แผนการสอนงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

349 380V 0V 220V 0V 110V (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 10.19 หม้อแปลงกำลังชนิดออโต 10.4.5 หม้อแปลงกำลังชนิดปรับเปลี่ยนค่าได้ (Variable Transformer) หม้อแปลงกำลังชนิดปรับเปลี่ยนค่าได้ หรืออาจเรียกว่า วาริแอก (Variac) เป็นหม้อแปลงกำลังชนิดออโตนั่นเอง คือการพันขดลวดทั้งชุดที่ใช้เป็นขดปฐมภูมิและขดทุติยภูมิเป็นขดเดียวกัน การจ่ายแรงดันเข้าจ่ายเข้าที่ขั้วหัวท้ายของขดลวด และการ จ่ายแรงดันออกใช้ขั้วจ่ายร่วมกับขั้วจ่ายแรงดันเข้าหนึ่งขั้ว อีกขั้วของการจ่ายแรงดันออกใช้ขั้วแบบปรับเปลี่ยนค่าได้ สัมผัสกับขดลวด หม้อแปลงหมุนปรับเปลี่ยนเลือกค่าตามต้องการ ปรับจ่ายแรงดันออกมาบนชุดขดลวดขดเดียว ลักษณะหม้อแปลงออโต แสดงดังรูปที่ 10.20 220V 0V 0V (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 10.20 หม้อแปลงกำลังชนิดปรับเปลี่ยนค่าได้

350 10.5 หน่วยความเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำที่ผลิตขึ้นมาใช้งานจะมีค่าความเหนี่ยวนำบอกกำกับไว้ ค่าความเหนี่ยวนำนี้เป็นค่าที่แสดงถึงคุณสมบัติของ ตัวเหนี่ยวนำ ต่อการตอบสนองต่อกระแสและแรงดันที่เกิดขึ้นภายในตัวเหนี่ยวนำ โดยสามารถทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าชักนำ (EMF) ขึ้นมาได้น้อยหรือมากเพียงไร ค่าความเหนี่ยวนำมีหน่วยมาตรฐานเป็นเฮนรี (Henry ; H) ค่าความเหนี่ยวนำ 1 เฮนรี (H) คือ ค่าที่ จ่ายกระแสไหลเข้าไปในขดลวด 1 แอมแปร์ (A) ไหลเปลี่ยนแปลงในเวลา 1 วินาที (s) ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำต้าน กลับ (Counter Electro Motive Force) 1 โวลต์ (V) ตัวเหนี่ยวนำที่ผลิตออกมาใช้งาน มีหลายขนาดหลายค่าความเหนี่ยวนำ ตั้งแต่ค่าความเหนี่ยวนำต่ำ ไปจนถึงความ เหนี่ยวนำสูง ทำให้การใช้หน่วยบอกค่าเป็นเฮนรี (H) อย่างเดียว มีความไม่สะดวกในการใช้งาน จึงได้แบ่งหน่วยบอกค่าความ เหนี่ยวนำออกเป็นหน่วยย่อยๆ เป็น มิลลิเฮนรี (Millihenry ; mH) และหน่วยไมโครเฮนรี (Microhenry ; H) หน่วยใช้งานทั้งหมด เขียนความสัมพันธ์กันออกมาได้ดังนี้ 1 เฮนรี (H) = 1,000 มิลลิเฮนรี (mH) = 1 103 mH = 1,000,000 ไมโครเฮนรี (H) = 1 106 H 1 มิลลิเฮนรี (mH) = 1,000 ไมโครเฮนรี (H) = 1 103 H = 1,000 1 เฮนรี (H) = 1 10-3 H 1 ไมโครเฮนรี (H) = 1,000 1 มิลลิเฮนรี (mH) = 1 10-3 mH = 1,000,000 1 เฮนรี (H) = 1 10-6 H ตัวอย่างที่ 10.1 จงแปลงหน่วยค่าความเหนี่ยวนำต่อไปนี้ให้ถูกต้อง (ก) 56,400 mH ให้เป็นหน่วย H (ข) 2.56 H ให้เป็นหน่วย mH (ค) 41,986,000 H ให้เป็นหน่วย H (ง) 21.20 mH ให้เป็นหน่วย H (จ) 0.0825 H ให้เป็นหน่วย H (ฉ) 65,125 H ให้เป็นหน่วย mH วิธีทำ (ก) 56,400 mH = 56,400 1,000 1 H = 56.4 H (ข) 2.56 H = 2.56 1,000 mH = 2,560 mH (ค) 41,986,000 H = 41,986,000 1,000,000 1 H = 41.986 H (ง) 21.20 mH = 21.20 1,000 H = 21,200 H

351 (จ) 0.0825 H = 0.0825 1,000,000 H = 82,500 H (ฉ) 65,125 H = 65,125 1,000 1 mH = 65.125 mH ตอบ 10.6 บทสรุป ตัวเหนี่ยวนำผลิตจากเส้นลวดทองแดงขดเป็นวงเรียงกันหลายรอบ จำนวนรอบของการพันขดลวดตัวเหนี่ยวนำมีผลทำให้ ค่าความเหนี่ยวนำแตกต่างกันไป แต่มีคุณสมบัติเหมือนกันคือ เมื่อมีกระแสไหลผ่านเส้นลวดตัวนำ จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กขึ้นรอบ เส้นลวดตัวนำ ความเข้มสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดขึ้นอยู่กับ จำนวนรอบของการพันเส้นลวด ตัวนำ ปริมาณการไหลของกระแส ขนาดของแกนที่ใช้ทำแม่เหล็กไฟฟ้า และชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนของแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวเหนี่ยวนำแบบขดเดียว เป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีขดลวดพันไว้เพียงขดเดียว ทำงานโดยการเหนี่ยวนำตัวเอง โครงสร้าง ประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงอาบน้ำยาฉนวน พันเป็นขดลวดอยู่บนแกน การเรียกชื่อตัวเหนี่ยวนำประเภทนี้เรียกชื่อตามแกนที่ทำ เป็นฐานรอง ตัวเหนี่ยวนำแบบหลายขด เป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีขดลวดพันไว้รวมกันมากกว่าหนึ่งขดขึ้นไป การเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นเป็นการ เหนี่ยวนำแบบข้ามขด ขดลวดแบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนทางเข้าเรียกว่าขดปฐมภูมิ และส่วนทางออกเรียกว่าขดทุติยภูมิ การส่งผ่าน แรงดันออกมาที่ขดทุติยภูมิต้องอาศัยการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กจากขดปฐมภูมิ ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (EMF) ขึ้นมา เกิดเป็นแรงดันขึ้นมา การเรียกชื่อหม้อแปลงเรียกตามชื่อแกนที่เป็นฐานรองขดลวดเช่น แกนอากาศ แกนเฟอร์ไรต์ แกนเหล็กแผ่นบาง และแกนทอรอยด์ เป็นต้น หม้อแปลงกำลัง เป็นหม้อแปลงชนิดที่สามารถจ่ายแรงดันและกระแสออกมาได้มากขึ้น นำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ทั้ง งานในด้านอิเล็กทรอนิกส์ ด้านไฟฟ้ากำลัง และด้านอุตสาหกรรม หม้อแปลงกำลังมีหลายลักษณะ หลายคุณสมบัติ และหลายหน้าที่ การทำงาน แต่สิ่งที่เหมือนกัน คือต้องสามารถจ่ายแรงดันและกระแสมีค่ามากหรือน้อยได้ตามความต้องการของภาระ ตัวเหนี่ยวนำที่ผลิตออกมาใช้งาน มีหลายขนาดหลายค่าความเหนี่ยวนำ แบ่งหน่วยบอกค่าใช้งานเป็นเฮนรี (H) มิลลิเฮนรี (mH) และไมโครเฮนรี (H) • ด้านทักษะ(ปฏิบัติ) (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 5) 1. ใบปฏิบัติงานที่ 10.1การวัดทดสอบหม้อแปลง 2. แบบประเมินผลการเรียนรู้ • ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 6-7) 1. การเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์นักศึกษาจะต้องกระจายงานได้ทั่วถึง และ ตรงตาม ความสามารถของสมาชิกทุกคนมีการจัดเตรียมสถานที่ สื่อ วัสดุ อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อมเพรียง 2. ความมีเหตุมีผลในการปฏิบัติงาน ตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง นักศึกษาจะต้องมีการใช้ เทคนิคที่แปลกใหม่ ใช้สื่อและเทคโนโลยี ประกอบการ นำเสนอที่น่าสนใจ นำวัสดุในท้องถิ่นมาประยุกต์ใช้อย่างคุ้มค่าและประหยัด

352 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน ( 15 นาที ) 1. จัดเตรียมเอกสารประกอบการสอนและให้ผู้เรียน อ่านหนังสือบทที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า 2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนบอกลักษณะการเหนี่ยวนำและการ เกิดสนามแม่เหล็กพร้อมให้เหตุผลประกอบ 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนเตรียมตัวทำแบบฝึกหัดบทที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า 5. เมื่อผู้เรียนพร้อม ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดบท ที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้าแล้วให้นักศึกษา สลับกันตรวจคำตอบ และให้คะแนน 2. ขั้นให้ความรู้( 120 นาที ) 1. ผู้สอนฉายแผ่นใส บทที่แจกเอกสารประกอบการ สอน บทที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า และ ให้ผู้เรียนศึกษารายละเอียดด้วยตนเอง 2. ผู้สอนอธิบายอธิบายเพิ่มเติม เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำ ชนิดขดเดียวและหลายขด 3. ขั้นประยุกต์ใช้ ( 285 นาที) 1. ผู้สอนแบ่งกลุ่ม ๆ 4-5 คน ทำกิจกรรมเสนอแนะ บทที่ 10 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน ( 15 นาที ) 1. ผู้เรียนอ่านหนังสื่อ เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลง ไฟฟ้า 2. ผู้เรียนทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของ บทที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า และการให้ ความร่วมมือในการทำกิจกรรม 3. ผู้เรียนบอกลักษณะการเหนี่ยวนำและการเกิด สนามแม่เหล็ก พร้อมให้เหตุผลประกอบ 4. ผู้เรียนเตรียมตัวทำแบบฝึกหัดบทที่ 10 ตัวเหนี่ยวนำ และหม้อแปลงไฟฟ้า ตามความเข้าใจของตนเอง 5. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัด เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อ แปลงไฟฟ้า แล้วสลับกันตรวจคำตอบด้วยความซื่อสัตย์ 2. ขั้นให้ความรู้( 120 นาที ) 1. ผู้เรียนดูบทเรียนจากแผ่นใส บทที่ 10 เรื่อง ตัว เหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้าพร้อมกับจดบันทึกเนื้อที่สำคัญ และถามข้อสงสัยที่เกิดขึ้น 2. ผู้เรียนฟังผู้สอนอธิบายเพิ่มเติม เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำชิด ขดเดียวและหลายขด 3. ขั้นประยุกต์ใช้( 285 นาที ) 1. ผู้เรียนเข้ากลุ่ม ทำกิจกรรมเสนอแนะบทที่ 10

353 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงานที่ 10.1 ผู้สอนเป็นผู้ คอยแนะนำ เป็นที่ปรึกษา แก้ไขปัญหา และตรวจสอบความ ผิดพลาด 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนนำเสนอผลการทดลองและช่วยกัน สรุปผลการทดลอง 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดการเรียนรู้ บทที่ 10 อีกครั้ง 3. แจกแบบฝึกหัดที่ 10 4. ผู้สอนตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียนพร้อมกับบันทึก คะแนน (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-7) (รวม 480 นาที หรือ 8 คาบเรียน) 2. ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงานที่ 10.1 3. ผู้เรียนนำเสนอผลการทดลองและสรุปผลการ ทดลองจดบันทึกสรุปผลการทดลองที่ถูกต้อง 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดการเรียนรู้บทที่ 10 3. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดที่ 10 ความซื่อสัตย์ 4. ผู้เรียนนำคะแนนจากแบบฝึกหัดทั้งสองครั้งมา เปรียบเทียบกันว่าเป็นอย่างไรมีผลต่างกันอย่างไร เพื่อดู ความก้าวหน้าของตนเอง (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-7)

354 งานที่มอบหมายหรือกิจกรรมการวัดผลและประเมินผล ก่อนเรียน 1. จัดเตรียมเอกสาร สื่อการเรียนการสอนตามที่อาจารย์ผู้สอนและบทเรียนกำหนด 2. ทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 10 และการให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมในบทที่ 10 ขณะเรียน 1. ศึกษาเนื้อหา ในบทที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า 2. รายงานผลหน้าชั้นเรียน 3. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่ 10.1 เรื่องการวัดทดสอบหม้อแปลง 4. ฝึกการคำนวณแก้ปัญหาวงจรไฟฟ้าด้วยกฎของโอห์มและการคำนวณหาค่ากำลังไฟฟ้า ตอบข้อสงสัย หลังเรียน 1. ทำแบบฝึกหัดหลังเรียน 2. ทำแบบประเมินการเรียนรู้ ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสำเร็จของผู้เรียน 1. ตรวจผลงาน การแปลงหน่วยค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำได้ 2. ใบปฏิบัติงานที่ 10.1 3. แบบฝึกหัดบทที่ 10 สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ 1. หนังสือเรียนวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1- 7) 2. แผ่นใส บทที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า (ใช้ประกอบการเรียนการสอนขั้นสอน เพื่อให้บรรลุ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-7 3. ใบปฏิบัติงานที่ 10.1เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่1- 7) 4. แบบฝึกหัดบทที่ 10 ใช้ประกอบการสอนขั้นเตรียม ข้อ 2 5. แบบประเมินผลงานตามใบปฏิบัติงาน ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2

355 6. แบบประเมินพฤติกรรมการทำงานกลุ่ม ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2 สื่อโสตทัศน์(ถ้ามี) 1. เครื่องฉาย ภาพ โปรเจคเตอร์(PROJECTOR) 2. เครื่องฉายแผ่นใส (OVERHEAD) สื่อของจริง 1. มัลติมิเตอร์ 1 เครื่อง 2. หม้อแปลงชนิดปรับค่าได้ (วาริแอก) 1 เครื่อง 3. หลอดไฟ 12V ขนาดเล็ก (กินกำลังไฟฟ้าน้อยๆ) 1 หลอด 4. หม้อแปลงชนิดลดแรงดันที่ถอดแกนเหล็กรูป E , I ออก 1 ตัว 5. แผงประกอบวงจรและสายต่อวงจร 1 ชุด 6. ท่อนเหล็ก , ท่อนทองแดง , ท่อนอะลูมิเนียม ยาว 3 นิ้ว ชนิดละ1 ท่อน แหล่งการเรียนรู้ ในสถานศึกษา 1. ห้องสมุด 2. ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ ศึกษาหาข้อมูลทาง INTERNET นอกสถานศึกษา ผู้ประกอบการ สถานประกอบการ ในท้องถิ่น

356 เฉยบทที่ 10 ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า ตอนที่ 1 1. ง 2. ค 3. ก 4. ข 5. ง 6. ก 7. ข 8. ค 9. ง 10. ก ตอนที่ 2 1. ตัวเหนี่ยวนำคืออะไร ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเปลี่ยนแปลงไป ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบอะไรบ้าง ตัวเหนี่ยวนำ (Inductor) เป็นอุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้งานทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อย่างแพร่หลายในหลายงาน และหลายหน้าที่ คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำมี 2 สภาวะ คือ จะให้กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Field)ขึ้นมา เมื่อ มีกระแสไหลผ่านในตัวเหนี่ยวนำ และจะให้กำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (Induce Electro Motive Force ; EMF) ขึ้นมา เมื่อมี สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ตัดผ่านตัวเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำที่ถูกผลิตขึ้นมาใช้งานมีหลายขนาดและหลายรูปแบบแตกต่างกัน ตัว เหนี่ยวนำแบบต่างๆ แสดงดังรูปที่ 1 รูปที่ 1 ตัวเหนี่ยวนำแบบต่างๆ ตัวเหนี่ยวนำสามารถเรียกได้หลายชื่อ เช่น ขดลวด (Coil) หรือ โช้ก (Choke) เป็นต้น สร้างขึ้นจากการนำ เส้นลวดทองแดงอาบน้ำยาฉนวน พันเป็นขดวงกลมหลายๆ วงเรียงซ้อนกัน จำนวนรอบของการพันขดลวดตัวเหนี่ยวนำมีผลทำให้ ค่าความเหนี่ยวนำ (Inductance) ที่เกิดขึ้นในตัวเหนี่ยวนำแตกต่างกันไปมีค่าดังนี้ พันขดลวดจำนวนรอบน้อยเกิดความเหนี่ยวนำ ค่าน้อย พันขดลวดจำนวนรอบมากเกิดความเหนี่ยวนำค่ามาก จำนวนรอบที่พันยังมีผลต่อปริมาณสนาม แม่เหล็กที่เกิดขึ้นด้วย พันขดลวดจำนวนรอบน้อยสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นน้อย พันขดลวดจำนวนรอบมากสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นมาก ค่าทั้งสองมี ความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดขึ้นอยู่กับส่วนประกอบต่างๆ ดังนี้ 1. จำนวนรอบของการพันเส้นลวดตัวนำ พันรอบน้อยเกิดสนามแม่เหล็กน้อย พันรอบมากเกิดสนามแม่เหล็กมาก 2. ปริมาณการไหลของกระแสผ่านเส้นลวดตัวนำ กระแสไหลน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย กระแสไหลมากสนามแม่เหล็ก เกิดมาก 3. ชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนแม่เหล็กไฟฟ้า แกนอากาศให้ความเข้มสนามแม่เหล็กน้อย แกนที่ทำมาจากโลหะให้ความ

357 เข้มของสนามแม่เหล็กมาก 4. ขนาดของแกนที่นำมาใช้งาน แกนขนาดเล็กเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นน้อย แกนขนาดใหญ่เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นมาก 2. ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนเฟอร์ไรต์ และแกนผงเหล็กอัดเหมือนกันหรือแตกต่างกันอย่างไร ตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรต์ (Ferrite Core Inductor) เป็นตัวเหนี่ยวนำที่ใช้แกนรองขดลวดทำมาจากวัสดุประเภทเฟอร์ไรต์ อัดขึ้นรูปในลักษณะต่างๆ ซึ่งสารเฟอร์ไรต์มีส่วนผสมที่แตกต่างกันไป โดยมีส่วนผสมหลักเป็นสนิมเหล็ก และผสมร่วมกับสารอื่นๆ อีกหลายชนิด เช่น อะลูมิเนียม แมกนีเซียม นิกเกิล โคบอลต์ และสังกะสี เป็นต้น การใช้ส่วนผสมแตกต่างกันมีผลต่อค่าความ เหนี่ยวนำที่ได้ออกมามีค่ามากน้อยแตกต่างกัน ข้อดีของตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรต์ คือสามารถสร้างให้แกนมีรูปร่างหลากหลายลักษณะแตกต่างกันไปตามความต้องการ นำไปใช้งานได้ดีทั้งย่านความถี่ต่ำและย่านความถี่สูง ถูกผลิตขึ้นมาใช้งานมากมายหลากหลายรูปแบบ และถูกนำไปใช้งานอย่าง แพร่หลายลักษณะตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรต์แสดงดังรูปที่ 2 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 2 ตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรต์ ตัวเหนี่ยวนำแกนผงเหล็กอัด (Iron Powder Core Inductor) เป็นตัวเหนี่ยวนำที่ใช้แกนรองขดลวดทำมาจากวัสดุ ประเภทผงเหล็กชนิดอัดแน่น โดยนำผงเหล็กผสมกับกาวอัดแน่นเป็นรูปร่างต่างๆ ตามต้องการ สามารถกำหนดรูปแบบได้อย่าง หลากหลาย ข้อดีของตัวเหนี่ยวนำแกนผงเหล็กอัด คือสามารถช่วยลดการสูญเสียการไหลของกระแสสัญญาณภายในขดลวดจาก กระแสไหลวน (Eddy Current) ลงได้ ทำให้กระแสสัญญาณส่งผ่านตัวเหนี่ยวนำแกนผงเหล็กอัดได้สูงขึ้น เกิดการสูญเสียสัญญาณ ภายในตัวเหนี่ยวนำลดลง ใช้งานได้ดีในย่านความถี่สูง สามารถสร้างให้มีค่าความเหนี่ยวนำสูงขึ้นได้ แต่มีขนาดตัวเหนี่ยวนำเล็กลง ลักษณะตัวเหนี่ยวนำแกนผงเหล็กอัด แสดงดังรูปที่ 3

358 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 3 ตัวเหนี่ยวนำแกนผงเหล็กอัด 3. หม้อแปลงคืออะไรมีหลักการทำงานอย่างไร หม้อแปลง หรือทรานสฟอร์เมอร์ (Transformer) เป็นตัวเหนี่ยวนำแบบหลายขด เป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีขดลวดพันไว้ใช้งาน รวม กันมากกว่าหนึ่งขดขึ้นไป การเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นเป็นการเหนี่ยวนำแบบข้ามขด มีขั้วต่อขดลวดออกมาใช้งานหลายขั้ว เช่น 4 ขั้ว 6 ขั้ว และ 8 ขั้ว เป็นต้น ขดลวดทั้งหมดที่ต่อออกมาใช้งานถูกแบ่งออกเป็น 2 ด้าน คือ ด้านทางเข้าหรืออินพุต (Input) ใช้ สำหรับป้อนแรงดันเข้า หรือสัญญาณไฟฟ้าเข้าขดลวด ถูกเรียกว่า ขดปฐมภูมิ (Primary) และด้านทางออกหรือเอาต์พุต (Output) ใช้สำหรับป้อนแรงดันออก หรือสัญญาณไฟฟ้าออกจากขดลวด ถูกเรียกว่า ขดทุติยภูมิ (Secondary)ตัวเหนี่ยวนำแบบหลายขดนี้มีชื่อ เรียกว่าการทำงานเบื้องต้นของหม้อแปลง แสดงดังรูปที่ 4 รูปที่ 4 การทำงานเบื้องต้นของหม้อแปลง การทำงานของหม้อแปลง เมื่อมีแรงดันไฟสลับป้อนเข้าที่ขดปฐมภูมิ ทำให้เกิดการยุบตัวและพองตัวของสนามแม่เหล็ก ทางขดปฐมภูมิ เกิดฟลักซ์แม่เหล็กวิ่งเคลื่อนที่รอบแกนรองขดลวด เหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กไปให้ขดทุติยภูมิ สนามแม่เหล็กตัดผ่าน ขดทุติยภูมิส่งผลให้เกิดแรงเคลื่อน ไฟฟ้าชักนำ (EMF) ขึ้นมา ค่าที่เกิดขึ้นนี้คือแรงดันไฟสลับที่จ่ายออกมาทางขดทุติยภูมิจ่ายเป็น แรงดันออกไปใช้งาน 4. หม้อแปลงชนิดแกนเฟอร์ไรต์และแหม้อแปลงชนิดแกนเหล็กแผ่นบางเหมือนกันหรือแตกต่างกันอย่างไร หม้อแปลงชนิดแกนเฟอร์ไรต์ เป็นหม้อแปลงที่ใช้แกนรองขดลวดทำมาจากวัสดุประเภทเฟอร์ไรต์อัดขึ้นรูปลักษณะต่างๆ ที่มีส่วนผสมของเฟอร์ไรต์แตกต่างกันไป แต่มีส่วนผสมหลักเป็นสนิมเหล็ก และผสมร่วมกับสารอื่นๆ เช่น อะลูมิเนียม

359 โคบอลต์ แมกนีเซียม นิกเกิล และสังกะสี เป็นต้น ส่วนผสมที่ใช้แตกต่างกันมีผลทำให้ค่าความเหนี่ยวนำที่ได้แตกต่างกัน นิยมนำ ไปใช้งานในย่านความถี่สูง เช่น ภาครับความถี่วิทยุ (Tuner) ภาคกำเนิดความถี่ (Oscillator ; Osc.) และภาคกำหนดความถี่ปาน กลาง (Intermediate Frequency ; IF) เป็นต้น โดยทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ ลักษณะหม้อแปลงแกนเฟอร์ไรต์แสดงดังรูปที่ 5 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 5 หม้อแปลงแกนเฟอร์ไรต์ หม้อแปลงชนิดแกนเหล็กแผ่นบาง เป็นหม้อแปลงที่ใช้แกนรองขดลวดทำมาจากวัสดุประเภทเหล็กรีดให้เป็นแผ่นบาง ตัดขึ้นรูปเหล็กแต่ละแผ่นเป็นรูปตัว E และตัว I นำมาวางซ้อนกันเป็นแกนรองขดลวด โดยที่เหล็กแผ่นบางแต่ละแผ่นถูกเคลือบ ฉนวนไว้ ทำให้เหล็กแต่ละแผ่นถูกแยกตัวออกจากกัน เพื่อช่วยลดการสูญเสียเนื่องจากกระแสไหลวน ช่วยลดความร้อนจาก การเหนี่ยวนำ และช่วยทำให้ค่าความเหนี่ยวนำเพิ่มมากขึ้น การใช้งานนิยมนำไปใช้งานในย่านความถี่ต่ำ และย่านความถี่เสียง (AF) ใช้งานได้ทั้งแรงดันไฟตรงและแรงดันไฟสลับ ลักษณะหม้อแปลงแกนเหล็กแผ่น แสดงดังรูปที่ 6 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 6 หม้อแปลงแกนเหล็กแผ่นบาง 5. หม้อแปลงกำลังคืออะไรมีลักษณะการพันขดลวดเป็นอย่างไร หม้อแปลงกำลัง (Power Transformer) เป็นหม้อแปลงชนิดที่สามารถจ่ายแรงดัน จ่ายกระแส หรือจ่ายทั้งแรงดันและ กระแสออกมาใช้งานได้มากขึ้น ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ในหลายหน้าที่และหลายลักษณะการทำงาน ทั้งงานในด้าน อิเล็กทรอนิกส์ ด้านไฟฟ้ากำลัง และด้านอุตสาหกรรม หม้อแปลงกำลังที่ผลิตมาใช้งาน มีตั้งแต่ทนกระแสได้ต่ำ ไปจนถึงทน กระแสได้สูงๆ และจ่ายแรงดันออกมาได้หลายค่าจากต่ำไปถึงค่าสูง หม้อแปลงกำลังมีหลายลักษณะ หลายคุณสมบัติ และหลายหน้าที่ การทำงาน แต่สิ่งที่เหมือนกันของหม้อแปลงกำลัง คือจะต้องสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าออกมาในรูปแรงดันและกระแสมีค่ามากหรือ น้อยได้ตามความต้องการของภาระที่ต้องการใช้งาน ลักษณะหม้อแปลงกำลังชนิดต่างๆ แสดงดังรูปที่ 7

360 (ก) ใช้งานระบบจ่ายกำลังไฟฟ้า (ข) ใช้งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป รูปที่ 7 หม้อแปลงกำลังชนิดต่างๆ แกนรองขดลวดหม้อแปลงกำลังนิยมใช้ชนิดเหล็กแผ่นบางเคลือบฉนวนซ้อนทับกัน ด้วยเหตุที่หม้อแปลงกำลังขณะ ทำงานใช้กำลังไฟฟ้าสูง ทำให้เกิดความร้อนสูงมาก จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนที่ดี ซึ่งแผ่นเหล็กบางสามารถระบายความ ร้อนได้ดี และด้วยขนาดที่ใหญ่ของหม้อแปลงกำลัง รวมทั้งรูปร่างของหม้อแปลงกำลังที่มีความแตกต่างกัน การใช้เหล็กแผ่น บางเคลือบฉนวนขึ้นรูปแกนรองขดลวดทำได้ง่าย รวมถึงสามารถสร้างให้มีระบบการระบายความร้อนที่แตกต่างกันได้ช่วยให้เกิด การสูญเสียกำลังไฟฟ้าขณะทำงานต่ำ เกิดประสิทธิภาพในการทำงานเพิ่มมากขึ้น หม้อแปลงกำลังที่ผลิตมาใช้งานมีด้วยกันหลาย รูปแบบ หลายลักษณะ และหลายชนิด แบ่งออกตามคุณลักษณะของการพันขดลวดได้ดังนี้ ชนิดลดแรงดัน (Step Down Voltage) ชนิดเพิ่มแรงดัน (Step Up Voltage) ชนิดเพิ่ม – ลดแรงดัน (Step Up – Step Down Voltage) ชนิดออโต (Auto) และชนิด ปรับเปลี่ยนแรงดันได้ (Variable Voltage)

361 วิทยาลัยการอาชีพเสนา สื่อการจัดการเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/สื่อโสตทัศน์ 1. หนังสือเรียน 2. หนังสือใบปฏิบัติงาน 3. สื่อเพาเวอร์ พอยต์ 4. อุปกรณ์ทดลอง 5. แบบทดสอบก่อนเรียนที่ 1 6. แบบสังเกตพฤติกรรมการเรียน 7. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม หุ่นจำลองหรือของจริง แหล่งการเรียนรู้ / สถานที่ (แสดงเครื่องหมาย ลงในช่อง ตามแหล่งการเรียนรู้ที่ครูผู้สอนกำหนด) ในสถานศึกษา 1. ห้องสมุด ห้องปฏิบัติการ โรงฝึกงาน ศูนย์จำลองธุรกิจ 2. ครูผู้สอน Internet บทเรียนอิเล็กทรอนิกส์ E – book นอกสถานที่ 1. สถานประกอบการ แหล่งเรียนรู้ในชุมชน หน่วยงานของข้าราชการ หน่วยงานรัฐวิสาหกิจ แหล่งภูมิปัญญาท้องถิ่น 2. บุคคล ครอบครัว เครือญาติ ชุมชน ท้องถิ่น อื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

362 วิทยาลัยการอาชีพเสนา บันทึกหลังการสอน ผลการใช้แผนการจัดการเรียนรู้ .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ผลการเรียนของผู้เรียน .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ปัญหาที่พบ .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... แนวทางแก้ปัญหา .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ผลการสอนของครู .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................................

363 แผนการสอน/แผนการเรียนรู้ภาคทฤษฏี แผนการสอน/การเรียนรู้ภาคทฤษฎี บทที่ 11 ชื่อวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น (Basic Electricity and Electronic) สอนสัปดาห์ที่ 16 ชื่อหน่วย อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ คาบรวม 4 ชื่อเรื่อง. อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ จำนวนคาบ 4 หัวข้อเรื่อง ด้านความรู้ • ไมโครโฟน • ลำโพง • รีเลย์ • แมกเนติกคอนแทกเตอร์ • อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ • บทสรุป ด้านทักษะ 3. มีทักษะในการต่อรีเลย์ ด้านคุณธรรม จริยธรรม 4. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีต่อการเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงานอย่างถูกต้อง สำเร็จภายในเวลาที่กำหนด มีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง 5. เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง 6. มีความรับผิดชอบ ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้องในเรื่องตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลง สำเร็จภายในเวลาที่กำหนด อย่างมีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง สาระสำคัญ หน้าที่ของสวิตช์คือตัดไฟฟ้าไม่ให้ผ่าน หรือต่อไฟฟ้าให้ผ่าน เพื่อจ่ายแรงดันไปให้วงจร ลักษณะสวิตช์ที่ถูกสร้างขึ้นมาใช้ งานมีด้วยกันหลายแบบ เช่นแบบก้านยาว แบบก้านโค้ง แบบกด แบบเลื่อน แบบหมุน และแบบไมโครโฟนสวิตช์ เป็นต้น รีเลย์ คือสวิตช์ที่มีหลักการทำงานแตกต่างไปจากสวิตช์ธรรมดา ตรงที่การควบคุมการทำงานของรีเลย์ ต้องใช้ สนามแม่เหล็กไปควบคุมการตัดต่อของหน้าสัมผัส ส่วนประกอบที่สำคัญของรีเลย์มี 2ส่วนคือ ส่วนขดลวด และส่วนหน้าสัมผัส หน้าสัมผัสรีเลย์มี 2 สภาวะ คือสภาวะปกติเปิด (NO ) และสภาวะปกติปิด ( NC )

364 ขั้วต่อสายเป็นขั้วต่อสำหรับต่อปลายสายไฟเส้นเล็ก ในเมื่อต้องการนำสายไฟเส้นนั้นไปต่อกับวงจรอื่น หรือต่อเข้ากับที่ พักสาย ทำให้รอยต่อมีความมั่นคงแข็งแรง ไมโครโฟนเป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานเสียงเป็นพลังงานไฟฟ้า ไมโครโฟนที่ดีต้องสามารถตอบสนองความถี่ได้ดีตลอด ย่านความถี่เสียง ไมโครโฟนที่นิยมใช้งานเป็นชนิดไดนามิก ไมโครโฟนใช้ขดลวดและสนามแม่เหล็กทำให้เกิดสัญญาณเสียงในรูป สัญญาณไฟฟ้า ไมโครโฟน อีกชนิดหนึ่งคือคอนเดนเซอร์ไมโครโฟน ใช้คุณสมบัติตัวเก็บประจุเปลี่ยนค่าความจุได้แรงดันไฟสลับเป็น สัญญาณ เสียงส่งออกมา ลำโพงทำหน้าที่เปลี่ยนเสียงที่อยู่ในรูปสัญญาณไฟฟ้า ให้เป็นเสียงอยู่ในรูปการสั่นสะเทือน ลำโพงแยกชนิดออกได้ตาม การตอบสนองความถี่ของตัวลำโพง เช่น ลำโพงเสียงทุ้ม ลำโพงเสียงกลาง และลำโพงเสียงแหลม สมรรถนะอาชีพประจำหน่วย (สิ่งที่ต้องการให้เกิดการประยุกต์ใช้ความรู้ ทักษะ คุณธรรม เข้าด้วยกัน) ต่อวงจรรีเลย์ใช้งาน จุดประสงค์การสอน/การเรียนรู้ • จุดประสงค์ทั่วไป / บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. เพื่อให้มีความรู้เกี่ยวกับหน้าที่ของอุปกรณ์ไฟฟ้า สวิตซ์ รีเลย์ ขั้วต่อสายไฟ ไมโครโฟน ลำโพง (ด้านความรู้) 2. เพื่อให้มีทักษะในการต่อวงจรรีเลย์ใช้งานได้(ด้านทักษะ) 3. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีต่อการเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงานอย่างถูกต้อง สำเร็จ ภายในเวลาที่กำหนด มีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม) • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม / บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. บอกหน้าที่ของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ (ด้านความรู้) 2. แยกแยะการใช้งานสวิตซ์แต่ละชนิดได้(ด้านความรู้) 3. อธิบายการทำงานของรีเลย์ได้(ด้านความรู้) 4. วิเคราะห์ลักษณะของขั้วต่อสายไฟได้ (ด้านความรู้) 5. อธิบายคุณสมบัติของไมโครโฟนได้(ด้านความรู้) 6. จำแนกชนิดของลำโพงได้(ด้านความรู้) 7. ต่อวงจรรีเลย์ใช้งานได้ถูกต้อง (ด้านทักษะ) 8. เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจ พอเพียง) 9. ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุและผลตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง) เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ • ด้านความรู้(ทฤษฎี) 11.1 ไมโครโฟน อุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ ทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ จะต้องเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ประกอบร่วมใช้งานหลายชนิด ช่วยในการสนับสนุน ทำให้เกิดการทำงานที่ถูกต้องสมบูรณ์ หรือทำให้ระบบการทำงานของเครื่องมือ เครื่องใช้เกิดความครบถ้วน สมบูรณ์ อุปกรณ์ส่วนประกอบเหล่านั้นมีคุณสมบัติ และหน้าที่การทำงานแตกต่างกันไป การนำอุปกรณ์เหล่านี้ไปใช้งานจำเป็น ต้อง

365 ศึกษาทำความเข้าใจ เพื่อการทำงานและการใช้งานที่ถูกต้อง ไมโครโฟน (Microphone) เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียง (พลังงานเสียง) ที่ถูกกำเนิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดเสียง ชนิดต่างๆ เช่น เสียงสนทนา เสียงร้อง และเสียงดนตรี เป็นต้น ให้เปลี่ยนไปเป็นเสียงในลักษณะคลื่นไฟฟ้า (พลังงานไฟฟ้า) ในรูป สัญญาณไฟสลับ นำไปใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้ เช่น บันทึกเก็บไว้ในแผ่นซีดี แผ่นดีวีดี บันทึกลงในเครื่อง บันทึกเสียง หรือส่งต่อไปขยายเสียงในเครื่องขยายเสียง เป็นต้น ไมโครโฟนที่มีคุณภาพดีจะต้องตอบสนองต่อสัญญาณเสียง ครอบคลุมย่านความถี่เสียงในช่วงความถี่ 20 เฮิรตซ์ (Hertz ; Hz) ถึง 20 กิโลเฮิรตซ์ (Kilohertz ; kHz) รูปร่างและสัญลักษณ์ ไมโครโฟน แสดงดังรูปที่ 11.1 (ก) ชนิดใช้สาย (ข) ชนิดไม่ใช้สาย (ค) สัญลักษณ์ รูปที่ 11.1 รูปร่างและสัญลักษณ์ไมโครโฟน จากรูปที่ 11.1 แสดงรูปร่างและสัญลักษณ์ไมโครโฟนแบบต่างๆ ไมโครโฟนที่ผลิตใช้งานในปัจจุบันมี 2 แบบ คือ แบบใช้สาย เชื่อมต่อ ดังรูปที่ 11.1 ก มีสายต่อเชื่อมจากตัวไมโครโฟนไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณเสียง และแบบไม่ใช้สายเชื่อมต่อ (Wireless) ดังรูปที่ 11.1 ข โดยสัญญาณ เสียงที่ผ่านไมโครโฟนมาถูกผสมด้วยคลื่นความถี่วิทยุส่งออกอากาศไป ปลายทางมีเครื่องรับคลื่น วิทยุแปลง กลับมาเป็นสัญญาณเสียง ส่งต่อไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณเสียง ไมโครโฟนที่ผลิตมาใช้งาน มีโครงสร้างภายในตัวของส่วนแปลงสัญญาณเสียงเป็นสัญญาณ ไฟฟ้าจ่ายออกมาใช้งานแตกต่าง กัน ที่มีใช้งานแพร่หลายมี 2 ชนิด คือ ชนิดไมโครโฟนไดนามิก (Dynamic Microphone) และชนิดไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ (Condenser Microphone) 1. ไมโครโฟนไดนามิก เป็นไมโครโฟนที่มีโครงสร้างภายในของส่วนให้กำเนิดสัญญาณ ไฟฟ้าออกมา ประกอบด้วยขดลวด เคลื่อนที่ในรูปทรงกระบอกวางไว้ล้อมรอบแท่งแม่เหล็ก มีแผ่นไดอะแฟรม (Diaphragm) ยึดติดกับขดลวดเคลื่อนที่ วางอยู่ด้านหน้า ไมโครโฟน เมื่อมีเสียงส่งมากระทบทำให้แผ่นไดอะแฟรมสั่น ขดลวดเคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็ก เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าชักนำใน รูปสัญญาณเสียงเป็นแรงดันไฟสลับจ่ายออกไปใช้งาน ลักษณะไมโครโฟนชนิดไดนามิก แสดงดังรูปที่ 11.2 ก 2. ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ เป็นไมโครโฟนที่มีโครงสร้างภายในของส่วนให้กำเนิดสัญญาณไฟฟ้าออกมา ประกอบด้วย แผ่นโลหะบางสองแผ่นวางขนานใกล้กัน มีคุณสมบัติเช่นเดียว กับตัวเก็บประจุวางอยู่ด้านหน้าไมโครโฟน แผ่นโลหะแผ่นหน้าทำหน้าที่ เป็นแผ่นไดอะแฟรมด้วย คอยรับคลื่นเสียงมากระทบ แผ่นโลหะทั้งสองมีขั้วต่อออก ถูกต่อร่วมกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงตั้งแต่ 1.5 V – 48 V แล้วแต่การออกแบบ มีตัวต้านทานที่ทำหน้าที่เป็นภาระวงจรรับแรงดันจ่ายมาตกคร่อม เมื่อมีเสียงมากระทบทำให้แผ่น ไดอะแฟรมสั่น คอนเดนเซอร์เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าการเก็บประจุ ทำให้เกิดกระแสไหลเปลี่ยนแปลง เกิดแรงดันตกคร่อมตัว ต้านทานจ่ายออกมาใช้งานเปลี่ยนแปลง ลักษณะไมโครโฟนชนิดคอนเดนเซอร์ แสดงดังรูปที่ 11.2 ข

366 (ก) ไมโครโฟนไดนามิก (ข) ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ รูปที่ 11.2 ชนิดของไมโครโฟน 11.2 ลำโพง ลำโพง (Loudspeaker) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณเสียงที่อยู่ในรูปสัญญาณ ไฟฟ้าให้กลับมาเป็นสัญญาณเสียง ในรูปการสั่นสะเทือน โดยการสั่นของกรวย (Cone) ลำโพงไปทำให้อากาศบริเวณโดยรอบกรวยลำโพงเกิดการสั่นเป็นคลื่นเสียง ออกมา การสั่นสะเทือนของกรวยลำโพงทำให้เกิดคลื่นเสียงที่มาจากอากาศสั่นสะเทือนมีความถี่แตกต่างกัน ตามความเร็วของ กรวยสั่นสะเทือน กรวยลำโพงสั่นเร็วได้คลื่นเสียงความถี่สูงออกมา กรวยลำโพงสั่นช้าได้คลื่นเสียงความถี่ต่ำออกมา ลำโพงที่ถูกสร้าง มาใช้งานมีรูปร่างลักษณะแตกต่างกันไป ลักษณะลำโพงแบบต่างๆ และสัญลักษณ์ แสดงดังรูปที่ 11.3 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 11.3 ลำโพงแบบต่างๆ และสัญลักษณ์ ความถี่เสียงที่หูมนุษย์ได้ยินมีย่านความถี่ที่กว้างตั้งแต่ 20 Hz– 20 kHzคือมีย่านความถี่ตั้งแต่ความถี่ต่ำไปถึงความถี่สูง ทำ ให้ลำโพงที่ผลิตขึ้นมาใช้งานไม่สามารถตอบสนองต่อความถี่เสียงได้ครอบคลุมทั้งหมด จึงจำเป็นต้องผลิตลำโพงขึ้นมาให้ตอบสนอง ต่อความถี่เสียงเป็นช่วงความถี่ ให้เหมาะสมกับการตอบสนองต่อความถี่เสียงของลำโพงแต่ละชนิด แบ่งความถี่ออกได้เป็น 3 ช่วง ความถี่ โดยแบ่งลำโพงออกเป็น 3 ชนิด คือ ชนิดความถี่ต่ำเรียกว่าลำโพงเสียงทุ้ม หรือ วูเฟอร์ (Woofer) ชนิดความถี่กลางเรียกว่า ลำโพงเสียงกลาง หรือมิดเรนจ์ (Midrange) และชนิดความถี่สูงเรียกว่าลำโพงเสียงแหลม หรือทวีเตอร์ (Tweeter) ลำโพงแต่ละชนิดมี ลักษณะ รูปร่าง โครงสร้าง และให้กำเนิดสัญญาณเสียงออกมาแตกต่างกันไป ลำโพงแต่ละชนิดมีรายละเอียดดังนี้

367 รูปที่ 11.4 ลำโพงเสียงทุ้ม 1. ลำโพงเสียงทุ้ม หรือนิยมเรียกว่าลำโพง เบส (Base Loudspeaker) เป็นลำโพงที่ผลิตขึ้นมาใช้งานให้ มีการตอบสนองความถี่เสียงในย่านความถี่ต่ำประมาณ 20 Hzถึง 1 kHz โดยกรวยลำโพงทำด้วยกระดาษ พลาสติก หรือสารอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน ลำโพงเสียงทุ้มจะมี ขนาดใหญ่ โดยเส้นผ่านศูนย์กลางของกรวยลำโพงมี ขนาดตั้งแต่ 8 นิ้วขึ้นไป ถึง 15 นิ้ว หรือมากกว่านี้ ลักษณะลำโพงเสียงทุ้ม แสดงดังรูปที่ 11.4 2. ลำโพงเสียงกลาง เป็นลำโพงที่ผลิตขึ้นมาใช้ งานให้มีการตอบสนองความถี่เสียงในย่านความถี่ปานกลาง ประมาณ 300 Hzถึง 5 kHzกรวยลำโพงทำด้วยกระดาษ พลาสติก หรือสารอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน ลักษณะ เช่นเดียว กับลำโพงเสียงทุ้ม เพียงแต่ลำโพงเสียงกลางจะ ผลิตให้มีขนาดเล็กลงมา เส้นผ่านศูนย์กลางของกรวยลำโพง มีขนาดตั้งแต่ 4 นิ้ว ถึง 6.5 นิ้ว โดย ประมาณ ลักษณะ ลำโพงเสียงกลาง แสดงดังรูปที่ 11.5 รูปที่ 11.5 ลำโพงเสียงกลาง รูปที่ 11.6 ลำโพงเสียงแหลม 3.ลำโพงเสียงแหลม เป็นลำโพงที่ผลิตขึ้นมาใช้ งานให้มีการตอบสนองความถี่เสียงในย่านความถี่สูง ประมาณ 2 kHzถึง 20 kHzส่วนโครงสร้างของลำโพงส่วน ใหญ่เป็นโลหะล้วนไม่มีกรวยลำโพง มีแต่ไดอะแฟรมเป็น ตัวสั่นทำให้เกิดเสียง จึงให้การตอบสนองต่อเสียงความถี่ สูงได้ดี ลำโพงเสียงแหลมมีขนาดเล็ก ขนาดเส้นผ่าน ศูนย์กลางของไดอะแฟรมตั้งแต่ 1 นิ้ว ถึง 3 นิ้ว โดยประมาณ ลักษณะลำโพงเสียงแหลม แสดงดังรูปที่ 11.6 ลำโพงชนิดที่แยกตามย่านความถี่เสียง เป็นลำโพงที่นิยมนำไปใช้ในงานตอบสนองต่อเสียงเพลงและเสียงดนตรี สามารถ ให้สัญญาณเสียงออกมาครอบคลุมความถี่เสียงทั้งหมด เพื่อให้ได้เสียงที่สมจริงออกมา แต่งานระบบเสียงบางชนิดลำโพงประเภทนี้ ไม่เหมาะสมกับการใช้งาน จึงได้ผลิตลำโพงแบบต่างๆ ให้เหมาะสมกับการใช้งานในแต่ละด้าน เช่น ใช้งานในรถยนต์ควรใช้ลำโพงติด รถยนต์ (Car Loudspeaker) ใช้ฟังเสียงโดยให้ลำโพงแนบกับหูควรใช้ลำโพงแบบหูฟัง (Headphone) ใช้กับงานกลางแจ้ง เพื่อให้ สามารถกำหนดทิศทางของเสียงได้ และไม่คำนึงถึงการตอบสนองต่อเสียงครอบคลุมทุกย่านความถี่ ควรใช้ลำโพงฮอร์น (Horn Loudspeaker) หรือสามารถพูดส่งต่อไปขยายเสียงออกลำโพงได้ทันที และพกพาไปที่ต่างๆ ได้สะดวก ควรใช้เมกะโฟน (Megaphone) เป็นต้น ลักษณะลำโพงแบบอื่นๆ แสดงดังรูปที่ 11.7

368 (ก) ลำโพงรถยนต์ (ข) ลำโพงหูฟัง (ค) ลำโพงฮอร์น (ง) เมกะโฟน รูปที่ 11.7 ลำโพงแบบอื่นๆ 11.3 รีเลย์ รีเลย์ (Relay) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทสวิตช์ ควบคุมการทำงานด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้ งานอย่างแพร่หลาย โดยใช้งานเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ตัวรีเลย์ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ตัดต่อช่วย ควบคุมการจ่ายกำลังไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟไปให้ภาระสามารถทำงานหรือหยุดทำงานได้ การควบคุมให้รีเลย์ทำงาน โดยการใช้ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายในตัวรีเลย์ ควบคุมหน้าสัมผัสสวิตช์รีเลย์ทำการตัดหรือต่อวงจร โดยใช้แรงดันและกระแสค่าต่ำในการ ควบคุมให้หน้าสัมผัสรีเลย์ทำงาน ไปควบคุมแรงดันและกระแสค่าสูงมากขึ้น จ่ายให้กับอุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถ ทำงานได้ โครงสร้างรีเลย์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนขดลวด ทำหน้าที่ให้กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมา เมื่อมีแรงดันป้อนให้ อีกส่วนได้แก่สวิตช์หน้าสัมผัส ทำหน้าที่ตัดหรือต่อวงจรตามการควบคุมของขดลวดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สวิตช์ หน้าสัมผัสรีเลย์มี 2 สภาวะ คือ สภาวะปกติเปิด (Normal Open ; NO) เป็นสภาวะที่ขณะรีเลย์ไม่ทำงานหน้าสัมผัสจะถูกเปิดวงจร เมื่อ รีเลย์ทำงานหน้าสัมผัสจะต่อวงจร และอีกสภาวะคือ สภาวะปกติปิด (Normal Closed ; NC) เป็นสภาวะที่ขณะรีเลย์ไม่ทำงาน หน้าสัมผัสจะถูกต่อวงจร เมื่อรีเลย์ทำงานหน้าสัมผัสจะเปิดวงจร สวิตช์หน้าสัมผัสรีเลย์เป็นชนิดทนกระแสได้ต่ำ นำไปใช้ทำงานใน วงจรทนกำลังได้ไม่มาก ขึ้นอยู่กับรุ่น และชนิดของรีเลย์ รูปร่างโครงสร้างและสัญลักษณ์รีเลย์ แสดงดังรูปที่ 11.8

369 A1 A2 NO NO NC NC 6 3 4 1 2 5 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 11.8 รูปร่างและสัญลักษณ์รีเลย์ จากรูปที่ 11.8 แสดงรูปร่างและสัญลักษณ์รีเลย์ รูปที่ 11.8 ก เป็นรูปร่างรีเลย์มีหลายรูปโครงสร้าง หลายชนิดไฟฟ้าใช้ งาน เช่น แรงดันไฟตรง (DC) แรงดันไฟสลับ (AC) ค่าแรงดันที่ใช้ 6 V, 12 V, 24V, 50 V, 110 V และ 220 V เป็นต้น และหลาย ลักษณะชุดหน้าสัมผัส เช่น 1 ชุด, 2 ชุด และ 3 ชุด เป็นต้น และรูปที่ 11.8 ข เป็นสัญลักษณ์รีเลย์ชนิดหน้าสัมผัส 2 ชุด มีขา A1 , A2 เป็นขาต่อไปขดลวดสนามแม่เหล็ก ขา 1, 3, 4 เป็นขาต่อหน้าสัมผัสชุดที่ 1 และขา 2, 5, 6 เป็นขาต่อหน้าสัมผัสชุดที่ 2 ในแต่ ละชุดหน้าสัมผัสมีทั้งหน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) และหน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) การทำงานของรีเลย์ ขณะที่ยังไม่มีแรงดันป้อนให้ขดลวดรีเลย์ยังไม่เกิดสนามแม่เหล็ก ไม่มีการทำงานของกลไกใดๆ ภายในตัวรีเลย์เมื่อป้อนแรงดันให้ขดลวดรีเลย์เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นในแกนเหล็ก เกิดอำนาจแม่เหล็กไปดึงดูดให้ชุดหน้าสัมผัส เคลื่อนที่เข้ามาชิดกับแกนเหล็กของขดลวด ควบคุมให้ชุดหน้าสัมผัสทั้งหมดเปลี่ยนแปลงสภาวะการทำงาน หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) เกิดการต่อวงจร และหน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) เกิดการตัดวงจร เมื่องดการป้อนแรงดันให้ขดลวดรีเลย์ไม่เกิด สนามแม่เหล็ก ชุดหน้าสัมผัสต่างๆ กลับเข้าสู่สภาวะปกติตามเดิม คือ หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) เปิดวงจร และหน้าสัมผัสแบบ ปกติปิด (NC) ต่อวงจร 11.4 แมกเนติกคอนแทกเตอร์ แมกเนติกคอนแทกเตอร์ (Magnetic Contactor) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทสวิตช์ควบคุมการทำงานด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นเดียวกับรีเลย์ แต่สามารถนำไปใช้งานได้กับกำลังไฟฟ้าสูงๆ จึงนิยมเรียกว่า รีเลย์กำลัง (Power Relay) เป็นอุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้ งานด้านการควบคุมกำลังไฟฟ้าในงานอุตสาหกรรม การควบคุมให้แมกเนติกคอนแทกเตอร์ทำงานหรือหยุดทำงาน โดยใช้ สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นภายในตัวของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ควบคุมให้หน้าสัมผัสของสวิตช์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ตัดต่อวงจร ด้วยการใช้แรงดันและกระแสค่าต่ำจ่ายไปให้แมกเนติกคอนแทกเตอร์ ส่งอำนาจแม่เหล็กไปควบคุมให้หน้าสัมผัสทำงาน นำไปควบคุม แรงดันและกระแสค่าสูง จ่ายมาจากแหล่งจ่ายแรงดันส่งไปให้ภาระที่ใช้กำลังไฟฟ้าสูงค่าต่างๆ รูปร่างและสัญลักษณ์แมกเนติกคอน แทกเตอร์ แสดงดังรูปที่ 11.9

370 A1 A2 NO NO NC NC 1 2 3 4 5 6 7 8 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 11.9 รูปร่างและสัญลักษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ จากรูปที่ 11.9 แสดงรูปร่างและสัญลักษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ รูปที่ 11.9 ก เป็นรูปร่างของแมกเนติกคอนแทก เตอร์ โครงสร้างภายในแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนขดลวดให้กำเนิด สนามแม่เหล็กออกมาเมื่อมีแรงดันป้อนให้ขดลวด อีกส่วนได้แก่ส่วนหน้าสัมผัส แบ่งการใช้งานออกเป็น 2 ชุด คือ ชุดหน้าสัมผัส หลัก (Main Contact) เป็นหน้าสัมผัสที่ทนกระแสได้สูง ใช้ต่อในวงจรที่ต้องการกำลังไฟฟ้าสูงๆ ในการใช้งาน และชุดหน้าสัมผัสช่วย (Auxiliary Contact) เป็นหน้าสัมผัสที่ทนกระแสได้ต่ำ นำไปใช้งานได้เฉพาะในวงจรควบคุมการทำงานที่ต้องการกำลังไฟฟ้าต่ำ ส่วน รูปที่ 11.9 ข เป็นสัญลักษณ์ของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ชุด A1 , A2 เป็นชุดขดลวดสนามแม่เหล็ก ชุด 1, 2 และ 5, 6 เป็น หน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) และชุด 3, 4 และ 7, 8 เป็นหน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) การทำงานของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ขณะที่ยังไม่มีแรงดันป้อนให้ขดลวด ยังไม่เกิดสนามแม่เหล็ก ไม่มีการทำงานของ กลไกใดๆ ภายในตัวแมกเนติกคอนแทกเตอร์ เมื่อป้อนแรงดันให้ขดลวด ทำให้ขดลวดเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นในแกนเหล็ก เกิด อำนาจแม่เหล็กไปดึงดูดให้ชุดหน้าสัมผัสเคลื่อนที่เข้ามาชิดกับแกนเหล็กของขดลวด ทำให้ชุดหน้าสัมผัสทั้งหมดเปลี่ยนแปลง สภาวะการทำงาน หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) เกิดการต่อวงจร และหน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) เกิดการเปิดวงจร กรณีที่ ขดลวดหมดอำนาจแม่เหล็ก สปริงจะบังคับให้ชุดหน้าสัมผัสกลับเข้าสู่สภาวะปกติ คือ หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) เปิดวงจร และ หน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) ต่อวงจร 11.5 อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ สารกึ่งตัวนำ หรือธาตุกึ่งตัวนำ คือ ธาตุที่มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 4 ตัวพอดี เป็นธาตุที่สามารถนำไปใช้ในการผลิต อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดต่างๆ ธาตุกึ่งตัวนำที่นิยมนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ได้แก่ ธาตุซิลิคอน (Si) และธาตุ เจอร์เมเนียม (Ge) โดยการนำธาตุกึ่งตัวนำบริสุทธิ์ไปเติมธาตุเจือปนอื่นๆ เพื่อให้ได้เป็นสารกึ่งตัวนำชนิด P (Positive = บวก) คือ สารกึ่งตัวนำชนิดที่มีประจุไฟฟ้าบวก (+) หรือมีโฮล (Hole) มากกว่าปกติ และสารกึ่งตัวนำชนิด N (Negative = ลบ) คือสารกึ่ง ตัวนำชนิดที่มีประจุไฟฟ้าลบ (–) หรือมีอิเล็กตรอนมากกว่าปกติ อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำแต่ละชนิดที่ผลิตออกมาใช้งาน ประกอบ ขึ้นมาจากการนำสารกึ่งตัวนำชนิด P และสารกึ่งตัวนำชนิด N ต่อร่วมกันทั้งสิ้น อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่ผลิตมาใช้งาน เช่น ไดโอด ซีเนอร์ไดโอด ไดโอดเปล่งแสง ทรานซิสเตอร์ และเฟต เป็นต้น อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำแต่ละชนิดมีโครงสร้าง หลักการทำงาน และ ถูกนำไปใช้งานที่แตกต่างกัน 11.5.1 ไดโอด ไดโอด (Diode) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ที่ถูกผลิตขึ้นมาจากการนำสารกึ่งตัวนำชนิด P และสารกึ่งตัวนำชนิด N มาต่อชนกัน เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 2 ตอน มีขาต่อออกมาใช้งาน 2 ขา คือ ขาแอโนด (Anode ; A) ต่อออกมาจากสารกึ่ง

371 ตัวนำชนิด P และขาแคโทด (Cathode ; K) ต่อออกมาจากสารกึ่งตัวนำชนิด N โครงสร้างภายในตัวไดโอดทุกชนิดเหมือนกัน แตกต่าง เพียงรูปร่าง ตัวถัง รวมถึงขนาดทนแรงดัน และทนกระแส ไดโอดที่ผลิตมาใช้งานมีตั้งแต่ทนกระแสได้ต่ำๆ ไม่ถึงแอมแปร์ จนถึงทน กระแสได้สูงเป็นพันแอมแปร์ขึ้นไป รูปร่างโครงสร้างและสัญลักษณ์ไดโอด แสดงดังรูปที่ 11.10 P N A K A K (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ (ค) รูปร่าง รูปที่ 11.10 โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างของไดโอด ตัวไดโอดจะทำงานได้จำเป็นต้องจ่ายแรงดันไฟตรง (DC) ให้ขาไดโอดครบทุกขา แรงดันไฟตรงที่จ่ายให้ขาต่างๆ ของไดโอดนิยมเรียกว่าการจ่ายไบแอส (Bias) ให้ตัวไดโอด สามารถจ่ายไบแอสให้ขาต่างๆ ของไดโอดได้ 2 แบบ คือ การจ่าย ไบแอสตรง (Forward Bias) และการจ่ายไบแอสกลับ (Reverse Bias) 1. การจ่ายไบแอสตรง เป็นการจ่ายแรงดันไฟตรงให้ขาไดโอดทั้งสองในแบบถูกต้องตามที่ไดโอดต้องการ คือ จ่ายแรงดันไฟตรงขั้วบวกให้ขาแอโนด (A) สารชนิด P (P = บวก) และจ่ายแรงดันไฟตรงขั้วลบให้ขาแคโทด (K) สารชนิด N (N = ลบ) การจ่ายไบแอสตรงทำให้ไดโอดทำงาน ความต้านทานในตัวไดโอดลดต่ำลงอย่างมาก ไดโอดทำหน้าที่เปรียบเสมือนสวิตช์ต่อวงจร (ON) มีกระแสไหลผ่านตัวไดโอดสูงมาก การต่อวงจรจ่ายไบแอสตรงให้ไดโอด แสดงดังรูปที่ 11.11 A K + - R E D I A K + - R E D I (ก) วงจรไบแอสตรง (ข) วงจรเทียบเท่า รูปที่ 11.11 วงจรจ่ายไบแอสตรงให้ไดโอด 2. การจ่ายไบแอสกลับ เป็นการจ่ายแรงดันไฟตรงให้ขาไดโอดทั้งสองในแบบไม่ถูกต้องตามที่ไดโอดต้องการ (จ่ายผิดขั้ว) คือ จ่ายแรงดันไฟตรงขั้วลบให้ขาแอโนด (A) สารชนิด P (P = บวก) และจ่ายแรงดันไฟตรงขั้วบวกให้ขาแคโทด (K) สารชนิด N (N = ลบ) การจ่ายไบแอสกลับทำให้ไดโอดไม่ทำงาน ความต้านทานในตัวไดโอดสูงมาก ไดโอดทำหน้าที่เปรียบ เสมือน สวิตช์ตัดวงจร (OFF) ไม่มีกระแสไหลผ่านตัวไดโอด การต่อวงจรจ่ายไบแอสกลับให้ไดโอด แสดงดังรูปที่ 11.12

372 A K R E D - + A K R E D - + (ก) วงจรไบแอสกลับ (ข) วงจรเทียบเท่า รูปที่ 11.12 วงจรจ่ายไบแอสกลับให้ไดโอดไม่มีกระแสไฟฟ้าไหล 11.5.2 ซีเนอร์ไดโอด ซีเนอร์ไดโอด (Zener Diode) เป็นไดโอดที่ผลิตขึ้นมาจากการนำสารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ต่อชนกัน มี ลักษณะโครงสร้างเช่นเดียวกับไดโอดธรรมดา มีขาต่อใช้งาน 2 ขา คือ ขาแอโนด (A) และขาแคโทด (K) เหมือนกัน ส่วนที่แตกต่าง ออกไปของซีเนอร์ไดโอด อยู่ที่การนำซีเนอร์ไดโอดไปใช้งานและการต่อวงจรทำงาน ของไดโอดธรรมดาใช้การทำงานในสภาวะการ จ่ายแรงดันไบแอสตรง ทำงานเปรียบเสมือนเป็นสวิตช์ปิดเปิดวงจร ส่วนของซีเนอร์ไดโอดใช้การทำงานในสภาวะการจ่ายแรงดัน ไบแอสกลับที่ค่าแรงดันพัง หรือที่ค่าซีเนอร์เบรกดาวน์(Zener Breakdown) โดยไม่ได้ทำงานเป็นสวิตช์ปิดเปิดวงจร แต่ใช้ทำงานเป็นตัว ควบคุมแรงดัน ไฟตรง จ่ายมาตกคร่อมตัวซีเนอร์ไดโอดให้มีค่าคงที่ตลอดเวลา ส่งออกเป็นแรงดันไฟตรงคงที่นำไปใช้งาน โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างของซีเนอร์ไดโอด แสดงดังรูปที่ 11.13 P N A K A K A K (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ (ค) รูปร่าง รูปที่ 11.13 โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างของซีเนอร์ไดโอด การจ่ายไบแอสให้ตัวซีเนอร์ไดโอด สามารถจ่ายแรงดันไบแอสให้ได้ 2 แบบ เช่นเดียวกับไดโอดธรรมดา คือ จ่ายไบแอสตรง ซีเนอร์ไดโอดทำงานเช่นเดียวกับไดโอดธรรมดา ซีเนอร์ไดโอดทำงานมีกระแสไหลผ่าน ค่าความต้านทานในตัวซีเนอร์ไดโอดต่ำ แบบนี้ ไม่นิยมนำไปใช้งาน การจ่ายไบแอสให้ซีเนอร์ไดโอดทำงาน มักจะเป็นการจ่ายไบแอสกลับให้ตัวซีเนอร์ไดโอด ในเบื้องต้นซีเนอร์ไดโอดไม่ทำงาน ไม่มีกระแสไหลผ่าน มีเพียงกระแสรั่วไหล (Leakage Current) ไหลผ่านตัวซีเนอร์ไดโอดเพียงเล็กน้อย จนกว่าแรงดันไบแอสกลับที่จ่าย ให้เพิ่มขึ้นถึงค่าแรงดันซีเนอร์เบรกดาวน์ (Zener Breakdown Voltage ; VZ) เป็นค่าที่ตัวซีเนอร์ไดโอดทำงาน มีกระแสไหลผ่านตัวซี เนอร์ไดโอด เกิดค่าแรงดันไฟตรง (VDC) ตกคร่อมตัวซีเนอร์ไดโอดคงที่ ตามค่า แรงดันซีเนอร์เบรกดาวน์(VZ) ของซีเนอร์ไดโอดตัว นั้น แรงดันไฟตรงค่านี้จะมีค่าคงที่ตลอดเวลาในการทำงาน วงจรทำงานซีเนอร์ไดโอด แสดงดังรูปที่ 11.14

373 A K + - R E DZ VZ + -รูปที่ 11.14 วงจรทำงานซีเนอร์ไดโอด ค่าแรงดันซีเนอร์เบรกดาวน์ (VZ) ของตัวซีเนอร์ไดโอด ที่ผลิตออกมาใช้งานมีหลายค่าให้เลือกใช้งานตั้งแต่ 1.2 V ถึง 200 V โดยประมาณ และค่าทนกำลังไฟฟ้าสูงสุด (Power Dissipation ; PD) มีให้เลือกใช้งานได้หลายค่า ตั้งแต่ 0.15 W ถึง 50 W โดยประมาณ 11.5.3 ไดโอดเปล่งแสง ไดโอดเปล่งแสง (Light Emitting Diode ; LED) เป็นไดโอดชนิดหนึ่ง ผลิตขึ้นมาจากสารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ต่อชนกัน เช่นเดียวกับไดโอดธรรมดา มีขาต่อออกมาใช้งาน 2 ขา คือ ขาแอโนด (A) และขาแคโทด (K) เหมือนกัน ส่วนที่ ไดโอดเปล่งแสงแตกต่างจากไดโอดธรรมดา ตรงผลที่สารกึ่งตัวนำที่ใช้ผลิตมีความแตกต่างไป เมื่อทำงานจะเกิดการเปล่งแสงออกมา จากตัวไดโอดเปล่งแสงเป็นสีต่างๆ ตามเนื้อสารกึ่งตัวนำที่ใช้ผลิต แสงที่เปล่งออกมาจากตัวไดโอดเปล่งแสงแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ ชนิดแสงที่ตาคนมองเห็น มีสีหลักที่ กำเนิดขึ้นมา 4 สี ได้แก่ สีแดง สีเขียว สีเหลือง และสีน้ำเงิน แต่ในปัจจุบันสามารถสร้างไดโอดเปล่งแสงให้กำเนิดสีขึ้นมาได้ทุกสี โดยใช้วิธีผสมสีของแสงเข้าด้วยกันทำให้ได้แสงสีต่างๆ ออกมามากมาย และไดโอดเปล่งแสงอีกชนิดหนึ่งเป็นชนิดแสงที่ตาคนมองไม่ เห็น โดยให้กำเนิดแสงอินฟราเรด (Infrared Light) ออกมา แสงแต่ละสีที่ให้กำเนิดออกมาขึ้น อยู่ที่การใช้ส่วนผสมสารกึ่งตัวนำ แตกต่างกันในการผลิต ทำให้กำเนิดแสงออกมาแตกต่างกันไป โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างของไดโอดเปล่งแสง แสดงดังรูปที่ 11.15 P N A K A K (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ (ค) รูปร่าง รูปที่ 11.15 รูปร่างโครงสร้างและสัญลักษณ์ไดโอดเปล่งแสง ไดโอดเปล่งแสงนอกจากจะผลิตออกมาเป็นแต่ละตัวแล้ว ยังผลิตออกมาในรูปกลุ่มไดโอดเปล่งแสง เช่น ไดโอดเปล่งแสงแบบ 7 ส่วน (Seven Segment LED) เป็นการนำไดโอด เปล่งแสงแต่ละตัวร่วม 7 ตัว มาประกอบรวมกันให้อยู่ในรูปเลข แปด ไดโอดเปล่งแสงแบบเมตริกซ์(Matrix LED) เป็นการนำไดโอดเปล่งแสงแต่ละตัวจำนวนหนึ่ง มาเรียงลำดับหลายแถวรวมเป็น กลุ่มอยู่ในรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส หรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า และจัดเรียงเป็นแถวยาวในลักษณะต่างๆ เป็นต้น ไดโอดเปล่งแสงในรูปกลุ่มแต่ละ ชนิด แสดงดังรูปที่ 11.16

374 (ก) แบบ 7 ส่วน (ข) แบบเมตริกซ์ (ค) แบบจัดเรียงแถวยาว รูปที่ 11.16 ไดโอดเปล่งแสงในรูปกลุ่มแต่ละชนิด K A + - R E 9 V LEDรูปที่ 11.17 การต่อไดโอดเปล่งแสงใช้งาน การใช้งานไดโอดเปล่งแสง จะต้องจ่ายแรงดันไบแอส ตรงค่าต่ำ ไดโอดเปล่งแสงหนึ่งตัวต้องการแรงดัน ไฟตรงประมาณ 1.5 V ต้องการกระแสไฟตรงไหลผ่านประมาณ 50 mA ในการ เปล่งแสง ถ้าใช้แรงดันมากกว่านี้จ่ายให้ไดโอดเปล่งแสง จำเป็นต้องเพิ่มตัวต้านทานต่ออนุกรมกับตัวไดโอดเปล่งแสง ช่วย ป้องกันกระแสไหลผ่านมากเกินไป อาจทำให้ไดโอดเปล่งแสงชำรุด เสียหายได้การต่อไดโอดเปล่งแสงใช้งาน แสดงดังรูปที่ 11.17 11.5.4 ทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่งที่ถูกนำไปใช้งานอย่างแพรหลาย ผลิตจากการนำ สารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ต่อชนกัน 3 ตอน แบ่งออกได้ 2 ชนิด คือ ชนิด PNP ใช้สารกึ่งตัวนำชนิด P จำนวน 2 ตอน ใช้สารกึ่ง ตัวนำชนิด N จำนวน 1 ตอน และชนิด NPN ใช้สารกึ่งตัวนำชนิด N จำนวน 2 ตอน ใช้สารกึ่งตัวนำชนิด P จำนวน 1 ตอน โดยมี สารกึ่งตัวนำตอนกลางแคบที่สุด มีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา ได้แก่ ขาเบส (Base ; B) ขาคอลเลกเตอร์ (Collector ; C) และขา อิมิตเตอร์ (Emitter ; E) ทรานซิสเตอร์ที่ผลิตขึ้นมาใช้งานมีมากมายหลายชนิด หลายขนาด และหลายเบอร์ ทั้งชนิดทนกำลังไฟฟ้า ต่ำ และชนิดทนกำลัง ไฟฟ้าสูง มีลักษณะและรูปร่างแตกต่างกันไป โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างของทรานซิสเตอร์แสดงดังรูปที่ 11.18 P N P C E B C E B ชนิด PNP ชนิด PNP

375 N P N C E B C E B ชนิด NPN ชนิด NPN (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ (ค) รูปร่าง รูปที่ 11.18 โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ทำงานได้ ต้องจ่ายแรงดันไบแอสให้ตัวทรานซิสเตอร์ถูกต้องตาม ที่แต่ละขาของทรานซิสเตอร์ ต้องการ วิธีการจ่ายแรงดันไบแอสที่ถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์ มีวิธีเดียวดังนี้ จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาอิมิตเตอร์ (E) และขาเบส (B) โดยขาเบสต้องได้รับแรงดันไบแอสตรงเทียบกับขาอิมิตเตอร์เสมอ ส่วนขาคอลเลกเตอร์ (C) ต้องจ่ายแรงดันไบแอสกลับ การจ่าย แรงดันไบแอสดังกล่าวถือว่าถูกต้อง การจ่ายแรงดันไบแอสให้ตัวทรานซิสเตอร์ผิดไปจากนี้ทรานซิสเตอร์จะไม่สามารถทำงานได้ การ จ่ายแรงดันไบแอสถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์แบบเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 11.19 P N P - - - C E B - - N P N - C E B (ก) ทรานซิสเตอร์ชนิด PNP (ข) ทรานซิสเตอร์ชนิด NPN รูปที่ 11.19 การจ่ายไบแอสถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์แบบเบื้องต้น รูปที่ 11.19 แสดงการจ่ายไบแอสถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์แบบเบื้องต้น ของทรานซิสเตอร์ทั้งชนิด PNP และ NPN การทำงานของตัวทรานซิสเตอร์อธิบายได้ดังนี้ ถ้าจ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาคอลเลกเตอร์ (C) และขาอิมิตเตอร์ (E) โดย ขาเบส (B) ไม่มีแรงดันไบแอสจ่ายให้ ทรานซิสเตอร์ไม่ทำงาน ไม่มีกระแสไหลในตัวทรานซิสเตอร์ เมื่อจ่ายแรงดันไบแอสให้ขาเบส (B) เป็นไบแอสตรง แรงดันไบแอสตรงที่ขาเบส (B) ทำให้รอยต่อเบส (B) และอิมิตเตอร์(E) มีค่าความต้านทานต่ำ ยอมให้กระแสไหลผ่าน ไปขาคอลเลกเตอร์ (C) ทรานซิสเตอร์ทำงานนำกระแส 11.5.5 เฟต เฟต (FET) เรียกได้อีกชื่อว่าทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้า (Field Effect Transistor ; FET) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 3 ขาเช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์ แต่เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดขั้วเดียว (Unipolar) มีโครงสร้างและหลักการทำงานแตกต่างไปจาก ทรานซิสเตอร์ธรรมดา เพราะทรานซิสเตอร์ธรรมดาการทำงานต้องอาศัยกระแสช่วยควบคุมการทำงาน ส่วนเฟตการทำงานต้อง อาศัยแรงดันช่วยควบคุมการทำงาน เฟตสร้างมาใช้งานแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ เฟตประเภทรอยต่อ (Junction FET) หรือเจเฟต (JFET) และเฟตป ระเภทสารกึ่งตัวนำออกไซด์โลหะ (Metal OxideSemiconductor FET) หรือมอสเฟต (MOSFET) เฟตมี 3 ขา คือ ขาเดรน (Drain ; D) ขา

376 ซอส (Source ; S) และขาเกต (Gate ; G) ขาเดรน (D) และขาซอส (S) เป็นขาทำงาน ส่วนขาเกต (G) เป็นขาควบคุมการทำงาน เฟ ตแต่ละชนิดมีโครงสร้างและหลักการควบคุมให้เฟตทำงานแตกต่างกัน รูปร่างเฟต แบบต่างๆ แสดงดังรูปที่ 11.20 รูปที่ 11.20 เฟตแบบต่างๆ 1. เจเฟต (JFET) โครงสร้างประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำตอนใหญ่ 1 ตอน ต่อขาออกมาใช้งาน 2 ขา คือขาเดรน (D) และขาซอส (S) และประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำตอนเล็ก 2 ตอน ต่อขาออกมาใช้งาน 1 ขา คือขาเกต (G) แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ ชนิด N แชนแนล และชนิด P แชนแนล โครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟต แสดงดังรูปที่ 11.21 P N P D S G D S G N P N D S G D S G โครงสร้าง สัญลักษณ์ โครงสร้าง สัญลักษณ์ (ก) ชนิด N แชนแนล (ข) ชนิด P แชนแนล รูปที่ 11.21 โครงสร้างและสัญลักษณ์ JFET 2. มอสเฟต (MOSFET) โครงสร้างมีความแตกต่างไปจาก JFET ในส่วนที่สร้างเป็นขาเกต โดยส่วนนี้ถูกแยก ออกเป็นอิสระ มีฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (Silicon Dioxide ; SiO2 ) คั่นกลาง ส่วนที่เป็นเดรน และซอส สร้างขึ้นบนฐานรองสารกึ่งตัวนำ (Substrate) ที่ใช้สารกึ่งตัวนำชนิดตรงข้ามกับส่วนเดรน และซอส มอสเฟตแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ แบบดีพลีชันมอสเฟต (Depletion MOSFET) หรือ D – MOSFET และเอ็นฮานซ์เมนต์มอสเฟต (Enhancement MOSFET) หรือ E – MOSFET และแบ่งย่อยออกได้ 2 ชนิด คือ ชนิด N แชนแนล และชนิด P แชนแนล โครงสร้างและสัญลักษณ์มอสเฟตแต่ละแบบ แสดงดังรูปที่ 11.22 และรูปที่ 11.23

377 S G D N ----- N SiO2 Sub P D S G S G D P +++++ P SiO2 Sub N D S Gโครงสร้าง สัญลักษณ์ โครงสร้าง สัญลักษณ์ (ก) ชนิด N แชนแนล (ข) ชนิด P แชนแนล รูปที่ 11.22 โครงสร้างและสัญลักษณ์ D – MOSFET S G D N N SiO2 Sub P D S G S G D P P SiO2 Sub N D S Gโครงสร้าง สัญลักษณ์ โครงสร้าง สัญลักษณ์ (ก) ชนิด N แชนแนล (ข) ชนิด P แชนแนล รูปที่ 11.23 โครงสร้างและสัญลักษณ์ E – MOSFET จากรูปที่ 11.22 และรูปที่ 11.23 ส่วนที่แตกต่างกันของมอสเฟตทั้ง 2 แบบ อยู่ที่ส่วนฐานรอง (Sub) เป็นสารกึ่ง ตัวนำขวางระหว่างสารกึ่งตัวนำขา D และขา Sแบบ D – MOSFET รูปที่ 11.22 มีสารกึ่งตัวนำชนิดเดียวกับขา D และขา S เชื่อมต่ออยู่ ทำให้ขา D และขา S ต่อถึงกัน ดูได้จากสัญลักษณ์ขา D และขา Sต่อเป็นเส้นเดียวกัน ส่วนแบบ E– MOSFET รูปที่ 11.23 มีสารกึ่ง ตัวนำชนิดตรงข้ามกับขา D และขา S เชื่อมต่อ ทำให้ขา D และขา S ไม่ต่อถึงกัน ดูได้จากสัญลักษณ์ขา D และขา S ถูกต่อด้วย เส้นประ บอกให้ทราบว่าขาทั้งสองแยกออกจากกัน 11.6 บทสรุป ไมโครโฟนทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียงให้เป็นคลื่นไฟฟ้า นำไปใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ไมโครโฟนที่ ดีต้องตอบสนองต่อสัญญาณเสียงในช่วงความถี่ 20 Hz ถึง 20 kHz ไมโครโฟนที่ใช้งานแพร่หลายมี 2 ชนิด คือ ชนิดไดนามิก และ ชนิดคอนเดนเซอร์ ลำโพงเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณเสียงในรูปสัญญาณไฟฟ้า ให้กลับมาเป็นสัญญาณเสียงในรูปการสั่นสะเทือน ลำโพงแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ ชนิดเสียงทุ้ม ชนิดเสียงกลาง และชนิดเสียงแหลม รีเลย์เป็นสวิตช์ไฟฟ้า ควบคุมการทำงานด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ตัดต่อการจ่ายกำลัง ไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟไปยังภาระ โดยควบคุมหน้าสัมผัสสวิตช์รีเลย์ตัดต่อวงจร แมกเนติกคอนแทกเตอร์เป็นสวิตช์ไฟฟ้าควบคุมการทำงานด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเช่น เดียวกับรีเลย์ แต่ใช้งานได้กับ กำลังไฟฟ้าสูงๆ ถูกนำไปใช้งานด้านการควบคุมกำลังไฟฟ้าในงานอุตสาหกรรม อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำประกอบขึ้นมาจากการนำสารกึ่งตัวนำชนิด P และสารกึ่งตัวนำชนิด N ต่อร่วมกัน ผลิตขึ้นมาใช้งาน หลายชนิด เช่น ไดโอด ซีเนอร์ไดโอด ไดโอดเปล่งแสง ทรานซิสเตอร์และเฟต เป็นต้น อุปกรณ์แต่ละชนิดมีโครงสร้าง หลักการทำงาน

378 • ด้านทักษะ(ปฏิบัติ) (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 7) 1. ใบปฏิบัติงานที่ 11.1การทำงานของรีเลย์ 2. แบบประเมินผลการเรียนรู้ • ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 8-9) 1. การเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์นักศึกษาจะต้องกระจายงานได้ทั่วถึง และ ตรงตาม ความสามารถของสมาชิกทุกคนมีการจัดเตรียมสถานที่ สื่อ วัสดุ อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อมเพรียง 2. ความมีเหตุมีผลในการปฏิบัติงาน ตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง นักศึกษาจะต้องมีการใช้เทคนิคที่แปลกใหม่ ใช้สื่อและเทคโนโลยี ประกอบการ นำเสนอที่น่าสนใจ นำวัสดุในท้องถิ่นมาประยุกต์ใช้อย่างคุ้มค่าและประหยัด

379 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน ( 15 นาที ) 1. จัดเตรียมเอกสารประกอบการสอนและให้ผู้เรียน อ่านหนังสือบทที่ 11 เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ 2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 11 เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนยกตัวอย่างหน้าที่ของอุปกรณ์ไฟฟ้า 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนเตรียมตัวทำแบบฝึกหัดบทที่ 11เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 5. เมื่อผู้เรียนพร้อม ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดบท ที่ 11 เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ แล้วให้นักศึกษาสลับกันตรวจคำตอบ และให้คะแนน 2. ขั้นให้ความรู้( 60 นาที ) 1. ผู้สอนฉายแผ่นใส บทที่แจกเอกสารประกอบการ สอน บทที่ 11 เรื่องอุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์และให้ผู้เรียนศึกษารายละเอียดด้วยตนเอง 2. ผู้สอนอธิบายอธิบายเพิ่มเติม เรื่องอุปกรณ์ เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 3. ขั้นประยุกต์ใช้ ( 105 นาที) 1. ผู้สอนแบ่งกลุ่ม ๆ 4-5 คน ทำกิจกรรมเสนอแนะ บทที่ 11 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน ( 15 นาที ) 1. ผู้เรียนอ่านหนังสื่อ เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงาน ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 2. ผู้เรียนทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของ บทที่ 11 เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ และการให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรม 3. ผู้เรียนยกตัวอย่างหน้าที่ของอุปกรณ์ไฟฟ้า พร้อมให้ เหตุผลประกอบ 4. ผู้เรียนเตรียมตัวทำแบบฝึกหัดบทที่ 11 เรื่องอุปกรณ์ เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ตามความเข้าใจของตนเอง 5. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัด เรื่องอุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์แล้วสลับกันตรวจคำตอบด้วยความซื่อสัตย์ 2. ขั้นให้ความรู้( 60 นาที ) 1. ผู้เรียนดูบทเรียนจากแผ่นใส บทที่ 11 เรื่องอุปกรณ์ เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์พร้อมกับจดบันทึกเนื้อที่ สำคัญ และถามข้อสงสัยที่เกิดขึ้น 2. ผู้เรียนฟังผู้สอนอธิบายเพิ่มเติม เรื่องอุปกรณ์เกี่ยวข้อง ในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 3. ขั้นประยุกต์ใช้( 105 นาที ) 1. ผู้เรียนเข้ากลุ่ม ทำกิจกรรมเสนอแนะบทที่ 11

380 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงานที่ 11.1 ผู้สอนเป็นผู้ คอยแนะนำ เป็นที่ปรึกษา แก้ไขปัญหา และตรวจสอบความ ผิดพลาด 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนนำเสนอผลการทดลองและช่วยกัน สรุปผลการทดลอง 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดการเรียนรู้ บทที่ 11 อีกครั้ง 3. แจกแบบฝึกหัดที่ 11 4. ผู้สอนตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียนพร้อมกับบันทึก คะแนน (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-9) (รวม 240 นาที หรือ 4 คาบเรียน) 2. ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงานที่ 11.1 3. ผู้เรียนนำเสนอผลการทดลองและสรุปผลการ ทดลองจดบันทึกสรุปผลการทดลองที่ถูกต้อง 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดการเรียนรู้บทที่ 11 3. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดที่ 11 ด้วยความซื่อสัตย์ 4. ผู้เรียนนำคะแนนจากแบบฝึกหัดทั้งสองครั้งมา เปรียบเทียบกันว่าเป็นอย่างไรมีผลต่างกันอย่างไร เพื่อดู ความก้าวหน้าของตนเอง (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-9)

381 งานที่มอบหมายหรือกิจกรรมการวัดผลและประเมินผล ก่อนเรียน 1. จัดเตรียมเอกสาร สื่อการเรียนการสอนตามที่อาจารย์ผู้สอนและบทเรียนกำหนด 2. ทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 11 และการให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมในบทที่ 11 ขณะเรียน 3. ศึกษาเนื้อหา ในบทที่ 11 เรื่องอุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 4. รายงานผลหน้าชั้นเรียน 5. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่ 11.1 เรื่องการทำงานของรีเลย์ 6. ต่อวงจรรีเลย์ตอบข้อสงสัย หลังเรียน 1. ทำแบบฝึกหัดหลังเรียน 2. ทำแบบประเมินการเรียนรู้ ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสำเร็จของผู้เรียน 1. ต่อวงจรรีเลย์ใช้งานได้ 2. ใบปฏิบัติงานที่ 11.1 3. แบบฝึกหัดบทที่ 11 สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ 1. หนังสือเรียนวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 1-9) 2. แผ่นใส บทที่ 11 เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์(ใช้ประกอบการเรียนการสอนขั้นสอน เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-9) 3. ใบปฏิบัติงานที่ 11.1เรื่อง การทำงานของรีเลย์(ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่7) 4. แบบฝึกหัดบทที่ 11 ใช้ประกอบการสอนขั้นเตรียม ข้อ 2 5. แบบประเมินผลงานตามใบปฏิบัติงาน ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2

382 6. แบบประเมินพฤติกรรมการทำงานกลุ่ม ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2 สื่อโสตทัศน์(ถ้ามี) 1. เครื่องฉาย ภาพ โปรเจคเตอร์(PROJECTOR) 2. เครื่องฉายแผ่นใส (OVERHEAD) สื่อของจริง 1. มัลติมิเตอร์ 1 เครื่อง 2. แหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงปรับค่าได้ 0 – 30V 1 เครื่อง 3. รีเลย์ไฟตรง 12V 1 ตัว 4. หลอดไฟ 12V 1 หลอด 5. สวิตช์ 2 ตัว 6. แผงประกอบวงจรและสายต่อวงจร 1 ชุด แหล่งการเรียนรู้ ในสถานศึกษา 1. ห้องสมุด 2. ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ ศึกษาหาข้อมูลทาง INTERNET นอกสถานศึกษา ผู้ประกอบการ สถานประกอบการ ในท้องถิ่น การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับวิชาอื่น 1. บูรณาการกับวิชาชีวิตและวัฒนธรรมไทย ด้านการพูด การอ่าน การเขียน และการฝึกปฏิบัติตนทางสังคมด้านการ เตรียมความพร้อม ความรับผิดชอบ และความสนใจใฝ่รู้ 2. บูรณาการกับวิชาการบริหารการจัดซื้อ ด้านการซื้อ การแสวงหาผลิตภัณฑ์ 3. บูรณาการกับวิชากีฬาเพื่อพัฒนาสุขภาพและบุคลิกภาพ ด้านบุคลิกภาพในการนำเสนอหน้าชั้นเรียน 4. บูรณาการกับวิชาหลักเศรษฐศาสตร์ ด้านการเลือกใช้ทรัพยากรอย่างประหยัด

383 การประเมินผลการเรียนรู้ หลักการประเมินผลการเรียนรู้ ขณะเรียน 1. ตรวจผลงานตามใบปฏิบัติงานที่ 11.1 2. สังเกตการทำงานกลุ่ม หลังเรียน 1. ตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียน 2. ตรวจแบบแบบประเมินผลการเรียนรู้ ผลงาน/ชิ้นงาน/ผลสำเร็จของผู้เรียน ต่อวงจรรีเลย์ใช้งานได้ คำถาม อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีทำให้สมบูรณ์ถูกต้อง 1. ไมโครโฟนคืออะไร ไมโครโฟนชนิดไดนามิก และชนิดคอนเดนเซอร์แตกต่างกันอย่างไร 2. ลำโพงคืออะไร ถูกแบ่งการใช้งานเป็นอย่างไร 3. แมกเนติกคอนแทกเตอร์คืออะไร มีหลักการทำงานอย่างไร 4. ทรานซิสเตอร์คืออะไร การควบคุมการทำงานของทรานซิสเตอร์ทำได้อย่างไร 5. เฟตคืออะไร เฟตที่ผลิตมาใช้งานมีกี่ชนิดอะไรบ้าง รายละเอียดการประเมินผลการเรียนรู้ • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 1 บอกหน้าที่ของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ 7. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 8. เครื่องมือ : แบบทดสอบ • เกณฑ์การให้คะแนน : บอกหน้าที่ของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ จะได้ 3 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 2 แยกแยะการใช้งานสวิตช์แต่ละชนิดได้ 7. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 8. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 9. เกณฑ์การให้คะแนน : แยกแยะการใช้งานสวิตช์แต่ละชนิดได้ จะได้ 4 คะแนน

384 a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 3 อธิบายการทำงานของรีเลย์ได้ 6. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 7. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 8. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายการทำงานของรีเลย์ได้ จะได้ 2 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 4 วิเคราะห์ลักษณะของขั้วต่อสายไฟได้ 7. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 8. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 9. เกณฑ์การให้คะแนน : วิเคราะห์ลักษณะของขั้วต่อสายไฟได้ จะได้ 4 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 5 อธิบายคุณสมบัติของไมโครโฟนได้ 14. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 15. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 16. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายคุณสมบัติของไมโครโฟนได้ จะได้ 2 คะแนน b. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 6 จำแนกชนิดขอลำโพงได้ 17. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 18. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 19. เกณฑ์การให้คะแนน : จำแนกชนิดของลำโพงได้ จะได้ 5 คะแนน c. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 7 ต่อวงจรรีเลย์ใช้งานได้ 20. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 21. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 22. เกณฑ์การให้คะแนน : ต่อวงจรรีเลย์ใช้งานได้ 10 คะแนน • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 8 เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง 7. วิธีการประเมิน : ตรวจผลงาน 8. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทำงานกลุ่ม 9. เกณฑ์การให้คะแนน : เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่าง ถูกต้อง จะได้ 5 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 9 ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุ และผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง 7. วิธีการประเมิน : ตรวจผลงาน

385 8. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทำงานกลุ่ม 9. เกณฑ์การให้คะแนน : ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุ และผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง จะได้ 5 คะแนน แบบฝึกหัดบทที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้า วัตถุประสงค์ เพื่อประเมินความรู้เดิมของนักศึกษาเกี่ยวกับเรื่อง แหล่งกำเนิดไฟฟ้าและประเภทของไฟฟ้า เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อที่ถูกต้องที่สุด 1. คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำข้อใดกล่าวไว้ถูกต้อง ก. มีการยุบตัวพองตัวของสนามแม่เหล็กตามจังหวะการจ่ายแรงดันไฟสลับ ข. เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นมาเมื่อมีสนามแม่เหล็กตัดผ่าน ค. เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมาเมื่อจ่ายแรงดันให้ ง. ถูกทุกข้อ 2. สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในขดลวดมีความสัมพันธ์กันอย่างไร ก. แกนเล็กเกิดสนามแม่เหล็กมาก แกนใหญ่เกิดสนามแม่เหล็กน้อย ข. พันรอบน้อยเกิดสนามแม่เหล็กมาก พันรอบมากเกิดสนามแม่เหล็กน้อย ค. กระแสไหลน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย กระแสไหลมากสนามแม่เหล็กเกิดมาก ง. แกนอากาศเกิดความเข้มสนามแม่เหล็กมาก แกนเฟอร์โรแมกเนติกเกิดความเข้มสนาม แม่เหล็กน้อย 3. ตัวเหนี่ยวนำชนิดใดมีคุณสมบัติให้ค่าความเหนี่ยวนำน้อยที่สุด ก. แกนอากาศ ข. แกนเฟอร์ไรต์ ค. แกนผงเหล็กอัด ง. แกนเหล็กแผ่นบาง 4. สัญลักษณ์ตามรูปแทนตัวเหนี่ยวนำชนิดใด ก. แกนเหล็กแผ่นบาง ข. แกนเฟอร์ไรต์ ค. แกนอากาศ ง. ถูกทุกข้อ 5. ตัวเหนี่ยวนำชนิดใดไม่นิยมใช้งานที่ความถี่สูง ก. แกนอากาศ ข. แกนเฟอร์ไรต์ ค. แกนผงเหล็กอัด ง. แกนเหล็กแผ่นบาง 6. ตามรูปเป็นตัวเหนี่ยวนำชนิดใด ก. แกนปรับเปลี่ยนค่าได้ ข. แกนผงเหล็กอัด ค. แกนทอรอยด์ ง. แกนอากาศ 7. หม้อแปลงชนิดใดที่มีขดลวดเพียงชุดเดียว แต่แยกจุดใช้งานออกเอาต์พุตหลายตำแหน่ง ก. ชนิดกำลัง ข. ชนิดออโต ค. ชนิดทอรอยด์ ง. ชนิดลดแรงดัน

386 8. 220V 0V 450V 450V 0V 250V 250V สัญลักษณ์ตามรูปเป็นหม้อแปลงชนิดใด ก. ชนิดออโต ข. ชนิดทอรอยด์ ค. ชนิดเพิ่มแรงดัน ง. ชนิดเพิ่ม – ลดแรงดัน 9. วาริแอกคือหม้อแปลงชนิดใด ก. ชนิดออโต ข. ชนิดทอรอยด์ ค. ชนิดเพิ่มแรงดัน ง. ชนิดปรับเปลี่ยนแรงดันได้ 10. ค่าความเหนี่ยวนำข้อใดมีค่ามากที่สุด ก. 62,000 H ข. 0.0068 H ค. 52.4 mH ง. 0.033 H

387 ใบปฏิบัติงาน 11.1 การทำงานของรีเลย์ จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. แสดงการใช้โอห์มมิเตอร์วัดรีเลย์ได้ 2. ทดสอบสภาวะการทำงานของรีเลย์ได้ 3. มีกิจนิสัยที่ดีในการทำงาน เครื่องมือและอุปกรณ์ 1. รีเลย์ 12 VDC ชนิดหน้าสัมผัส 1 ชุดแบบ 1 ขั้ว 2 ทิศทาง (SPDT) 1 ตัว 2. มัลติมิเตอร์ชนิดเข็มชี้ 1 เครื่อง 3. แหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงปรับค่าได้ 0 – 30 V 1 เครื่อง 4. แผงประกอบวงจรและสายต่อวงจร 1 ชุด ลำดับขั้นการทดลอง 1. รีเลย์ชนิดหน้าสัมผัส 1 ชุด แบบ 1 ขั้ว 2 ทิศทาง (Single Pole Double Throw ; SPDT) มีโครงสร้างและขา แสดงดังรูปที่ 11.1 5 2 NO NC 3 4 1 5 2 NO NC 3 4 1 (ก) ด้านบน (ข) ด้านล่าง (ค) สัญลักษณ์ รูปที่ 11.1 รีเลย์ชนิดหน้าสัมผัส 1 ชุด แบบ 1 ขั้ว 2 ทิศทาง (SPDT) 2. ตั้งมัลติมิเตอร์ไปที่ย่านวัดโอห์ม x10 ปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ให้พร้อมใช้งาน 3. นำโอห์มมิเตอร์ไปวัดขาขดลวดรีเลย์ทั้ง 2 ขา วัด 2 ครั้ง โดยสลับขั้วสายวัด อ่านค่าความต้านทานที่วัดได้ทั้ง 2 ครั้ง บันทึกค่าลงในตารางที่ 11.1 แถวขาที่วัด 2 – 5 และ 5 – 2 การวัดแสดงดังรูปที่ 11.2

388 5 2 NO NC 3 4 1 5 2 NO NC 3 4 1 (ก) การวัดครั้งที่ 1 (ข) การวัดครั้งที่ 2 รูปที่ 11.2 การวัดขารีเลย์ด้วยโอห์มมิเตอร์ ตารางที่ 11.1การวัดความต้านทานขารีเลย์ ขาที่วัด ผลการวัด ค่าความต้านทาน ขึ้น ไม่ขึ้น () 2 – 5 5 – 2 (สลับสายวัด) 1 – 3 1 – 4 3 – 4 4. ย้ายโอห์มมิเตอร์มาวัดขา 1 – 3, 1 – 4 และ 3 – 4 ตามลำดับ (โดยไม่ต้องคำนึงถึงขั้วโอห์มมิเตอร์) อ่านค่าความ ต้านทานที่วัดได้แต่ละครั้ง บันทึกค่าลงในตารางที่ 11.1 แถวขาที่วัด 1 – 3, 1 – 4 และ 3 – 4 ตามลำดับ 5. ประกอบวงจรตามรูปที่ 11.3 โดยยังไม่จ่ายแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงปรับค่าได้ เข้าวงจร 6. ตั้งมัลติมิเตอร์ไปที่ย่านวัดโอห์ม x1 ปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ให้พร้อมใช้งาน นำไปวัดขารีเลย์ ขา 1 – 3 (NO) และ 1 – 4 (NC) ตามลำดับ บันทึกค่าความต้านทานที่ได้ไว้ในตารางที่ 11.2 แถวยังไม่จ่ายแรงดัน 12 VDC 5 2 NO NC 3 4 1 รูปที่ 11.3 การทดสอบการทำงานของรีเลย์ ตารางที่ 11.2การวัดทดสอบการทำงานขารีเลย์

389 สภาวะ ขาที่วัด ผลการวัด ค่าความต้านทาน ขึ้น ไม่ขึ้น () ยังไม่จ่ายแรงดัน 12 VDC 1 – 3 (NO) 1 – 4 (NC) จ่ายแรงดัน 12 VDC 1 – 3 (NO) 1 – 4 (NC) 7. จ่ายแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงปรับค่าได้ ปรับไว้ที่ 12 VDC เข้าขา 2, 5 รีเลย์ ใช้โอห์มมิเตอร์วัดขารีเลย์ ขา 1 – 3 (NO) และ 1 – 4 (NC) อีกครั้งตามลำดับ บันทึกค่าความต้านทานที่ได้ไว้ในตารางที่ 11.2 แถวจ่ายแรงดัน 12 VDC สรุปผลการทดลอง ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ คำถามและการวิเคราะห์ 1. จากตารางที่ 11.2 สภาวะการทำงานของรีเลย์ ในขณะไม่จ่ายแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรง และขณะจ่ายแหล่งจ่ายแรงดันไฟ ตรง ขา NO และขา NC มีสภาวะการทำงานเป็นอย่างไร ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________

390 เฉลยบทที่ 11 อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 1 1. ข 2. ก 3. ง 4. ค 5. ง 6. ค 7. ก 8. ข 9. ค 10. ง ตอนที่ 2 1. ไมโครโฟนคืออะไร ไมโครโฟนชนิดไดนามิก และชนิดคอนเดนเซอร์แตกต่างกันอย่างไร ไมโครโฟน (Microphone) เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียง (พลังงานเสียง) ที่ถูกกำเนิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดเสียง ชนิดต่างๆ เช่น เสียงสนทนา เสียงร้อง และเสียงดนตรี เป็นต้น ให้เปลี่ยนไปเป็นเสียงในลักษณะคลื่นไฟฟ้า (พลังงานไฟฟ้า) ในรูป สัญญาณไฟสลับ นำไปใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้ เช่น บันทึกเก็บไว้ในแผ่นซีดีแผ่นดีวีดีบันทึกลงในเครื่อง บันทึกเสียง หรือส่งต่อไปขยายเสียงในเครื่องขยายเสียง เป็นต้น ไมโครโฟนที่มีคุณภาพดีจะต้องตอบสนองต่อสัญญาณเสียง ครอบคลุมย่านความถี่เสียงในช่วงความถี่ 20 เฮิรตซ์ (Hertz ; Hz) ถึง 20 กิโลเฮิรตซ์ (Kilohertz ; kHz) ไมโครโฟนไดนามิก เป็นไมโครโฟนที่มีโครงสร้างภายในของส่วนให้กำเนิดสัญญาณ ไฟฟ้าออกมา ประกอบด้วยขดลวด เคลื่อนที่ในรูปทรงกระบอกวางไว้ล้อมรอบแท่งแม่เหล็ก มีแผ่นไดอะแฟรม (Diaphragm) ยึดติดกับขดลวดเคลื่อนที่ วางอยู่ ด้านหน้าไมโครโฟน เมื่อมีเสียงส่งมากระทบทำให้แผ่นไดอะแฟรมสั่น ขดลวดเคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็ก เกิด แรงเคลื่อนไฟฟ้าชักนำในรูปสัญญาณเสียงเป็นแรงดันไฟสลับจ่ายออกไปใช้งาน ลักษณะไมโครโฟนชนิดไดนามิก แสดงดังรูปที่ 1 ก ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์เป็นไมโครโฟนที่มีโครงสร้างภายในของส่วนให้กำเนิดสัญญาณ ไฟฟ้าออกมา ประกอบด้วยแผ่น โลหะบางสองแผ่นวางขนานใกล้กัน มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับตัวเก็บประจุวางอยู่ด้านหน้าไมโครโฟน แผ่นโลหะแผ่นหน้าทำ หน้าที่เป็นแผ่นไดอะแฟรมด้วย คอยรับคลื่นเสียงมากระทบ แผ่นโลหะทั้งสองมีขั้วต่อออก ถูกต่อร่วมกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรง ตั้งแต่ 1.5 V – 48 V แล้วแต่การออกแบบ มีตัวต้านทานที่ทำหน้าที่เป็นภาระวงจรรับแรงดันจ่ายมาตกคร่อม เมื่อมีเสียงมากระทบ ทำให้แผ่นไดอะแฟรมสั่น คอนเดนเซอร์เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าการเก็บประจุ ทำให้เกิดกระแสไหลเปลี่ยนแปลง เกิดแรงดันตก คร่อมตัวต้านทานจ่ายออกมาใช้งานเปลี่ยนแปลง ลักษณะไมโครโฟนชนิดคอนเดนเซอร์ แสดงดังรูปที่ 1 ข (ก) ไมโครโฟนไดนามิก (ข) ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ รูปที่ 1 ชนิดของไมโครโฟน

391 2. ลำโพงคืออะไร ถูกแบ่งการใช้งานเป็นอย่างไร ลำโพง (Loudspeaker) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณเสียงที่อยู่ในรูปสัญญาณ ไฟฟ้าให้กลับมาเป็น สัญญาณเสียงในรูปการสั่นสะเทือน โดยการสั่นของกรวย (Cone) ลำโพงไปทำให้อากาศบริเวณโดยรอบกรวยลำโพงเกิดการสั่น เป็นคลื่นเสียงออกมา การสั่นสะเทือนของกรวยลำโพงทำให้เกิดคลื่นเสียงที่มาจากอากาศสั่นสะเทือนมีความถี่แตกต่างกัน ตาม ความเร็วของกรวยสั่นสะเทือน กรวยลำโพงสั่นเร็วได้คลื่นเสียงความถี่สูงออกมา กรวยลำโพงสั่นช้าได้คลื่นเสียงความถี่ต่ำออกมา ลำโพงที่ถูกสร้างมาใช้งานมีรูปร่างลักษณะแตกต่างกันไป ลักษณะลำโพงแบบต่างๆ และสัญลักษณ์ แสดงดังรูปที่2 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 2 ลำโพงแบบต่างๆ และสัญลักษณ์ ความถี่เสียงที่หูมนุษย์ได้ยินมีย่านความถี่ที่กว้างตั้งแต่ 20 Hz – 20 kHzคือมีย่านความถี่ตั้งแต่ความถี่ต่ำไปถึงความถี่สูง ทำให้ลำโพงที่ผลิตขึ้นมาใช้งานไม่สามารถตอบสนองต่อความถี่เสียงได้ครอบคลุมทั้งหมด จึงจำเป็นต้องผลิตลำโพงขึ้นมาให้ ตอบสนองต่อความถี่เสียงเป็นช่วงความถี่ ให้เหมาะสมกับการตอบสนองต่อความถี่เสียงของลำโพงแต่ละชนิด แบ่งความถี่ออก ได้เป็น 3 ช่วงความถี่ โดยแบ่งลำโพงออกเป็น 3 ชนิดคือ ชนิดความถี่ต่ำเรียกว่าลำโพงเสียงทุ้ม หรือ วูเฟอร์ (Woofer) ชนิดความถี่ กลางเรียกว่าลำโพงเสียงกลาง หรือมิดเรนจ์(Midrange) และชนิดความถี่สูงเรียกว่าลำโพงเสียงแหลม หรือทวีเตอร์(Tweeter) ลำโพงแต่ละชนิดมีลักษณะ รูปร่าง โครงสร้าง และให้กำเนิดสัญญาณเสียงออกมาแตกต่างกันไป 3. แมกเนติกคอนแทกเตอร์คืออะไร มีหลักการทำงานอย่างไร แมกเนติกคอนแทกเตอร์ (Magnetic Contactor) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทสวิตช์ควบคุมการทำงานด้วยสนามแม่เหล็ก ไฟฟ้าเช่นเดียวกับรีเลย์ แต่สามารถนำไปใช้งานได้กับกำลังไฟฟ้าสูงๆ จึงนิยมเรียกว่า รีเลย์กำลัง (Power Relay) เป็นอุปกรณ์ที่ถูก นำไปใช้งานด้านการควบคุมกำลังไฟฟ้าในงานอุตสาหกรรม การควบคุมให้แมกเนติกคอนแทกเตอร์ทำงานหรือหยุดทำงาน โดย ใช้สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นภายในตัวของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ควบคุมให้หน้าสัมผัสของสวิตช์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ตัดต่อ วงจร ด้วยการใช้แรงดันและกระแสค่าต่ำจ่ายไปให้แมกเนติกคอนแทกเตอร์ ส่งอำนาจแม่เหล็กไปควบคุมให้หน้าสัมผัสทำงาน นำไป ควบคุมแรงดันและกระแสค่าสูง จ่ายมาจากแหล่งจ่ายแรงดันส่งไปให้ภาระที่ใช้กำลังไฟฟ้าสูงค่าต่างๆ รูปร่างและสัญลักษณ์แมก เนติกคอนแทกเตอร์ แสดงดังรูปที่ 3

392 A1 A2 NO NO NC NC 1 2 3 4 5 6 7 8 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 3 รูปร่างและสัญลักษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ จากรูปที่ 3 แสดงรูปร่างและสัญลักษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ รูปที่ 3 ก เป็นรูปร่างของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ โครงสร้างภายในแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนขดลวดให้กำเนิด สนามแม่เหล็กออกมาเมื่อมีแรงดันป้อนให้ขดลวด อีกส่วนได้แก่ส่วนหน้าสัมผัส แบ่งการใช้งานออกเป็น 2 ชุดคือ ชุดหน้าสัมผัส หลัก (Main Contact) เป็นหน้าสัมผัสที่ทนกระแสได้สูง ใช้ต่อในวงจรที่ต้องการกำลังไฟฟ้าสูงๆ ในการใช้งาน และชุดหน้าสัมผัสช่วย (Auxiliary Contact) เป็นหน้าสัมผัสที่ทนกระแสได้ต่ำ นำไปใช้งานได้เฉพาะในวงจรควบคุมการทำงานที่ต้องการกำลังไฟฟ้าต่ำ ส่วนรูปที่ 3 ข เป็นสัญลักษณ์ของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ชุด A1 , A2 เป็นชุดขดลวดสนามแม่เหล็ก ชุด 1, 2 และ 5, 6 เป็น หน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) และชุด 3, 4 และ 7, 8 เป็นหน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) การทำงานของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ขณะที่ยังไม่มีแรงดันป้อนให้ขดลวด ยังไม่เกิดสนามแม่เหล็ก ไม่มีการทำงาน ของกลไกใดๆ ภายในตัวแมกเนติกคอนแทกเตอร์ เมื่อป้อนแรงดันให้ขดลวด ทำให้ขดลวดเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นในแกนเหล็ก เกิดอำนาจแม่เหล็กไปดึงดูดให้ชุดหน้าสัมผัสเคลื่อนที่เข้ามาชิดกับแกนเหล็กของขดลวด ทำให้ชุดหน้าสัมผัสทั้งหมดเปลี่ยนแปลง สภาวะการทำงาน หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) เกิดการต่อวงจร และหน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) เกิดการเปิดวงจร กรณีที่ ขดลวดหมดอำนาจแม่เหล็ก สปริงจะบังคับให้ชุดหน้าสัมผัสกลับเข้าสู่สภาวะปกติ คือ หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) เปิดวงจร และหน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) ต่อวงจร 4. ทรานซิสเตอร์คืออะไร การควบคุมการทำงานของทรานซิสเตอร์ทำได้อย่างไร ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่ง ที่ถูกนำไปใช้งานอย่างแพรหลาย ผลิตจากการนำสารกึ่ง ตัวนำชนิด P และชนิด N ต่อชนกัน 3 ตอน แบ่งออกได้ 2 ชนิดคือ ชนิด PNP ใช้สารกึ่งตัวนำชนิด P จำนวน 2 ตอน ใช้สารกึ่งตัวนำ ชนิด N จำนวน 1 ตอน และชนิด NPN ใช้สารกึ่งตัวนำชนิด N จำนวน 2 ตอน ใช้สารกึ่งตัวนำชนิด P จำนวน 1 ตอน มีสารกึ่ง ตัวนำตอนกลางแคบที่สุด มีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา ได้แก่ ขาเบส (Base ; B) ขาคอลเลกเตอร์(Collector ; C) และขาอิมิตเตอร์ (Emitter ; E) ทรานซิสเตอร์ที่ผลิตขึ้นมาใช้งานมีมากมายหลายชนิด หลายขนาด และหลายเบอร์ ทั้งชนิดทนกำลังไฟฟ้าต่ำ และชนิด ทนกำลังไฟฟ้าสูง มีลักษณะและรูปร่างแตกต่างกันไป โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างของทรานซิสเตอร์แสดงดังรูปที่ 4 P N P C E B C E B ชนิด PNP ชนิด PNP

393 N P N C E B C E B ชนิด NPN ชนิด NPN (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ (ค) รูปร่าง รูปที่ 4 โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ทำงานได้ต้องจ่ายแรงดันไบแอสให้ตัวทรานซิสเตอร์ถูกต้องตาม ที่แต่ละขาของทรานซิสเตอร์ต้องการ วิธีการจ่ายแรงดันไบแอสที่ถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์มีวิธีเดียวดังนี้ จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาอิมิตเตอร์ (E) และขาเบส (B) โดย ขาเบสต้องได้รับแรงดันไบแอสตรงเทียบกับขาอิมิตเตอร์เสมอ ส่วนขาคอลเลกเตอร์ (C) ต้องจ่ายแรงดันไบแอสกลับ การจ่าย แรงดันไบแอสดังที่กล่าวมาถือว่าถูกต้อง การจ่ายแรงดันไบแอสให้ตัวทรานซิสเตอร์ผิดไปจากนี้ ทรานซิสเตอร์จะไม่สามารถ ทำงานได้ การจ่ายแรงดันไบแอสถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์แบบเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 5 P N P - - - C E B - - N P N - C E B (ก) ทรานซิสเตอร์ชนิด PNP (ข) ทรานซิสเตอร์ชนิด NPN รูปที่ 5 การจ่ายไบแอสถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์แบบเบื้องต้น รูปที่ 5 แสดงการจ่ายไบแอสถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์แบบเบื้องต้น ของทรานซิสเตอร์ทั้งชนิด PNP และ NPN การ ทำงานของตัวทรานซิสเตอร์อธิบายได้ดังนี้ ถ้าจ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาคอลเลกเตอร์ (C) และขาอิมิตเตอร์ (E) โดยขาเบส (B) ไม่มีแรงดันไบแอสจ่ายให้ ทรานซิสเตอร์ไม่ทำงาน ไม่มีกระแสไหลในตัวทรานซิสเตอร์เมื่อจ่ายแรงดันไบแอสให้ขาเบส (B) เป็น ไบแอสตรง แรงดันไบแอสตรงที่ขาเบส (B) ทำให้รอยต่อเบส (B) และอิมิตเตอร์(E) มีค่าความต้านทานต่ำ ยอมให้กระแสไหลผ่านไป ขาคอลเลกเตอร์ (C) ทรานซิสเตอร์ทำงานนำกระแส 5. เฟตคืออะไร เฟตที่ผลิตมาใช้งานมีกี่ชนิดอะไรบ้าง เฟต (FET) เรียกได้อีกชื่อว่าทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้า (Field Effect Transistor ; FET) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 3 ขา เช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์แต่เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดขั้วเดียว (Unipolar) มีโครงสร้างและหลักการทำงานแตกต่างไปจาก ทรานซิสเตอร์ธรรมดา เพราะทรานซิสเตอร์ธรรมดาการทำงานต้องอาศัยกระแสช่วยควบคุมการทำงาน ส่วนเฟตการทำงานต้อง อาศัยแรงดันช่วยควบคุมการทำงาน เฟตสร้างมาใช้งานแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ เฟตประเภทรอยต่อ (Junction FET) หรือเจเฟต (JFET) และเฟตประเภท สารกึ่งตัวนำออกไซด์โลหะ (Metal Oxide Semiconductor FET) หรือมอสเฟต (MOSFET) เฟตมี3 ขา คือ ขาเดรน (Drain ; D) ขาซอส

394 (Source ; S) และขาเกต (Gate ; G) ขาเดรน (D) และขาซอส (S) เป็นขาทำงาน ส่วนขาเกต (G) เป็นขาควบคุมการทำงาน เฟ ตแต่ละชนิดมีโครงสร้างและหลักการควบคุมให้เฟตทำงานแตกต่างกัน รูปร่างเฟต แบบต่างๆ แสดงดังรูปที่ 6 รูปที่ 6 เฟตแบบต่างๆ 1. เจเฟต (JFET) โครงสร้างประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำตอนใหญ่ 1 ตอน ต่อขาออกมาใช้งาน 2 ขา คือขาเดรน (D) และขา ซอส (S) และประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำตอนเล็ก 2 ตอน ต่อขาออกมาใช้งาน 1 ขา คือขาเกต (G) แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ ชนิด N แชนแนล และชนิด P แชนแนล โครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟต แสดงดังรูปที่ 7 P N P D S G D S G N P N D S G D S G โครงสร้าง สัญลักษณ์ โครงสร้าง สัญลักษณ์ (ก) ชนิด N แชนแนล (ข) ชนิด P แชนแนล รูปที่ 7 โครงสร้างและสัญลักษณ์ JFET 2. มอสเฟต (MOSFET) โครงสร้างมีความแตกต่างไปจาก JFET ในส่วนที่สร้างเป็นขาเกต โดยส่วนนี้ถูกแยกออกเป็นอิสระ มีฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (Silicon Dioxide ; SiO2 ) คั่นกลาง ส่วนที่เป็นเดรน และซอสสร้างขึ้นบนฐานรองสารกึ่งตัวนำ (Substrate) ที่ใช้สารกึ่งตัวนำชนิดตรงข้ามกับส่วนเดรน และซอส มอสเฟตแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ แบบดีพลีชันมอสเฟต (Depletion MOSFET) หรือ D – MOSFET และเอ็นฮานซ์เมนต์มอสเฟต (Enhancement MOSFET) หรือ E – MOSFET และแบ่งย่อยออกได้ 2 ชนิด คือ ชนิด N แชนแนล และชนิด P แชนแนล โครงสร้างและสัญลักษณ์มอสเฟตแต่ละแบบ แสดงดังรูปที่ 8 และรูปที่ 9 S G D N ----- N SiO2 Sub P D S G S G D P +++++ P SiO2 Sub N D S G

395 โครงสร้าง สัญลักษณ์ โครงสร้าง สัญลักษณ์ (ก) ชนิด N แชนแนล (ข) ชนิด P แชนแนล รูปที่ 8 โครงสร้างและสัญลักษณ์ D – MOSFET S G D N N SiO2 Sub P D S G S G D P P SiO2 Sub N D S Gโครงสร้าง สัญลักษณ์ โครงสร้าง สัญลักษณ์ (ก) ชนิด N แชนแนล (ข) ชนิด P แชนแนล รูปที่ 9 โครงสร้างและสัญลักษณ์ E – MOSFET

396 วิทยาลัยการอาชีพเสนา สื่อการจัดการเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/สื่อโสตทัศน์ 1. หนังสือเรียน 2. หนังสือใบปฏิบัติงาน 3. สื่อเพาเวอร์ พอยต์ 4. อุปกรณ์ทดลอง 5. แบบทดสอบก่อนเรียนที่ 1 6. แบบสังเกตพฤติกรรมการเรียน 7. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม หุ่นจำลองหรือของจริง แหล่งการเรียนรู้ / สถานที่ (แสดงเครื่องหมาย ลงในช่อง ตามแหล่งการเรียนรู้ที่ครูผู้สอนกำหนด) ในสถานศึกษา 1. ห้องสมุด ห้องปฏิบัติการ โรงฝึกงาน ศูนย์จำลองธุรกิจ 2. ครูผู้สอน Internet บทเรียนอิเล็กทรอนิกส์ E – book นอกสถานที่ 1. สถานประกอบการ แหล่งเรียนรู้ในชุมชน หน่วยงานของข้าราชการ หน่วยงานรัฐวิสาหกิจ แหล่งภูมิปัญญาท้องถิ่น 2. บุคคล ครอบครัว เครือญาติ ชุมชน ท้องถิ่น อื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

397 วิทยาลัยการอาชีพเสนา บันทึกหลังการสอน ผลการใช้แผนการจัดการเรียนรู้ .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ผลการเรียนของผู้เรียน .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ปัญหาที่พบ .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... แนวทางแก้ปัญหา .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ผลการสอนของครู .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................................

398 แผนการสอน/แผนการเรียนรู้ภาคทฤษฏี แผนการสอน/การเรียนรู้ภาคทฤษฎี บทที่ 12 ชื่อวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น สอนสัปดาห์ที่ 17-18 ชื่อหน่วย วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น คาบรวม 8 ชื่อเรื่อง. วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น จำนวนคาบ 8 หัวข้อเรื่อง ด้านความรู้ • อิเล็กทรอนิกส์และวงจร • แผ่นวงจรพิมพ์และการสร้างแบบลายวงจร • การสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่าย • หัวแร้งบัดกรี • ตะกั่วบัดกรี • เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี • เทคนิคการบัดกรีอุปกรณ์ • วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น • บทสรุป ด้านทักษะ 1. มีทักษะการเขียนลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ 2. มีทักษะเทคนิคการบัดกรีแลประกอบวงจร ด้านคุณธรรม จริยธรรม 1. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีต่อการเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงานอย่างถูกต้อง สำเร็จภายในเวลาที่กำหนด มีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง 2. เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง 3. มีความรับผิดชอบ ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้องในเรื่องตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลง สำเร็จภายในเวลาที่กำหนด อย่างมีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง