300 เรื่องที่ 5 พลังงานความร้อนและแหล่งก าเนิด จุดประสงค์เมื่อจบการทดลองน้ีแลว้ผเู้รียนสามารถ 1. บอกไดว้า่เมื่อแสงผา่นเลนส์นูน รังสีหกัเหจะเบนเขา้หากนั 2. บอกไดว้า่เมื่อแสงผา่นเลนส์เวา้รังสีหกัเหจะเบนออกจากกนั 3. บอกไดว้า่แวน่ขยายทา หนา้ที่รวมแสง 4. ใชแ้วน่ขยายส่องดูสิ่งต่างๆ ได้ แนวความคิดหลัก 1. เลนส์นูนมีสมบัติรวมแสง 2. เลนส์เว้ามีสมบัติกระจายแสง 3. แวน่ขยายมีเลนส์นูนเป็นส่วนประกอบที่สา คญั ท าหน้าที่รวมแสงและใชส้ ่องดูวตัถุขนาด เล็กให้มองเห็นภาพขนาดขยายได้ อุปกรณ์การทดลอง 1. กระดาษขาว 2. เลนส์นูน 3. เลนส์เว้า 4. กล่องแสง 5. หม้อแปลงไฟฟ้ าโวลต์ต ่า 6. สายไฟพร้อมข้วัเสียบ 7. แผน่ช่องแสงที่ใหล้า แสง 1 ล า 8. แผน่ช่องแสงที่ใหล้า แสง 5 ล า 9. แวน่ขยาย กิจกรรมการทดลอง เรื่อง เมื่อแสงผ่านเลนส์
301 ขั้นตอนการทดลอง 1. วางเลนส์นูนบนกระดาษขาวซ่ึงอยบู่นโตะ๊ โดยวางด้านราบลงบนกระดาษ แล้วลากเส้นรอบเลนส์บน กระดาษ 2. นา แผน่ช่องแสงที่ใหล้า แสง 5 ลา เสียบที่ช่องของกล่องแสงแลว้ต่อกล่องแสงกบัหมอ้แปลงไฟโวลต์ ต ่าขนาด 12 โวลต์จากน้นัวางกล่องแสงห่างเลนส์นูนพอสมควร 3. ใช้ดินสอจุดบนแนวล าแสงแล้วขีดเส้นแสดงแนวรังสีตกกระทบ และรังสีหักเห 4. ทา ซ้า โดยเปลี่ยนมุมของแนวรังสีตกกระทบ เขียนแนวรังสีตกกระทบ และรังสีหักเห 5. จัดล าแสง 5 ลา จากกล่องแสงใหผ้า่นเลนส์นูน สังเกตแนวลา แสงที่ผา่นเลนส์นูน เขียนรังสีตกกระทบ และรังสีหกัเหแทนลา แสงท้งัสาม 6. ทา ซ้า ขอ้ 5 แต่เปลี่ยนเลนส์นูนเป็นเลนส์เว้าและเปลี่ยนกระดาษขาวเป็นแผน่ ใหม่ 7. เปรียบเทียบแนวลา แสงท้งัหา้ที่ผา่นเลนส์นูนและเลนส์เวา้ 8. เมื่อส่องแสงผา่นเลนส์นูน หรือเลนส์เวา้แลว้จากน้นัลองทดสอบโดยใชแ้วน่ขยายรับแสงอาทิตยโ์ดย เริ่มจากใหแ้วน่ขยายอยหู่ ่างพ้ืน 2 เซนติเมตรเพิ่มระยะห่างมากข้ึนเรื่อยๆ สังเกตความสวา่งบนพ้ืน
302 9. ปรับความสูงของแวน่ขยายจนไดค้วามสวา่งบนพ้ืนสวา่งมากที่สุด ทา เช่นน้ีซ้า อีกคร้ังแต่เปลี่ยนเป็น เลนส์เว้า 10. ใชแ้วน่ขยายส่องดูตวัหนงัสือ ปรับระยะห่างระหวา่งแวน่ขยายกบัตวัหนงัสือ สังเกตการณ์ เปลี่ยนแปลงของภาพตัวหนงัสือที่มองผา่นแวน่ขยาย ผลการทดลอง 1. จงวาดรูปรังสีแสงเมื่อผา่นเลนส์นูนและเลนส์เวา้ เลนส์นูน เลนส์เว้า 2. เมื่อนา แวน่ขยายไปรับแสงอาทิตย์จะปรากฏภาพอยา่งไร ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… สรุปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………
303 จุดประสงค์การทดลอง เมื่อจบการทดลองน้ีแลว้ ผู้เรียนสามารถทดลองและสรุปถึงแสงสีที่ประกอบเป็ นแสงอาทิตย์ได้ แนวความคิดหลัก แสงอาทิตยป์ระกอบดว้ยแสงสีต่างๆ อุปกรณ์การทดลอง 1. ปริซึมสามเหลี่ยม 2. ฉากขาว 3. อ่างน้า 4. กระจกเงา ขั้นตอนการทดลอง 1. น าปริซึมสามเหลี่ยมมารับแสงอาทิตย์จดัมุมรับแสงใหเ้หมาะสมจนเกิดแสงสีต่างๆ บนฉาก สังเกต การทดลอง เรื่องแยกสีของแสงดวงอาทิตย์
304 แสงที่ผา่นปริซึมออกมา บันทึกผล 2. มองผา่นปริซึมโดยวางปริซึมใหช้ิดตาและมองด้านข้างของแท่งปริซึม โดยหนั ไปทางที่สวา่ง หา้ม มองไปที่ดวงอาทิตย์บนัทึกผลสิ่งที่สังเกตได้ 3. เทน้า ใส่ลงในอ่างจนเกือบเตม็แลว้นา กระจกเงาราบจุ่มลงในน้า ท้งัแผน่ โดยกระจกพิงกบัขอบอ่าง 4. นา อ่างน้า ไปวางรับแสงแดด ขยบักระจกไปมา เพื่อให้อยใู่นตา แหน่งที่เหมาะสม ที่จะใหแ้ สงอาทิตย์ ตกกระทบ แลว้สะทอ้นกลบัข้ึนมาปรากฏเป็นแถบสีต่างๆ บนแผน่กระดาษขาวที่รับแสงอยเู่หนืออ่าง
305 ผลการทดลอง การทดลอง สิ่งที่สังเกตได้ 1. เมื่อน าปริซึมรับแสงจากดวงอาทิตย์ 2. เมื่อมองผา่นปริซึม 3. เมื่อมองที่ฉากขาว สรุปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… จุดประสงค์การทดลอง เมื่อจบการทดลองน้ีแลว้ผเู้รียนสามารถ 1. ทดลองและสรุปเกี่ยวกบัการเกิดรุ้งได้ 2. บอกไดว้า่เราจะเห็นรุ้งได้ต้องหันหลังให้ดวงอาทิตย์เสมอ แนวความคิดหลัก รุ้งกินน้า เกิดไดเ้มื่อมีแสงอาทิตยผ์า่นละอองน้า จา นวนมากและเกิดก่อนหรือหลงัฝนตก อุปกรณ์การทดลอง กระบอกฉีดน้า บรรจุน้า ประมาณคร่ึงกระบอก การทดลองเรื่อง การเกดิรุ้งกินน า้
306 ขั้นตอนการทดลอง 1. ออกไปกลางแจ้ง ยืนหันหน้าให้ดวงอาทิตย์แลว้ฉีดน้า จากกระบอกน้า (บรรจุน้า ประมาณคร่ึงกระบอก) ให้ เป็ นละอองฝอย สังเกตและบันทึกผล 2. หลงัจากน้นัยนืหนัหลงัใหด้วงอาทิตยแ์ลว้ฉีดน้า สังเกตละอองน้า ที่ฉีด แลว้บนัทึกผล ผลการทดลอง …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………. สรุปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………
307 จุดประสงค์การทดลอง เมื่อจบการทดลองน้ีแลว้ ผู้เรียนสามารถ 1. อธิบายการเกิดเงาจากการทดลองได้ 2. บอกความสัมพนัธ์ระหวา่งวตัถุกบัเงาจากการทดลองได้ 3. น าความรู้เรื่องเงาไปใช้ประโยชน์ได้ แนวความคิดหลัก 1. เมื่อมีวตัถุมาก้นัทางเดินของแสงแลว้แสงไม่สามารถผา่นวตัถุไปอีกดา้นหน่ึง ทา ใหเ้กิดบริเวณมืดบน ฉาก ซ่ึงเรียกวา่เงา 2. รูปร่างของเงาข้ึนอยกู่บัรูปร่างของวตัถุที่ทา ใหเ้กิดเงา 3. เงาเปลี่ยนขนาดและตา แหน่งได้ 4.ถา้เงามีแสงตกกระทบบา้งเรียกวา่เงามวั 5. ถ้าเงาไม่มีแสงตกกระทบเลยเรียกวา่เงามืด อุปกรณ์การทดลอง 1. วตัถุรูปทรงต่างๆ (พลาสติกทรงสี่เหลี่ยม, กระจกฝ้ า, ดินน้า มนั , แท่งพลาสติก, ถ่านไฟฉาย, ลูกบอล) 2. ฉากรับแสง 3. กล่องแสง 4. หม้อแปลงไฟฟ้ าโวลต์ต ่า 5. สายไฟพร้อมข้วัเสียบท้งั 2 ปลาย การทดลอง เรื่องการเกิดเงา
308 ขั้นตอนการทดลอง. 1. วางกล่องแสงและฉากบนโต๊ะใหห้ ่างกนั ประมาณ 15-20 เซนติเมตร ดงัรูป เมื่อกล่องแสงทา งาน สังเกต ความสวา่งบนฉาก 2. นา ลูกบอลมาวางระหวา่งกล่องแสงกบัฉากโดยใหอ้ยใู่นแนวเดียวกบัหลอดไฟในกล่องแสงและฉาก สังเกตความสวา่งบนฉาก 3. ค่อยๆ เลื่อนลูกบอลจากกล่องแสงเข้าหาฉาก สังเกตความสวา่งบนฉาก 4. จดัลูกบอลใหห้ ่างจากฉากประมาณ 10 เซนติเมตรแลว้ค่อยเลื่อนฉากเขา้หาลูกบอล สังเกตความสวา่งบนฉาก 5. ทา ซ้า ขอ้ 2 ถึงข้อ 4 แต่เปลี่ยนลูกบอลเป็นทรง สี่เหลี่ยมผืนผ้า ผลการทดลอง
309 ………………………………………………………………………………………………………….……… …………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………….…… …………………………………………………………………………………………………………………. สรุปผลการทดลอง …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………..……. …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………..…….
310 จุดประสงค์การทดลอง เมื่อจบการทดลองน้ีแลว้ ผู้เรียนสามารถ 1. บอกส่วนประกอบของตาที่เกี่ยวขอ้งกบัการมองเห็นได้ 2. ระบุหนา้ที่ของส่วนประกอบของตาที่เกี่ยวขอ้งกบัการมองเห็นได้ 3. สรุปจากการทดลองไดว้า่การมองดว้ยตา 2 ข้าง ทา ใหก้ะระยะไดด้ีกวา่การมองดว้ยตาขา้งเดียว 4. บอกความส าคัญ และวิธีระวังรักษาตาได้ แนวความคิดหลัก 1. ส่วนประกอบที่สา คญัของตาที่เกี่ยวกบัการมองเห็นไดแ้ก่กระจกตา ม่านตารูม่านตา เรตินา 2. ดวงตามีความสา คญัต่อการมองเห็น จึงต้องระวังรักษา อุปกรณ์การทดลอง 1. ภาพประกอบเรื่อง ส่วนประกอบของตา 2. ดินสอ 2 แท่ง ขั้นตอนการทดลอง 1. จบัคู่เพื่อสังเกตนยัน์ตาของเพื่อน 2. จากน้นัเปรียบเทียบกบัภาพส่วนประกอบของนยัน์ตา 3. คร้ังที่1 ให้ผู้เรียนปิ ดตาซ้าย แล้วพยายามเคลื่อนดินสอ 2 แท่ง ที่อยหู่ ่างกนั ประมาณ 10 เซนติเมตร มาชนกนั โดยพยายามใหป้ลายดินสอชนกนับนัทึกผล 4. คร้ังที่2 ปิดตาขวาและทา ซ้า เช่นเดียวกบัขอ้ที่3 บันทึกผล 5. และคร้ังที่3 เปิดตาท้งัสองขา้งและทดลองซ้า เช่นเดียวกบัขอ้ 3 และข้อ 4 สังเกตและ บันทึกผล การทดลอง เรื่องตากับการมองเห็น
311 ผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………….……… …………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………….…… …………………………………………………………………………………………………………………. สรุปผลการทดลอง …………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………..………
312 ค าชี้แจง ให้นักเรียนเลือกค าตอบ ก. ข. ค. หรือ ง. ที่ถูกที่สุดเพียงค าตอบเดียว เสร็จแล้วให้คลิกที่ปุ่ ม ตรวจแบบทดสอบ ที่อยดู่า้นล่าง 1. พลังงานในข้อใด จัดเป็ น พลังงานสะอาด ก. พลงังานจากถ่านหิน ข. พลังงานแสงอาทิตย์ ค. พลงังานจากน้า มนัเช้ือเพลิง ง. พลังงานชีวภาพ 2. ข้อใด คือ องค์ประกอบของแสงอาทิตย์ ก. ความร้อน ข. แสง ค. ฝุ่ นละออง ง. ข้อ ก. และข้อ ข. ถูก 3. เซลล์สุริยะ ทา หน้าทอี่ย่างไร ก. เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ า เป็ นพลังงานกล ข. เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็ นพลังงานกล ค. เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็ นพลังงานไฟฟ้ า ง. เปลี่ยนพลังงานกล เป็ นพลังงานไฟฟ้ า 4. อาชีพใด ใช้ประโยชน์จากแสงโดยตรง ก. ท านาเกลือ ข. ค้าขาย ค. ท าประมง ง. เล้ียงสัตว์ 5. ถ้าห้องเรียนมืด นักเรียนควรท าสิ่งใดเป็ นอันดับแรก ก. เปิ ดไฟฟ้ า ข. เปิดประตูหนา้ต่าง ค. ก่อไฟ ง. ออกไปเรียนนอกห้อง 6. การแสดงในข้อใด เกยี่วข้องกบัแสงมากทสีุ่ด ก. ล าตัด ข. ฟ้ อนร า ค. เพลงบอก ง. หนังตะลุง 7. พชืใช้แสงแดดปรุงอาหาร -> สัตว์กินพืช -> มนุษย์กนิสัตว์ข้อความนีแ้สดงถึงเรื่องใด ก. กฎธรรมชาติ ข. การแกแ้คน้ ค. ความสมดุล ง. การถ่ายทอดพลงังาน 8. ข้อใด ไม่ ควรปฏิบัติ ก. เอานิ้วช้ีรุ้งกินน้า ข. เล่นเงาจากตะเกียง หรือหลอดไฟ ค. จ้องมองดวงอาทิตย์นาน ๆ ง. ทาครีมกนัแดด เมื่อไปเที่ยวชายทะเล แบบฝึ กหัดบทที่ 12
313 9. พลงังานแสง สามารถเปลยี่นเป็นพลงังานรูปใดได้ ก. พลังงานกล ข. พลังงานไฟฟ้ า ค. พลังงานเสียง ง. พลังงานลม 10. ข้อใด กล่าวถูกต้อง ก. พลงังานแสงอาทิตย์ไม่สร้างมลภาวะ ข. ดวงอาทิตยส์ ่งแสงเฉพาะกลางวนัเท่าน้นั ค.โลกเป็นดาวดวงเดียว ที่แสงอาทิตยส์ ่องมาถึง ง.แสงอาทิตยฆ์ ่าเช้ือโรคไม่ได้ เฉลยแบบทดสอบบทที่ 12 เรื่องงานและพลังงาน 1. ข 2. ข 3. ค 4. ก 5. ข 6. ง 7. ง 8. ค 9. ข 10. ก
314 บทที่13 ดวงดาวกับชีวิต สาระส าคัญ กลุ่มดาวจกัราศีต่าง ๆ การสังเกตตา แหน่งดาวฤกษ์และหาดาวจากแผนที่ตลอดจนการใช้ ประโยชน์จากกลุ่มดาวฤกษ์ ผลการเรียนรู้ทคี่าดหวงั 1. ระบุชื่อของกลุ่มดาวจกัรราศีได้ 2. อธิบายวิธีการหาดาวเหนือได้ 3. อธิบายการใช้แผนที่ดาวได้ 4. อธิบายประโยชน์จากกลุ่มดาวฤกษต์ ่อการดา รงชีวติประจา วนัได้ ขอบข่ายเนื้อหา เรื่องที่ 1 กลุ่มดาวจกัรราศี เรื่องที่ 2 การสังเกตตา แหน่งของดาวฤกษ์ เรื่องที่3วิธีการหาดาวเหนือ เรื่องที่ 4 แผนที่ดาว เรื่องที่5การใชป้ระโยชน์จากกลุ่มดาวฤกษ์
315 เรื่องที่ 1 กล่มุดาวจักรราศี ความหมายของ ดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์(Star) หมายถึง ดาวซึ่งมีแสงสวา่งในตวัเองผลิตพลงังานไดเ้องโดยการเปลี่ยนมวล สารส่วนหน่ึง (m) ณ แกนกลางของดาวให้เป็ นพลังงาน (E) ตามสมการ E = mc2 ของไอน์สไตน์ เมื่อ c เป็นอตัรเร็วของแสงซ่ึงสูงเกือบ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาทีการเปลี่ยนมวลเป็นพลงังานของดาวฤกษ์ เกิดข้ึนภายใตอุ้ณหภูมิที่สูงมากเป็ น 15 ล้านเคลวิน ในการหลอมไฮโดรเจนเป็นฮีเลี่ยม จึงเรียกว่า ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ดาวที่ผลิตพลงังานเช่นน้ีไดต้อ้งมีมวลมากมหาศาล ดาวฤกษจ์ึงมีมวลสารมาก เช่นดวงอาทิตยท์ ี่มีมวลประมาณ 2,000 ลา้นลา้นลา้นลา้นตนัซ่ึงคิดเป็นมวลกวา่ 98% ของมวลของวัตถุใน ระบบสุริยะ ดาวฤกษ์ดวงอื่นๆ อยู่ไกลมากแมจ้ะส่องมองดว้ยกลอ้งโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ก็มองเห็น เป็นเพียงจุดแสง ดาวฤกษเ์พื่อนบา้นของเรามีชื่อวา่ “แอลฟา เซนทอรี” (Alpha Centauri) เป็ นระบบดาว ฤกษ์สามดวง โคจรรอบกนัและกนัอยใู่นกลุ่มดาวคนคร่ึงม้า ดวงที่อยใู่กลก้บัดวงอาทิตยม์ากที่สุดชื่อ “พร๊อกซิมา เซนทอรี” (Proxima Centauri) อยหู่ ่างออกไป 40ลา้นลา้นกิโลเมตร หรือ 4.2 ปีแสง (1 ปี แสง = ระยะทางซึ่งแสงใช้เวลาเดินทางนาน 1 ปีหรือ9.5ลา้นลา้นกิโลเมตร) ดาวฤกษบ์างดวงมีดาว เคราะห์โคจรลอ้มรอบ เช่นเดียวกบัดวงอาทิตยข์องเรา เราเรียกระบบสุริยะเช่นน้ีวา่ “ระบบสุริยะอื่น” (Extra solar system) ความสัมพันธ์ระหว่างโลก และดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์ (The Sun) เป็ นดาวฤกษ์ใกล้โลกที่สุดอยตู่รงกลางระบบสุริยะ มีดาวเคราะห์เป็น บริวารโคจรล้อมรอบ อุณหภูมิที่แกนกลางของดวงอาทิตย์สูงถึง 15 ล้านเควิน สูงพอที่นิวเคลียสของ ไฮโดรเจน 4 นิวเคลียสจะหลอมรวมกนัเป็นนิวเคลียสฮีเลียม 1 นิวเคลียส อุณหภูมิพ้ืนผวิลดลงเป็ น 5,800 เคลวิน ดวงอาทิตยม์ีขนาดเส้นผา่นศูนยก์ลาง 1.4ลา้นกิโลเมตร(ประมาณ 109 เท่าของโลก) โลกเป็ นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งในระบบสุริยะและโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็ นวงรี โดยมีระยะทาง เฉลี่ยห่างจากดวงอาทิตย์149,597,870 กิโลเมตร และใชเวลาในการโคจรรอบดวงอาทิตย์ ้ 1 ปี เมื่อ สังเกตจากพ้ืนโลกจะเห็นดวงอาทิตยข์้ึนทางดา้นทิศตะวนัออกและตกทางด้านทิศตะวันตกทุกวัน ท้งัน้ี เนื่องจากโลกมีการหมุนรอบตัวเองรอบละ 1 วัน อยา่งไรก็ตามหากติดตามเฝ้าสังเกตการข้ึน – ตก ของ ดวงอาทิตยเ์ป็นประจา จะพบวา่ ในรอบ 1 ปีดวงอาทิตยจ์ะปรากฏข้ึน ณ จุดทิศตะวันออก และตก ณ จุดทิศตะวันตกพอดี เพียง 2 วนัเท่าน้นัคือวนัที่ 21 มีนาคม และวันที่ 23 กนัยายน ส่วนวนัอื่นๆ การข้ึน – ตกของดวงอาทิตยจ์ะเฉียงค่อนไปทางทิศเหนือหรือทางทิศใตบ้า้ง โดยในวนัที่ 21 มิถุนายน ดวงอาทิตยจ์ะข้ึนทางทิศตะวนัออกค่อนไปทางทิศเหนือมากที่สุดและตกทางทิศตะวนัตกค่อนไปทาง ทิศเหนือมากที่สุด และในวันที่ 22 ธนัวาคม ดวงอาทิตยจ์ะข้ึนทางทิศตะวนัออกค่อนไปทางทิศใต้ มากที่สุดและตกทางทิศตะวนัตกค่อนไปทางทิศใตม้ากที่สุด ดังแสดงในภาพที่ 1
316 ภาพที่ 1 ตา แหน่งการข้ึน – ตกของดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงไปทุกวันในรอบปี การที่ตา แหน่งการข้ึน – ตกของดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงไปทุกวันในรอบปี เนื่องจากการที่โลก โคจรรอบดวงอาทิตย์ใน 1 ปีนั่นเอง โดยเมื่อสังเกตจากโลกจะสังเกตเห็นดวงอาทิตย์เคลื่อนย้าย ตา แหน่งไปในทิศทางเดียวกับทิศทางที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์น้ันคือเคลื่อนย้ายไปทางทิศ ตะวันออกตามกลุ่มดาว 12 กลุ่ม ที่เรียกวา่กลุ่มดาวจักรราศี (Zodiac) ตามภาพที่ 2 ไดแ้ก่กลุ่มดาว แกะหรือเมษ (Aries) วัวหรือพฤษภ (Taurus) คนคู่หรือมิถุน (Gemini) ปูหรือกรกฏ (Cancer) สิงโต หรือสิงห์ (Leo) ผู้หญิงสาวหรือกนัย์(Virgo) คนัชงั่หรือตุล(Libra) แมงป่ องหรือพฤศจิก (Scorpius) คนยิงธนูหรือธนู (Sagittarius) แพะทะเลหรือมกร (Capricornus) คนแบกหมอ้น้า หรือกุมภ์ (Aquarius) และปลาหรือมีน (Pisces) ดวงอาทิตย์จะปรากฎยา้ยตา แหน่งไปทางตะวนัออกผา่นกลุ่มดาวเหล่าน้ีทา ใหผ้ สู้ ังเกตเห็นดาวต่าง ๆ บนทอ้งฟ้าข้ึนเร็วกวา่วนัก่อนเป็นเวลา 4 นาทีทุกวนัซ่ึงหมายความวา่ ใน 1 วนัดวงอาทิตยจ์ะมีการเลื่อนตา แหน่งไป 1 องศาหรือรอบละ 1 ปีนนั่เอง
317 ภาพที่ 2 กลุ่มดาว 12 กลุ่มในจกัรราศีและการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ท าให้ผู้สังเกต เห็นดวงอาทิตยย์า้ยตา แหน่งไปตามกลุ่มดาวจักรรราศี ทางเดินปรากฏของดวงอาทิตย์ผา่นกลุ่มดาวจกัรราศีเรียกวา่ “สุริยวิถี (Ecliptic)” ต าแหน่งของ ดวงอาทิตย์บนเส้นสุริยวิถี ณ วันที่ 21 มีนาคม เรียกวา่จุด “วสันตวิษุวัต (Vernal Equinox)” ส่วน ตา แหน่ง ณ วนัที่ 23 กนัยายน เรียกวา่จุด “ศารทวิษุวัต (Autumnal Equinox)” เมื่อดวงอาทิตยอ์ยู่ณ ตา แหน่งท้งัสองดงักล่าวน้ีดวงอาทิตยจ์ะข้ึนทางทิศตะวนัออกและตกทางทิศตะวนัตกพอดีและช่วงเวลา กลางวนัจะเท่ากบักลางคืน เส้นทางข้ึน-ตกของดวงอาทิตยใ์นวนัวิษุวตัเรียกว่า “เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้ า (Celestial Eguator)” ตา แหน่งของดวงอาทิตยบ์นเส้นสุริยวิถี ณ วันที่ 21 มิถุนายน เรียกวา่จุด “คริษมายัน (Summer Solstice)” ตา แหน่งดงักล่าว ดวงอาทิตยจ์ะข้ึนและตกค่อนไปทางเหนือมากที่สุด ในซีกโลกเหนือ ช่วงเวลากลางวนัจะยาวกวา่กลางคืนและจะเป็นช่วงฤดูร้อน (Summer) ตา แหน่งของดวงอาทิตยบ์นเส้นสุ ริยวิถี ณ วันที่ 22 ธนัวาคมเรียกวา่จุด “เหมายัน (Winter Solstice)” ตา แหน่งดงักล่าว ดวงอาทิตยจ์ะ ข้ึนและตกค่อนไปทางใตม้ากที่สุด ในซีกโลกเหนือ ช่วงเวลากลางคืนจะยาวกวา่กลางวนัและจะเป็นช่วง ฤดูหนาว (Winter) ฤดูกาลเกิดข้ึนเนื่องจากแกนของโลกเอียงทา มุม 23.5 องศากบั เส้นต้งัฉากของระนาบวงโคจรของ โลกรอบดวงอาทิตย์ และขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ณ วันที่ 21 มิถุนายน ซีกโลกเหนือจึงเป็ นฤดู ร้อนและซีกโลกใตจ้ึงเป็นฤดูหนาว ในทางกลบักนัณ วนัที่ 22 ธันวาคม ซีกโลกใต้กลับเป็ นฤดูร้อน ในขณะที่ซีกโลกเหนือ เป็ นฤดูหนาวดังแสดงในภาพที่ 3 การเกิดฤดูกาลเป็นผลเนื่องมาจากแต่ละ ส่วนบนพ้ืนโลกรับพลงังานความร้อนจากดวงอาทิตยไ์ม่เท่ากนั ในรอบปี
318 ภาพที่ 3 : แกนของโลกเอียงท ามุม 23.5 องศากบั เส้นต้งัฉากของระนาบวงโคจรของโลกรอบดวง อาทิตย์ จึงทา ใหเ้กิดฤดูกาลบนพ้ืนโลก แสงอาทิตยเ์มื่อส่องมากระทบวตัถุจะทา ให้เกิด “เงา (Shadow) ” ถ้าเอาแท่งไมย้าว ปักต้งัฉากบนพ้ืนราบ เมื่อแสงอาทิตยส์ ่องตกกระทบ จะปรากฏเงาของแท่งไมด้งักล่าวทอดลงบนพ้ืน และหากสังเกตเงาเป็น เวลานาน จะเห็นเงามีการเปลี่ยนแปลงท้งัความยาวและทิศทางของเงาที่ทอดลงบนพ้ืน พิจารณาภาพที่ 4 เมื่อดวงอาทิตยข์้ึนในตอนเชา้ดา้นทิศตะวนัออก เงาของแท่งไมจ้ะทอดยาว ไปทางดา้นทิศตะวนัตก ขณะที่ดวงอาทิตยเ์คลื่อนที่สูงข้ึนจากขอบฟ้าเงาของแท่งไมจ้ะหดส้ันลงและเงา เริ่มเบนเขา้สู่ทิศเหนือ จนเมื่อดวงอาทิตยป์รากฏอยบู่นแนวเมริเดียน (ตา แหน่งสูงสุดของดวงอาทิตย์บน ทอ้งฟ้าในแต่ละวัน) เงาของแท่งไมจ้ะปรากฏส้ันที่สุด และช้ีในแนวทิศเหนือ– ใต้พอดี ในช่วงบ่าย ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปทางทิศตะวนัตก เงาของแท่งไมจ้ะปรากฏยาวข้ึนและเริ่มเบนออกจากทิศเหนือสู่ แนวทิศตะวันออก ภาพที่ 4 (ก) การเปลี่ยนแปลงของเงาของแท่งไม้เมื่อดวงอาทิตยอ์ยู่ณ ตา แหน่งต่าง ๆ บนท้องฟ้ า (ข) เรขาคณิตของการทอดเงาของแท่งไมบ้นพ้ืน เนื่องจากตา แหน่งการข้ึน – ตกของดาวอาทิตยแ์ต่ละวนัแตกต่างกนัไปในรอบปีดงัน้นัการทอด เงาของแท่งไมใ้นแต่ละวนัจึงไม่ซ้อนทบัแนวเดิม และมีความยาวของการทอดเงาไม่เท่ากนัอยา่งไรก็ตาม ช่วงที่ดวงอาทิตยอ์ยู่บนแนวเมริเคียนในแต่ละวนัเงาของแท่งไมย้งัคงส้ันที่สุด และทอดอยู่ในแนวทิศ เหนือ – ใต้เสมอ นอกจากน้ียงัพบวา่มีบางวนัในรอบปีที่ดวงอาทิตยม์ ีตา แหน่งอยเู่หนือศีรษะพอดีเมื่อดวง อาทิตยป์รากฏอยใู่นแนวเมริเคียน อาทิเช่น ที่จงัหวดัเชียงใหม่ดวงอาทิตยม์ ีตา แหน่งเหนือศีรษะพอดีใน วันที่ 15 พฤษภาคม และวันที่ 30 กรกฎาคม ณ เวลาประมาณเที่ยงวนัและในวนัและเวลาดงักล่าวน้ีวตัถุจะ ไม่ปรากฏเงาทอดลงบนพ้ืนเลยที่กรุงเทพฯ ดวงอาทิตยอ์ยเู่หนือศีรษะเวลาเที่ยงวนัของวนัที่28 เมษายน และ 16 สิงหาคม ก. ข.
319 การเปลี่ยนแปลงของเงาของแท่งไมใ้นรอบวนัมีลกัษณะคลา้ยการเดินของ “เข็มชวั่ โมง” ของนาฬิกา ซ่ึงเมื่อกา หนดสเกลที่เหมาะสมของตา แหน่งเงา ณ เวลาต่าง ๆ ในรอบวนัเราจะสามารถสร้าง “นาฬิกาแดด (Sundial)” อยา่งง่ายได้ เราอาจหาตา แหน่งการข้ึน– ตกของดาวอาทิตย์โดยวดัค่ามุมทิศ (อาชิมุท) เมื่อมุมเงยของดวงอาทิตย์ เป็ น 0 องศา (ขณะที่ดวงอาทิตยป์รากฏอยทู่ ี่ขอบฟ้าพอดีทางดา้นตะวนัออกหรือดา้นตะวนัตก) ณ วัน – เดือนต่าง ๆ ในรอบปีและเนื่องจากดวงอาทิตยม์ ีการเคลื่อนที่ไปตาม เส้นสุริยวิถี ถ้าเรามีเครื่องมือที่วัดได้ อยา่งแม่นยา จะวดัตา แหน่งการข้ึน– ตกของดวงอาทิตย์ไดต้่างกนัทุกวนัวนัละประมาณ 15 ลิปดา หลงัจากดวงอาทิตยข์้ึนแลว้จะเห็นวา่มุมเงยของดวงอาทิตยจ์ะเพิ่มข้ึนเรื่อย ๆ จนมีค่าสูงสุดแลว้ค่อย ๆ ลดต่า ลงมา ส่วนมุมทิศจะเปลี่ยนค่าทุกตา แหน่งที่วดัมุมเงย แสดงว่าดวงอาทิตยม์ ีการเปลี่ยนตา แหน่ง ตลอดเวลา ตารางต่อไปน้ีแสดงค่ามุมทิศ และมุมเงยของดวงอาทิตยใ์นเดือนต่างๆ ในรอบปี ตารางที่ 1 มุมทิศ ขณะข้ึน–ตกและมุมเงยสูงสุดของดวงอาทิตย์ วัดที่กรุงเทพมหานคร ณ วัน – เดือน ต่าง ๆ ในรอบปี วัน – เดือน มุมทิศ(องศา) มุมเงยสูงสุด (องศา) ฤดูกาล ขณะข้ึน ขณะตก 21 มีนาคม 27 เมษายน 20 พฤษภาคม 22 มิถุนายน 90 76 70 67 270 284 290 293 76 90 84 81 ฤดูร้อน 20 กรกฎาคม 16 สิงหาคม 23 กนัยายน 20 ตุลาคม 69 76 90 100 291 284 270 260 83 90 76 66 ฤดูฝน 20 พฤศจิกายน 22 ธันวาคม 20 มกราคม 20 กุมภาพันธ์ 110 113 110 101 250 247 250 259 56 52 56 67 ฤดูหนาว
320 จากข้อมูลในตารางที่ 1-1 จึงเขียนแบบจา ลองทรงกลมทอ้งฟ้า พร้อมกา หนดทิศเหนือ– ใต้ ตะวันออก – ตะวนัตก แลว้เขียนทางเดินของดวงอาทิตย์จากค่ามุมอาซิมุท ขณะข้ึน – ตกและมุมเงย สูงสุดของดวงอาทิตยใ์นแต่ละวนั ภาพที่ 5 แบบจ าลองทรงกลมท้องฟ้ าที่มีเส้นขอบฟ้าเป็นเส้นแบ่งคร่ึงทรงกลม บอกตา แหน่งดาว เทียบกบัขอบฟ้าเป็น มุมทิศ,มุมเงย กลุ่มดาวและฤดูกาล มนุษยใ์นยุคโบราณสามารถสังเกตตา แหน่งการข้ึน – ตกของดวงอาทิตย์และการปรากฏของ กลุ่มดาว สัมพนัธ์กบัการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล ทา ให้มนุษยส์ามารถดา รงชีวิตอยู่ได้เป็นปกติสุข โดยการสังเกตดวงอาทิตยแ์ละกลุ่มดาวที่ปรากฏบนทอ้งฟ้าหลังดวงอาทิตยต์ก มนุษย์สามารถรู้ว่า เมื่อใดควรเริ่มเพาะปลูก เมื่อใดควรเริ่มเก็บเกี่ยว เมื่อใดควรสะสมอาหารแห้งเตรียมไวเ้พื่อบริโภคใน ฤดูหนาว มนุษยเ์ริ่มรู้จกัใชว้ตัถุทอ้งฟ้าเป็นสิ่งกา หนดเวลาได้โดยเฉพาะอยา่งยิ่งเมื่อมนุษยเ์ริ่มเปลี่ยน สภาพการดา รงชีวิตแบบป่าเถื่อนมาอยใู่นระดบัที่เจริญข้ึน ซ่ึงการดา รงชีวิตเนน้ทางดา้นกสิกรรมหรือ เกษตรกรรม มนุษยย์งิ่ตอ้งมีความเขา้ใจอยา่งลึกซ้ึงต่อความเปลี่ยนแปลงอยา่งเป็นจงัหวะของธรรมชาติ เหล่าน้นัมากข้ึน เหนือศีรษะ ใต้ เหนือ ใต้เท้า ตะวันออก มุมเงย ตะวันตก มุมทิศ
321 เราอาจทา การสังเกตการณ์หรือทา การทดลอง เพื่อศึกษาการข้ึน – ตกและตา แหน่งของดาว อาทิตย์และการปรากฏของกลุ่มดาว ณ วนั ใด ๆ ในรอบปีได้เมื่อโลกโคจรรอบดวงอาทิตยค์รบ 1 รอบ คนบนโลกจะเห็นดวงอาทิตยเ์คลื่อนที่ปรากฏผา่นกลุ่มดาวฤกษ์ในจกัรราศีท้งั 12 กลุ่มดงัได้ กล่าวมาแลว้ซ่ึงโดยเฉลี่ยดวงอาทิตยจ์ะใชเ้วลาประมาณ 1 เดือนปรากฏเคลื่อนที่ในกลุ่มดาวแต่ละราศี ภาพที่ 6 กลุ่มดาวจกัรราศี12 กลุ่มและตา แหน่งโลกขณะที่ดวงอาทิตยป์รากฏผา่นกลุ่มดาวเหล่าน้ี ราศีมีชื่อเกี่ยวกบักลุ่มดาวที่ดวงอาทิตยป์รากฏผา่นเช่นในยคุปัจจุบนัดวงอาทิตยป์รากฏผา่นกลุ่ม ดาวมีนหรือกลุ่มดาวปลา ระหวา่งวนัที่21 มีนาคม-20 เมษายน เดือนมีนาคมซ่ึงแปลวา่มาถึง (อาคม) กลุ่มดาวปลา (มีน)แลว้จึงเป็นช่วงเวลาที่ดวงอาทิตยอ์ยใู่นกลุ่มดาวปลา เป็นตน้นนั่คือคนไทยต้งัซื่อ เดือนตามกลุ่มดาวจกัรราศี ภาพที่ 7กลุ่มดาวฤกษใ์นจกัรราศีและตา แหน่งปรากฏของดวงอาทิตยใน์กลุ่มดาวเมื่อมองจากโลก
322 ตา แหน่งปรากฏของดวงอาทิตยใน์กลุ่มดาวในจกัรราศีจะสอดคลอ้งกบัชื่อเดือนท้งั 12 เดือน ที่คนไทยไดก้า หนดข้ึนต้งัแต่รัชสมยัของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกลา้เจา้อยู่หวัพระปิยะมหาราช เช่นดวงอาทิตยป์รากฏอยในู่กลุ่มดาวราศีตุลในช่วงราวเดือนตุลาคม และในช่วงเดือนดงักล่าวน้ีกลุ่ม ดาวจักรราศีที่ปรากฏบนทอ้งฟ้าหลงัดวงอาทิตยต์กลบัขอบฟ้าในตอนหวัค่า ก็จะเป็นกลุ่มดาวแมงป่ อง คนยิงธนู แพะทะเล คนแบกหมอ้น้า ปลา และ แกะ ตามล าดับจากทิศตะวันตกต่อเนื่องไปทางทิศ ตะวนัออก ดงัน้นัตา แหน่งการข้ึน – ตกของดวงอาทิตย์ในรอบปี ฤดูกาลและกลุ่มดาวที่ปรากฏบน ทอ้งฟ้าจึงมีความสัมพนัธ์กนัอยา่งใกลช้ิด
323 เรื่องที่ 2 การสังเกตต าแหน่งของดาวฤกษ์ คนในสมยัโบราณเชื่อวา่ดวงดาวท้งัหมดบนทอ้งฟ้าอยหู่ ่างจากโลกเป็นระยะทางเท่า ๆ กนั โดยดวงดาวเหล่าน้นัถูกตรึงอยบู่นผวิของทรงกลมขนาดใหญ่เรียกวา่ “ทรงกลมท้องฟ้ า”(Celestial sphere) โดยมีโลกอยทู่ ี่ศูนยก์ลางของทรงกลม ทรงกลมทอ้งฟ้าหมุนรอบโลกจากทิศตะวนัออกไป ยงัทิศตะวนัตกโดยที่โลกหยดุนิ่งอยกู่บัที่ไม่เคลื่อนไหว นกัปราชญใ์นยคุต่อมาทา การศึกษาดาราศาสตร์กนัมากข้ึน จึงพบวา่ดวงดาวบนทอ้งฟ้าอยหู่ ่าง จากโลกเป็ นระยะทางที่แตกต่างกนักลางวนัและกลางคืนเกิดจากการหมุนรอบตวัเองของโลก มิใช่การ หมุนของทรงกลมทอ้งฟ้า ดงัที่เคยเชื่อกนั ในอดีต อยา่งไรก็ตามในปัจจุบนันกัดาราศาสตร์ยงัคงใชท้รง กลมทอ้งฟ้า เป็นเครื่องมือในการระบุตา แหน่งทางดาราศาสตร์ท้งัน้ีเป็นเพราะ หากเราจินตนาการให้ โลกเป็นศูนยก์ลางโดยมีทรงกลมทอ้งฟ้าเคลื่อนที่หมุนรอบ จะทา ใหง้่ายต่อการระบุพิกดัหรือ เปรียบเทียบตา แหน่งของวตัถุบนทอ้งฟ้าและสังเกตการเคลื่อนที่ของวตัถุเหล่าน้นั ไดง้่ายข้ึน ภาพที่ 8 ทรงกลมท้องฟ้ า จินตนาการจากอวกาศ หากต่อแกนหมุนของโลกออกไปบนทอ้งฟ้าท้งัสองด้าน เราจะไดจุ้ดสมมติเรียกวา่ “ขั้วฟ้ าเหนือ”(North celestial pole)และ “ขั้วฟ้ าใต้” (South celestial pole) โดยข้วัฟ้าท้งั สองจะมีแกนเดียวกนักบัแกนการหมุนรอบตวัเองของ โลกและข้วัฟ้าเหนือจะช้ีไปประมาณตา แหน่งของดาว เหนือ ทา ใหเ้รามองเห็นวา่ดาวเหนือไม่มีการเคลื่อนที่ หากขยายเส้นศูนย์สูตรโลกออกไปบนท้องฟ้ าโดยรอบ เราจะได้เส้นสมมติเรียกว่า “เส้นศูนย์สูตรฟ้ า”(Celestial equator) เส้นศูนยส์ูตรฟ้าแบ่งทอ้งฟ้าออกเป็น “ซีกฟ้ า เหนือ”(Northern hemisphere)และ “ซีกฟ้ าใต้” (Southern hemisphere) เช่นเดียวกบัที่เส้นศูนยส์ูตรโลก แบ่งโลกออกเป็นซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้
324 ภาพที่ 9 เส้นสมมติบนทรงกลมท้องฟ้ า จินตนาการจากพื้นโลก ในความเป็นจริง เราไม่สามารถมองเห็นทรงกลมทอ้งฟ้าได้ ท้งัหมด เนื่องจากเราอยบู่นพ้ืนผวิโลกจึงมองเห็นทรงกลม ท้องฟ้ าได้เพียงครึ่ งเดียว และเรียกแนวที่ท้องฟ้าสัมผสักบัพ้ืน โลกรอบตวัเราวา่ “เส้นขอบฟ้ า”(Horizon) ซึ่งเป็ นเสมือน เส้นรอบวงบนพ้ืนราบ ที่มีตวัเราเป็นจุดศูนยก์ลาง หากลากเส้นโยงจากทิศเหนือมายงัทิศใต้โดยผา่นจุดเหนือ ศีรษะจะไดเ้ส้นสมมติซ่ึงเรียกวา่ “เส้นเมริเดียน” (Meridian) หากลากเส้นเชื่อมทิศตะวันออก-ทิศตะวันตก โดยให้ระนาบ ของเส้นสมมติน้นัต้งัฉากกบัแกนหมุนของโลกตลอดเวลา จะ ได้ “เส้นศูนย์สูตรฟ้ า” ซ่ึงแบ่งทอ้งฟ้าออกเป็นซีกฟ้าเหนือ และซีกฟ้าใต้หากทา การสังเกตการณ์จากประเทศไทย ซ่ึงอยู่ บนซีกโลกเหนือ จะมองเห็นซีกฟ้ าเหนือมีอาณาบริเวณ มากกวา่ซีกฟ้าใตเ้สมอ การเคลื่อนที่ของทรงกลมท้องฟ้ า เมื่อมองจากพ้ืนโลกเราจะเห็นทรงกลมทอ้งฟ้าเคลื่อนที่จากทิศตะวนัออกไปยงัทิศตะวนัตก อยา่งไรก็ตามเนื่องจากโลกของเราเป็นทรงกลม ดงัน้นัมุมมองของการเคลื่อนที่ของทรงกลมทอ้งฟ้า ยอ่มข้ึนอยกู่บัตา แหน่งละติจูด (เส้นรุ้ง)ของผสู้ ังเกตการณ์ เป็นตน้วา่ ถา้ผสู้ ังเกตการณ์อยบู่นเส้นศูนยส์ูตร หรือละติจูด 0° ข้วัฟ้าเหนือก็จะอยทู่ ี่ขอบฟ้าด้านทิศ เหนือพอดี (ภาพที่10) ถา้ผสู้ ังเกตการณ์อยทู่ ี่ละติจูดสูงข้ึนไป เช่น ละติจูด 13° ข้วัฟ้าเหนือก็จะอยสูู่งจากขอบฟ้าทิศ เหนือ13° (ภาพที่ 11) ถ้าผู้สังเกตการณ์อยทู่ ี่ข้วัโลกเหนือ หรือละติจูด 90° ข้วัฟ้าเหนือก็จะอยสูู่งจากขอบฟ้า 90° (ภาพที่ 12) เราสามารถสรุปไดว้า่ถา้ผสู้ ังเกตการณ์อยทู่ ี่ละติจูดเท่าใด ข้วัฟ้าเหนือก็จะอยสูู่งจากขอบฟ้าเท่ากบั ละติจูดน้นั
325 ภาพที่ 10 ละติจูด 0 N ผู้สังเกตการณ์ อยู่ที่เส้นศูนย์สูตร (ละติจูด 0) ดาวเหนือจะอยู่บนเส้นขอบฟ้ าพอดี ดาวขึ้น – ตก ในแนวในตั้งฉากกับขอบฟ้ า ภาพที่ 11ละติจูด 13 N ผู้สังเกตการณ์ อยู่ที่ กรุงเทพ ฯ (ละติจูด 13 N) ดาวเหนือจะอยู่สูงเหนือเส้นขอบฟ้ าทิศเหนือ 13 ดาวขึ้น – ตก ในแนวเฉียงไปทางใต้ 13 ภาพที่ 12ละติจูด 90 N ผู้สังเกตการณ์ อยู่ที่ขั้วโลกเหนือ (ละติจูด 90 N) ดาวเหนือจะอยู่สูงเหนือเส้นขอบฟ้ า 90 ดาวเคลื่อนที่ในแนวขนานกับพื้นโลก
326 ระยะเชิงมุม ในการวดัระยะห่างระหวา่งดวงดาวบนทรงกลมทอ้งฟ้าน้นัเราไม่สามารถวดัระยะห่างออกมา เป็นหน่วยเมตร หรือกิโลเมตรไดโ้ดยตรง เพราะระยะระหวา่งดาวเป็นทางโคง้จึงต้องวัดออกมาเป็ น “ระยะเชิงมุม” (Angular distance) ตวัอยา่งเช่น เราบอกวา่ดาว A อยหู่ ่างจาก ดาว B เป็ นระยะทาง 5 องศา หรือบอกวา่ดวงจนัทร์มีขนาดคร่ึงองศา ซ่ึงเป็นการบอกระยะห่างและขนาดเป็นเชิงมุมท้งัสิ้น ภาพที่ 13 แสดงการวัดระยะเชิงมุมระหวา่วดาว A กบัดาว B เท่ากบัมุม ระหวา่งเส้นสองเส้นที่ลากจากตาไปยงัดาว A และดาว B ระยะเชิงมุมที่วดัไดน้ ้นัเป็นระยะห่างที่ปรากฏใหเ้ห็นเท่าน้นัทวา่ ในความเป็นจริง ดาว A และ ดาว B อาจอยหู่ ่างจากเราไม่เท่ากนัหรืออาจจะอยหู่ ่างจากเราเป็นระยะที่เท่ากนัจริง ๆ ก็ได้เนื่องจากดาว ที่เราเห็นในทอ้งฟ้าน้นัเราเห็นเพียง 2 มิติส่วนมิติความลึกน้นัเราไม่สามารถสังเกตได้ การวัดระยะเชิงมุมอย่างง่าย ในการวดัระยะเชิงมุมถา้ตอ้งการค่าที่ละเอียดและมีความแม่นยา จะตอ้งใชอุ้ปกรณ์ที่มีความ ซบัซอ้นมากในการวดัแต่ถา้ตอ้งการเพียงค่าโดยประมาณ เราสามารถวดัระยะเชิงมุมไดโ้ดยใชเ้พียงมือ และนิ้วของเราเองเท่าน้นัเช่น ถา้เรากางมือชูนิ้วโป้งและนิ้วกอ้ยโดยเหยยีดแขนใหสุ้ด ความกวา้งของ นิ้วท้งัสองเทียบกบัมุมบนทอ้งฟ้าจะไดมุ้มประมาณ 18 องศา ถ้าดาวสองดวงอยหู่ ่างกนัดว้ยความกวา้งน้ี แสดงวา่ดาวท้งัสองอยหู่ ่างกนั 18 องศาด้วย ภาพที่ 14 การใช้มือวัดมุม
327 ในคืนที่มีดวงจนัทร์เตม็ดวง ใหเ้ราลองกา มือชูนิ้วกอ้ยและเหยยีดแขนออกไปใหสุ้ด ทาบ นิ้วกอ้ยกบัดวงจนัทร์เราจะพบวา่นิ้วกอ้ยของเราจะบงัดวงจนัทร์ไดพ้อดีเราจึงบอกไดว้า่ดวงจนัทร์มี “ขนาดเชิงมุม” (Angular Diameter) เท่ากบั ½ องศา โดยขนาดเชิงมุมก็คือ ระยะเชิงมุมที่วดัระหวา่ง ขอบของดวงจนัทร์น้นัเอง ขนาดเชิงมุมของวตัถุข้ึนอยกู่บัระยะห่างของวตัถุกบัผสู้ ังเกต และขนาดเส้น ผา่นศูนยก์ลางจริงของวตัถุน้นั ภาพที่ 15 ขนาดเชิงมุม ยกตวัอยา่ง: ลองจินตนาการภาพลูกบอลวางอยหู่ ่างจากเรา 1 เมตร ให้เราลองวัดขนาดเชิงมุม ของลูกบอล จากน้นัเลื่อนลูกบอลใหไ้กลออกไปเป็นระยะทาง 3 เท่า ขนาดเชิงมุมจะลดลงเป็น 1 ใน 3 ของขนาดที่วดัไดก้่อนหนา้น้ี ดงัน้นั “ค่าขนาดเชิงมุม”คือ อตัราส่วนของขนาดจริง ต่อระยะห่างของวัตถุ กลุ่มดาว แมว้า่จะมีกลุ่มดาวบนทอ้งฟ้าอยถู่ ึง 88 กลุ่ม แต่ในทางปฏิบตัิมีกลุ่มดาวกลุ่มดาวจกัรราศี12 กลุ่ม และกลุ่มดาวเด่นอื่นอีกประมาณเท่ากนัที่เหมาะสมสา หรับการเริ่มตน้กลุ่มดาวเหล่าน้ีก็มิไดม้ีให้ เห็นตลอดเวลาเหตุเพราะโลกหมุนรอบตัวเอง และโคจรรอบดวงอาทิตย์กลุ่มดาวสวา่งแต่ละกลุ่มจะไม่ ปรากฏให้เห็นเฉพาะเมื่อกลุ่มดาวน้นัข้ึนและตกพร้อมกบัดวงอาทิตย์
328 ดาวฤกษ์สว่างรอบกลุ่มดาวหมีใหญ่ ภาพที่16 ดาวฤกษส์วา่งรอบกลุ่มดาวหมีใหญ่ ในการเริ่มตน้ดูดาวน้นัเราตอ้งจบัจุดจากดาวฤกษ์ที่สว่างเสียก่อน แลว้จึงค่อยมองหารูปทรง ของกลุ่มดาว สิ่งแรกที่ตอ้งทา ความเขา้ใจคือ การเคลื่อนที่ของทอ้งฟ้า เราจะตอ้งหาทิศเหนือให้พบ แลว้สังเกตการเคลื่อนที่ของกลุ่มดาวจากซีกฟ้าตะวนัออกไปยงัซีกฟ้าตะวนัตกเนื่องจากการหมุนตวัเอง ของโลก “กลุ่มดาวหมีใหญ่” (Ursa Major) ประกอบดว้ยดาวสวา่งเจด็ดวง เรียงตวัเป็นรูปกระบวยขนาด ใหญ่ดาวสองดวงแรกชาวยโุรปเรียกวา่ “ดาวช้ี” (The Pointer) หมายถึง ลูกศรซ่ึงช้ีเขา้หา “ดาวเหนือ” (Polaris)อยตู่ลอดเวลา โดยดาวเหนือจะอยหู่ ่างจากดาวสองดวงแรกน้นันบัเป็นระยะเชิงมุมห้าเท่าของ ระยะเชิงมุมระหวา่งดาวสองดวงน้นัดาวเหนืออยใู่นส่วนปลายหางของ ”กลุ่มดาวหมีเล็ก” (Ursa Minor) ซ่ึงประกอบดว้ยดาวไม่สวา่ง เรียงตวัเป็นรูปกระบวยเล็ก แมว้า่ดาวเหนือจะมีความสวา่งไม่มาก นัก แต่ในบริเวณข้วัฟ้าเหนือก็ไม่มีดาวใดสวา่งไปกวา่ดาวเหนือดงัน้นัดาวเหนือจึงมีความโดดเด่น พอสมควร เมื่อเราทราบตา แหน่งของดาวเหนือ เราก็จะทราบทิศทางการหมุนของทรงกลมทอ้งฟ้า หากเรา หนัหนา้เขา้หาดาวเหนือ ทางขวามือจะเป็นทิศตะวนัออก และทางซา้ยมือจะเป็นทิศตะวนัตก กลุ่มดาว ท้งัหลายจะเคลื่อนที่จากทางขวามือข้ึนไปสูงสุดทางทิศเหนือและไปตกทางซา้ยมือ ในข้นัตอนต่อไป เราจะต้งัหลกัที่กลุ่มดาวหมีใหญ่วาดเส้นโคง้ตาม “หางหมี” หรือ “ด้ามกระบวย” ต่อออกไปยงั “ดาว ดวงแก้ว” (Arcturus) หรือที่มีชื่อเรียกอีกชื่อหน่ึงวา่ “ดาวยอดมหาจุฬามณี” เป็นดาวสีส้มสวา่งมากใน “กลุ่มดาวคนเล้ียงสัตว”์ (Bootes) และหากลากเส้นโคง้ต่อไปอีกเท่าตวัก็จะเห็นดาวสวา่งสีขาวชื่อวา่
329 “ดาวรวงข้าว” (Spica) อยใู่นกลุ่มดาวหญิงสาว(Virgo) หรือราศีกนัย์กลุ่มดาวน้ีจะมีดาวสวา่งประมาณ 7 ดวงเรียงตัวเป็ นรูปตัว Y อยบู่นเส้นสุริยวิถี กลบัมาที่กลุ่มดาวหมีใหญ่อีกคร้ัง ดาวดวงที่ 4 และ 3 ตรงส่วนของกระบวย จะช้ีไปยงั “ดาว หัวใจสิงห์” (Regulus) ใน”กลุ่มดาวสิงโต” (Leo) หรือ สิงห์พึงระลึกไวว้า่กลุ่มดาวจกัรราศีจะอยบู่น เส้นสุริยวถิีเสมอ ถา้เราพบกลุ่มดาวราศีหน่ึง เราก็สามารถไล่หากลุ่มดาวราศีของเดือนอื่นซ่ึงเรียงถดัไป ได้เช่น ในภาพที่16 เราเห็นกลุ่มดาวสิงห์ และกลุ่มดาวกนัย์ เราก็สามารถประมาณไดว้า่กลุ่มดาวกรกฏ และตุลจะอยทู่างไหน สามเหลยี่มฤดูหนาว ภาพที่17 สามเหลี่ยมฤดูหนาว ในช่วงของหวัค่า ของฤดูหนาว จะมีกลุ่มดาวสวา่งอยทู่างทิศตะวนัออก คือ กลุ่มดาวนายพราน กลุ่มดาวสุนขัใหญ่และกลุ่มดาวสุนขัเล็ก หากลากเส้นเชื่อม ดาวบีเทลจุส (Betelgeuse) - ดาวสวา่งสี แดงตรงหวัไหล่ของนายพรานไปยงัดาวซิริอุส (Sirius) – ดาวฤกษส์วา่งที่สุดสีขาว ตรงหวัสุนขัใหญ่ และ ดาวโปรซีออน (Procyon) - ดาวสวา่งสีขาวตรงหวัสุนขัเล็ก จะไดรู้ปสามเหลี่ยมดา้นเท่า เรียกวา่ “สามเหลี่ยมฤดูหนาว”(WinterTriangle) ซึ่งจะข้ึนในเวลาหวัค่า ของฤดูหนาว กลุ่มดาวนายพรานเป็นกลุ่มดาวที่เหมาะสมกบัการเริ่มตน้หดัดูดาวมากที่สุด เนื่องจาก ประกอบดว้ยดาวสวา่งที่มีรูปแบบการเรียงตัว (pattern) ที่โดดเด่นจา ง่าย และข้ึนตอนหวัค่า ของฤดู หนาว จึงเรียกวา่เป็นกลุ่มดาวหนา้หนาว ซึ่งมักมีสภาพอากาศดี ท้องฟ้าใสไม่มีเมฆปกคลุม เอกลักษณ์ ของกลุ่มดาวนายพรานก็คือ ดาวสวา่งสามดวงเรียงกนัเป็นเส้นตรง ซ่ึงเรียกวา่ “เข็มขัดนายพราน” (Orion’s belt) อยภู่ายในกรอบดาว 4 ดวง ทางทิศใตข้องเขม็ขดันายพราน มีดาวเล็ก ๆ สามดวงเรียงกนั คนไทยเราเห็นเป็ นรูป “ด้ามไถ” แต่ชาวยโุรปเรียกวา่ “ดาบนายพราน” (Orion’s sword) ที่ตรงกลางของ
330 บริเวณดาบนายพรานน้ีถา้นา กลอ้งส่องดูจะพบ “เนบิวลา M42” เป็นกลุ่มก๊าซในอวกาศ กา ลงัรวมตวั เป็นดาวเกิดใหม่ซ่ึงอยตู่รงใจกลางและส่องแสงมากระทบเนบิวลา ทา ใหเ้รามองเห็น ดาวสวา่งสองดวงที่บริเวณหวัไหล่ดา้นทิศตะวนัออกและหวัเข่าดา้นทิศตะวนัตกของกลุ่มดาว นายพราน มีสีแตกต่างกนัมาก ดาวบีเทลจุส มีสีออกแดง แต่ดาวไรเจล(Rigel) มีสีออกน้า เงิน สีของ ดาวบอกถึงอายุและอุณหภูมิผิวของดาว ดาวสีน้า เงินเป็นดาวที่มีอายุนอ้ยและมีอุณหภูมิสูง 1 – 2 หมื่น เคลวิน ดาวสีแดงเป็ นดาวที่มีอายุมาก และมีอุณหภูมิต ่าประมาณ 3,000 เคลวิน ส่วนดวงอาทิตยข์อง เรามีสีเหลือง เป็นดาวฤกษซ์ ่ึงมีอายปุานกลางและมีอุณหภูมิที่พ้ืนผวิประมาณ 5,800 เคลวิน ในกลุ่มดาวสุนขัใหญ่ (Canis Major) มีดาวฤกษท์ ี่สวา่งที่สุดบนทอ้งฟ้ามีชื่อวา่ดาวซิริอุส (Sirius) คนไทยเราเรียกวา่ “ดาวโจร” (เนื่องจากสวา่งจนทา ใหโ้จรมองเห็นทางเขา้มาปลน้ ) ดาวซิริ อุสมิไดม้ีขนาดใหญ่แต่วา่อยหู่ ่างจากโลกเพียง 8.6 ปีแสง ถา้เทียบกบัดาวไรเจลในกลุ่มดาวนายพราน แลว้ดาวไรเจลมีขนาดใหญ่และมีความสวา่งกวา่ดาวซิริอุสนบัพนัเท่า หากแต่วา่อยหู่ ่างไกลถึง 777 ปี แสง เมื่อมองดูจากโลก ดาวไรเจลจึงมีความสวา่งนอ้ยกวา่ดาวซิริอุส สามเหลยี่มฤดูร้อน ภาพที่ 18 สามเหลี่ยมฤดูร้ อน ในช่วงหัวค่า ของตน้ฤดูหนาวจะมีกลุ่มดาวสว่างทางดา้นทิศตะวนัตกคือกลุ่มดาวพิณ กลุ่มดาว หงส์และกลุ่มดาวนกอินทรีหากลากเส้นเชื่อม ดาววีกา (Vega) - ดาวสวา่งสีขาวในกลุ่มดาวพิณไปยงัดาว หางหงส์(Deneb) – ดาวสวา่งสีขาวในกลุ่มดาวหงส์และ ดาวตานกอินทรี(Altair) – ดาวสวา่งสีขาวใน กลุ่มดาว นกอินทรี จะไดรู้ปสามเหลี่ยมดา้นไม่เท่าเรียกวา่ “สามเหลี่ยมฤดูร้อน” (Summer Triangle) ซ่ึงอยใู่นทิศตรงขา้มกบัสามเหลี่ยมฤดูหนาว ขณะที่สามเหลี่ยมฤดูร้อนกา ลงัจะตก สามเหลี่ยมฤดูหนาว
331 ก็กา ลงัจะข้ึน สามเหลี่ยมฤดูร้อนข้ึนตอนหัวค่า ของฤดูร้อนของยุโรปและอเมริกา ซ่ึงเป็นช่วงฤดูฝน ของประเทศไทย ในคืนที่เป็ นข้างแรมไร้แสงจันทร์รบกวน หากสังเกตให้ดีจะเห็นวา่มีแถบฝ้า สวา่งคลา้ยเมฆขาวพาดข้ามท้องฟ้าผา่นบริเวณกลุ่มดาวนกอินทรีกลุ่มดาวหงส์ไปยงักลุ่มดาวแคสสิโอ เปี ย (ค้างคาว) แถบฝ้าสวา่งที่เห็นน้นัแท้ที่จริงคือ “ทางช้างเผือก” (The Milky Way) เรื่องที่ 3 วิธีการหาดาวเหนือ การหาจากกลุ่มดาวหมีใหญ่ ภาพที่ 19 การหาดาวเหนือจากกลุ่มดาวหมีใหญ่ ในบางคร้ังเรามองหาดาวเหนือไดจ้ากการดู “กลุ่มดาวหมีใหญ่” (Ursa major) หรือที่คนไทย เราเรียกวา่ “กลุ่มดาวจระเข”้ กลุ่มดาวน้ีมีดาวสวา่งเจด็ดวง เรียงตวัเป็นรูปกระบวยตกัน้า ดาวสองดวง แรกของกระบวยตกัน้า จะช้ีไปยงัดาวเหนือเสมอ ไม่วา่ทรงกลมทอ้งฟ้าจะหมุนไปอยา่งไรก็ตาม ดาว เหนือจะอยหู่ ่างออกไป 5 เท่าของระยะทางระหวา่งดาวสองดวงแรกเสมอ ดงัที่แสดงในภาพที่ 19 การหาจากกลุ่มดาวค้างคาว ภาพที่ 20 การขึ้น - ตก ของกลุ่มดาวรอบขั้วฟ้ าเหนือ
332 ในบางคืนกลุ่มดาวหมีใหญ่เพิ่งตกไป หรือยงัไม่ข้ึนมา เราก็สามารถมองหาทิศเหนืออยา่ง คร่าว ๆ ไดโ้ดยอาศยั “กลุ่มดาวคา้งคาว” (Cassiopeia) กลุ่มดาวคา้งคาวประกอบดว้ย ดาวสวา่ง 5 ดวง เรียงเป็ นรูปตัว “M” หรือ “W” คว่า กลุ่มดาวคา้งคาวจะอยใู่นทิศตรงขา้มกบักลุ่มดาวหมีใหญ่เสมอ ดงัน้นัขณะกลุ่มดาวหมีใหญ่กา ลงัตก กลุ่มดาวคา้งคาวก็กา ลงัข้ึน และเมื่อกลุ่มดาวหมีใหญ่กา ลงัจะข้ึน กลุ่มดาวคา้งคาวก็กา ลงัจะตก ดงัที่แสดงในภาพที่20 ภาพที่ 21 กลุ่มดาวนายพรานหันหัวเข้าหาดาวเหนือเสมอ แต่ในบางคร้ังเมฆเขา้มาบงัทอ้งฟ้าทางดา้นทิศเหนือ เราก็ไม่สามารถมองเห็นกลุ่มดาวหมีใหญ่ หรือกลุ่มดาวคา้งคาวไดเ้ลย ในกรณีน้ีเราอาจใช้“กลุ่มดาวนายพราน” (Orion) ในการน าทางได้เป็ น อย่างดีเพราะกลุ่มดาวนายพรานจะหันหัวเขา้หาดาวเหนือเสมอ นอกจากน้ันกลุ่มดาวนายพรานยงั ต้งัอยู่บนเส้นศูนย์สูตรฟ้า นั่นหมายความว่า กลุ่มดาวนายพรานจะข้ึน-ตก ในแนวทิศตะวันออกตะวันตกเสมอ
333 เรื่องที่ 4 แผนที่ดาว การอ่านแผนที่ดาวเป็น จะทา ให้เราดูดาวหรือกลุ่มดาวที่ปรากฏบนทอ้งฟ้า ณ วัน – เวลาใดได้ อยา่งถูกตอ้งก่อนอ่านแผนที่ดาวเพื่อเปรียบเทียบกบัดาวที่ปรากฏบนทอ้งฟ้า ผู้สังเกตต้องรู้ทิศเหนือ – ใต้ ตะวันออก– ตะวันตก ของที่น้นัๆ ก่อน ให้ลองคะเน มุมเงยและมุมทิศของดาวเหนือ เราทราบหรือไม่ อยา่งไรวา่ อาจหาดาวเหนือไดโ้ดยอาศยักลุ่มดาวหมีใหญ่ (Ursa Major) หรือกลุ่มดาวคา้งคาว(Cassiopeia) แผนที่ดาวที่นิยมใชก้นั ในปัจจุบนั จะเป็ นแผนที่ดาวแบบหมุน โดยเป็ นกระดาษแข็ง 2 แผน่ ตรึงติดกนัตรงกลาง โดยแผน่หน่ึงจะเป็นภาพของกลุ่มดาวและดาวสวา่ง เขียนอยใู่นวงกลม โดยที่ ขอบของวงกลมจะระบุ “วัน – เดือน” ไว้โดยรอบ ส่ายแผน่ติดอยดู่า้นบน จะระบุ “เวลา” ไว้ โดยรอบ การใชแ้ผนที่ดาวก็เพียงแต่หมุนวนั – เดือนของแผน่ล่างใหต้รงกบัเวลา ที่ต้องการ สังเกตการณ์ของแผน่บน กลุ่มดาวที่ปรากฏบนแผนที่ดาวจะเป็นกลุ่มดาวจริงที่ปรากฏจริงบนทอ้งฟ้า ณ ขณะน้นั ดังแสดงในภาพที่22 ภาพที่ 22 แผนที่ดาวแบบหมุน การใช้แผนที่ดาว ณ สถานที่สังเกตการณ์จริง ให้เราหันหน้าไปทางทิศเหนือ แล้วยกแผนที่ ดาวข้ึนเหนือศีรษะ โดยให้ทิศในแผนที่ดาว ตรงกบัทิศจริง โดยที่แผนที่ดาวดงักล่าวหมุนวนั – เดือน ใหต้รงกบั เวลา ณ ขณะน้นั ในแผนที่ดาวมีการบอกตา แหน่งดวงจนัทร์และดาวเคราะห์หรือไม่ เพราะเหตุใด ใหส้ ังเกตกลุ่มดาวต่าง ๆ ที่ปรากฏบนท้องฟ้ า โดยใช้แผนที่ดาว แลว้ระบุวา่เห็นกลุ่ม ดาวอะไรบา้งอยทู่างซีกฟ้าดา้นตะวนัออก ตะวันตก กลางศีรษะและมีกลุ่มดาวใน จักรราศีกลุ่มใดบา้งปรากฏบนทอ้งฟ้า ณ ขณะน้นั
334 เรื่องที่ 5 การใช้ประโยชน ์ จากกล่มุดาวฤกษ์ มนุษยใ์ชป้ระโยชน์จากการดูดาวมาต้งัแต่คร้ังอดีตกาลโดยสืบทอดกนัมาจนถึงปัจจุบนั ถึงแมว้า่ ปัจจุบนัจะมีการนา เทคโนโลยเีขา้มาทดแทนจนเราอาจมองไม่เห็นความสา คญัของดวงดาวอีก ต่อไป แต่แทจ้ริงแลว้ดวงดาวยงัมีความลึกลบั ใหศ้ึกษาคน้ควา้อีกมากมายโดยเฉพาะเทคโนโลยทีี่สูงข้ึน ช่วยใหม้นุษยเ์ราศึกษาเรื่องราวของดวงดาวอยา่งไม่หยดุย้งัดงัน้นัดวงดาวยงัคงยงัประโยชน์แก่ มนุษยชาติไปอีกนานเท่านาน เพราะดวงดาวในอวกาศคือหอ้งปฏิบตัิการในธรรมชาติซ่ึงไม่อาจสร้างข้ึน ไดใ้นโลกการศึกษาดวงดาวเท่าน้นัจึงจะช่วยใหเ้ราเขา้ใจโลกและตวัเราไดม้ากข้ึน แมป้ ัจจุบนัคนทวั่ ไปจะใชป้ระโยชน์จากดวงดาวนอ้ยลงไป แต่ก็ยงัมีคนอีกหลายกลุ่ม พยายามใช้ประโยชน์จากเครื่องมือที่ธรรมชาติมอบใหเ้ราโดยไม่ตอ้งเสียเงินซ้ือมาในราคาแพงๆ เพื่อให้ เห็นถึงแนวทางการใชป้ระโยชน์จึงขอยกตวัอยา่งพอเป็นสังเขป ดงัน้ี ด้านการด ารงชีวิต ยงัมีคนอีกหลายกลุ่มที่อาศยัการดูดาวเพื่อประกอบอาชีพ เช่นเกษตรกรเขาใชด้วงดาว ในการบ่งบอกถึงฤดูเพาะปลูก หรือแมแ้ต่การเลือกปลูกพืชที่เหมาะสม ในอดีตคนไทยใช้การดูดาวเพื่อ ทา นายปริมาณฝนหรือเหตุการณ์ต่างๆ อีกมากแมถ้ึงปัจจุบนัก็ยงัมีเกษตรกร ชาวประมงและนกัเดินป่า ก็ยงั่ใชก้ารสังเกตดวงดาวในการนา ทาง หรือประมาณเวลาในยามค่า คืน รวมท้งัตา แหน่งของตนบนโลก ด้านการศึกษา ในอดีตผู้คนมักตื่นตกใจกลวัเวลาที่เกิดปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ต่างๆ เช่น ปรากฏการณ์สุริยปุราคาจนัทรุปราคา ดาวหางปรากฏบนฟ้า ท้งัน้ีเพราะความไม่เขา้ใจสาเหตุการเกิดที่ แทจ้ริงปัจจุบนัเราไม่ตอ้งตื่นตกใจอีกต่อไป อนัเป็นผลมาจากการศึกษาดาราศาสตร์ท้งัสิ้น การศึกษา ค้นคว้าทางด้านดาราศาสตร์สามารถใหค้วามรู้ความเขา้ใจธรรมชาติแก่เรามากข้ึนเสมอยงิ่มีความรู้มาก ข้ึนก็ยงิ่มีความสงสัยมากข้ึน ดาราศาสตร์จึงเป็นวชิาที่ตอบปัญหาเหล่าน้ีเทคโนโลยหีลายอยา่งที่ใชเ้พื่อ ศึกษาดวงดาวถูกนา มาพฒันาในการดา รงชีวติเช่นรีโมทเซนซิงการถ่ายภาพระบบซีซีดีดาราศาสตร์ไม่ เพียงช่วยใหเ้ราเขา้ใจธรรมซาติแต่ช่วยให้เราอยกู่บัธรรมชาติไดอ้ยา่งมีความสุข
335 แบบฝึ กหัด คา สั่ง ให้นักเรียนท าเครื่องหมาย X หนา้คา ตอบที่เห็นวา่ถูกที่สุดเพียงขอ้เดียว 1. กลุ่มดาวจกัรราศีแต่ละกลุ่มมีความยาวของเส้นทางที่ดวงอาทิตยผ์า่นบนทอ้งฟ้าประมาณ กี่ องศา ก. 10 องศา ข. 20 องศา ค. 30 องศา ง. 40 องศา 2. เพระเหตุใดเราจึงเห็นดวงอาทิตยเ์คลื่อนที่ผา่นกลุ่มดาวจกัรราศี ก. ดวงอาทิตย์โคจรรอบโลก ข. โลกโจจรรอบดวงอาทิตย์ ค. โลกหมุนรอบตัวเอง ง. กลุ่มดาวจกัรราศีโคจรผา่นดวงอาทิตย์ 3. กลุ่มดาวจกัรราศีที่มีแนวข้ึนและตกค่อนไปทางทิศใตม้ากที่สุดคือกลุ่มดาวใด ก. กลุ่มดาวคนยงิธนู ข. กลุ่มดาวปลา ค. กลุ่มดาวผหู้ญิงสาว ง. กลุ่มดาวคนคู่ 4. กลุ่มดาวจกัรราศีที่มีแนวข้ึนและตกค่อนไปทางทิศเหนือมากที่สุดคือกลุ่มดาวใด ก. กลุ่มดาวคนยงิธนู ข. กลุ่มดาวปลา ค. กลุ่มดาวผหู้ญิงสาว ง. กลุ่มดาวคนคู่ 5. กลุ่มดาวจกัรราศีที่ปรากฏข้ึนและตก ณ ทิศตะวนัออกและทิศตะวนัตกคือกลุ่มใด ก. กลุ่มดาวปลาและกลุ่มดาวผหู้ญิงสาว ข. กลุ่มดาวคนคู่และกลุ่มดาวคนยงิธนู ค. กลุ่มดาวปูและกลุ่มดาวมกร ง. กลุ่มดาวสิงโตและกลุ่มดาวคนแบกหมอ้น้า
336 6. ดวงอาทิตยจ์ะเปลี่ยนตา แหน่งบนทอ้งฟ้าเทียบกบัดาวฤกษว์นัละกี่องศา ก. 1 องศา ข. 10 องศา ค. 20 องศา ง. 30 องศา 7. เพราะเหตุใดเราจึงเห็นดาวข้ึนและตก ก. ดวงอาทิตย์โคจรรอบโลก ข. โลกโจจรรอบดวงอาทิตย์ ค. โลกหมุนรอบตัวเอง ง. ดาวโคจรรอบโลก 8. เวลา 21.00 น. ของวันที่3 กนัยายน เราจะเห็นกลุ่มดาวจกัรราศีใดทางขอบฟ้าดา้นตะวนัออก ก. กลุ่มดาวคนยงิธนู ข. กลุ่มดาวมกร ค. กลุ่มดาวคนแบกหมอ้น้า ง. กลุ่มดาวปลา 9. กลุ่มดาวใดต่อไปน้ีที่เราจะเห็นตลอดท้งัคืนในฤดูร้อน ก. กลุ่มดาวนายพราน ข. กลุ่มดาวสุนขัใหญ่ ค. กลุ่มดาวสุนขัเล็ก ง. กลุ่มดาวหงส์ 10. กลุ่มดาวใดต่อไปน้ีที่ไม่ใช่สมาชิกของสามเหลี่ยมฤดูหนาว ก. กลุ่มดาวนายพราน ข. กลุ่มดาวสุนขัใหญ่ ค. กลุ่มดาวสุนัขเล็ก ง. กลุ่มดาวหงส์ 11. กลุ่มดาวใดต่อไปน้ีที่ข้ึนทางทิศตะวันออกตอนหัวค ่าในฤดูหนาว ก. กลุ่มดาวนายพราน ข. กลุ่มดาวพิณ ค. กลุ่มดาวนกอินทรี ง. กลุ่มดาวหงส์
337 12. ดาวดวงใดต่อไปน้ีที่ไม่ปรากฏในแผนที่ดาว ก. ดาวนกอินทรี ข. ดาวพุธ ค. ดาวรวงข้าว ง. ดาวดวงแกว้ 13. เส้นทึบที่ลากจากทิศตะวนัออกข้ึนไปบนทอ้งฟ้าถึงทิศตะวนัตกในแผนที่ดาวหมายถึงเส้นอะไร ก. เส้นสุรยวิถี ข. เส้นขอบฟ้ า ค. เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้ า ง. เส้นเมริเดียน 14. เส้นประที่ลากจากทิศตะวนัออกข้ึนไปบนทอ้งฟ้าถึงทิศตะวนัตกในแผนที่ดาวหมายถึงเส้น อะไร ก. เส้นสุริยวิถี ข. เส้นขอบฟ้ า ค. เส้นศูนย์สูตรทองฟ้ า ง. เส้นเมริเดียน 15. ถ้าเราลากเส้นตรงตามแนวเข็มขัดนายพรานไปทางทิศใต้ (ซ้ายมือของนายพราน) เราจะพบดาว สวา่งดวงใด ก. ดาวตานกอินทรี ข. ดาวตาวัว ค. ดาวคาสเตอร์ ง. ดาวสุนัขนอน (ดาวซีรีอัส) 16. ถา้เราเห็นดาวนายพรายอยกู่ลางฟ้าแสดงวา่ทิศเหนืออยทู่างส่วนใดของนายพราน ก. เข็มขัดนายพราน ข. ขาของนายพราน ค. หวัไหล่ของนายพราน ง. ศีรษะของนายพราน 17. กลุ่มดาวที่ช่วยใหเ้ราหาดาวเหนือไดง้่ายข้ึนคือกลุ่มดาวใด ก. กลุ่มดาวนายพราน ข. กลุ่มดาวหมีใหญ่
338 ค. กลุ่มดาวคา้งคาว ง. ถูกท้งัขอ้ข.และขอ้ค. 18. ถา้เราดูดาวที่กรุงเทพฯเราจะเห็นดาวเหนืออยสูู่งจากขอบฟ้าประมาณกี่องศา ก. 12 องศา ข. 13องศา ค. 14องศา ง. 15องศา 19. ถา้เราดูดาวที่เชียงใหม่เราจะเห็นดาวเหนืออยสูู่งจากขอบฟ้ากี่องศา ก. 16 องศา ข. 17 องศา ค. 18องศา ง. 19องศา 20. หากนกัศึกษากา ลงัเดินทางอยกู่ลางทะเลแลว้เห็นดาวเหนืออยสูู่งจากขอบฟ้าประมาณ 15 องศา ขอ้ใดกล่าวไดถู้กตอ้ง ก. นกัศึกษากา ลงัอยทู่ ี่ละติจูด ที่15 องศาเหนือ ข. นกัศึกษากา ลงัอยทู่ ี่ละติจูด ที่15 องศาใต้ ค. นกัศึกษากา ลงัอยทู่ ี่ลองจิจูด ที่ 15 องศาตะวันออก ง. นกัศึกษากา ลงัอยทู่ ี่ลองจิจูด ที่15 องศาตะวันตก
339 เฉลยแบบฝึ กหัด 1. ค. 2. ข. 3. ก. 4. ง. 5. ก. 6. ก. 7. ค. 8. ง. 9. ง. 10. ง. 11. ก. 12. ข. 13. ค. 14. ก. 15. ง. 16. ง. 17. ง. 18. ข. 19. ค. 20. ก.
340 บทที่ 14 อาชีพช่างไฟฟ้ า สาระส าคัญ การเลือกอาชีพช่างไฟฟ้าน้นัหมายถึงการประกอบอาชีพที่น่าสนใจและมีรายได้ดีอีกอาชีพ หน่ึง ช่างไฟฟ้ามีหลายประเภท และหนา้ที่ของช่างไฟฟ้าก็แตกต่างกนัมาก ช่างไฟฟ้ าที่ท างานในสถาน ก่อสร้างขนาดใหญ่ก็ใช้เครื่องมือและทกัษะต่างๆที่แตกต่างไปจากช่างไฟฟ้าที่ทา งานในโรงงาน อุตสาหกรรมขนาดใหญ่อยา่งไรก็ดีถ้าจะกล่าวโดยทวั่ๆ ไปแลว้ช่างไฟฟ้ าทุกประเภทจะต้องมีความรู้ พ้ืนฐานทางดา้นไฟฟ้า มีความสามารถอ่านแบบพิมพ์เขียนวงจรไฟฟ้าและสามารถซ่อมแซมแก้ไข อุปกรณ์เครื่องใชไ้ฟฟ้าได้แหล่งงานของช่างไฟฟ้า ส่วนใหญ่ในปัจจุบนัน้ีทา งานให้กบัผรู้ับเหมางาน ด้านไฟฟ้ า หรือไม่ก็ทา ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่นอกจากน้นัมีช่างไฟฟ้าอีกจา นวนไม่นอ้ยที่ ท างานอยา่งอิสระเป็นผรู้ับเหมาเอง และมีช่างไฟฟ้าจา นวนหน่ึงที่ทา งานให้กบัองคก์รของรัฐบาลหรือ ทางธุรกิจ ซ่ึงเป็นงานที่ใหบ้ริการแก่หน่วยงานของตน แมว้า่แหล่งงานของช่างไฟฟ้าจะมีอยทู่วั่ประเทศ แต่แหล่งงานส่วนใหญ่น้นัจะมีอยใู่นเขตอุตสาหกรรม หรือเขตพ้ืนที่ที่กา ลงัพฒันา ผลการเรียนรู้ทคี่าดหวงั สามารถอธิบาย ออกแบบ วางแผน ทดลอง ทดสอบ ปฏิบัติการเรื่องไฟฟ้ าได้อยา่งถูกต้องและ ปลอดภัย คิด วิเคราะห์เปรียบเทียบขอ้ดีขอ้เสียของการต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม แบบขนาน แบบ ผสม ประยุกต์และเลือกใช้ความรู้ และทักษะอาชีพช่างไฟฟ้า ให้เหมาะสมกบัดา้นบริหารจดัการและ การบริการ ขอบข่ายเนื้อหา 1. ประเภทของไฟฟ้ า 2. วสัดุอุปกรณ์เครื่องมือช่างไฟฟ้า 3. วัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ในวงจรไฟฟ้ า การต่อวงจรไฟฟ้าอยา่งง่าย 4. กฎของโอห์ม 5. การเดินสายไฟฟ้าอยา่งง่าย 6. การใช้เครื่องใชไ้ฟฟ้าอยา่งง่าย 7. ความปลอดภัยและอุบัติเหตุจากอาชีพช่างไฟฟ้า 8. การบริหารจัดการและการบริการ 9. โครงงานวทิยาศาสตร์สู่อาชีพ 10. ค าศัพท์ทางไฟฟ้ า
341 1. ประเภทของไฟฟ้ า แบ่งไดเ้ป็น 2 แบบ ดงัน้ี 1.1 ไฟฟ้ าสถิต เป็นไฟฟ้าที่เก็บอยภู่ายในวตัถุซ่ึงเกิดจากการเสียดสีของวตัถุ2 ชนิด มาถูกนั เช่น แท่งอ าพันจะถ่ายอิเล็กตรอนใหแ้ก่ผา้ขนสัตว์แท่งอ าพันจึงมีประจุลบ และผ้าขนสัตว์มีประจุบวก 1.2 ไฟฟ้ ากระแส เป็นไฟฟ้าที่เกิดจากการไหลของอิเล็กตรอนจากแหล่งกา เนิดไฟฟ้า โดย ไหลผ่านตวันา ไฟฟ้าไปยงัที่ตอ้งการใชก้ระแสไฟฟ้า ซ่ึงเกิดข้ึนไดจ้ากแรงกดดนัความร้อน แสงสวา่ง ปฏิกิริยาเคมีและอา นาจแม่เหล็กไฟฟ้า ไฟฟ้ากระแสแบ่งเป็น 2แบบ ดงัน้ี 1) ไฟฟ้ ากระแสตรง (Direct Current : DC) เป็ นไฟฟ้ าที่มีทิศทางการไหลของกระแส และขนาดคงที่ตลอดเวลา แหล่งกา เนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่รู้จกักนัดีเช่น แบตเตอรี่ถ่านไฟฉาย การ เปลี่ยนกระแสไฟฟ้ าเป็ นไฟฟ้ ากระแสตรง (DC) ต้องใช้ตัวแปลงไฟ (Adapter)
342 2) ไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current : AC) เป็ นไฟฟ้ าที่มีทิศทางการไหลของ กระแสสลบัไปสลบัมาและขนาดเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ไฟฟ้ากระแสสลบัไดน้า มาใชภ้ายในบา้นกบั งานต่าง ๆ เช่น ระบบแสงสวา่ง เครื่องรับวทิยุโทรทศัน์พดัลม เป็นตน้ 2.วสัดุอุปกรณ์เครื่องมือช่างไฟฟ้า วสัดุอุปกรณ์ที่ใชใ้นการปฏิบตัิงานช่างไฟฟ้า ที่ควรรู้มีดงัน้ี 2.1 ไขควง แบ่งเป็น 2แบบ คือ 1) ไขควงแบบปากแบน 2) ไขควงแบบฟิ ลลิป หรือสี่แฉก ขนาดและความหนาของปากไขควงท้งัสองแบบจะมีขนาดต่าง ๆ กนัข้ึนอยกู่บัขนาดของหวั สกรูที่ใชใ้นการคลาย หรือขนัสกรูโดยปกติการขนัสกรูจะหมุนไปทางขวาตามเขม็นาฬิกา ส่วนการ คลายสกรูจะหมุนไปทางซ้ายทวนเข็มนาฬิกา
343 ไขควงอีกประเภทหนึ่ง เป็ นไขควงเฉพาะงานไฟฟ้ า คือไขควงวัดไฟฟ้ า ซึ่งเป็ นไขควงที่มี หลอดไฟอยทู่ ี่ดา้ม ใชใ้นการทดสอบวงจรไฟฟ้า 2.2 มีด มีดที่ใชก้บัการปฏิบตัิงานไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นมีดพบัหรือคตัเตอร์ใชใ้นการ ปอกฉนวน ตดัหรือควนั่ฉนวนของสายไฟฟ้า วธิีการใชม้ีดอยา่งถูกตอ้งในการปอกสายไฟฟ้า 1. ใชม้ีดควนั่รอบ ๆ เปลือกหุม้ภายนอก 2. ผา่เปลือกที่หุม้ระหวา่งกลางสาย 3. แยกสายออกจากกนั 2. 3 คีม เป็นอุปกรณ์ที่ใชใ้นการบีบ ตดัมว้นสายไฟฟ้า สามารถแบ่งออกไดด้งัน้ี 1) คีมตัด เป็นคีมตดัแบบดา้นขา้ง ใชต้ดัสายไฟฟ้าสายเกลียว สายเกลียวอ่อน และ สายส่งกา ลงัไฟฟ้าที่มีขนาดเล็ก 2) คีมปากจิ้งจก เป็ นคีมที่ใช้ส าหรับงานจับ ดึง หรือขมวดสายไฟเส้นเล็ก 3) คีมปากแบน เป็ นคีมใช้ตัด บีบ หรือขมวดสายไฟ 4) คีมปากกลม เป็ นคีมที่ใช้ส าหรับท าหูสาย (ม้วนหัวสาย ส าหรับงานยึดสายไฟ เขา้กบัหลกัสาย)
344 5) คีมปอกสายใชส้า หรับปอกฉนวนของสายไฟฟ้า สายเกลียวอ่อน และสายส่ง กา ลงัไฟฟ้าคีมปอกฉนวนจะใชก้บัสายไฟที่มีขนาดของลวดตวันา เฉพาะเท่าน้นัคีมปอกสายควรหุม้ ดว้ยฉนวน เช่น พลาสติกเพื่อป้องกนัไฟฟ้ารั่ว หรือไฟฟ้าดูด 2.4 สว่าน ใชใ้นการเจาะยดึอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น สวติซ์โคมไฟฟ้าแป้นไม้ซ่ึงยดึดว้ยน๊อต หรือสกรูจา เป็นตอ้งเจาะรูการเจาะสามารถทา ไดโ้ดยใชส้วา่น หรือบิดหล่า สวา่นที่ใชม้ี3แบบ คือ 1) สวา่นขอ้เสือ 2) สวา่นเฟือง 3) สวา่นไฟฟ้า การเลือกใชส้วา่น และดอกสวา่น ควรเลือกใชใ้หเ้หมาะสมกบัขนาดของอุปกรณ์
345 ไฟฟ้าและขนาดของงาน การเจาะประเภทเบา ๆ เช่น การเจาะแป้นไม้สามารถใชส้วา่นเฟือง หรือ สวา่นขอ้เสือได้ถา้เป็นการเจาะโลหะ หรือคอนกรีต หรือพ้ืนปูน ตอ้งใชส้วา่นไฟฟ้า 2.5 ค้อน ใช้ในงานตอกตะปู เพื่อยึดเข็มขัดรัดสาย (clip) ใหต้ิดกบัผนงัหรืองานนา ศูนย์ สา หรับการเจาะโลหะคอนกรีต พ้ืนปูน คอ้นที่ใชจ้ะมีขนาด และน้า หนกัแตกต่างกนัแต่ที่นิยมใชจ้ะมี น้า หนกั200กรัม ข้อควรระวัง ในการใชง้านหวัคอ้นจะตอ้งอดัเขา้กบัดา้มคอ้นที่เป็นไมใ้หแ้น่น และหวัคอ้นจะตอ้ง ผา่นการชุบผวิแขง็มาเรียบร้อยแลว้ 3.วสัดุอุปกรณ์ทใี่ช้ในวงจรไฟฟ้า 3.1 สายไฟ เป็นอุปกรณ์สา หรับส่งพลงังานไฟฟ้าจากที่หน่ึงไปยงัอีกที่หน่ึงโดยกระแสไฟฟ้า จะนา พลงังานไฟฟ้าผา่นไปตามสายไฟจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้ า สายไฟท าด้วยสารที่มีคุณสมบัติเป็ นตัวน า ไฟฟ้า (ยอมใหก้ระแสไฟฟ้าไหลผา่นไดด้ี) ไดแ้ก่ 1) สายไฟแรงสูง ทา ดว้ยอะลูมิเนียม เพราะอะลูมิเนียมมีราคาถูกและน้า หนกัเบากวา่ ทองแดง 2) สายไฟทวั่ ไป (สายไฟในบา้น) ทา ดว้ยโลหะทองแดง เพราะทองแดงมีราคาถูกวา่ โลหะ เงิน ก. สายทนความร้อน มีเปลือกนอกเป็ นฉนวนที่ทนความร้อน เช่น สายเตารีด ข. สายคู่ใชเ้ดินในอาคารบา้นเรือน ค. สายคู่มีลกัษณะอ่อน ใชก้บัเครื่องใชไ้ฟฟ้าภายในบา้น เช่น วทิยุ โทรทัศน์ ง. สายเดี่ยวใชเ้ดินในท่อร้อยสาย
346 3.2 ฟิ วส์ เป็นอุปกรณ์ที่ทา หนา้ที่ป้องกนัไม่ใหก้ระแสไฟฟ้าไหลผา่นเขา้มามากเกินไป ถา้มี กระแสผา่นมามากฟิวส์จะตดัวงจรไฟฟ้าโดยอตัโนมตัิฟิวส์ทา ดว้ยโลหะผสมระหวา่งตะกวั่กบัดีบุก และบิสมทัผสมอยู่ซ่ึงเป็นโลหะที่มีจุดหลอดเหลวต่า มีความตา้นทานสูงและมีรูปร่างแตกต่างกนัไป ตามความต้องการใช้งาน 3.3 สวิตซ์ เป็นอุปกรณ์ที่ตดัหรือต่อวงจรไฟฟ้าในส่วนที่ตอ้งการ ทา หนา้ที่คลา้ยสะพานไฟ โดยต่ออนุกรมเขา้กบัเครื่องใชไ้ฟฟ้า สวติซ์มี2 ประเภท คือ สวิตซ์ทางเดียว และสวิตซ์สองทาง 3.4 สะพานไฟ เป็นอุปกรณ์สา หรับตดัหรือต่อวงจรไฟฟ้า ประกอบดว้ยฐาน และคนัโยกที่มี ลกัษณะเป็นขาโลหะ2ขา ซ่ึงมีที่จบัเป็นฉนวน เมื่อสับคนัโยกลงไปในช่องที่ทา ดว้ยตวันา ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจากมาตรไฟฟ้าจะไหลเขา้สู่วงจรไฟฟ้าและเมื่อยกคนัโยกข้ึนกระแสไฟฟ้าจะหยดุไหล
347 3.5 สตาร์ตเตอร์ (Starter) หมายถึง อุปกรณ์นอกเหนือสวิตช์หลัก ท าหน้าที่ต่อหรือตดัวงจรอุ่น ไส้ก่อนของหลอด สตาร์ตเตอร์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ประเภท 1 สตาร์ตเตอร์ไม่มีขีดจา กดัระยะเวลาการทา งาน ประเภท 2 สตาร์ตเตอร์มีขีดจา กดัระยะเวลาการทา งาน ซ่ึงแบ่งเป็น 3 ชนิด ดงัต่อไปน้ี 1) ชนิดไม่สามารถต้งัใหม่ได้ 2) ชนิดต้งัใหม่ได้ 3) ชนิดต้งัใหม่ไดอ้ตัโนมตัิโดยการกระตุ้นด้วยสวิตช์หลัก หรือวิธีการอื่นๆ ที่ออกแบบไว้โดย มีวัตถุประสงค์เพื่อการจุดหลอด 3.6 บัลลาสต์(Ballast) ทา หนา้ที่เพิ่มความต่างศกัยไ์ฟฟ้า มีความตา้นทานต่อไฟฟ้ากระแสสลบั สูง บลัลาสตท์ ี่ใชแ้บ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ1.บลัลาสตแ์ม่เหล็กไฟฟ้า 2.บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ 1) บัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้ า (Electromagnetic Ballast) เป็ นบัลลาสต์ที่ใช้ขดลวดพันรอบแกน เหล็กเพื่อท างานเป็ น Reactor ต่ออนุกรมกบัหลอด ภาพแสดงบลัลาสตแ์ม่เหล็กไฟฟ้า 2) บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์(Electronic Ballast) เป็ นบัลลาสต์ที่ใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ท างาน จะมีราคาค่อนขา้งแพง แต่มีขอ้ดีกวา่บลัลาสตแ์ม่เหล็กไฟฟ้าหลายขอ้คือ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของ หลอด ไม่เกิดการกระพริบหรือเกิดแสงวาบ สามารถเปิดติดทนัทีไม่ตอ้งใชส้ตาร์ตเตอร์เพิ่มอายกุารใช้ งานของหลอด และไม่ตอ้งปรับปรุงเรื่องตวัประกอบกา ลงั (Power Factor P.F.) นอกจากน้ียงัไม่มีเสียง รบกวน และน้า หนกัเบาอีกดว้ย
348 ภาพแสดงบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ 3.7 มิเตอร์ไฟฟ้ า เราสามารถตรวจสอบกระแสไฟฟ้ าในเส้นลวดได้โดยแขวนแท่งแม่เหล็กใกลๆ้เส้นลวด แล้ว สังเกตการเบนของแท่งแม่เหล็ก แนวความคิดน้ีนา ไปสู่การสร้างเครื่องวดั(มิเตอร์)การเบนของเข็มบน สเกลจะบอกปริมาณของกระแสไฟฟ้าเป็นเครื่องวดัความต่างศกัยไ์ฟฟ้าได้ แกลแวนอมิเตอร์ (Galvanometer) เป็ นเครื่องมือที่ใช้ตรวจหากระแสตรงใช้หลักการของผล ทางแม่เหล็ก เครื่องมือที่ง่ายที่สุด คือเข็มทิศวางไวใ้กลเ้ส้นลวดเพื่อตรวจดูวา่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เส้นลวดหรือไม่แกลแวนอมิเตอร์แบบขดลวดเคลื่อนที่ใช้หลักการผลทางมอเตอร์ในการแสดงการเบน ของเข็ม แอมมิเตอร์ (Ammeter) เป็ นเครื่องมือใช้วัดกระแสไฟฟ้ า ท าด้วยแกลแวนอมิเตอร์ชนิดขดลวด มีการออกแบบท าให้เข็มเบนไปตามสเกลในการวดักระแสไฟฟ้าค่าสูงๆ ตอ้งเพิ่มชันต์เขา้ไปเพื่อให้ กระแสไฟฟ้าสูงทา ใหเ้ขม็เบนเตม็สเกลใหม่ โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) เป็นเครื่องมือที่ใชว้ดัความต่างศกัยไ์ฟฟ้าระหวา่งจุด 2 จุด ท าจากแกล แวนอมิเตอร์ที่ต่ออนุกรม กบัความตา้นทานสูงความต่างศกัยข์นาดหน่ึงให้กระแสไฟฟ้ าที่ท าให้เข็มเบน ไปเต็มสเกล ในการวดัความต่างศกัยส์ูงมากๆ ต้องใช้มัลติไพลเออร์ มัลติมิเตอร์ (Multimeter) เป็นแกลแวนอมิเตอร์ที่ต่อกบัชนัต์(ดูแอมมิเตอร์)และมลัติไพลเออร์ (ดูโวลตม์ ิเตอร์)ใชว้ดักระแสไฟฟ้าและความต่างศกัยไ์ฟฟ้า มิเตอร์ชนิดแท่งเหล็กเคลื่อนที่ (Moving iron meter) เป็ นมิเตอร์ที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้ าซึ่งท าให้ เกิดการเหนี่ยวนา แม่เหล็กในแท่งเหล็ก2 อนัดูดหรือผลกักนัทา ใหเ้กิดการเบนของแท่งเหล็กน้นั
349 4.การต่อวงจรไฟฟ้ า วงจรไฟฟ้าเป็นเส้นทางเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าการเคลื่อนที่จะเกิดข้ึนไดจ้ะต้องมี แหล่งกา เนิดพลงังานไฟฟ้าต่อเชื่อมเขา้กบัเส้นลวดตวันา และอุปกรณ์ไฟฟ้าหน่ึง หรือสองชนิด เช่น สวิตซ์ความต้านทาน แอมมิเตอร์โวลด์มิเตอร์ หรือหลอดไฟฟ้ า เป็ นต้น กระแสไฟฟ้ าจะไหลออกจาก แหล่งกา เนิดไปโดยรอบวงจรที่ต่อเชื่อมกนั วงจรไฟฟ้าที่มีอุปกรณ์ต่อเชื่อมกนัและแผนผงัวงจรไฟฟ้า นกัวทิยาศาสตร์นิยมใชส้ ัญลกัษณ์เป็นตวัแทนอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ในวงจรไฟฟ้าเพื่อใหว้าด ง่ายและทา ความเขา้ใจไดใ้นเวลาอนัรวดเร็วโดยใชส้ ัญลกัษณ์ที่ใชแ้ทนอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ แสดงไวด้งั ตาราง