

ขั้นนำ

ขน้ั การใช้ความรเู้ ดมิ เช่ือมโยงความรู้ใหม่ (Prior Knowledge)
1. ครูทบทวนเกี่ยวกับแรงระหว่างลวดตัวนำ 2 เส้นที่ขนานกันและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านว่า ถ้าลวด
ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าผ่าน 2 เส้นวางขนานและใกล้กัน จะมีแรงกระทำระหว่างลวดตัวนำทั้งสอง
โดยจะพบว่า ถ้ากระแสไฟฟา้ ในลวดตัวนำขนานทั้งสองมีทิศเดียวกนั แรงระหว่างลวดเป็นแรงดดู ถ้า
กระแสไฟฟ้าในลวดตวั นำขนานทงั้ สองมีทศิ ตรงกันขา้ ม แรงระหวา่ งลวดเปน็ แรงผลกั
2. ครูถามคำถาม Key Question จากหนังสือเรียน เพื่อเป็นการนำเข้าสู่บทเรียนว่า “แรงที่กระทำต่อ
ขดลวดที่อยู่ในสนามแม่เหล็กจะมีขนาดและทิศทางเป็นอย่างไร” จากนั้นครูกล่าวเชื่อมโยงเข้าสู่
กิจกรรมการเรียนการสอน
3. ครูให้นักเรียนร่วมแสดงความคิดเห็นกับคำถาม ซึ่งนักเรียนสามารถแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ
โดยไมม่ ีการเฉลยว่าถูกหรอื ผดิ

64

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

ขัน้ สอน

ข้นั รู้ (Knowing)
1. นกั เรียนแบง่ กลมุ่ ออกเป็นกลุ่ม ๆ ละ 4 คน ตามความสมัครใจของนกั เรยี น จากนนั้ ใหแ้ ต่ละกลุ่มร่วมกัน
ศึกษาค้นคว้าข้อมูล เรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็ก จาก
หนงั สอื เรยี นหรอื แหลง่ การเรียนรู้ต่าง ๆ เช่น อนิ เทอร์เนต็
2. ครูควรใช้ภาพท่ี 1.37 ในหนังสอื เรยี นประกอบ และแนะนำวา่ พิจารณาขดลวดสีเ่ หล่ียมเป็นสว่ น ๆ เช่น
พจิ ารณาขดลวดดา้ น PQ หรือ RS
3. ครูตั้งประเด็นคำถาม โดยให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรายแสดงความคิดเห็นเพื่อหาคำตอบ
รว่ มกนั ดงั นี้
• เมื่อระนาบของขดลวด PQRS เอียงทำมุมกับสนามแม่เหล็ก ขดลวด PQ และ RS จะตั้งฉาก
กับสนามแมเ่ หล็กหรือไม่ ทศิ และขนาดของแรงทก่ี ระทำต่อขดลวดทั้ง 2 เปน็ อย่างไร
(แนวตอบ : ขดลวด PQ และ RS จะยังคงต้ังฉากกบั สนามแมเ่ หล็ก ไมว่ า่ จะเอียงทำมุมเท่าใด
กบั สนามแมเ่ หล็ก และแรงท่ีกระทำต่อขดลวดแต่ละสว่ นมีทิศทางและขนาดเทา่ เดิม)
• เมื่อระนาบของขดลวด PQRS เอียงทำมุมกับสนามแม่เหล็ก ขดลวด PQ และ RS จะเอียงทำ
มุมกับสนามแมเ่ หล็กด้วย แล้วจะเกิดแรงกระทำตอ่ ขดลวดท้ัง 2 สว่ นหรือไม่
(แนวตอบ : เกิดแรงกระทำตอ่ ขดลวด PQ และ RS ขนาดของแรงแต่ละแรงเป็นไปตามสมการ
F = ILB ดงั นนั้ แรงท้งั สองจึงมขี นาดเท่ากัน)
• ขดลวด PQRS จะหมุนหรือไม่ ถ้าหมนุ ขดลวด PQRS จะหมุนในทิศทางใด
(แนวตอบ : ขดลวด PQRS จะหมนุ ทวนเขม็ นาฬิกา เพราะเกดิ โมเมนต์ของแรงคู่ควบจากแรง
ท่ีกระทำต่อขดลวด PQ และ RS)
4. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปราย จากนั้นให้นักเรียนแต่ละคนเขียนสรุปความรู้ที่ได้จาก
การศกึ ษาค้นควา้ ขอ้ มูลและตอบคำถามลงในสมุดประจำตัว เพ่ือนำส่งครทู า้ ยช่วั โมง
(หมายเหตุ : ครูเรม่ิ ประเมินนักเรยี น โดยใชแ้ บบสงั เกตพฤติกรรมการทำงานกลมุ่ )

ขั้นเขา้ ใจ (Understanding)
1. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 3 กลุ่ม ออกมานำเสนอผลการศึกษาค้นคว้าข้อมูลและตอบคำถามหน้าช้ัน
เรียน ในระหว่างที่นักเรียนนำเสนอครูคอยให้ข้อเสนอแนะเพิ่มเติม เพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจที่
ถูกตอ้ ง

65

หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ที่ 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

2. ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเพื่อหาค่าโมเมนต์ของแรงคู่ควบ ตามรายละเอียดในหนังสือ จนได้
สมการโมเมนตข์ องแรงคู่ควบ = cos

3. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับโมเมนต์ของแรงคู่ควบว่า ค่าโมเมนต์ของแรงคู่ควบนี้ขึ้นอยู่กับค่าของ
cos และถ้าขดลวดไม่เป็นรูปสี่เหลี่ยมมุมฉากก็สามารถใช้สมการ = cos เพื่อหาค่า
โมเมนตข์ องแรงค่คู วบได้

ขน้ั ลงมือทำ (Doing)
1. ครูให้นักเรียนศึกษาตัวอย่างการคำนวณจากโจทย์ปัญหาในตัวอย่างท่ี 1.6-1.7 จากหนังสือเรียน
พร้อมท้ังให้นักเรียนฝึกแก้โจทย์ปัญหา ตามข้ันตอนการแก้โจทย์ปัญหา ดังนี้
• ข้นั ที่ 1 ทำความเข้าใจโจทย์ตวั อยา่ ง
• ขั้นท่ี 2 ส่ิงท่โี จทย์ต้องการถามหา และจะหาสงิ่ ท่โี จทย์ต้องการอยา่ งไร
• ขั้นท่ี 3 ดำเนนิ การ
• ข้นั ที่ 4 ตรวจสอบคำตอบของโจทย์ตัวอยา่ ง
2. ครสู ่มุ นกั เรียนใหอ้ อกมานำเสนอวธิ กี ารแกป้ ญั หาโจทย์ตวั อยา่ งตามขั้นตอนในแตล่ ะข้ัน โดยทีค่ รคู อย
โดยทคี่ รคู อยแนะนำและเสริมข้อมูลทถ่ี ูกต้องใหน้ ักเรียน
3. ครูให้นักเรียนทุกคนทำใบงาน เรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและอยู่ใน
สนามแม่เหล็ก พร้อมทั้งสังเกตคำตอบของนักเรียน เพื่อประเมินพฤติกรรมนักเรียนเป็นรายบุคคล
พร้อมให้คำแนะนำเพ่ิมเตมิ
(หมายเหตุ: ครเู ร่มิ ประเมินนกั เรียน โดยใช้แบบสงั เกตพฤติกรรมการทำงานรายบคุ คล)

ข้ันสรปุ

1. ครูนำนักเรียนอภิปรายสรุปเรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและอยู่ใน
สนามแม่เหลก็ จนได้ข้อสรุปดงั น้ี
• ไม่มีแรงกระทำต่อขดลวดส่วน QR และ PS เพราะขดลวดทั้งสองอยู่ในแนวเดียวกับเส้นแรง
แมเ่ หลก็ หรอื ในแนวขนานกบั เสน้ แรงแม่เหลก็
• มแี รงกระทำตอ่ ขดลวดส่วน PQ และ RS คือ แรงคู่ควบ
• แรงคู่ควบทกี่ ระทำต่อขดลวดสว่ น PQ และ RS จะทำให้ขดลวดหมุนทวนเขม็ นาฬิกา ในขณะ
นี้จะได้โมเมนต์ของแรงคู่ควบ = เมื่อ คือ ค่าของกระแสไฟฟ้า คือ พื้นที่ของ
ขดลวด คอื ขนาดของสนามแมเ่ หล็ก

2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเนื้อหาที่ได้ศึกษาผ่านมาแล้วว่ามีส่วนไหนที่ยังไม่เข้าใจ แล้วให้
ความรู้เพิ่มเติมในส่วนนั้น โดยที่ครูอาจจะใช้ PowerPoint เรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดที่มี
กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นและอย่ใู นสนามแมเ่ หล็ก มาช่วยในการอธบิ าย

66

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

3. ครูมอบหมายให้นักเรียนฝึกทำแบบฝึกหัด Topic Question เรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดที่มี
กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นและอยู่ในสนามแม่เหลก็ จากหนงั สอื เรียนฯ ลงในสมุดประจำตวั

4. ครูมอบหมายให้นักเรียนไปทำแบบฝึกเสริมประสบการณ์จาก Unit Question 1 เรื่อง แรงกระทำ
ตอ่ ขดลวดท่มี ีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็ก จากหนังสือเรียนฯ ลงในสมุดประจำตัว
เปน็ การบา้ นแลว้ นำส่งครูในชวั่ โมงถัดไป และศึกษาเน้ือหา เรือ่ ง การประยุกต์ผลของสนามแม่เหล็ก
ตอ่ ขดลวดทีม่ กี ระแสไฟฟา้ ผ่าน ซึ่งจะเรยี นในคาบตอ่ ไปมาล่วงหนา้

5. ครูให้ความรู้เพิ่มเติมว่า การหมุนของขดลวดนำไปสร้างแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสตรง

ข้ันประเมนิ

1. ประเมนิ ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง แรงกระทำต่อขดลวดทีม่ ีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็ก
โดยสังเกตพฤติกรรมการตอบคำถาม การทำแบบฝกึ หดั ใบงาน และการสรปุ สาระสำคญั

2. ประเมนิ ทักษะและกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรจ์ ากโดยสงั เกตพฤตกิ รรมการทำงานกลุ่ม การปฏิบตั ิ
กจิ กรรม และการนำความรทู้ ่ไี ด้ไปใช้ประโยชน์

3. ประเมนิ คณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงคโ์ ดยสังเกตพฤติกรรมจากการสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม
การอภิปราย และการทำแบบฝึกหัด

7. การวดั และประเมินผล

รายการวดั วธิ วี ดั เครือ่ งมือ เกณฑก์ ารประเมนิ

7.1 การประเมินระหว่าง

การจดั กิจกรรม - ตรวจใบงานที่ 1.4 - ใบงานที่ 1.4 - ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์
- ตรวจแบบฝกึ หดั - ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์
1) แรงกระทำต่อ - ตรวจแบบฝกึ หดั - Topic Question - รอ้ ยละ 60 ผา่ นเกณฑ์

ขดลวดท่ีมกี ระแสไฟฟ้า - ตรวจ Topic

ไหลผ่านและอยู่ใน Question

สนามแม่เหลก็

2) การปฏิบตั กิ าร - ประเมิน - แบบประเมนิ - ระดับคุณภาพ 2
การปฏิบัติการ ผ่านเกณฑ์
การปฏบิ ตั กิ าร
- แบบสังเกต - ระดับคณุ ภาพ 2
3) พฤติกรรม - สังเกตพฤติกรรม พฤตกิ รรม ผ่านเกณฑ์
การทำงานรายบคุ คล
การทำงาน การทำงาน - ระดับคุณภาพ 2
- แบบสงั เกต
รายบุคคล รายบคุ คล

4) พฤติกรรม - สงั เกตพฤติกรรม

67

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

การทำงานกลมุ่ การทำงานกลมุ่ พฤติกรรม ผ่านเกณฑ์

5) คณุ ลักษณะ การทำงานกลมุ่ - ระดับคณุ ภาพ 2
อันพึงประสงค์ ผ่านเกณฑ์
- สังเกตความมวี ินัย - แบบประเมิน

ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ัน คณุ ลักษณะ

ในการทำงาน อันพึงประสงค์

8. ส่อื /แหลง่ การเรยี นรู้

8.1 ส่อื การเรยี นรู้
1) หนังสอื เรยี น รายวิชาเพ่มิ เตมิ วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟิสกิ ส์ ม.6 เล่ม 1
2) แบบฝกึ หัด รายวิชาเพิ่มเตมิ วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1
3) ใบงานที่ 1.4 เร่อื ง แรงกระทำตอ่ ขดลวดท่มี กี ระแสไฟฟ้าไหลผา่ นและอยใู่ นสนามแม่เหล็ก
4) PowerPoint เร่อื ง แรงกระทำตอ่ ขดลวดที่มกี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นและอยู่ในสนามแม่เหล็ก
5) สมุดประจำตวั

8.2 แหล่งการเรียนรู้
1) ห้องเรียน
2) ห้องสมุด
3) แหลง่ ข้อมูลสารสนเทศ

68

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ใบงานที่ 1.4

เรือ่ ง แรงกระทำต่อขดลวดท่มี ีกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นและอยูใ่ นสนามแม่เหล็ก

คำชี้แจง : ใหน้ กั เรียนตอบคำถามต่อไปนี้
วงลวดรปู สำมเหลย่ี มดำ้ นเท่ำทม่ี ดี ำ้ นยำวดำ้ นละ 20 เซนตเิ มตร
วำงอย่ใู นสนำมแม่เหลก็ สม่ำเสมอขนำด 1.4 เทสลำ โดยระนำบ
ของวงลวดขนำนกับสนำมแม่เหล็กและมีกระแสไฟฟ้ำ 5.0
แอมแปร์ วนผ่ำนวงลวดในทศิ ทำง ขณะทว่ี งลวดอยู่ท่ตี ำแหน่ง
ดงั ภำพ จงหำ
(ก) ขนาดและทศิ ทางของแรงแมเ่ หลก็ บนแตล่ ะด้านของวงลวด

(ข) แรงลัพธท์ ่ีกระทำต่อวงลวด

(ค) ขนาดของโมเมนตข์ องแรงทีก่ ระทำต่อวงลวด

(ง) ผลของโมเมนต์ของแรงท่ีกระทำต่อวงลวด

69

หน่วยการเรยี นรทู้ ี่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้ เฉลย
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ใบงานที่ 1.4

เรอ่ื ง แรงกระทำต่อขดลวดท่มี กี ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นและอยู่ในสนามแม่เหล็ก

คำช้แี จง : ใหน้ ักเรยี นตอบคำถามต่อไปนี้

วงลวดรปู สำมเหลย่ี มดำ้ นเท่ำทม่ี ดี ำ้ นยำวดำ้ นละ 20 เซนตเิ มตร
วำงอย่ใู นสนำมแม่เหลก็ สม่ำเสมอขนำด 1.4 เทสลำ โดยระนำบ
ของวงลวดขนำนกับสนำมแม่เหล็กและมีกระแสไฟฟ้ำ 5.0
แอมแปร์ วนผ่ำนวงลวดในทศิ ทำง ขณะทว่ี งลวดอยู่ทต่ี ำแหน่ง
ดงั ภำพ จงหำ

(ก) ขนาดและทศิ ทางของแรงแมเ่ หลก็ บนแตล่ ะดา้ นของวงลวด

จำก = ℓ sin เมอ่ื ℓ แทนขนำดของ ⃑ℓ ซง่ึ มที เิ ดยี วกบั กระแสไฟฟ้ำ และ  เป็นมุม

ระหว่ำง ⃑ℓ กบั ⃑⃑ เน่อื งจำกมุมภำยในของสำมเหลย่ี มดำ้ นเทำ่ แต่ละมุมเป็น 60 มมุ ระหวำ่ ง ℓ⃑ กบั ⃑⃑
สำหรบั ดำ้ น CD, DE, EC จงึ เป็น 0, 120, 120 ตำมลำดบั

ถำ้ แทนขนำดของแรงแม่เหลก็ บนดำ้ น CD, DE, EC ดว้ ย F1 , F2 , F3 ตำมลำดบั
จะได้ 1 = (5.0)(0.20)(1.2) sin 0∘ N = 0
และ 2 = 3 = (5.0)(0.20)(1.4) sin 120∘ N = 1.2 N

โดยทท่ี ศิ ของแรงแมเ่ หลก็ บนแต่ละดำ้ นอยใู่ นทศิ เดยี วกบั ทศิ ของ ⃑ℓ × ⃑⃑ แรงบนดำ้ น DE จงึ มที ศิ
พุง่ เขำ้ สรู่ ะนำบวงลวด และแรงบนดำ้ น EC มที ศิ พงุ่ ออกจำกระนำบวงลวด
(ข) แรงลัพธท์ ก่ี ระทำต่อวงลวด

เน่อื งจำกไม่มแี รงแม่เหลก็ กระทำตอ่ ดำ้ น CD และแรงแมเ่ หลก็ ทก่ี ระทำต่อดำ้ น DE และ EC มี
ขนำดเท่ำกนั แต่มที ศิ ตรงกนั ขำ้ ม แรงลพั ธท์ ก่ี ระทำตอ่ วงลวดจงึ เป็น 0
(ค) ขนาดของโมเมนต์ของแรงทก่ี ระทำต่อวงลวด

เน่อื งจำกระนำบวงลวดขนำนกบั สนำมแม่เหลก็ ขนำดของโมเมนตข์ องแรงทก่ี ระทำตอ่ วงลวดจงึ

มคี ่ำเป็น = = (5.0) [1 (0.20)(0.20 sin 6 0∘)] (1.4) N m = 0.24 N m
2

(ง) ผลของโมเมนตข์ องแรงทก่ี ระทำต่อวงลวด
เน่อื งจำกแรงแม่เหลก็ บนดำ้ น DE และ EC ประกอบกนั เป็นแรงคคู่ วบแบบทวนเขม็ นำฬกิ ำ เม่อื

มองจำกปลำยบนของแกนหมนุ จงึ เกดิ โมเมนตข์ องแรงทก่ี ระทำใหว้ งลวดหมุนแบบทวนเขม็ นำฬกิ ำ เม่อื
มองจำกปลำยบนของแกนหมุน

70

หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

9. ความเหน็ ของผู้บรหิ ารสถานศึกษาหรอื ผ้ทู ไ่ี ดร้ ับมอบหมาย

ขอ้ เสนอแนะ

ลงช่อื .................................
( นายนยิ ม รักพรม )

ผอู้ ำนวยการโรงเรยี นอำนาจเจริญ

10. บนั ทกึ ผลหลงั การสอน

 ดา้ นความรู้

 ดา้ นสมรรถนะสำคัญของผูเ้ รยี น

 ด้านคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์

 ดา้ นความสามารถทางวิทยาศาสตร์

 ดา้ นอืน่ ๆ (พฤติกรรมเดน่ หรือพฤติกรรมที่มีปญั หาของนักเรยี นเปน็ รายบคุ คล (ถ้ามี))

 ปญั หา/อปุ สรรค
 แนวทางการแกไ้ ข

71

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

แผนการจดั การเรยี นรทู้ ี่ 6

การประยุกตผ์ ลของสนามแม่เหลก็ ตอ่ ขดลวดทีม่ กี ระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน

เวลา 4 ช่วั โมง

1. ผลการเรียนรู้

อธิบายหลักการทำงานของแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง รวมทั้งคำนวณ

ปริมาณต่าง ๆ ท่ีเก่ียวข้องได้

2. จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้

1. อธิบายหลกั การทำงานของแกลแวนอมเิ ตอร์และมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง รวมท้งั คำนวณปริมาณต่าง ๆ
ทเ่ี กี่ยวข้องได้ (K)

2. สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับหลักการทำงานของแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงได้อย่างถูกต้อง (P)
3. ความเป็นคนช่างสังเกต ช่างคิด ช่างสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการเสาะแสวงหาความรู้ ( A)

3. สาระการเรยี นรู้

สาระการเรียนรู้เพมิ่ เต่ิม สาระการเรียนรู้ท้องถน่ิ

- เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนำที่อยู่ใน พจิ ารณาตามหลกั สตู รของสถานศึกษา

สนามแม่เหล็กจะมีโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทำ

ต่อขดลวดทำให้ขดลวดหมุน ซึ่งนำไปใช้อธิบาย

การทำงานของแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์

ไฟฟ้ากระแสตรง โดยโมเมนต์ของแรงคู่ควบ

คำนวณได้จากสมการ = sin

4. สาระสำคญั /ความคิดรวบยอด

การเกิดโมเมนต์แรงคู่ควบบนขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็กซึ่งส่งผลให้
ขดลวดบิดตัวหรือหมุน เป็นหลักการที่ใช้ในการสร้างแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้าขึ้นมาใช้งาน โดย
ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ทั้งสอง คือ ขดลวดที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กระหว่างขั้วเหนื อและขั้วใต้ของ
แมเ่ หลก็ ถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า

72

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ที่ 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

5. สมรรถนะสำคญั ของผเู้ รยี นและคุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์

สมรรถนะสำคญั ของผูเ้ รียน คณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์

1. ความสามารถในการสอ่ื สาร 1. มวี ินัย

2. ความสามารถในการคดิ 2. ใฝ่เรียนรู้

1) ทักษะการสังเกต 3. ม่งุ ม่ันในการทำงาน

2) ทกั ษะการวิเคราะห์

3) ทักษะการทำงานรว่ มกนั

4) การลงความเห็นจากขอ้ มูล

3. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ติ

6. กิจกรรมการเรยี นรู้

 แนวคิด/รูปแบบการสอน/วธิ สี อน/เทคนิค : วธิ กี ารสอนแบบบรรยาย (Lecture Method)

ชวั่ โมงที่ 1-2

ขัน้ นำ

การเตรียมการบรรยาย
1. ครูทบทวนเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างค่าโมเมนต์ของแรงคู่ควบและค่าของกระแสไฟฟ้าจาก
สมการ = sin จนได้ข้อสรุปว่า ∝ จากนั้นครูจึงให้ความรู้เกี่ยวกับแกลแวนอ
มิเตอร์แก่นกั เรียนตามรายในหนงั สือเรียน
2. ครอู าจนำสอ่ื วีดทิ ศั น์เพอื่ ใช้เปน็ เคร่อื งชว่ ยในการเรยี นการสอน เรือ่ ง แกลแวนอมิเตอร์ เชน่
- https://www.youtube.com/watch?v=oaA1G5NQUd8
- https://www.youtube.com/watch?v=_kLvQpKuyWs
3. ครูถามคำถาม Key Question ว่า ผลของสนามแม่เหล็กต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมี
ประโยชนอ์ ย่างไร เพ่อื เช่ือมโยงไปสกู่ ารเรียนการสอน
(แนวตอบ : เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนำที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก จะเกิดโมเมนต์ของแรง
คู่ควบ ทำให้ขดลวดหมุน หลักการนี้นำไปใช้สร้างมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (dc motor) และแกล
แวนอมิเตอร์ (galvanometer))
4. ครูให้นักเรียนร่วมแสดงความคิดเห็นกับคำถามที่ครูถาม ซึ่งนักเรียนจะได้คำตอบที่ถูกต้องจากการ
เรียนตอ่ ไป

73

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ขัน้ สอน

การบรรยาย
1. นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน ศึกษาส่วนประกอบและหลักการทำงานของของแกลแวนอมิเตอร์
ตามรายละเอียดในหนงั สือเรียน หรอื แหลง่ การเรียนรูต้ ่าง ๆ เช่น อินเทอร์เนต็

http://www.rmutphysics.com/

2. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มร่วมกันอภิปรายเรื่องที่ได้ศึกษา จากนั้นให้นักเรียนแต่ละคนเขียนสรุป
ความร้ทู ไ่ี ดจ้ ากการศกึ ษาคน้ ควา้ ลงในสมดุ ประจำตวั เพ่ือนำส่งครทู ้ายช่ัวโมง

3. ครูอธิบายให้นักเรียนฟังว่า แกลแวนอมิเตอร์เป็นเครื่องวัดไฟฟ้าที่มีที่มีความไวสูง ตรวจวัดได้แม้
กระแสปริมาณน้อยมาก (ระดับไมโครแอมแปร์) และยังดัดแปลงเป็นเครื่องวัดไฟฟ้าอื่นๆ เช่น
แอมมเิ ตอร์ โวลต์มิเตอร์ มัลติมิเตอรแ์ บบเขม็ ช้หี รอื แบบแอนาลอ็ กไดไ้ มย่ ากนัก

4. ครูอธิบายให้นักเรียนฟังว่า แกลแวนอมิเตอร์ประกอบด้วยขดลวดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า (ลวดทองแดง
เคลือบน้ำยาพันรอบแกนเหล็กอ่อนรูปทรงกระบอก) ที่หมุนได้คล่องรอบแกนหมุน โดยมีวัสดุที่แข็ง
มาก (เช่น ทับทิม) เป็นฐาน รองรับปลายทั้งสองของแกนหมุนเพื่อลดแรงเสียดทาน ปลายบนของ
แกนหมนุ มีสปรงิ ก้นหอยและเข็มชยี้ ึดอยู่ สว่ นปลายล่างของแกนหมนุ มีสปรงิ ก้นหอยยดึ อยู่ ขดลวดน้ี
อยู่ในสนามแมเ่ หลก็ ของแม่เหลก็ ถาวร ดงั ภาพในหนังสอื เรียน

5. ครูให้ความรู้เพิ่มเติมว่า เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจะเกิดโมเมนต์จากแรงคู่ควบกระทำต่อ
ขดลวดทำให้ขดลวดและสปรงิ ก้นหอยบิดตวั ซึ่งส่งผลใหเ้ ขม็ ช้ีเบนไปจากตำแหน่งเร่ิมต้น โดยขดลวด
และเข็มชี้จะหยุดนิ่ง เมื่อโมเมนต์ต้านแรงบิดจากสปริงก้นหอยมีค่าเท่ากับโมเมนต์จากแรงคู่ควบที่
กระทำต่อขดลวด แต่เมื่อตัดกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวด โมเมนต์จากแรงคู่ควบที่กระทำต่อ
ขดลวดจะหมดไป โมเมนตต์ ้านแรงบิดจากสปริงกน้ หอยจะส่งแรงบิดกระทำต่อขดลวดให้บิดกลับมา
ยงั ตำแหน่งเรม่ิ ตน้ ส่งผลให้เขม็ ช้เี บนกลับมายังตำแหนง่ เรม่ิ ต้นอีกครั้ง

74

หน่วยการเรยี นรูท้ ี่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

ชวั่ โมงท่ี 3-4

ข้ันสอน

การบรรยาย
1. ครูทบทวนการเกิดโมเมนต์จากแรงคู่ควบบนขดลวดตัวนำที่มีกระแสไฟฟฟ้าผ่าน และเข่าสู่บทเรียน
เกย่ี วกบั สว่ นประกอบและหลกั การทำงานของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง ตามรายละเอียดในบทเรยี
2. ครอู าจสาธติ หลกั การทำงานของมอเตอร์โดยใช้ชุดไฟฟ้าแม่เหล็ก เพ่ือใหน้ ักเรียนเกิดความเข้าใจมาก
ยง่ิ ขึ้น
3. ครอู ธบิ ายใหน้ ักเรยี นฟงั วา่ มอเตอร์ไฟฟา้ เป็นอปุ กรณ์ท่ใี ช้เปล่ยี นพลังงานไฟฟ้าเปน็ พลังงานกลในรูป
ของพลังงานจลน์การหมุน ส่วนประกอบหลักของมอเตอร์ คือ แม่เหล็กถาวร 2 แท่ง หันขั้วเหนือ
และขั้วใต้เข้าหากัน ขดลวดอาเมเจอร์ (armature coil) แหวน และแปรงสัมผัส (contact brush)
โดยขดลวดอาเมเจอร์ซึ่งเป็นลวดทองแดงอาบน้ำยาพันรอบแกนเหล็กจะยึดติดกับแกนหมุนและอยู่
ในสนามแม่เหล็ก (สม่ำเสมอ) ระหว่างขั้วเหนือและขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็ก (บางกรณีใช้แแม่เหล็ก
ไฟฟา้ แทนแม่เหลก็ ถาวร)
4. ครูอธิบายเพิ่มเติมว่า มอเตอร์ไฟฟ้ามี 2 ประเภท คือ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงกับมอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสสลับ มอเตอรไ์ ฟฟ้าทั้งสองประเภทมสี ว่ นประกอบหลักที่ต่างกัน คอื แหวน กลา่ วคือ มอเตอร์
ไฟฟ้ากระแสตรงใช้แหวนผ่า (split ring) หรือคอมมิวเตเตอร์ (commutator) ส่วนมอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสสลับใช้แหวนล่ืน (slip ring) (แหวนเต็มวง) สองวง และมีการตดิ ตงั้ แปรงสมั ผสั แตกตา่ งกัน
5. นักเรียนจับคู่กับเพื่อนในชั้นเรียน ตามความสมัครใจของนักเรียน จากนั้นร่วมกันทำใบงานที่ 1.5
เรื่อง มอเตอร์กระแสตรง
6. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คู่ ออกมาเฉลยใบงาน โดยครูให้นักเรียนร่วมกันพิจารณาว่าคำตอบใด
ถกู ตอ้ ง จากน้ันครูเฉลยคำตอบท่ีถูกต้องใหน้ ักเรยี น
7. นักเรียนแต่ละคนทำแบบฝึกหัด เรื่อง การประยุกต์ผลของสนามแม่เหล็กตอ่ ขดลวดที่มีกระแสไฟฟา้
ไหลผ่าน จากแบบฝึกหัด รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1 เป็น
การบา้ นส่งในชวั่ โมงถดั ไป
8. ครอู าจยกตัวอย่างเพมิ่ เติมเกี่ยวกบั มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงได้ถูกนำไปใช้ทำใหเ้ กดิ การเคลื่อนที่หรือ
การหมุนของอุปกรณ์ในเครื่องยนต์ เครื่องมือ และเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ เช่น ชิ้นส่วนในของเล่นเด็ก
ตัวหมุนเทปในเครื่องบนั ทึกเสยี ง ตวั หมุนเครือ่ งยนตข์ องรถเมอ่ื เรม่ิ สตาร์ท เปน็ ตน้

ขั้นสรปุ

1. นักเรียนเขียนสรุปในรูปแบบผังมโนทัศน์ เรื่อง การประยุกต์ผลของสนามแม่เหล็กต่อขดลวดที่มี
กระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน ซง่ึ แบง่ ออกเปน็ แกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

75

หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

2. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเนื้อหาที่ได้ศึกษาผ่านมาแล้วว่ามีส่วนไหนที่ยังไม่เข้าใจ แล้วให้
ความรู้เพิ่มเติมในสว่ นนั้น โดยที่ครอู าจจะใช้ PowerPoint เร่ือง การประยกุ ต์ผลของสนามแม่เหล็ก
ต่อขดลวดท่มี กี ระแสไฟฟ้าไหลผา่ น มาช่วยในการอธิบาย

3. ครูมอบหมายให้นักเรียนไปทำแบบฝึกเสริมประสบการณจ์ าก Unit Question 1 เรื่อง การประยุกต์
ผลของสนามแม่เหล็กต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน จากหนังสือเรียนฯ ลงในสมุดประจำตัว
และศึกษาเนื้อหา เรื่อง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ซึ่งจะเรียนในคาบ
ต่อไปมาลว่ งหน้า

ข้ันประเมนิ

1. ประเมินความรู้เกี่ยวกับเรื่อง การประยุกต์ผลของสนามแม่เหล็กต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
โดยสงั เกตพฤตกิ รรมการตอบคำถาม การทำแบบฝึกหัด ใบงาน และการสรุปสาระสำคัญ

2. ประเมนิ ทกั ษะและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จากโดยสังเกตพฤติกรรมการทำงานกลมุ่ การปฏบิ ตั ิ
กิจกรรม และการนำความรูท้ ไี่ ดไ้ ปใชป้ ระโยชน์

3. ประเมนิ คุณลักษณะอนั พึงประสงค์โดยสงั เกตพฤติกรรมจากการสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม
การอภิปราย และการทำแบบฝกึ หดั

76

หน่วยการเรยี นรูท้ ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

7. การวัดและประเมนิ ผล

รายการวัด วิธีวัด เคร่ืองมือ เกณฑก์ ารประเมนิ

7.1 การประเมินระหว่าง - รอ้ ยละ 60 ผา่ นเกณฑ์
- รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์
การจดั กิจกรรม - ตรวจใบงานที่ 1.5 - ใบงานที่ 1.5 - รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์

1) การประยุกตผ์ ล - ตรวจแบบฝกึ หดั - ตรวจแบบฝึกหดั - ระดับคุณภาพ 2
ผา่ นเกณฑ์
ของสนามแม่เหลก็ ตอ่ - ตรวจ Topic - Topic Question
- ระดับคณุ ภาพ 2
ขดลวดท่ีมี Question ผา่ นเกณฑ์

กระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน - ระดับคณุ ภาพ 2
ผา่ นเกณฑ์
2) การปฏิบตั กิ าร - ประเมิน - แบบประเมนิ
- ระดับคณุ ภาพ 2
การปฏบิ ัตกิ าร การปฏบิ ัติการ ผ่านเกณฑ์

3) พฤติกรรม - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสงั เกต

การทำงาน การทำงาน พฤตกิ รรม

รายบคุ คล รายบุคคล การทำงานรายบุคคล

4) พฤตกิ รรม - สังเกตพฤติกรรม - แบบสังเกต

การทำงานกลุ่ม การทำงานกลมุ่ พฤติกรรม

การทำงานกลุ่ม

5) คุณลักษณะ - สังเกตความมีวินัย - แบบประเมนิ

อันพึงประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ัน คุณลักษณะ

ในการทำงาน อันพึงประสงค์

8. สอ่ื /แหล่งการเรยี นรู้

8.1 สื่อการเรยี นรู้
1) หนังสอื เรียน รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1
2) แบบฝกึ หดั รายวิชาเพม่ิ เตมิ วทิ ยาศาสตร์ ฟสิ ิกส์ ม.6 เล่ม 1
3) ใบงานท่ี 1.5 เร่อื ง มอเตอรก์ ระแสตรง
4) PowerPoint เรอื่ ง การประยกุ ต์ผลของสนามแม่เหลก็ ตอ่ ขดลวดท่ีมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
5) สมุดประจำตวั

8.2 แหล่งการเรียนรู้
1) ห้องเรียน
2) หอ้ งสมดุ
3) แหล่งข้อมลู สารสนเทศ

77

หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ใบงานที่ 1.5

เรื่อง มอเตอรก์ ระแสตรง

คำชแ้ี จง : จงอธิบายหลักการทำงานของคอมมวิ เทเตอร์ในมอเตอรก์ ระแสตรงในแต่ละข้นั ตอน

78

หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า เฉลย
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

ใบงานที่ 1.5

เรอื่ ง การประยุกตผ์ ลของสนามแมเ่ หล็กต่อขดลวดทม่ี ีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน

คำชแี้ จง : จงอธิบายหลกั การทำงานของคอมมวิ เทเตอรใ์ นมอเตอรก์ ระแสตรงในแต่ละข้นั ตอน

จากภาพ (ก) กระแสไฟฟ้าผ่านเข้าสู่ขดลวดทางซีกซ้ายของคอมมิวเทเตอร์ (L) ซึ่งสัมผัสกับแปรงที่ตอ่
กับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง กระแสไฟฟ้าจะวนผ่านขดลวดจากปลายด้านซ้ายไปยังปลาย
ด้านขวา โมเมนต์ของแรงที่เกิดขึ้นทำให้ของลวดหมนุ ตามเข็มนาฬิกา ดังภาพ (ข) และตำแหน่งที่แต่ละซีก
ของคอมมิวเทเตอร์สัมผัสกบั แปรงจะเปลีย่ นไปแต่ยังคงเป็นแปรงอนั เดิม เมื่อขดลวดหมุนไปจนระนาบของ
ขดลวดตง้ั ฉากกับสนามแม่เหล็ก ดงั ภาพ (ค) ทีต่ ำแหนง่ น้ีตำแหน่งที่เปน็ ชอ่ งว่างระหว่างซีกซา้ ยและขวาของ
คอมมิวเทเตอร์จะสัมผัสกับแปรงและไม่มีแรงกระทำต่อขดลวด แต่เพราะมีความเฉื่อยในการหมุนทำให้
ขดลวดหมุนผ่านตำแหน่งนี้ไปได้และส่งผลให้ซีกขวาของคอมมิเทเตอร์ (R) สัมผัสกับแปรงที่ต่อกับขั้วบวก
ของแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง กระแสไฟฟ้าจึงผ่านเข้าสู่ขดลวดทางซีกขวาของคอมมิวเทเตอร์และวนผ่าน
ขดลวดจากปลายด้านขวาไปยังปลายด้านซ้าย ผลจาการกลับทิศของกระแสไฟฟ้าในขดลวด ทำให้เกิดแรง
กระทำต่อขดลวดให้หมุนตามเข็มนาฬิกาต่อไป จนระนาบของขดลวดขนานกับสนามแม่เหล็กอีกครั้ง คือ
กลบั ไปส่สู ภาพการณด์ ังภาพ (ก) และเริม่ ตน้ กระบวนการใหม่

79

หน่วยการเรยี นรูท้ ่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

9. ความเหน็ ของผู้บรหิ ารสถานศึกษาหรอื ผ้ทู ไ่ี ดร้ ับมอบหมาย

ขอ้ เสนอแนะ

ลงช่อื .................................
( นายนยิ ม รักพรม )

ผอู้ ำนวยการโรงเรยี นอำนาจเจริญ

10. บนั ทกึ ผลหลงั การสอน

 ดา้ นความรู้

 ดา้ นสมรรถนะสำคัญของผูเ้ รยี น

 ด้านคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงค์

 ดา้ นความสามารถทางวิทยาศาสตร์

 ดา้ นอืน่ ๆ (พฤติกรรมเดน่ หรือพฤติกรรมที่มีปญั หาของนักเรยี นเปน็ รายบคุ คล (ถ้ามี))

 ปญั หา/อปุ สรรค
 แนวทางการแกไ้ ข

80

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

แผนการจดั การเรียนรูท้ ่ี 7

กระแสไฟฟ้าเหนย่ี วนำและแรงเคลือ่ นไฟฟ้าเหน่ียวนำ

เวลา 4 ช่ัวโมง

1. ผลการเรยี นรู้

สังเกต และอธบิ ายการเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ กฎการเหน่ียวนำของฟาราเดย์ และคำนวณปริมาณต่าง ๆ

ทเี่ กี่ยวข้อง รวมทงั้ นำความรู้เรื่องอีเอ็มเอฟเหนย่ี วนำไปอธบิ ายการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าได้

2. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้

1. อธิบาย สบื ค้นข้อมูล และอภปิ รายเกย่ี วกบั กระแสไฟฟ้าเหนีย่ วนำและแรงเคล่ือนไฟฟ้าเหนย่ี วนำได้ (K)
2. อธบิ ายกฎการเหนยี่ วนำของฟาราเดย์ กฎของเลนซ์ และนาํ ไปใช้แกป้ ัญหาจากสถานการณ์ที่เก่ียวข้องได้ (K)
3. ปฏบิ ตั กิ จิ กรรมกระแสไฟฟา้ เหนีย่ วนำในขดลวดตัวนำได้อย่างถกู ต้อง (P)
4. ความเป็นคนช่างสังเกต ช่างคิด ช่างสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ันในการเสาะแสวงหาความรู้ ( A)

3. สาระการเรยี นรู้

สาระการเรียนรู้เพ่ิมเติ่ม สาระการเรียนรูท้ อ้ งถ่ิน

- เมื่อมฟี ลกั ซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปล งต ดั พิจารณาตามหลกั สูตรของสถานศึกษา

ขดลวดตวั นำจะเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำใน

ขดลวดตวั นำนัน้ อธิบำยได้โดยใช้กฎกำร
เหน่ียวนำของฟำรำเดย์เขียนแทนได้ด้วย

สมกำร = − ∆∅
∆

- ทิศทางของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำหาได้โดยใช้

กฎของเลนซ์

4. สาระสำคัญ/ความคดิ รวบยอด

เมื่อนำขดลวดหมุนตัดกับเส้นสนามแม่เหล็กหรือทำให้เส้นสนามแม่เหลก็ เคลื่อนที่ตัดกับขดลวดตัวนำ
พบว่าจะมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นที่ลวดตัวนำ เรียกปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นว่า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
(electromagnetic induction) และกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้น เรียกว่า กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (induced
current)

กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ กล่าวว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวดจะเป็นสัดส่วน
กับอตั ราการเปล่ยี นแปลงของฟลักซ์แมเ่ หลก็ ที่ผ่านขดลวดนนั้ เม่ือเทยี บกบั เวลา

81

หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ที่ 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

กฎของเลนส์ กล่าววา่ แรงเคลอ่ื นไฟฟ้าเหนีย่ วนำในขดลวดจะทำใหเ้ กิดกระแสไฟฟ้าเหน่ียวนำในทิศที่
จะทำให้เกิดฟลกั ซแ์ ม่เหลก็ ใหม่ขึน้ มาตา้ นการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กเดมิ ทีต่ ดั ผา่ นขดลวดน้ัน

5. สมรรถนะสำคัญของผูเ้ รยี นและคุณลักษณะอันพงึ ประสงค์

สมรรถนะสำคญั ของผเู้ รยี น คณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์

1. ความสามารถในการส่ือสาร 1. มีวนิ ัย รับผดิ ชอบ

2. ความสามารถในการคิด 2. ใฝเ่ รยี นรู้

1) ทกั ษะการสังเกต 3. ซื่อสัตย์ สุจรติ

2) ทกั ษะการสอ่ื สาร 4. มุง่ ม่ันในการทำงาน

3) ทกั ษะการทดลอง

4) ทกั ษะการวิเคราะห์

5) ทกั ษะการทำงานรว่ มกัน

6) ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป

3. ความสามารถในการใช้ทกั ษะชวี ิต

6. กิจกรรมการเรียนรู้

 แนวคดิ /รปู แบบการสอน/วิธีสอน/เทคนิค : การสอนแบบเนน้ มโนทัศน์ (Concept-Based Instruction)

ชวั่ โมงที่ 1-2

ข้นั นำ

ขนั้ การใชค้ วามรูเ้ ดมิ เชื่อมโยงความรู้ใหม่ (Prior Knowledge)
1. ครทู บทวนเกยี่ วกับหลกั การทำงานของแกลแวนอมเิ ตอร์และมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง ดงั น้ี
• แกลแวนอมิเตอร์เป็นเครื่องวัดไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวดที่หมุนได้รอบแกน มีลักษณะเป็น
ขดลวดสี่เหลี่ยมที่มีแกนหมุน ปลายข้างหนึ่งของแกนหมุนอยู่ติดสปริงก้นหอยและเข็มช้ี
ขดลวดเคล่ือนท่นี ้หี มุนอยใู่ นสนามแมเ่ หล็ก
• มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ประกอบด้วย
ขดลวดทองแดงเคลือบน้ำยา ที่พันรอบแกนสี่เหลี่ยมซึ่งติดอยู่กับแกนหมุนในสนามแม่เหล็ก
ปลายทั้งสองของขดลวดต่อกับขั้วของแบตเตอรี่ เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด ขดลวดจะเกิด
โมเมนต์ของแรงคกระทำให้ขดลวดหมนุ รอบแกนหมนุ

82

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ี่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

2. ครูนำเข้าสู่บทเรียนโดยการตั้งคำถามตามหนังสือเรียน จากนั้นครูหรือตัวแทนนักเรียนเป็นผู้สาธิต
การใช้ลวดตัวนำเคลื่อนที่ตัดฟลักซ์แม่เหล็ก โดยอุปกรณ์ที่ใช้สาธติ ประกอบด้วยสายไฟ แม่เหล็กรปู
ตัวยู และแอมมเิ ตอร์

3. ครูหรือตัวแทนนักเรียนนำสายไฟมาต่อกับแอมมิเตอร์ขนาด 2 มิลลิแอมแปร์ แล้วนำสายไฟนี้ไป
เคลื่อนที่ตัดฟลักซ์แม่เหล็กในทิศตั้งฉาก ขณะสายไฟกำลังเคลื่อนที่ ครูให้นักเรียนสังเกตเข็มของ
แอมมเิ ตอร์ จะพบวา่ เข็มของแอมมิเตอร์เบนไป แสดงว่า เกิดกระแสไฟฟา้ ข้ึนในสายไฟ

4. ครูเคลื่อนที่สายไฟสวนทางกับครั้งแรก จากนั้นถามนกั เรียนว่า จะเกิดกระแสไฟฟ้าในสายไฟหรือไม่
และทิศทางจะเป็นอยา่ งไร ซ่งึ จะทราบได้จากเข็มของแอมมเิ ตอร์

5. ครูและนักเรียนสรุปได้ว่า ขณะลวดตัวนำเคลื่อนที่ตัดฟลักซ์แม่เหล็กในทิศตั้งฉาก จะเกิดกระแส
เหนี่ยวนำในสายไฟ จากนั้นครูให้ความรู้เกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้า
เหนยี่ วนำ ตามรายละเอยี ดในหนงั สอื เรยี น

ข้ันสอน

ขนั้ รู้ (Knowing)
1. ครูทบทวนความรู้เดิมเกี่ยวกับฟลักซ์แม่เหล็กว่า บริเวณใกล้ขั้วแม่เหล็กจะมีฟลักซ์แม่เหล็กอยู่
หนาแน่นกว่าบริเวณที่อยู่ห่างออกไป จากนั้นครูตั้งคำถามจากภาพในหนังสือเรียน (ภาพที่ 1.48)
เพือ่ นำไปสู่กฎของฟาราเดย์ ดงั น้ี
• ขณะเคลื่อนขดลวดเข้าหาแม่เหล็ก หรือเคลื่อนแท่งแม่เหล็กเข้าหาขดลวด ฟลักซ์แม่เหล็กท่ี
ผา่ นขดลวดจะมกี ารเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อยา่ งไร
(แนวตอบ : มกี ารเปลี่ยนแปลง คือ ฟลกั ซแ์ มเ่ หล็กท่ีผา่ นขดลวดจะมีค่าเพิ่มขึ้น ในขณะที่ระยะ
ระหว่างขดลวดกับแท่งแม่เหล็กลดลง)
• ขณะเคลื่อนขดลวดห่างจากแม่เหล็ก หรือเคลื่อนแท่งแม่เหล็กห่างออกจากขดลวด ฟลักซ์
แมเ่ หลก็ ทผ่ี า่ นขดลวดจะมกี ารเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อย่างไร
(แนวตอบ : มีการเปลี่ยนแปลง คือ ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดจะมีค่าลดลง ในขณะที่ระยะ
ระหว่างขดลวดกับแท่งแม่เหล็กเพิ่มขนึ้ )
2. ครสู ุ่มเลอื กนกั เรียน 2-3 คน ใหแ้ สดงความคิดเหน็ ของตนเองโดยไม่มกี ารเฉลยว่าถกู หรือผดิ
3. ครูชี้ให้นักเรียนเห็นว่า ขณะขดลวดหรือแท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่ ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดมีค่า
เปลี่ยนแปลง ซึ่งจะมีผลให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นในขดลวดนั้น จากนั้นครูจึงให้ความรู้
เกีย่ วกับกฎของฟาราเดย์
4. ครูอธิบำยให้นักเรยี นเข้ำใจว่ำ สงิ่ ท่เี กิดข้นึ ในกำรทดลอง ดงั ภำพ เรยี กว่ำ กำรเหนี่ยวนำ
แม่เหล็กไฟฟ้ ำ (electromagnetic induction) ซ่ึงเป็ นปรำกฏกำรณ์ท่ีเป็ นผลมำจำกกำร
เปล่ียนแปลงของสนำมแม่เหล็ก กล่ำวคือ เม่ือสนำมแม่เหล็กบริเวณวงจรไฟฟ้ำเกิดกำร

83

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

เปลย่ี นแปลงจะทำใหเ้ กดิ แรงเคล่อื นไฟฟ้ำขน้ึ ในวงจรไฟฟ้ำและแรงเคล่อื นไฟฟ้ำทเ่ี กดิ ข้นึ จะ
ขบั ดันกระแสไฟฟ้ำให้ไหลผ่ำนวงจรไฟฟ้ำนัน้ เน่ืองจำกไม่มีแหล่งกำเนิดไฟฟ้ำต่ออยู่ใน
วงจรไฟฟ้ำนัน้ จึงเรียกแรงเคล่ือนไฟฟ้ำและกระแสไฟฟ้ำท่ีเกิดข้ึนว่ำ แรงเคล่ือนไฟฟ้ ำ
เหนี่ยวนำ (induced electromotive force) และกระแสไฟฟ้ำเหนี่ยวนำ (induced current)
โดยสว่ นประกอบสำคญั ในวงจรไฟฟ้ำทท่ี ำใหเ้ กดิ กำรเหน่ียวนำแม่เหลก็ ไฟฟ้ำ คอื วงลวดหรอื
ขดลวด
5. ครูอธิบายว่า กำรเปลย่ี นแปลงของสนำมแม่เหลก็ บรเิ วณขดลวดส่งผลใหเ้ กดิ กำรเปล่ยี นแปลง
ของฟลกั ซ์แม่เหลก็ ทผ่ี ่ำนขดลวด กล่ำวคอื จะเกดิ แรงเคล่อื นไฟฟ้ำเหน่ียวนำขน้ึ ในขดลวด ซ่งึ
ส่งผลใหม้ กี ระแสไฟฟ้ำในขดลวดเม่อื มกี ำรเปลย่ี นแปลงของฟลกั ซ์แม่เหลก็ ทผ่ี ่ำนขดลวด กำร
เปลย่ี นแปลงของฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็ ซง่ึ เป็นตน้ เหตุของกำรเกดิ แรงเคล่อื นไฟฟ้ำเหน่ยี วนำ
6. ครอู ธบิ ำยเพมิ่ เตมิ ว่ำ ฟำรำเดย์ได้ทดลองเพ่อื ศึกษำควำมสมั พนั ธ์ระหว่ำงแรงเคล่อื นไฟฟ้ำ
เหน่ียวนำและกำรเปล่ียนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กท่ีผ่ำนขดลวด ได้ผลสรุปว่ำ กำร
เปล่ียนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กผ่ำนวงรอบปิ ดใด ๆ ต่อหน่ึงหน่วยเวลำ จะก่อให้เกิด
แรงเคล่ือนไฟฟ้ำเหน่ียวนำข้นึ และทำให้เกิดกระแสเหน่ียวนำ จึงได้ตงั้ เป็น กฎเหน่ียวนำ
ของฟำรำเดย์ (Faraday’s law of Induction) หรือเรียกสนั้ ๆ ว่ำ กฎของฟำรำเดย์ นัน่ คือ
= −



ข้นั เขา้ ใจ (Understanding)
1. ครูให้นักเรียนแต่ละคนศึกษาสมการที่ใช้ในการคำนวณเกี่ยวกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตาม
รายละเอยี ดในหนงั สอื เรยี น
2. นักเรียนจับคู่กับเพื่อนในชั้นเรียน ตามความสมัครใจของนักเรียน จากนั้นร่วมกันทำใบงานที่ 1.6
เรื่อง กระแสไฟฟา้ เหนย่ี วนำและแรงเคล่ือนไฟฟา้ เหนยี่ วนำ
3. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คู่ ออกมาเฉลยใบงาน โดยนักเรียนร่วมกันพิจารณาว่าคำตอบใดถูกต้อง
จากนนั้ ครูเฉลยคำตอบทถ่ี ูกต้องใหน้ ักเรียน
4. ครอู ธบิ ายใหน้ กั เรียนเขา้ ใจว่า ทศิ ของแรงเคล่ือนไฟฟ้าเหนย่ี วนำ และทศิ ของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ
หาได้โดยใช้กฎของเลนซ์ (Lenz’s law) ซ่งึ มใี จความวา่ แรงเคลือ่ นไฟฟ้าเหนยี่ วนำท่ีเกิดข้ึนจะมีทิศ
อยใู่ นทิศท่กี ่อใหเ้ กดิ กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดในทิศทางที่ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กซึ่งให้ฟลักซ์
แม่เหล็กต้านการเปลย่ี นแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กเดิม
5. ครูอธิบายเพิ่มเติมว่า จากกฎของเลนซ์สรุปได้ว่า ถ้าฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านวงลวดหรือขดลวดกำลัง
เพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ จะมีทิศที่ก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กซึ่งให้ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงลวด
หรือขดลวดสวนทางกับฟลักซ์แมเ่ หล็กเดิม แต่ถ้าฟลักซ์แม่เหล็กทีผ่ ่านวงลวดหรือขดลวดกำลังลดลง
กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะไหลในทิศที่ก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กซึ่ งให้ฟลักซ์แม่เหล็กตัดผ่านขดลวด
ทศิ ทางเดียวกับฟลกั ซ์แมเ่ หลก็ เดิม

84

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ชัว่ โมงที่ 3-4

ขน้ั สอน

ขัน้ ลงมือทำ (Doing)
1. ครูให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน ปฏิบัติกิจกรรม กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในลวดตัวนำ
โดยให้นักเรียนแบ่งบทบาทหน้าท่ีของสมาชิกภายในกลุ่มว่าใครมีบทบาทหน้าที่อย่างไร
2. นักเรียนทำกิจกรรมโดยครูกำหนดเวลาในการทำกิจกรรม ขณะที่นักเรียนทำกิจกรรม ครูคอยตรวจ
พฤติกรรมของนกั เรียนและจดบันทกึ ในแบบบันทึกพฤติกรรม
(หมายเหตุ: ครูเร่ิมประเมินนกั เรียน โดยใช้แบบประเมินการปฏบิ ัตกิ ิจกรรม)
3. ครใู ห้นักเรียนสังเกตทเ่ี ข็มของแอมมิเตอร์ขณะที่ขดลวดกำลังเคลื่อนท่ี จะพบวา่ เข็มของแอมมิเตอร์
เบนไปจากตำแหน่งเดิม ต่อไปเลื่อนขดลวดออกห่างแท่งแม่เหล็ก เข็มของแอมมิเตอร์ก็จะเบนออก
จากตำแหนง่ เดมิ เช่นกัน แตจ่ ะเบนไปคนละทางกบั ครั้งแรก
4. ครูและนักเรียนสรุปได้ว่า กรณีที่มีการเคลื่อนแท่งแม่เหล็กหรือขดลวด อย่างใดอย่างหนึ่ง จะมี
กระแสเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในขดลวด และกรณีที่ขดลวดและแท่งแม่เหล็กอยู่กับที่ จะไม่มีกระแส
เหนี่ยวนำเกดิ ข้ึนในขดลวด

ขน้ั สรปุ

1. นกั เรยี นและครูร่วมกนั อภปิ รายเพื่อให้ได้ข้อสรุปวา่ การเคลื่อนทีข่ ดลวดหรอื การเคลอ่ื นแท่งแม่เหล็ก
เพ่อื ใหฟ้ ลักซ์แมเ่ หล็กที่ผ่านขดลวดมีคา่ เปล่ยี นแปลง จะทำใหเ้ กดิ กระแสเหนีย่ วนำในขดลวด และถ้า
ขดลวดอยู่กับที่ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กที่มคี ่าสม่ำเสมอของแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งอยู่กับที่ ก็สามารถ
ทำให้เกดิ กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนำในขดลวดนน้ั ได้

2. ครูให้ความรู้นักเรียนเกี่ยวกับการนำความรู้เรื่องกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำไปอธิบายสาเหตุที่ทำให้
กระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์ขณะหมุนด้วยอัตราเร็วคงตัว มีค่าน้อยกว่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์
ขณะเริ่มหมนุ ซง่ึ นักเรียนจะเรียนในคาบต่อไป

3. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเนื้อหาที่ได้ศึกษาผ่านมาแล้วว่ามีส่วนไหนที่ยังไม่เข้าใจ แล้วให้
ความรู้เพิ่มเติมในส่วนนั้น โดยที่ครูอาจจะใช้ PowerPoint เรื่อง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและ
แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ มาช่วยในการอธบิ าย

4. ครูมอบหมายให้นักเรียนฝึกทำแบบฝึกหัด Topic Question เรื่อง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและ
แรงเคลือ่ นไฟฟา้ เหน่ียวนำ จากหนงั สือเรียนฯ ลงในสมดุ ประจำตัว

85

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

5. ครูให้นักเรียนทำแบบฝึกหัด เรื่อง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ เป็น
การบ้านแล้วนำสง่ ครู และศกึ ษาเนือ้ หา เรอื่ ง แรงเคล่อื นไฟฟ้าเหนย่ี วนำในมอเตอร์และเครื่องกำเนิด
ไฟฟ้า ซงึ่ จะเรียนในคาบตอ่ ไปมาล่วงหนา้

ขน้ั ประเมิน

1. ประเมินความรู้เกี่ยวกับเรื่อง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ โดยสังเกต
พฤตกิ รรมการตอบคำถาม การทำแบบฝกึ หัด ใบงาน และการสรปุ สาระสำคญั

2. ประเมินทักษะและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จากโดยสังเกตพฤติกรรมการทำงานกลมุ่ การปฏบิ ตั ิ
กิจกรรม กระแสไฟฟา้ เหนี่ยวนำในลวดตัวนำ และการนำความรูท้ ี่ไดไ้ ปใช้ประโยชน์

3. ประเมินคณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงคโ์ ดยสงั เกตพฤติกรรมจากการสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม
การอภิปราย และการทำแบบฝึกหดั

7. การวัดและประเมินผล

รายการวัด วธิ วี ัด เคร่ืองมอื เกณฑก์ ารประเมิน

7.1 การประเมินระหว่าง - รอ้ ยละ 60 ผ่านเกณฑ์
- ร้อยละ 60 ผ่านเกณฑ์
การจัดกจิ กรรม - ตรวจใบงานที่ 1.7 - ใบงานที่ 1.7 - ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์

1) กระแสไฟฟ้า - ตรวจแบบฝึกหดั - ตรวจแบบฝึกหดั - ระดบั คณุ ภาพ 2
ผา่ นเกณฑ์
เหนี่ยวนำและ - ตรวจ Topic - Topic Question
- ระดบั คณุ ภาพ 2
แรงเคลือ่ นไฟฟา้ Question ผา่ นเกณฑ์

เหนี่ยวนำ - ระดบั คุณภาพ 2
ผ่านเกณฑ์
2) การปฏิบัตกิ าร - ประเมิน - แบบประเมนิ
- ระดับคุณภาพ 2
การปฏิบตั กิ าร การปฏิบตั กิ าร ผา่ นเกณฑ์

3) พฤตกิ รรม - สังเกตพฤตกิ รรม - แบบสงั เกต

การทำงาน การทำงาน พฤติกรรม

รายบุคคล รายบคุ คล การทำงานรายบคุ คล

4) พฤติกรรม - สงั เกตพฤตกิ รรม - แบบสังเกต

การทำงานกลุ่ม การทำงานกลมุ่ พฤติกรรม

การทำงานกลุ่ม

5) คุณลกั ษณะ - สังเกตความมวี นิ ยั - แบบประเมิน

อนั พึงประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่น คุณลกั ษณะ

ในการทำงาน อนั พงึ ประสงค์

86

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

8. สอื่ /แหลง่ การเรียนรู้

8.1 สอื่ การเรียนรู้
1) หนังสือเรยี น รายวชิ าเพ่ิมเตมิ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฟิสิกส์ ม.6 เลม่ 1
2) แบบฝกึ หดั รายวชิ าเพ่มิ เตมิ วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟิสกิ ส์ ม.6 เล่ม 1
3) ใบงานที่ 1.7 เร่ือง กระแสไฟฟ้าเหนีย่ วนำและแรงเคลอื่ นไฟฟา้ เหน่ียวนำ
4) PowerPoint เรอ่ื ง กระแสไฟฟ้าเหน่ยี วนำและแรงเคลือ่ นไฟฟา้ เหน่ียวนำ
5) สมดุ ประจำตวั

8.2 แหล่งการเรียนรู้
1) ห้องเรียน
2) ห้องสมุด
3) แหลง่ ข้อมลู สารสนเทศ

87

หน่วยการเรยี นรทู้ ี่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ใบงานท่ี 1.6

เรอื่ ง กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนำและแรงเคลอ่ื นไฟฟ้าเหนย่ี วนำ

คำชแ้ี จง : ให้นกั เรียนตอบคำถามต่อไปน้ี
ขดลวดตวั นำรูปส่เี หล่ยี มจตั ุรสั ยำวด้ำนละ 1.50 เซนติเมตร จำนวน 25.0 รอบ ซ่ึงแต่ละรอบมขี นำด
เทำ่ กนั และมคี วำมตำ้ นทำน 0.350 โอหม์ ถำ้ ใหส้ นำมแมเ่ หลก็ ทม่ี ขี นำดคงตวั ในทศิ ทำงตงั้ ฉำกกบั ขดลวด
ดงั ภำพ จงหำ

ก) ขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวด ขณะที่สนามแม่เหล็กที่พุ่งผ่านขดลวดเปลี่ยนแปลงจาก 0
เปน็ 0.500 เทสลา ภายใน 0.800 วินาที

ข) ขนาดของกระแสเหนยี่ วนำในขดลวดตัวนำ

88

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หลก็

ใบงานท่ี 1.6 เฉลย

เร่อื ง กระแสไฟฟา้ เหนี่ยวนำและแรงเคล่อื นไฟฟา้ เหน่ียวนำ

คำชแ้ี จง : ให้นักเรียนตอบคำถามตอ่ ไปน้ี

ขดลวดตวั นำรูปสเ่ี หล่ยี มจตั ุรสั ยำวด้ำนละ 1.50 เซนตเิ มตร จำนวน 25.0 รอบ ซ่ึงแต่ละรอบมขี นำด
เทำ่ กนั และมคี วำมตำ้ นทำน 0.350 โอหม์ ถำ้ ใหส้ นำมแม่เหลก็ ทม่ี ขี นำดคงตวั ในทศิ ทำงตงั้ ฉำกกบั ขดลวด
ดงั ภำพ จงหำ

ก) ขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวด ขณะที่สนามแม่เหล็กที่พุ่งผ่านขดลวดเปลี่ยนแปลงจาก 0

เปน็ 0.500 เทสลา ภายใน 0.800 วินาที

พ้ืนที่หน้าตดั ของขดลวดรูปส่ีเหลยี่ มจตั ุรัส

A = d2 = (0.015 m)2 = 2.25 ×10−4 m2

จากสมการ ∅ = cos

∅ = (0.500 T)(2.25 × 10−4m2) cos 0°
∅ = 1.12 × 10−4Wb

และอตั ราการเปลีย่ นฟลกั ซ์แม่เหล็ก ∆∅ เน่ืองจากการเปล่ยี นสนามแมเ่ หล็ก

∆∅ = ∅ − ∅ = 1.12 × 10−4Wb

จะได้ ขนาดของแรงเคลือ่ นไฟฟา้ เหนี่ยวนำ

จากสมการ = − |∆∅| = (25.0) (1.12 ×10−4Wb )
∆ 0.80 s

= 3.50 mV

ดงั นัน้ ขนาดของแรงเคลอ่ื นไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวด คือ 3.50 มิลลโิ วลต์

89

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ข) ขนาดของกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดตวั นำ

จากสมการ = ε

3.50 mV
= 0.350 Ω

= 10.0 mA
ดังนั้น ขนาดของกระแสเหน่ียวนำในขดลวดตวั นำ คอื 10.0 มลิ ลแิ อมแปร์

9. ความเหน็ ของผบู้ รหิ ารสถานศึกษาหรอื ผทู้ ีไ่ ดร้ บั มอบหมาย

ขอ้ เสนอแนะ

ลงชอ่ื .................................
( นายนยิ ม รกั พรม )

ผอู้ ำนวยการโรงเรียนอำนาจเจริญ

10. บนั ทกึ ผลหลงั การสอน

 ด้านความรู้

 ด้านสมรรถนะสำคญั ของผูเ้ รยี น

 ด้านคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์

 ด้านความสามารถทางวทิ ยาศาสตร์

 ด้านอืน่ ๆ (พฤติกรรมเดน่ หรือพฤตกิ รรมทีม่ ปี ญั หาของนกั เรียนเปน็ รายบคุ คล (ถ้ามี))

90

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

 ปญั หา/อปุ สรรค
 แนวทางการแก้ไข

91

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

แผนการจัดการเรียนรูท้ ี่ 8

แรงเคล่ือนไฟฟ้าเหนยี่ วนำในมอเตอร์และเครอ่ื งกำเนิดไฟฟา้

เวลา 2 ชั่วโมง

1. ผลการเรยี นรู้

อธิบายหลักการทำงานและประโยชน์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส การแปลงอีเอ็มเอฟของ

หม้อแปลง และคำนวณปริมาณต่าง ๆ ทีเ่ ก่ยี วข้องได้

2. จดุ ประสงค์การเรียนรู้

1. อธิบายหลกั การทำงานและประโยชน์ของมอเตอร์และเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟา้ ได้ (K)
2. อธิบายลักษณะของไฟฟ้ากระแสสลับและสรุปความสัมพันธ์ระหว่างกระแสกับเวลา และความต่างศักย์

กบั เวลา ท่ีมคี ่าการเปลีย่ นค่าในรปู ของฟังกช์ นั ไซน์ได้ (K)
3. อธิบายหลักการผลติ กระแสไฟฟ้าสลบั ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 เฟส และบอกความหมายของไฟฟ้า 3 ได้ (K)
4. คำนวณหาค่าต่าง ๆ เกี่ยวข้องกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อย่าง

ถูกตอ้ ง (P)
5. ความเป็นคนช่างสังเกต ช่างคิด ช่างสงสัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ันในการเสาะแสวงหาความรู้ ( A)

3. สาระการเรยี นรู้

สาระการเรยี นรู้เพม่ิ เตม่ิ สาระการเรียนรู้ทอ้ งถ่ิน

- ความรู้เกี่ยวกับอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำไปใช้อธิบาย พิจารณาตามหลกั สูตรของสถานศกึ ษา

การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และการ

ทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น แบลลัสต์

แบบขดลวดของหลอดฟลูออเรสเซนต์ การเกิด

อีเอ็มเอฟกลับในมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า

เหน่ียวนำ และกตี าร์ไฟฟา้

- ไฟฟ้ากระแสสลับที่ส่งไปตามบ้านเรือน มีความ

ต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปตาม

เวลาในรูปของฟงั ก์ชนั แบบไซน์

92

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

4. สาระสำคญั /ความคดิ รวบยอด

ขณะที่มอเตอร์หมุน ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดจะมีค่าเปลี่ยนแปลง เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ
ในขดลวดในทิศตรงข้าม ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์ขณะหมุนด้วยอัตราเร็งคงตัวมีค่าน้อยกว่าขณะเร่ิม
หมุน เรียกว่า แรงเคลอื่ นไฟฟา้ ตา้ นกลบั

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไดนาโมเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าจากผลของการ
เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยใช้พลังงานกลจากแหล่งกำเนิดพลังงานกลภายนอก เช่น กังหันไอน้ำ กังหันน้ำ
กังหันลม เครื่องยนต์สันดาปภายใน ในการหมุนขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งอยู่ในสนามแม่เหล็ก ทำให้
เกดิ แรงเคลอื่ นไฟฟ้าเหนยี่ วนำและกระแสไฟฟา้ เหน่ียวนำขนึ้ ในขดลวดของเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้า

5. สมรรถนะสำคัญของผเู้ รียนและคณุ ลักษณะอนั พงึ ประสงค์

สมรรถนะสำคญั ของผเู้ รยี น คณุ ลักษณะอนั พึงประสงค์

1. ความสามารถในการสือ่ สาร 1. มวี ินัย รับผิดชอบ

2. ความสามารถในการคดิ 2. ใฝเ่ รยี นรู้

1) ทักษะการสงั เกต 3. ซือ่ สัตย์ สุจรติ

2) ทักษะการส่อื สาร 4. มุ่งมัน่ ในการทำงาน

3) ทกั ษะการวเิ คราะห์

4) ทกั ษะการทำงานรว่ มกนั

5) ทักษะการตคี วามหมายข้อมูลและลงข้อสรุป

3. ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ิต

6. กจิ กรรมการเรียนรู้

 แนวคดิ /รูปแบบการสอน/วธิ สี อน/เทคนิค : การสอนแบบเน้นมโนทัศน์ (Concept-Based Instruction)

ชัว่ โมงท่ี 1-2

ขนั้ นำ

ขั้นการใชค้ วามรเู้ ดมิ เช่ือมโยงความรู้ใหม่ (Prior Knowledge)
1. ครูทบทวนเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำว่า เมื่อนำขดลวดหมุนตัด
กับเส้นสนามแม่เหล็กหรือทำให้เส้นสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ตัดกับขดลวดตัวนำ พบว่าจะมี
กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นที่ลวดตัวนำ เรียกปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นว่า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และ
กระแสไฟฟ้าท่ีเกดิ ขึ้น เรยี กว่า กระแสไฟฟ้าเหนย่ี วนำ

93

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

2. ครูถามคำถาม เพื่อกระตุ้นให้นักเรียนได้แสดงความรู้เดิมว่า ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และไฟฟ้า
กระแสตรง (DC) แตกต่างกนั อยา่ งไร

3. ครูสนทนากับนักเรียนเกี่ยวกับความแตกต่างของไฟฟ้ากระแสสลับและไฟฟ้ากระแสตรง เช่น ไฟฟ้า
กระแสตรง คอื กระแสไฟฟ้าที่อยู่ในวงจรหรือจากถ่านไฟฉาย แตไ่ ฟฟ้ากระแสสลับน้นั จะใช้งานตาม
บ้านของเรา และร่วมกันอภิปรายจนได้ข้อสรุป ดังนี้
• ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นไฟฟ้าที่มาจากขั้วลบเพียงอย่างเดียว มีทิศทางการไหลไปในทาง
เดียว ซึ่งจะเริ่มออกจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าจากข้ัวลบผ่านเครื่องใชไ้ ฟฟ้าแล้วเข้าสูข่ ัว้ บวกของ
แหล่งกำเนิดไฟฟ้า มีคุณสมบัติ คอื กระแสไฟฟ้านั้นมีแรงดันเปน็ บวกอยู่เสมอและสามารถกับ
ประจุเอาไวใ้ ชง้ านกบั แบตเตอรี่ได้
• ไฟฟา้ กระแสสลับ (AC) เปน็ ไฟฟา้ ที่มีการไหลไปในทิศทางที่สลบั ไปสลับมา หรือกล่าวว่าเป็น
กระแสไฟฟ้าที่ไม่มีขั้ว มีคุณสมบัติ คือสามารถส่งกระแสไฟฟ้าไปในที่ไกล ๆ โดยที่แรงไม่ตก
และสามารถปรบั ระดับแรงดันได้

4. ครูตั้งคำถามว่า กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการหมุนขดลวดในสนามแม่เหล็กเป็นไฟฟ้ากระแสตรงหรือ
ไฟฟ้ากระแสสลับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงมีส่วนประกอบหลักอะไรที่ต่างจากเครื่องกำเนิด
ไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียว นักเรียนร่วมกันตอบคำถามและแสดง
ความคิดเห็นเกี่ยวกับคำตอบของคำถาม โดยให้นักเรียนแต่ละคนร่วมกันอภิปรายและแสดงความ
คดิ เหน็ อยา่ งอิสระโดยไมม่ ีการเฉลยวา่ ถกู หรอื ผดิ

5. ครูถามคำถาม Key Question ว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร นักเรียนร่วมกัน
ตอบคำถามและแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับคำตอบของคำถาม เพื่อเชื่อมโยงไปสู่การเรียนรู้เรื่อง
แรงเคลื่อนไฟฟา้ เหนยี่ วนำในมอเตอรแ์ ละเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟา้

ข้ันสอน

ขัน้ รู้ (Knowing)
1. ครูให้ความรู้กับนักเรียนว่า เราสามารถนำความรู้เกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำไปอธิบายผลที่
เกดิ ข้ึนในเครอ่ื งใช้ไฟฟา้ บางชนิด เชน่ มอเตอรไ์ ฟฟ้า แบลลัสต์ในวงจรฟลอู อเรสเซนต์
2. ครูอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับมอเตอร์ไฟฟ้าและแรงเคลื่อนไฟฟ้าว่า เมื่อพิจารณามอเตอร์ไฟฟ้าที่มี
กระแสไฟฟ้าเข้ามอเตอร์ กระแสไฟฟ้านี้จะทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบซึ่งจะทำให้ขดลวดหมุน
แต่ขณะที่มอเตอร์หมุน ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดจะมีค่าเปลี่ยนแปลง เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า
เหนี่ยวนำที่มีทิศตรงข้ามกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเดิม ทำให้กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดในทิศตรง
ข้ามกับกระแสไฟฟ้าที่ทำให้ขดลวดหมุน จึงเป็นผลทำให้กระแสไฟฟ้าผ่านมอเตอร์ขณะหมุนด้วย
อัตราเร็วคงตัว มีค่าน้อยกว่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์ขณะเริ่มหมุน แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำนี้
เรียกวา่ แรงเคล่อื นไฟฟ้าตา้ นกลับ (back emf)

94

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

3. ครใู หน้ ักเรียนจบั คู่กัน เปิดโอกาสให้เลือกจบั คู่ตามความสมัครใจของนักเรียน จากนัน้ ใหแ้ ตล่ ะคู่ร่วมกัน
ศึกษาค้นคว้าข้อมูล เรื่อง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากหนังสือเรียนหรือแหล่งการเรียนรู้ต่าง ๆ เช่น
อินเทอร์เน็ต โดยให้แต่ละคู่ เลือกศึกษาคนละ 1 เรื่อง จากนั้นให้แต่ละคนภายในคู่นำเรื่องที่ตนเอง
ศึกษาคน้ ควา้ มาอธบิ ายให้เพอ่ื นฟัง แลว้ ร่วมกันสรุปขอ้ มูลที่ได้ลงในสมุดประจำตวั หัวขอ้ เรอื่ ง มดี งั น้ี
• คนที่ 1 ศกึ ษาเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง (DC generator)
• คนท่ี 2 ศึกษาเครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC generator)

4. ครูคอยแนะนำช่วยเหลือนักเรียนแต่ละกลุ่มขณะปฏิบัติกิจกรรม และเปิดโอกาสให้นักเรียนทุกคน
ซกั ถามไดเ้ มือ่ เกดิ ปัญหาหรอื ข้อสงสัย

5. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2-3 คู่ ออกมานำเสนอผลการศึกษาข้อมูลหน้าช้ันเรียน ในระหว่างที่นักเรียน
นำเสนอครคู อยใหข้ ้อเสนอแนะเพมิ่ เติม เพ่ือให้นักเรยี นมีความเข้าใจที่ถกู ต้อง

6. ครตู ั้งประเด็นคำถาม โดยใหน้ กั เรยี นรว่ มกันอภปิ รายแสดงความคิดเห็นเพื่อหาคำตอบร่วมกนั ดังนี้
• เมื่อพิจารณาระนาบขดลวดขณะตั้งฉากกบั สนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าเหน่ียวมคี า่ เท่าใด
• ณ เวลา ขณะระนาบของขดลวดขนานกับสนามแม่เหล็ก เวลา ขณะระนาบขดลวดตั้ง

42

ฉากกับสนามแม่เหล็ก เวลา 3 ขณะระนาบของขดลวดขนานกับสนามแม่เหล็ก และเวลา
4

ขณะระนาบขดลวดตง้ั ฉากกับสนามแมเ่ หล็ก คา่ ของกระแสไฟฟา้ มคี ่าอย่างไร
ขั้นเขา้ ใจ (Understanding)

1. ครูชี้ให้นักเรียนเห็นความแตกต่างของกราฟระหว่างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (และกระแสไฟฟ้า
เหนีย่ วนำ) กบั เวลาระหวา่ งไฟฟ้ากระแสสลับและกราฟไฟฟ้ากระแสตรง ตามรายละเอียดในหนังสือเรยี น

2. ครใู ห้ความรกู้ บั นกั เรียนเกย่ี วกบั กราฟความต่างศักย์ไฟฟ้ากบั เวลาของไฟฟ้ากระแสสลับ ความถ่ีของ
ไฟฟ้ากระแสสลับ และความต่างศักย์ไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลับในประเทศ รวมทั้งแนะนำการใช้
เคร่อื งไฟฟ้าอย่างถูกต้อง ตามรายละเอยี ดในหนังสือเรียน

3. ครูอธิบายเพิ่มเติมว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับการใช้งาน สำรองไฟฟ้า ในกรณีไฟฟ้า
หลักขัดข้อง (Emergency Standby Power – ESP) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้ ในประเทศไทย
นิยมใช้มากที่สุด เนื่องจากไฟฟ้าหลักโดยทัว่ ไป ค่อนข้างมั่นคง และคลอบคลุมเกือบทั่วประเทศไทย
ซ่ึงครอู าจใหน้ กั เรยี นไปศึกษาเปน็ ความร้เู สริม

4. ครูให้ความรู้กับนักเรียนเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ตามรายละเอียดในหนังสือ
เรียน ซงึ่ อาจแยกหวั ข้อ ดงั นี้
• การสง่ พลังงานไฟฟา้ ไปตามบา้ นเรือน
• ข้อดีของการผลติ และการสง่ กระแสไฟฟ้า 3 เฟส
• ความต่างศกั ย์ไฟฟ้าที่เหมาะสม

95

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ี่ 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

ขนั้ ลงมือทำ (Doing)
1. นักเรียนจับคู่ (คู่เดิม) จากน้ันร่วมกันทำใบงาน เร่ือง แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในมอเตอร์และ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
2. ครูสุ่มนักเรียนจำนวน 2 คู่ ออกมาเฉลยใบงาน โดยครูให้นักเรียนร่วมกันพิจารณาว่าคำตอบใด
ถกู ต้อง จากนน้ั ครเู ฉลยคำตอบที่ถกู ตอ้ งให้นักเรยี น

ข้ันสรุป

1. ครกู ลา่ วสรปุ วา่ โรงไฟฟ้าจะสง่ กำลังไฟฟา้ ดว้ ยความตา่ งศักย์ค่าหนึ่ง เมอ่ื ถงึ สถานีย่อยความต่างศักย์
จะถูกทำให้ลดลงเหลือ 220 โวลต์ สำหรับใช้ตามบ้านเรือน ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนความต่าง
ศักยไ์ ฟฟ้าน้ี คอื หมอ้ แปลงไฟฟา้ ซงึ่ นักเรียนจะไดเ้ รียนในคาบต่อไป

3. ครูเปิดโอกาสให้นักเรียนสอบถามเนื้อหาที่ได้ศึกษาผ่านมาแล้วว่ามีส่วนไหนที่ยังไม่เข้าใจ แล้วให้
ความรู้เพิ่มเติมในส่วนนั้น โดยที่ครูอาจจะใช้ PowerPoint เรื่อง แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำใน
มอเตอรแ์ ละเคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้า มาช่วยในการอธบิ าย

4. ครูมอบหมายให้นักเรียนฝึกทำแบบฝึกหัด Topic Question เรื่อง แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำใน
มอเตอร์และเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟา้ จากหนงั สอื เรียนฯ ลงในสมดุ ประจำตัว และศกึ ษาเนือ้ หา เรอ่ื ง หมอ้
แปลงไฟฟ้า ซ่ึงจะเรียนในคาบตอ่ ไปมาลว่ งหนา้

ขน้ั ประเมิน

1. ประเมินความรู้เกยี่ วกบั เรื่อง แรงเคลอื่ นไฟฟ้าเหน่ยี วนำในมอเตอร์และเครอื่ งกำเนิดไฟฟ้า โดยสงั เกต
พฤติกรรมการตอบคำถาม การทำแบบฝกึ หดั ใบงาน และการสรปุ สาระสำคัญ

2. ประเมินทักษะและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จากโดยสังเกตพฤตกิ รรมการทำงานกลมุ่ การปฏบิ ัติ
กิจกรรม และการนำความรทู้ ่ไี ดไ้ ปใชป้ ระโยชน์

3. ประเมินคุณลักษณะอนั พึงประสงคโ์ ดยสังเกตพฤติกรรมจากการสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติกิจกรรม
การอภิปราย และการทำแบบฝึกหดั

96

หนว่ ยการเรยี นร้ทู ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
แผนฯ ที่ 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

7. การวดั และประเมินผล

รายการวัด วธิ วี ัด เคร่ืองมอื เกณฑก์ ารประเมิน

7.1 การประเมินระหว่าง - ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์
- ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์
การจัดกิจกรรม - ตรวจใบงานท่ี 1.7 - ใบงานท่ี 1.7 - ร้อยละ 60 ผา่ นเกณฑ์

1) แรงเคลื่อนไฟฟ้า - ตรวจแบบฝึกหัด - ตรวจแบบฝึกหัด - ระดับคุณภาพ 2
ผ่านเกณฑ์
เหน่ียวนำในมอเตอร์ - ตรวจ Topic - Topic Question
- ระดบั คุณภาพ 2
และเครื่องกำเนดิ ไฟฟ้า Question ผ่านเกณฑ์

2) การปฏิบตั กิ าร - ประเมิน - แบบประเมนิ - ระดบั คุณภาพ 2
ผา่ นเกณฑ์
การปฏบิ ัตกิ าร การปฏิบตั ิการ
- ระดับคณุ ภาพ 2
3) พฤติกรรม - สงั เกตพฤติกรรม - แบบสังเกต ผ่านเกณฑ์

การทำงาน การทำงาน พฤตกิ รรม

รายบุคคล รายบคุ คล การทำงานรายบคุ คล

4) พฤตกิ รรม - สังเกตพฤติกรรม - แบบสังเกต

การทำงานกลมุ่ การทำงานกลุ่ม พฤตกิ รรม

การทำงานกลมุ่

5) คุณลักษณะ - สังเกตความมวี ินัย - แบบประเมิน

อันพงึ ประสงค์ ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งม่ัน คุณลักษณะ

ในการทำงาน อนั พึงประสงค์

8. สื่อ/แหลง่ การเรียนรู้

8.1 ส่อื การเรยี นรู้
1) หนังสอื เรยี น รายวิชาเพ่ิมเตมิ วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1
2) แบบฝกึ หดั รายวิชาเพิ่มเตมิ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ฟสิ ิกส์ ม.6 เลม่ 1
3) ใบงานท่ี 1.7 เร่อื ง แรงเคลื่อนไฟฟา้ เหนี่ยวนำในมอเตอร์และเคร่ืองกำเนิดไฟฟา้
4) PowerPoint เรอื่ ง แรงเคลอื่ นไฟฟ้าเหนย่ี วนำในมอเตอร์และเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟา้
5) สมดุ ประจำตวั

8.2 แหล่งการเรียนรู้
1) ห้องเรียน
2) หอ้ งสมดุ
3) แหล่งขอ้ มูลสารสนเทศ

97

หน่วยการเรยี นร้ทู ่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แม่เหลก็ และสนามแมเ่ หลก็

ใบงานที่ 1.7

เรอ่ื ง แรงเคลอ่ื นไฟฟา้ เหนยี่ วนำในมอเตอร์และเครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้า

คำช้แี จง : ใหน้ กั เรียนอธบิ ายความแตกตา่ งของแรงเคล่ือนไฟฟา้ และกระแสไฟฟ้าระหว่างเครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้า
กระแสสลับ (AC) กับเคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสตรง (DC)

เคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

เครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสตรง

98

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 1 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ เฉลย
แผนฯ ที่ 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

ใบงานที่ 1.7

เร่อื ง แรงเคลือ่ นไฟฟ้าเหนี่ยวนำในมอเตอร์และเครือ่ งกำเนดิ ไฟฟ้า

คำชีแ้ จง : ให้นักเรียนอธบิ ายความแตกต่างของแรงเคล่ือนไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าระหวา่ งเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้า
กระแสสลบั (AC) กบั เคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ กระแสตรง (DC)

เครอื่ งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

เคร่อื งกำเนิดไฟฟ้ำกระแสสลบั ประกอบดว้ ยขดลวดตำนำท่หี มุนอยู่ภำยในสนำมแม่เหล็กโดยมแี รงภำยนอกมำ
กระทำขดลวดจะทำใหเ้ กดิ แรงเคล่อื นไฟฟ้ำเหน่ยี วนำ = − ( ) เมอ่ื N คอื จำนวนรอบของขดลวดซง่ึ แตล่ ะรอบ



มีพ้ืนท่ีหน้ำตัด A เท่ำกัน เม่ือขดลวดหมุนด้วยอัตรำเร็วเชิงมุม รอบแกนตัง้ ฉำกกับสนำมแม่เหล็ก จะได้
= cos( ) ดงั นัน้ จะได้ = sin( ) จำกสมกำรจะเหน็ ว่ำ แรงเคล่อื นไฟฟ้ำเหน่ียวนำ (emf)
เปล่ยี นแปลงเป็นตำมเวลำเป็นฟังก์ชนั ไซน์ และแรงเคล่อื นไฟฟ้ำเหน่ียวนำจะค่ำสูงสุดเม่อื = 90° หรอื 270°
และท่ี = 0° หรอื 180° ซง่ึ เป็นมมุ ทร่ี ะนำบของขดลวดตวั นำตงั้ ฉำกกบั สนำมแมเ่ หลก็ แรงเคล่อื นไฟฟ้ำเหน่ยี วนำ
จะเป็นศนู ย์

เคร่อื งกำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรง จะมสี ่วนประกอบคลำ้ ยกบั เคร่อื งกำเนิดไฟ้ฟ้ำกระแสสลบั เวน้ แต่ขวั้ ไฟฟ้ำทส่ี มั ผสั
และวงแหวนหมุนซ่ึงมีเพียงวงเดียวแต่แบ่งออกเป็นสองส่วน ซ่ึงเรียกว่ำ คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) มแี รงดนั
เหมอื นกนั เสมอ ดงั นนั้ กระแสไฟฟ้ำทเ่ี กดิ ขน้ึ จงึ เป็นไฟฟ้ำกระแสตรง

99

หน่วยการเรยี นรู้ที่ 1 แมเ่ หล็กไฟฟ้า
แผนฯ ท่ี 1 แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็ก

9. ความเห็นของผู้บรหิ ารสถานศึกษาหรอื ผ้ทู ี่ได้รับมอบหมาย

ขอ้ เสนอแนะ

ลงชือ่ .................................
( นายนยิ ม รักพรม )

ผ้อู ำนวยการโรงเรียนอำนาจเจรญิ

10. บนั ทกึ ผลหลงั การสอน

 ดา้ นความรู้

 ด้านสมรรถนะสำคัญของผูเ้ รยี น

 ด้านคุณลกั ษณะอันพงึ ประสงค์

 ดา้ นความสามารถทางวทิ ยาศาสตร์

 ดา้ นอืน่ ๆ (พฤติกรรมเด่น หรือพฤตกิ รรมทม่ี ีปญั หาของนักเรียนเปน็ รายบคุ คล (ถ้าม)ี )

 ปัญหา/อปุ สรรค
 แนวทางการแกไ้ ข

100