แผนหน่วยที่ 15 แม่เหล็กและไฟฟ้า

71

การประเมินการทากจิ กรรม เร่อื ง แรงกระทาต่อลวดตวั นาทอี่ ยใู่ นสนามแม่เหลก็ ขณะมีกระแสไฟฟ้าผา่ น

จุดประสงค์การเรียนรู้

ท่ี ชื่อ - นามสกุล ดา้ นความรู้ ด้าน ด้าน รวม ระดบั
(K) กระบวนการ คุณลักษณะ คะแนน คุณภาพ

(P) (A)

3 3 39

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

72

จุดประสงค์การเรียนรู้

ท่ี ชอ่ื - นามสกลุ ด้านความรู้ ด้าน ด้าน รวม ระดบั
(K) คะแนน คณุ ภาพ
กระบวนการ คณุ ลักษณะ
(P) (A)

3 3 39

32 9 หมายถึง ระดบั ดีมาก
33 7-8 หมายถงึ ระดบั ดี
34
35 5-6 หมายถึง ระดบั ปานกลาง
36 3-4 หมายถึง ระดับปรบั ปรุง
37
38
39
40

ระดบั คุณภาพ
คะแนน
คะแนน
คะแนน
คะแนน

73

บันทึกหลังการสอน

หนว่ ยการเรียนรู้ที่ 15 เรอ่ื ง แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า ใ
แผนการสอนท่ี 5 เร่ือง แรงกระทาตอ่ ลวดตัวนาที่อยู่ในสนามแม่เหล็กขณะมีกระแสไฟฟา้ ผา่ น .

ใ เดอื น พ.ศ. ใ

วันที่

ผลการจัดการเรยี นรู้
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ปัญหา / อุปสรรค
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแก้ปัญหา

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ลงช่อื ............................................ครผู สู้ อน ลงชือ่ .............................................หัวหนา้ กลมุ่ สาระ
(นางสาวนลิ นกิ า แก้วปัญญา) (นางนพรัตน์ ครุฑเกดิ )

74

แผนการจัดการเรยี นรทู้ ี่ 6

เรอื่ ง แรงระหว่างลวดตัวนาทีม่ ีกระแสไฟฟา้

รายวิชา ฟสิ ิกส์ 5 รหสั วิชา ว32205 เวลา 2 ชั่วโมง

หน่วยการเรยี นรู้ท่ี 15 ชื่อหน่วยการเรยี นรู้ แม่เหล็กและไฟฟ้า รวม 28 ชัว่ โมง

กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศกึ ษาปีที่ 6 ภาคเรียนที่ 1

1. สาระฟสิ กิ ส์
3. เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคลู อมบ์ สนามไฟฟา้ ศักยไ์ ฟฟา้ ความจไุ ฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกฎของโอห์ม

วงจรไฟฟา้ กระแสตรง พลงั งาน ไฟฟ้าและกาลงั ไฟฟ้า การเปล่ียนพลงั งานทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก
แรงแม่เหล็กท่ีกระทากับประจุไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การเหนี่ยวนาแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้า
กระแสสลับ คลน่ื แมเ่ หล็กไฟฟา้ และการส่อื สาร รวมท้ังนาความรไู้ ปใชป้ ระโยชน์

2. ผลการเรยี นรู้
2. อธิบายและคานวณแรงแม่เหลก็ ทก่ี ระทาต่ออนภุ าคท่มี ีประจุไฟฟ้าเคลอ่ื นที่ในสนามแมเ่ หล็ก

แรงแมเ่ หล็กทก่ี ระทาต่อเสน้ ลวดท่ีมีกระแสไฟฟ้าผ่านและวางในสนามแม่เหล็ก รัศมีความโค้งของการเคล่ือนท่ีเม่ือ
ประจเุ คลอ่ื นทต่ี ั้งฉากกบั สนามแมเ่ หลก็ รวมทงั้ อธบิ ายแรงระหว่างเสน้ ลวดตัวนาคู่ขนานท่มี กี ระแสไฟฟา้ ผ่าน

3. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) นักเรยี นอธิบายแรงระหวา่ งเสน้ ลวดตัวนาคู่ขนานทม่ี กี ระแสไฟฟ้าผ่านได้
3.2 ดา้ นกระบวนการ (P)
1) นกั เรียนสามารถเขียนแผนภาพการตอ่ เครือ่ งช่งั กระแสกบั วงจรไฟฟา้ ได้
3.3 ด้านคณุ ลักษณะ (A)
1) ใฝ่เรียนรูแ้ ละมุง่ มั่นในการทางาน

4. สาระสาคัญ
ลวดตัวนาสองเส้นวางขนานกัน จะมีแรงกระทาระหว่างลวดตัวนาทั้งสองเมอ่ื มกี ระแสไฟฟา้ ผ่าน โดย

ดึงดูดกันถา้ กระแสไฟฟ้าในลวดตัวนาท้ังสองมีทิศทางเดียวกัน แต่ผลักกัน ถ้ากระแสไฟฟ้าในลวดตัวนาท้ังสอง มีทศิ
ทางตรงขา้ มกนั

5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
แรงระหวา่ งลวดตัวนาที่มีกระแสไฟฟ้า
กรณกี ระแสไฟฟา้ ผ่านขดลวดตัวนาส่วน ab และลวดตัวนาสว่ น cd ในทศิ เดยี วกนั เมอ่ื
กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตวั นาทง้ั สองจะทาใหเ้ กิดสนามแม่เหล็กรอบลวดตวั นา โดยลวดตวั นาสว่ น cd อยใู่ น
สนามแมเ่ หล็กท่ีเกดิ จากขดลวด ab ( ⃑ ) และขดลวดตวั นาสว่ น ab อยใู่ นสนามแมเ่ หลก็ ทเี่ กิดจากลวด

ตัวนาส่วน cd (⃑ ) ดงั รปู 15.33 ก. และ 15.33 ข. ตามลาดับ

75

รูป 15.33 สนามแมเ่ หลก็ ที่เกิดจากกระแสไฟฟา้ ผ่านขดลวดตัวนาสว่ น ab
และสนามแมเ่ หลก็ ทเ่ี กดิ จากกระแสไฟฟ้า ผา่ นลวดตวั นาสว่ น cd

ลวดตวั นาส่วน cd อยใู่ นสนามแม่เหลก็ ⃑ ท่ีเกดิ จากกระแสไฟฟ้า ผ่านขดลวดตวั นาสว่ น
ab ดังรปู 15.34 ก. เมอ่ื กระแสไฟฟ้า ผา่ นลวดตัวนาสว่ น cd จะเกดิ แรงแม่เหลก็ ⃑ กระทาตอ่
ลวดตัวนา ทิศทางของแรงหาได้โดยใชม้ ือขวา ดงั รูป 15.34 ข.

ก. สนามแมเ่ หลก็ ⃑ รอบขดลวดตัวนาสว่ น ab ข. แรงแมเ่ หลก็ ท่ีกระทาต่อลวดตวั นาสว่ น cd
รูป 15.34 แรงแม่เหล็กเนื่องจากสนามแม่เหลก็ ของขดลวดตัวนาส่วน ab ที่กระทาต่อลวดตัวนาส่วน cd

ในทานองเดียวกนั ขดลวดตวั นาส่วน ab อยู่ในสนามแม่เหล็ก ⃑ ทเ่ี กิดจากกระแสไฟฟา้
ผ่านลวดตวั นาสว่ น cd ดงั รปู 15.35 ก. เม่อื กระแสไฟฟา้ ผ่านขดลวดตวั นาสว่ น ab จะเกิดแรง
แม่เหลก็ ⃑ กระทาตอ่ ลวดตวั นาสว่ น cd ดังรปู 15.35 ข.

รูป 15.35 แรงแม่เหลก็ จากสนามแม่เหลก็ ของลวดตวั นาส่วน cd ที่กระทาต่อขดลวดตวั นาส่วน ab
จะเหน็ วา่ แรง ⃑ และ ⃑ มที ศิ ทางเขา้ หากนั แตเ่ นื่องจากขดลวดตัวนาสว่ น ab ถูกตรึง
ไวก้ ับกล่องจงึ ทาให้สังเกตเห็นเฉพาะลวดตวั นาสว่ น cd เคล่อื นทใ่ี นทิศลงเขา้ หาขดลวดตัวนาสว่ น ab
กรณีกลับทิศทางกระแสไฟฟ้าท่ผี า่ นลวดตัวนาสว่ น cd ให้มีทศิ ทางตรงขา้ มกบั กระแสไฟฟ้าทผ่ี ่าน
ขดลวดตัวนาส่วน ab หลังเปดิ สวิตซ์ พจิ ารณาแรงแม่เหลก็ ท่กี ระทาตอ่ ขดลวดตวั นาส่วน ab และลวดตัวนา
ส่วน cd ในทานองเดียวกบั กรณขี ้างต้นจะได้ว่า เมื่อกระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตวั นาส่วน ab และลวดตวั นา
สว่ น cd ในทศิ ทางตรงขา้ มกัน จะเกดิ แรงแม่เหล็กกระทาตอ่ ลวดตวั นาส่วน cd และแรงแม่เหลก็ กระทาตอ่
ลวดตวั นาสว่ น ab ดง้ รปู 15.36 ก. และ 15.36 ข. ตามลาดบั

76

ก. แรงแม่เหล็กท่กี ระทาต่อลวดตวั นาสว่ น cd ข. แรงแมเ่ หลก็ ทก่ี ระทาตอ่ ลวดตวั นาส่วน ab
รูป 15.36 แรงแม่เหลก็ ทก่ี ระทาลวดตัวนาทงั้ สอง เม่อื กระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตัวนาในทิศทางตรงข้ามกัน

จะเหน็ ว่าแรง ⃑ และ ⃑ มีทศิ ทางตรงขา้ มกัน แต่เนอ่ื งจากขดลวดตวั นาสว่ น ab ถกู
ตรึงไว้กับกล่องจึงทาให้สังเกตเหน็ เฉพาะลวดตวั นาส่วน cd เคล่ือนท่ีในทศิ ขึ้นออกจากขดลวดตวั นาสว่ น ab
จึงสรุปไดว้ ่า ถ้าวางลวดตัวนาเส้นตรงสองเสน้ ขนานกนั เมอื่ กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตัวนาทัง้ สองในทิศทาง
เดยี วกัน จะเกิดแรงดึงดูดระหวา่ งลวดตวั นาท้ังสองดงั รูป 13.37 ก. แต่ถ้ากระแสไฟฟา้ ผ่านลวดตัวนาใน
ทศิ ทางของตรงขา้ มกัน จะเกดิ แรงผลักระหวา่ งลวดตัวนาท้งั สองดังรูป 13.37

ก. แรงดงึ ดูด เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านลวดตวั นา ข. แรงผลัก เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านลวดตวั นา

สองเสน้ ในทศิ ทางเดยี วกัน สองเส้นในทิศทางตรงข้ามกัน

รูป 15.37 แรงระหวา่ งลวดตัวนาสองเส้นที่วางขนานกันและมกี ระแสไฟฟา้ ผา่ น

5.2 กระบวนการ

1) ความสามารถในการส่ือสาร (อ่าน ฟัง พดู เขยี น)
2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วิเคราะห์ จดั กลมุ่ สรปุ )

3) ความสามารถในการแก้ปัญหา (แสวงหาความรู้)
4) ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ิต (ความรับผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (ใชก้ ารสบื คน้ ผ่านคอมพิวเตอร)์

5.3 คุณลกั ษณะและค่านิยม
ใฝ่เรียนรูแ้ ละมุง่ ม่นั ในการทางาน

6. กิจกรรมการเรียนรู้
ข้ันที่ 1 ข้นั สร้างความสนใจ
1.1 ครทู บทวนความร้เู ดิมในเรือ่ ง ทิศทางของแรงรอบลวดตัวนา เส้นตรงท่ีมกี ระแสไฟฟา้ ผา่ น
และแรงแม่เหลก็ กระทาต่อลวดตัวนาที่มีกระแสไฟฟา้
1.2 ครตู ั้งคาถามเพือ่ นาเข้าสู่การทากิจกรรม

77

1) หากมีกระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตัวนาสองเสน้ ที่อยู่ใกล้กนั และขนานกันจะเกิดอะไรขน้ึ
ระหวา่ งลวดตัวนาทง้ั สอง

(เปดิ โอกาสใหน้ ักเรียนแสดงความคิดเห็นอยา่ งอิสระ โดยไม่คาดหวังคาตอบท่ีถูกตอ้ ง)

ข้ันท่ี 2 ข้นั สารวจและค้นหา
2.1 ครูใช้สถานการณ์หรืออาจสาธิตเครื่องช่ังกระแสท่ีประกอบด้วยขดลวดตัวนาและลวดตัวนา

เส้นตรงวางขนานกันหรือการสาธิตเครื่องชง่ั กระแส ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน ประกอบการจัดการ
เรียนรู้

2.2 นกั เรยี นทุกคนศกึ ษาใบกจิ กรรม เรอ่ื ง แรงระหว่างลวดตวั นาท่ีมีกระแสไฟฟ้า
2.3 นักเรยี นทกุ คนทากจิ กรรม เร่ือง แรงระหว่างลวดตวั นาที่มกี ระแสไฟฟา้
2.4 นกั เรยี นตอบคาถามตรวจสอบความเข้าใจ จานวน 2 ขอ้ ลงในสมุด

ขนั้ ที่ 3 ข้นั อธิบายและลงข้อสรุป
3.1 ครสู ุม่ ตวั แทนนักเรยี น 2 คน ออกมานาเสนอผลการทากิจกรรมของตนเองหน้าชั้นเรยี น
3.2 ครูนานักเรยี นอภปิ รายเพ่ือนาไปส่กู ารสรปุ โดยใชค้ าถามตอ่ ไปน้ี
1) จากการสาธิตเครอ่ื งชัง่ กระแส กระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตัวนา ab และลวดตวั นา

cd มีทศิ ทางเดียวกัน เมื่อกระแสไฟฟา้ ผ่านลวดตวั นาท้งั สองเกดิ แรงระหวา่ งลวดตวั นาทม่ี กี ระแสไฟฟา้
อยา่ งไร (แนวการตอบ ลวดตัวนา เสน้ ตรงสองเสน้ วางขนานกนั เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านในทิศทางเดยี วกัน
จะมีแรงดึงดูดกัน)

2) จากการสาธิตเครอ่ื งชั่งกระแส กระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตวั นา ab และลวดตัวนา cd
มที ิศทางขา้ มกนั เมือ่ กระแสไฟฟา้ ผ่านลวดตวั นาทั้งสองเกดิ แรงระหวา่ งลวดตัวนาทม่ี ีกระแสไฟฟ้าอยา่ งไร
(แนวการตอบ ลวดตวั นาเสน้ ตรงสองเสน้ วางขนานกนั เม่อื มกี ระแสไฟฟ้าผา่ นในทศิ ทางตรงขา้ มกันจะมีแรง
ผลักกัน)

3.3 นักเรยี นและครรู ่วมกนั อภิปรายและสรุปการผลการทากิจกรรม เรอื่ ง แรงระหวา่ งลวดตัวนาท่ี
มีกระแสไฟฟา้ ดงั น้ี

กรณีกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนาสว่ น ab และลวดตวั นาสว่ น cd ในทิศเดียวกนั เม่อื
กระแสไฟฟา้ ผ่านลวดตัวนาทั้งสองจะทาให้เกดิ สนามแมเ่ หลก็ รอบลวดตวั นา โดยลวดตวั นาสว่ น cd อยูใ่ น

สนามแม่เหล็กทเ่ี กิดจากขดลวด ab ( ⃑ ) และขดลวดตัวนาสว่ น ab อยใู่ นสนามแมเ่ หล็กท่เี กดิ จากลวด

ตัวนาส่วน cd (⃑ ) ดังรปู 15.33 ก. และ 15.33 ข. ตามลาดบั

จะเหน็ ว่าแรง ⃑ และ ⃑ มที ิศทางเขา้ หากนั แต่เนือ่ งจากขดลวดตวั นาสว่ น ab

ถูกตรงึ ไวก้ บั กล่องจงึ ทาให้สังเกตเหน็ เฉพาะลวดตัวนาสว่ น cd เคลอ่ื นทีใ่ นทิศลงเขา้ หาขดลวดตัวนาสว่ น
ab

กรณกี ลับทิศทางกระแสไฟฟ้าท่ีผ่านลวดตัวนาส่วน cd ใหม้ ีทิศทางตรงขา้ มกบั
กระแสไฟฟ้าท่ผี ่านขดลวดตัวนาส่วน ab หลังเปดิ สวิตซ์ พิจารณาแรงแมเ่ หล็กที่กระทาตอ่ ขดลวดตัวนาสว่ น
ab และลวดตวั นาส่วน cd ในทานองเดียวกบั กรณขี ้างต้นจะได้วา่ เมอ่ื กระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตวั นาส่วน
ab และลวดตวั นาสว่ น cd ในทศิ ทางตรงข้ามกนั จะเกิดแรงแม่เหลก็ กระทาต่อลวดตัวนาส่วน cd และแรง
แม่เหล็กกระทาตอ่ ลวดตัวนาสว่ น ab ด้งรูป 15.36 ก. และ 15.36 ข. ตามลาดบั

จะเห็นว่าแรง ⃑ และ ⃑ มีทศิ ทางตรงข้ามกัน แตเ่ นื่องจากขดลวดตัวนาสว่ น

ab ถกู ตรึงไวก้ ับกล่องจึงทาใหส้ ังเกตเหน็ เฉพาะลวดตวั นาส่วน cd เคลือ่ นที่ในทศิ ข้นึ ออกจากขดลวดตวั นา
ส่วน ab จึงสรุปได้ว่า ถ้าวางลวดตัวนาเส้นตรงสองเสน้ ขนานกนั เมอ่ื กระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตวั นาทั้งสองใน

78

ทิศทางเดียวกนั จะเกดิ แรงดงึ ดดู ระหว่างลวดตัวนาท้ังสองดงั รปู 13.37 ก. แต่ถ้ากระแสไฟฟา้ ผ่านลวด
ตวั นาในทิศทางของตรงขา้ มกนั จะเกิดแรงผลกั ระหวา่ งลวดตัวนาทงั้ สองดังรปู 13.37

ขนั้ ท่ี 4 ขนั้ ขยายความรู้

4.1 ครูถามคาถามตรวจสอบความเข้าใจ ขอ้ 5. ในหนงั สือเรยี น หนา้ 50 พรอ้ มเฉลยใหน้ กั เรียน
ทราบ

4.2 ครใู ห้ความรู้เพม่ิ เตมิ เกี่ยวกับแบบฝึกหัด 15.2 ข้อ 4 ในหนงั สือเรียน หน้า 52

ขนั้ ที่ 5 ขน้ั ประเมินผล
5.1 นักเรยี นสง่ ใบกิจกรรม เรอื่ ง แรงระหวา่ งลวดตัวนาท่ีมีกระแสไฟฟ้า
5.2 นักเรยี นส่งสมดุ ในการตอบคาถาม

ประยกุ ต์และตอบแทนสงั คม
ครูใหน้ ักเรียนแตล่ ะคนนาความรู้ทเี่ รยี นไปคน้ ควา้ เพม่ิ เตมิ ท่ีหอ้ งสมุด หรือเว็บไซต์ แล้วนาเสนอใน

ช้นั เรยี น

7. สือ่ การเรยี นรู/้ แหลง่ เรียนรู้
7.1 หนงั สอื เรียนรายวชิ าเพ่มิ เติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟิสิกส์) ช้ันมัธยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 5

(ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ.2560)
7.2 ใบกจิ กรรม เรอ่ื ง แรงกระทาต่อลวดตัวนาทอี่ ยใู่ นสนามแม่เหล็กขณะมีกระแสไฟฟา้ ผ่าน
7.3 ใบความรู้ เรอ่ื ง แรงระหว่างลวดตัวนาท่มี กี ระแสไฟฟา้

8. การวดั และประเมินผล

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ วธิ ีการวดั เครอ่ื งมอื เกณฑก์ ารประเมิน

ดา้ นความรู้ (K) 1) นกั เรียนสามารถ
ตอบคาถามได้ระดบั
1) นกั เรยี นอธบิ ายแรงระหว่าง 1) ตรวจสมุดในการ 1) แบบประเมนิ การทา ดี ผ่านเกณฑ์

เส้นลวดตัวนาคู่ขนานที่มีกระแสไฟฟา้ ตอบคาถาม กิจกรรม

ผา่ นได้ 2) คาถามจานวน 2 ขอ้

ดา้ นกระบวนการ (P)

1) นักเรยี นสามารถเขยี นแผนภาพการ 1) ตรวจใบ 1) แบบประเมินการทา 1) นกั เรยี นสามารถ
เขียนแผนภาพได้
ตอ่ เคร่ืองช่งั กระแสกบั วงจรไฟฟ้าได้ กิจกรรม เร่อื ง แรง กจิ กรรม ระดับดี ผา่ นเกณฑ์

ระหว่างลวดตัวนาที่ 2) ใบกิจกรรม เร่อื ง แรง 1) นกั เรียนทาภาระ
งานท่ไี ด้รับมอบหมาย
มกี ระแสไฟฟา้ ระหว่างลวดตัวนาที่มี ได้ระดบั ดี ผา่ นเกณฑ์

กระแสไฟฟ้า

ด้านคุณลกั ษณะ (A)

1) ใฝเ่ รียนรแู้ ละมุ่งม่ันในการทางาน 1) ตรวจใบกิจกรรม 1) แบบประเมนิ การทา

เรอ่ื ง แรงระหวา่ ง กิจกรรม

ลวดตัวนาที่มี 2) ใบกิจกรรม เร่ือง แรง

กระแสไฟฟา้ ระหวา่ งลวดตัวนาท่ีมี

2) ตรวจสมุดในการ กระแสไฟฟา้

ตอบคาถาม 3) คาถามจานวน 3 ขอ้

79

9. เกณฑก์ ารประเมินผลงานนกั เรียน

เกณฑก์ ารประเมินแบบ Rubrics ของการทากิจกรรม เร่ือง แรงระหวา่ งลวดตัวนาที่มีกระแสไฟฟ้า

ประเดน็ การ คา่ น้าหนัก แนวทางการให้คะแนน
ประเมนิ คะแนน

ด้านความรู้ 3 ตอบคาถามได้ถูกตอ้ ง จานวน 2 ข้อ

(K) 2 ตอบคาถามไดถ้ กู ตอ้ ง จานวน 1 ข้อ

1 ตอบคาถามไมถ่ ูกต้องท้ัง 2 ข้อ

ดา้ น 3 เขียนแผนภาพได้ถกู ต้องครบถว้ น

กระบวนการ 2 เขียนแผนภาพได้ค่อนขา้ งถกู ตอ้ งครบถว้ น

(P) 1 เขียนแผนภาพ แตไ่ ม่ถูกต้อง

ดา้ น 3 ทาภาระงานท่ีไดร้ ับมอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาท่ีกาหนด และเรียบรอ้ ยถูกตอ้ งครบถ้วน

คณุ ลักษณะ 2 ทาภาระงานท่ีได้รับมอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาท่ีกาหนด แต่งานยงั ผิดพลาดบางสว่ น
(A) 1 ทาภาระงานที่ไดร้ ับมอบหมายเสรจ็ แต่ลา่ ช้า และเกิดข้อผดิ พลาดบางส่วน

ระดับคะแนน 3 หมายถงึ ระดบั ดีมาก
คะแนน 2 หมายถึง ระดับดี
คะแนน 1 หมายถึง ระดบั พอใช้
คะแนน

80

การประเมนิ การทากจิ กรรม เรือ่ ง แรงระหว่างลวดตัวนาทมี่ ีกระแสไฟฟ้า

จุดประสงค์การเรยี นรู้

ท่ี ชื่อ - นามสกลุ ด้านความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดบั
(K) กระบวนการ คณุ ลักษณะ คะแนน คุณภาพ

(P) (A)

3 3 39

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

81

จุดประสงค์การเรียนรู้

ท่ี ชอ่ื - นามสกลุ ด้านความรู้ ด้าน ด้าน รวม ระดบั
(K) กระบวนการ คณุ ลักษณะ คะแนน คณุ ภาพ

(P) (A)

3 3 39

32 9 หมายถึง ระดบั ดีมาก
33
34 7-8 หมายถงึ ระดบั ดี
35 5-6 หมายถึง ระดบั ปานกลาง
36 3-4 หมายถึง ระดับปรบั ปรุง
37
38
39
40

ระดบั คุณภาพ
คะแนน
คะแนน
คะแนน
คะแนน

82

บนั ทกึ หลงั การสอน

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 15 เรื่อง แมเ่ หล็กและไฟฟา้ ใ
แผนการสอนท่ี 6 เรอื่ ง แรงระหว่างลวดตวั นาทมี่ กี ระแสไฟฟ้า .

ใ เดอื น พ.ศ. ใ

วันท่ี

ผลการจดั การเรียนรู้
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ปัญหา / อุปสรรค
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแกป้ ัญหา
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ลงชื่อ............................................ครผู ูส้ อน ลงช่ือ.............................................หวั หนา้ กลมุ่ สาระ
(นางสาวนลิ นกิ า แก้วปญั ญา) (นางนพรัตน์ ครุฑเกิด)

83

ชอื่ ช้ัน เลขที่ ‘

ใบกิจกรรม เรือ่ ง แรงระหว่างลวดตัวนาท่ีมีกระแสไฟฟา้

ตอนท่ี 1 แผนภาพของเครอ่ื งช่ังกระแสกบั วงจรไฟฟา้
คาช้แี จง ใหน้ ักเรียนศกึ ษาแผนภาพของเคร่ืองชง่ั กระแส ในหนงั สือเรียน หนา้ 45 แลว้ เขยี นแผนภาพการต่อเครือ่ ง

ชัง่ กระแสกับวงจรไฟฟา้ ให้ถูกต้องสมบูรณ์
1. จงวาดแผนภาพวงจรไฟฟา้ เมอ่ื กระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตัวนาสว่ น ab และลวดตวั นาส่วน cd มีทิศทางเดยี วกัน

2. จงวาดแผนภาพวงจรไฟฟา้ เม่ือกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตวั นาสว่ น ab และลวดตวั นาสว่ น cd มีทิศทางตรงขา้ ม
กนั

84

เฉลยใบกจิ กรรม เร่อื ง แรงระหวา่ งลวดตวั นาทม่ี ีกระแสไฟฟ้า

ตอนที่ 1 แผนภาพของเคร่ืองชง่ั กระแสกบั วงจรไฟฟา้
คาชี้แจง ให้นกั เรยี นศึกษาแผนภาพของเครอ่ื งชง่ั กระแส ในหนงั สือเรยี น หนา้ 45 แลว้ เขียนแผนภาพการต่อเครื่อง

ชงั่ กระแสกับวงจรไฟฟา้ ให้ถกู ต้องสมบรู ณ์
1. จงวาดแผนภาพวงจรไฟฟา้ เมอื่ กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนาสว่ น ab และลวดตัวนาสว่ น cd มีทิศทางเดียวกนั

2. จงวาดแผนภาพวงจรไฟฟา้ เม่อื กระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตวั นาส่วน ab และลวดตวั นาสว่ น cd มีทศิ ทางตรงข้าม
กนั

85

ใบความรู้ เรอ่ื ง แรงระหว่างลวดตวั นาที่มีกระแสไฟฟ้า

กรณกี ระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตัวนาสว่ น ab และลวดตัวนาส่วน cd ในทิศเดยี วกนั เมือ่
กระแสไฟฟ้าผ่านลวดตวั นาทง้ั สองจะทาใหเ้ กิดสนามแม่เหลก็ รอบลวดตัวนา โดยลวดตัวนาส่วน cd อยูใ่ น
สนามแมเ่ หล็กท่เี กิดจากขดลวด ab ( ⃑ ) และขดลวดตวั นาส่วน ab อย่ใู นสนามแม่เหล็กทีเ่ กดิ จากลวด
ตัวนาส่วน cd (⃑ ) ดงั รปู 15.33 ก. และ 15.33 ข. ตามลาดับ

รูป 15.33 สนามแม่เหลก็ ทเี่ กิดจากกระแสไฟฟา้ ผา่ นขดลวดตัวนาส่วน ab
และสนามแมเ่ หลก็ ทีเ่ กิดจากกระแสไฟฟ้า ผา่ นลวดตัวนาสว่ น cd

ลวดตัวนาส่วน cd อยใู่ นสนามแม่เหลก็ ⃑ ทเ่ี กดิ จากกระแสไฟฟ้า ผา่ นขดลวดตัวนาสว่ น
ab ดังรูป 15.34 ก. เมื่อกระแสไฟฟ้า ผ่านลวดตัวนาสว่ น cd จะเกดิ แรงแมเ่ หลก็ ⃑ กระทาต่อ
ลวดตัวนา ทิศทางของแรงหาไดโ้ ดยใช้มอื ขวา ดังรูป 15.34 ข.

ก. สนามแม่เหลก็ ⃑ รอบขดลวดตัวนาสว่ น ab ข. แรงแมเ่ หล็กท่กี ระทาต่อลวดตวั นาสว่ น cd
รปู 15.34 แรงแม่เหล็กเน่ืองจากสนามแม่เหล็กของขดลวดตวั นาส่วน ab ที่กระทาต่อลวดตัวนาสว่ น cd

ในทานองเดยี วกนั ขดลวดตวั นาส่วน ab อยใู่ นสนามแมเ่ หล็ก ⃑ ที่เกดิ จากกระแสไฟฟา้
ผ่านลวดตัวนาส่วน cd ดงั รปู 15.35 ก. เม่ือกระแสไฟฟา้ ผา่ นขดลวดตัวนาสว่ น ab จะเกิดแรง
แม่เหล็ก ⃑ กระทาตอ่ ลวดตวั นาส่วน cd ดังรปู 15.35 ข.

รูป 15.35 แรงแม่เหล็กจากสนามแมเ่ หลก็ ของลวดตัวนาสว่ น cd ทก่ี ระทาต่อขดลวดตวั นาส่วน ab

86

จะเหน็ วา่ แรง ⃑ และ ⃑ มที ิศทางเข้าหากัน แตเ่ นือ่ งจากขดลวดตัวนาสว่ น ab ถูกตรึง
ไวก้ ับกล่องจึงทาใหส้ ังเกตเห็นเฉพาะลวดตัวนาสว่ น cd เคลอ่ื นทใี่ นทิศลงเข้าหาขดลวดตวั นาส่วน ab

กรณีกลับทิศทางกระแสไฟฟ้าทีผ่ า่ นลวดตวั นาสว่ น cd ใหม้ ีทศิ ทางตรงขา้ มกับกระแสไฟฟา้ ท่ผี ่าน
ขดลวดตวั นาส่วน ab หลงั เปดิ สวิตซ์ พิจารณาแรงแมเ่ หล็กท่กี ระทาตอ่ ขดลวดตัวนาส่วน ab และลวดตัวนา
ส่วน cd ในทานองเดียวกับกรณีข้างต้นจะได้ว่า เมอ่ื กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนาสว่ น ab และลวดตัวนา
สว่ น cd ในทิศทางตรงขา้ มกนั จะเกิดแรงแมเ่ หล็กกระทาต่อลวดตวั นาส่วน cd และแรงแมเ่ หล็กกระทาตอ่
ลวดตวั นาสว่ น ab ดง้ รูป 15.36 ก. และ 15.36 ข. ตามลาดับ

ก. แรงแม่เหล็กทก่ี ระทาต่อลวดตวั นาสว่ น cd ข. แรงแม่เหล็กท่กี ระทาตอ่ ลวดตัวนาสว่ น ab
รูป 15.36 แรงแมเ่ หล็กทีก่ ระทาลวดตัวนาทัง้ สอง เมอื่ กระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตัวนาในทิศทางตรงข้ามกนั

จะเห็นว่าแรง ⃑ และ ⃑ มที ิศทางตรงขา้ มกัน แต่เนอ่ื งจากขดลวดตัวนาส่วน ab ถกู
ตรึงไว้กับกล่องจงึ ทาให้สงั เกตเห็นเฉพาะลวดตัวนาสว่ น cd เคลอ่ื นท่ีในทิศขนึ้ ออกจากขดลวดตัวนาส่วน ab
จึงสรุปได้วา่ ถ้าวางลวดตวั นาเส้นตรงสองเส้นขนานกนั เมื่อกระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตวั นาทัง้ สองในทิศทาง
เดยี วกนั จะเกิดแรงดงึ ดูดระหว่างลวดตัวนาทั้งสองดังรปู 13.37 ก. แตถ่ ้ากระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตัวนาใน
ทศิ ทางของตรงขา้ มกนั จะเกิดแรงผลกั ระหว่างลวดตวั นาทง้ั สองดังรูป 13.37

ก. แรงดงึ ดดู เมอ่ื กระแสไฟฟ้าผา่ นลวดตัวนา ข. แรงผลกั เมอ่ื กระแสไฟฟา้ ผา่ นลวดตวั นา
สองเสน้ ในทศิ ทางเดยี วกนั สองเสน้ ในทิศทางตรงขา้ มกนั

รูป 15.37 แรงระหวา่ งลวดตัวนาสองเสน้ ท่ีวางขนานกันและมกี ระแสไฟฟา้ ผา่ น

87

แผนการจดั การเรยี นรทู้ ี่ 7

เรอ่ื ง โมเมนต์ของแรงคูค่ วบ

รายวชิ า ฟิสกิ ส์5 รหัสวชิ า ว32205 เวลา 2 ชว่ั โมง

หน่วยการเรยี นรทู้ ่ี 15 ช่อื หน่วยการเรยี นรู้ แม่เหลก็ และไฟฟ้า รวม 28 ชัว่ โมง

กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ช้ันมัธยมศึกษาปที ่ี 6 ภาคเรยี นที่ 1

1. สาระฟิสิกส์
3. เข้าใจแรงไฟฟา้ และกฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟา้ ศกั ย์ไฟฟา้ ความจุไฟฟา้ กระแสไฟฟ้า และกฎของโอห์ม

วงจรไฟฟา้ กระแสตรง พลังงาน ไฟฟา้ และกาลงั ไฟฟา้ การเปล่ียนพลงั งานทดแทนเป็นพลงั งานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก
แรงแม่เหล็กท่ีกระทากับประจุไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การเหน่ียวนาแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้า
กระแสสลับ คล่นื แม่เหล็กไฟฟา้ และการสื่อสาร รวมท้ังนาความรู้ไปใชป้ ระโยชน์

2. ผลการเรียนรู้
3. อธิบายหลักการทางานของแกลแวนอมิเตอรแ์ ละมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง รวมท้ังคานวณปริมาณตา่ งๆ

ทีเ่ กย่ี วขอ้ ง

3. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) นักเรยี นอธบิ ายโมเมนตข์ องแรงคู่ควบกระทาตอ่ ขดลวดตวั นาทม่ี ีกระแสไฟฟ้าผา่ นเม่ืออย่ใู น
สนามแมเ่ หล็กได้
3.2 ด้านกระบวนการ (P)
1) นกั เรยี นสามารถคานวณโมเมนต์ของแรงคคู่ วบกระทาตอ่ ขดลวดตวั นาทม่ี ีกระแสไฟฟ้าผ่านเมื่ออยู่
ในสนามแมเ่ หล็ก รวมทั้งปรมิ าณทเี่ กีย่ วขอ้ งได้
3.3 ด้านคณุ ลกั ษณะ (A)
1) ใฝ่เรียนรูแ้ ละมุ่งม่นั ในการทางาน

4. สาระสาคญั
เมือ่ นาขดลวดตัวนาจานวน N รอบซงึ่ มพี ้นื ท่ีหนา้ ตัด A วางในสนามแม่เหล็ก และมีกระแสไฟฟา้ ผ่าน

โดยระนาบของขดลวดทามุม กับสนามแมเ่ หลก็ จะเกดิ โมเมนต์ของแรงคคู่ วบกระทาต่อขดลวด มีขนาดเปน็

5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
โมเมนตข์ องแรงคู่ควบ

พิจารณาขดลวดตวั นาสี่เหล่ยี ม มมุ ฉาก (PQRS) วางใหร้ ะนาบขดลวดขนานกับ สนามแม่เหลก็ ( ⃑ )

สมา่ เสมอ มีความยาวด้าน PS = QR = และความยาวด้าน PQ = RS = เม่ือให้กระแสไฟฟา้ ( )
ผ่านขดลวดในทศิ ทาง P -> Q -> R -> S ดังรูป 15.38

88

รูป 15.38 ทศิ ทางทีก่ ระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตัวนา
พจิ ารณาแรงแม่เหล็กกระทาต่อเส้นลวดแต่ละส่วนดังนี้ ด้าน PS และ QR กระแสไฟฟ้าในขดลวด
ตัวนาอยู่ในทิศทางขนานกับสนามแม่เหล็ก ทาให้ไม่มีแรงกระทาต่อด้านทั้งสองนี้ ส่วนด้าน PQ และ RS
เป็นด้านที่กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดในทิศทางต้ังฉากกับสนามแม่เหล็ก จึงเกิดแรงกระทาต่อด้านทั้งสอง
มีขนาดเทา่ กนั โดยขนาดของแรงหาไดจ้ ากสมการ

รปู 15.39 ทิศทางของแรงกระทาตอ่ ขดลวดตวั นา ขณะระนาบขดลวดขนานกบั สนามแม่เหล็ก

ในการหาทิศทางของแรง โดยใช้มือขวา พบว่าแรงท่ีกระทาต่อด้าน PQ มีทิศทางตรงข้ามกับแรงที่
กระทาต่อด้าน RS ดังรูป 15.39 จะเห็นว่าแรงที่กระทาต่อด้านท้ังสองมีขนาดเท่ากัน ทิศทางตรงข้ามกัน
และขนานกันจงึ เป็นแรงคู่ควบ ทาใหเ้ กดิ โมเมนตข์ องแรงคู่ควบหาขนาดได้จากสมการ

เม่อื คอื โมเมนตข์ องแรงค่คู วบ จะได้
ขนาดของแรงคู่ควบ
คือ ระยะทางตั้งฉากระหวา่ งแนวแรงท้งั สอง

คือ และแทน ดว้ ย ในสมการ

แทนคา่ จากสมการ
โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบ

กาหนดให้ เป็นพ้ืนท่ีของขดลวด มีค่าเท่ากบั เขียนสมการขนาดโมมนต์ของแรงคูค่ วบได้
เป็น

ถ้าวางขดลวดตัวนาส่เี หลยี มมมุ ฉาก (PQRS) ใหร้ ะนาบขดลวดทามุม กับสนามแม่เหลก็ ( ⃑ )
มีดา้ น PS และ QR ทามมุ กับสนามแม่เหลก็ ดงั รปู 15.40

89

รูป 15.40 ระนาบขดลวดทามมุ กับสนามแมเ่ หลีก
พจิ ารณาดา้ น PS กบั QR พบว่ามแี รงกระทาขนาดเท่ากัน ทิศทางตรงขา้ มกัน คือ และ
และอยใู่ นแนวเดยี วกนั ทาให้โมมนตข์ องแรงคูน่ ีเ้ ป็นศนู ยด์ ังรูป 15.41 ก. ส่วนดา้ น PQ กบั RS
จะมแี รงคคู่ วบกระทา ไดแ้ ก่ และ มที ศิ ทางดงั รูป 15.41 ข.

รปู 15.41 ขดลวดตัวนาเหล่ยี มฉากเอยี งทามมุ กบั สนามแม่เหล็กและมีกระแสไฟฟ้าผ่าน

โดยขนาดของแรงเท่ากบั และระยะทางต้ังฉากระหวา่ งแนวแรงท้ังสองเท่ากับ

จากสมการ จะไดข้ นาดของโมเมนต์ของแรงคคู่ วบกระทาตอ่ ขดลวด ตามสมการ

ในกรณีขดลวดตัวนาจานวน N รอบ จะทาให้เกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทาต่อขดลวดเป็น
จานวน N เทา่ ของขดลวด 1 รอบ จะไดข้ นาดโมเมนตข์ องแรงคู่ควบกระทาตอ่ ขดลวด ตามสมการ

เมอ่ื คอื มุมระหว่างระนาบขดลวดตัวนากบั สนามแม่เหลก็
ในกรณที พ่ี ้ืนท่ขี องขดลวดเปน็ ขดลวดระนาบรปู ทรงอ่ืน เช่น ขดลวดระนาบรูปวงกลมโมเมนต์ของ
แรงคูค่ วบกระทาตอ่ ขดลวดยังคงหาไดจ้ ากสมการ

5.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสือ่ สาร (อา่ น ฟัง พูด เขยี น)
2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วิเคราะห์ จดั กลุ่ม สรปุ )
3) ความสามารถในการแกป้ ัญหา (แสวงหาความรู้)
4) ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ติ (ความรับผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (ใชก้ ารสืบค้นผา่ นคอมพวิ เตอร์)

5.3 คุณลกั ษณะและค่านยิ ม
ใฝ่เรียนรู้และมุ่งม่ันในการทางาน

90

6. กจิ กรรมการเรยี นรู้

ขนั้ ท่ี 1 ขนั้ สรา้ งความสนใจ
1.1 ครูทบทวนความรู้เกย่ี วกับ การเกิดแรงแม่เหล็กเมอ่ื ลวดตัวนาทม่ี ีกระแสไฟฟ้าผา่ นและอยใู่ น

สนามแม่เหล็ก

1.2 ครูตัง้ คาถามเพ่ือนาเข้าสู่การทากิจกรรม เรอื่ ง โมเมนตข์ องแรงคู่ควบ ดงั นี้
1) หากเปล่ยี นลวดตัวนาเสน้ ตรงเป็นขดลวดตัวนารปู สี่เหลี่ยมมุมฉาก เมอ่ื กระแสไฟฟ้า

ผ่านขดลวดตวั นาจะมผี ลอย่างไร
(ใหน้ กั เรียนแสดงความคิดเหน็ ได้อย่างอิสระ โดยไม่คาดหวงั คาตอบท่ีถูกตอ้ ง)

ขนั้ ท่ี 2 ขั้นสารวจและค้นหา
2.1 ครใู ห้นักเรียนทุกคนศกึ ษาคน้ คว้าเน้ือหา เร่อื ง โมเมนตข์ องแรงค่คู วบ ในหนงั สอื เรยี น หน้า

53-55

2.2 นกั เรียนทกุ คนศกึ ษาและทาใบงาน เร่ือง โมเมนตข์ องแรงคู่ควบ
2.3 ครูนานกั เรียนศกึ ษาตวั อย่าง 15.8 ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 56

2.4 นักเรยี นทาแบบฝกึ หดั 15.3 ขอ้ 1-2 ลงในสมดุ

ขัน้ ที่ 3 ขน้ั อธบิ ายและลงขอ้ สรุป

3.1 ครูสุ่มนักเรียนจานวน 2 คน ออกมาเฉลยแบบฝึกหดั 15.3 ข้อ 1-2 หน้าชั้นเรียน
3.2 ครนู านักเรยี นอภปิ รายเพื่อนาไปสกู่ ารสรปุ โดยใช้คาถามตอ่ ไปนี้

1) ถา้ พจิ ารณาแรงแม่เหล็กกระทาต่อเส้นลวดแต่ละสว่ น ด้าน PS และ QR กระแสไฟฟา้

ในขดลวดตัวนาอยใู่ นทิศทางอยา่ งไรกบั สนามแมเ่ หล็ก (แนวการตอบ กระแสไฟฟ้าในขดลวดตวั นาอยู่ใน
ทิศทางขนานกบั สนามแม่เหล็ก)

2) ถา้ พจิ ารณาแรงแมเ่ หลก็ กระทาตอ่ เสน้ ลวดแตล่ ะส่วน ดา้ น PS และ QR กระแสไฟฟ้า
ในขดลวดตวั นาอยู่ในทิศทางขนานกบั สนามแม่เหล็ก ทาใหเ้ กดิ แรงกระทาต่อด้าน PS และ QR หรอื ไม่
อยา่ งไร (แนวการตอบ ทาให้ไม่มีแรงกระทาตอ่ ดา้ นทั้งสองน้ี)

3) ถา้ พิจารณาแรงแม่เหลก็ กระทาต่อเสน้ ลวดแต่ละส่วน ด้าน PQ และ RS กระแสไฟฟา้

ในขดลวดตัวนาอยู่ในทิศทางอย่างไรกับสนามแม่เหล็ก (แนวการตอบ กระแสไฟฟา้ ผ่านขดลวดอย่ใู นทศิ ตั้ง

ฉากขนานกับสนามแม่เหล็ก)

4) ถ้าพิจารณาแรงแมเ่ หล็กกระทาต่อเส้นลวดแตล่ ะสว่ น ดา้ น PQ และ RS กระแสไฟฟ้า

ผา่ นขดลวดอยู่ในทิศต้งั ฉากขนานกับสนามแมเ่ หล็ก ทาให้เกิดแรงกระทาต่อด้าน PQ และ RS หรอื ไม่

อย่างไร (แนวการตอบ เกดิ แรงกระทาต่อดา้ นท้ังสอง มีขนาดเทา่ กนั )

อ 5) จากข้อ 3) ขนาดของแรงหาไดจ้ ากสมการ (แนวการตอบ )

6) แรงที่กระทาต่อดา้ น PQ มที ศิ ทางตรงขา้ มกบั แรงทกี่ ระทาต่อด้าน RS จะเหน็ วา่ แรงที่

กระทาต่อดา้ นท้ังสองมีขนาดเทา่ กนั ทิศทางตรงข้ามกนั และขนานกันจึงเปน็ แรงทเี่ รียกว่า (แนวการตอบ

แรงคู่ควบ)

7) โมเมนต์ของแรงคู่ควบหาขนาดได้จากสมการ (แนวการตอบ )

8) สญั ลักษณ์ ในสมการข้อ 7) หมายถงึ อะไร (แนวการตอบ ขนาดของแรงคู่ควบ)

9) สัญลกั ษณ์ ในสมการขอ้ 7) หมายถงึ อะไร (แนวการตอบ ระยะทางต้ังฉากระหว่าง

แนวแรงท้ังสอง)

91

10) “ในกรณีขดลวดตวั นาจานวน N รอบ จะทาใหเ้ กดิ โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบกระทา

ต่อขดลวดเป็น จานวน N เท่าของขดลวด 1 รอบ” จากขอ้ ความดังกลา่ วสามารถหาขนาดโมเมนต์ของ

แรงคู่ควบกระทาต่อขดลวดได้สมการใด (แนวการตอบ )

3.3 นักเรียนและครูร่วมกนั สรุปเน้ือหาจากศกึ ษาค้นควา้ เรอื่ ง โมเมนต์ของแรงค่คู วบ จนไดส้ มการ

ตา่ งๆ

ขัน้ ที่ 4 ขั้นขยายความรู้

4.1 ครใู หค้ วามรู้เพ่ิมเติมเกยี่ วกบั กราฟความสมั พันธ์ระหว่างโมเมนตข์ องแรงคคู่ วบทีก่ ระทาต่อ

ขดลวดกบั มุมทีร่ ะนาบของขดลวดทากับสนามแม่เหลก็ ดงั นี้

กราฟความสมั พนั ธ์ระหว่างโมเมนตข์ องแรงค่คู วบทกี่ ระทาต่อขดลวดกับมุมทรี่ ะนาบของ

ขดลวดทากบั สนามแม่เหลก็ ตามสมการ โดยให้แกน y เป็นโมเมนต์ของแรงคู่

ควบและแกน x คอื มมุ ทร่ี ะนาบขดลวดทากับสนามแม่เหล็กจะได้กราฟความสมั พนั ธ์

เมอ่ื เปน็ ค่าคงตัว y เป็น M และ x เปน็ ดังรปู

ขั้นที่ 5 ขั้นประเมนิ ผล
5.1 ครตู รวจใบงาน เรอ่ื ง โมเมนต์ของแรงคูค่ วบ
5.2 ครตู รวจสมดุ นกั เรยี นในการทาแบบฝึกหดั 15.3 ขอ้ 1-2

7. สือ่ การเรยี นรู/้ แหล่งเรยี นรู้
7.1 หนงั สือเรียนรายวชิ าเพิ่มเติมวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส)์ ชนั้ มัธยมศึกษาปีท่ี 6 เล่ม 5

(ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ.2560)
7.2 ใบงาน เร่อื ง โมเมนตข์ องแรงคู่ควบ
7.3 ใบความรู้ เรือ่ ง โมเมนตข์ องแรงคูค่ วบ
7.4 อนิ เทอร์เน็ต
7.5 ห้องสมดุ

92

8. การวดั และประเมนิ ผล

จุดประสงค์การเรยี นรู้ วิธีการวัด เครื่องมือ เกณฑก์ ารประเมิน

ด้านความรู้ (K)

1) นกั เรียนอธบิ ายโมเมนตข์ องแรงคู่ควบ 1) ตรวจใบงาน เร่อื ง 1) แบบประเมินการทา 1) นกั เรยี นสามารถ

กระทาตอ่ ขดลวดตวั นาที่มกี ระแสไฟฟา้ โมเมนต์ของแรงคคู่ วบ กิจกรรม ตอบคาถามได้ระดบั

ผ่านเมื่ออยู่ในสนามแม่เหลก็ ได้ 2) ใบงาน เรือ่ ง ดี ผา่ นเกณฑ์

โมเมนต์ของแรงคู่ควบ

ดา้ นกระบวนการ (P)

1) นกั เรียนสามารถคานวณโมเมนต์ของ 1) ตรวจสมดุ นักเรยี น 1) แบบประเมินการทา 1) นกั เรยี นสามารถ

แรงคู่ควบกระทาตอ่ ขดลวดตวั นาทม่ี ี ในการทาแบบฝึกหดั กจิ กรรม ทาแบบฝกึ หดั ได้

กระแสไฟฟ้าผ่านเมือ่ อยใู่ นสนามแม่เหล็ก 15.3 ข้อ 1-2 2) แบบฝกึ หดั 15.3 ขอ้ ระดับดี ผ่านเกณฑ์

รวมทงั้ ปริมาณท่ีเก่ียวข้องได้ 1-2

ด้านคุณลกั ษณะ (A)

1) ใฝเ่ รยี นรแู้ ละมุง่ มั่นในการทางาน 1) ตรวจใบงาน เร่ือง 1) แบบประเมินการทา 1) นักเรยี นทาภาระ

โมเมนต์ของแรงค่คู วบ กิจกรรม งานทไ่ี ดร้ บั มอบหมาย

2) ตรวจสมดุ นักเรยี นใน 2) ใบงาน เรอื่ ง ได้ระดับดี ผา่ นเกณฑ์

การทาแบบฝกึ หัด 15.3 โมเมนตข์ องแรงคู่ควบ

ข้อ 1-2 3) แบบฝกึ หดั 15.3 ขอ้

1-2

9. เกณฑก์ ารประเมินผลงานนักเรียน

เกณฑ์การประเมนิ แบบ Rubrics ของการทากจิ กรรม เร่อื ง โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบ

ประเด็นการ ค่าน้าหนกั แนวทางการใหค้ ะแนน
ประเมนิ คะแนน

ดา้ นความรู้ 3 สามารถตอบคาถามได้ถกู ตอ้ งครบถว้ น จานวน 8-10 ขอ้

(K) 2 สามารถตอบคาถามไดถ้ กู ต้องครบถว้ น จานวน 5-7 ขอ้

1 สามารถตอบคาถามไดถ้ ูกตอ้ งครบถ้วน จานวน 1-4 ขอ้ หรอื ไมม่ ีข้อใดถูกตอ้ ง

ด้าน 3 ทาแบบฝึกหัดไดถ้ กู ตอ้ งครบถว้ น จานวน 2 ขอ้

กระบวนการ 2 ทาแบบฝึกหดั ได้ถกู ต้องครบถว้ น จานวน 1 ขอ้
(P) 1 ทาแบบฝกึ หัดไม่ถูกต้องทงั้ 2 ขอ้

ดา้ น 3 ทาภาระงานท่ไี ดร้ บั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาที่กาหนด และเรยี บร้อยถกู ต้องครบถ้วน

คุณลักษณะ 2 ทาภาระงานทีไ่ ดร้ บั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาที่กาหนด แตง่ านยังผดิ พลาดบางสว่ น

(A) 1 ทาภาระงานที่ไดร้ บั มอบหมายเสรจ็ แต่ลา่ ช้า และเกิดข้อผิดพลาดบางส่วน

ระดบั คะแนน 3 หมายถงึ ระดบั ดีมาก
คะแนน 2 หมายถึง ระดบั ดี
คะแนน
คะแนน 1 หมายถึง ระดับพอใช้

93

การประเมนิ การทากจิ กรรม เร่อื ง โมเมนต์ของแรงคู่ควบ

จุดประสงค์การเรียนรู้

ท่ี ชอ่ื - นามสกุล ดา้ นความรู้ ดา้ น ดา้ น รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คุณลกั ษณะ คะแนน คุณภาพ

(P) (A)

3 3 39

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

94

จุดประสงค์การเรียนรู้

ท่ี ชอ่ื - นามสกลุ ด้านความรู้ ด้าน ด้าน รวม ระดบั
(K) กระบวนการ คณุ ลักษณะ คะแนน คณุ ภาพ

(P) (A)

3 3 39

32 9 หมายถึง ระดบั ดีมาก
33
34 7-8 หมายถงึ ระดบั ดี
35 5-6 หมายถึง ระดบั ปานกลาง
36 3-4 หมายถึง ระดับปรบั ปรุง
37
38
39
40

ระดบั คุณภาพ
คะแนน
คะแนน
คะแนน
คะแนน

95

บันทึกหลังการสอน

หนว่ ยการเรียนรู้ที่ 15 เรอ่ื ง แม่เหล็กและไฟฟา้ ใ
แผนการสอนที่ 7 เร่ือง โมเมนตข์ องแรงคู่ควบ .

ใ เดือน พ.ศ. ใ

วนั ท่ี

ผลการจัดการเรยี นรู้
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ปญั หา / อปุ สรรค
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแก้ปญั หา
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ลงชอื่ ............................................ครผู ู้สอน ลงช่อื .............................................หวั หน้ากลมุ่ สาระ
(นางสาวนลิ นกิ า แกว้ ปัญญา) (นางนพรตั น์ ครุฑเกิด)

96

แผนการจดั การเรียนร้ทู ่ี 8

เร่ือง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

รายวิชา ฟสิ ิกส์ 5 รหัสวชิ า ว32205 เวลา 2 ชั่วโมง

หน่วยการเรยี นรูท้ ี่ 15 ช่อื หน่วยการเรยี นรู้ แม่เหลก็ และไฟฟา้ รวม 28 ชว่ั โมง

กลุ่มสาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ช้นั มัธยมศึกษาปีท่ี 6 ภาคเรยี นท่ี 1

1. สาระฟิสกิ ส์
3. เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคลู อมบ์ สนามไฟฟ้า ศกั ยไ์ ฟฟา้ ความจไุ ฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกฎของโอห์ม

วงจรไฟฟา้ กระแสตรง พลงั งาน ไฟฟ้าและกาลงั ไฟฟ้า การเปล่ียนพลงั งานทดแทนเปน็ พลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก
แรงแม่เหล็กที่กระทากับประจุไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การเหนี่ยวนาแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้า
กระแสสลับ คลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ และการสื่อสาร รวมทง้ั นาความรู้ไปใช้ประโยชน์

2. ผลการเรียนรู้
3. อธิบายหลักการทางานของแกลแวนอมิเตอรแ์ ละมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง รวมท้งั คานวณปรมิ าณต่างๆ

ที่เกีย่ วขอ้ ง

3. จุดประสงค์การเรียนรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) นักเรยี นอธิบายหลกั การทางานของแกลแวนอมิเตอร์ มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงได้
3.2 ด้านกระบวนการ (P)
1) นกั เรยี นสามารถคานวณปริมาณท่เี ก่ียวข้องได้
2) นกั เรยี นสามารถทากิจกรรม เรอื่ ง มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอยา่ งง่ายได้
3.3 ด้านคณุ ลักษณะ (A)
1) ใฝ่เรียนรูแ้ ละมงุ่ มัน่ ในการทางาน

4. สาระสาคญั
แกลแวนอมิเตอร์เป็นเคร่ืองวัดทางไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวดสี่เหลี่ยมท่ีติดเข็มชี้และหมุนได้คล่องอยู่ใน

สนามแม่เหล็ก เม่ือมีกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดจะหมุนพร้อมกับเข็มชี้เบนไป และมอเตอร์ไฟฟ้า กระแสตรงเป็น
เคร่ืองมือเปล่ียนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ประกอบด้วยขดลวดพันอยู่กับแกนซ่ึง หมุนได้คล่องและอยู่ใน
สนามแมเ่ หล็กเมอื่ มกี ระแสไฟฟา้ ผ่านขดลวดจะหมนุ ต่อเน่ืองรอบแกน การทางานแกลแวนอมิเตอร์และมอเตอร์
ไฟฟ้าใช้หลักโมเมนตแ์ รงคู่ควบของขดลวดทอ่ี ยใู่ นสนามแมเ่ หลก็ และมีกระแสไฟฟา้ ผา่ น

5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
แกลแวนอมเิ ตอร์ (galvanometer)
แกลแวนอมิเตอร์เป็นเคร่ืองวัดทางไฟฟ้า ดังรูป 15.42 ก. ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบ
ฉนวน พันหลายรอบบนกรอบรูปสี่เหลี่ยมท่ีติดเข็มชี้และแกนหมุนได้คล่องทาให้ขดลวดหมุนรอบ
ทรงกระบอกเหลก็ อ่อนทีต่ รึงอยกู่ บั ที่ โดยปลายของแกนหมุนติดกับสปรงิ ก้นหอย ดงั รปู 15.42 ข.

97

รูป 15.42 แกลแวนอมเิ ตอรแ์ ละส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์
ทรงกระบอกเหล็กอ่อนทาให้แรงแม่เหล็ก (ท่ีทาให้เกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทาต่อขดลวด)
ตั้งฉากกับระนาบขดลวดตลอดเวลา จึงทาให้โมเมนต์ของแรงคู่ควบจากระแสไฟฟ้าที่กระทาต่อขดลวด
ขนึ้ อยู่กบั กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดเท่านั้น เม่ือให้กระแสไฟฟ้าผ่าน ขดลวดจะหมุนพร้อมกับเข็มช้ีเบนไป
และแกนหมนุ ทาใหส้ ปริงก้นหอยบิดตัว จนกระทั่งโมเมนต์ของแรงบิดกลบั ของสปริงก้นหอยเท่ากับโมเมนต์
ของแรงคคู่ วบท่กี ระทาตอ่ ขดลวด ขดลวดและเข็มชีจ้ ะหยดุ นิ่ง มมุ ท่ีเขม็ ชเี้ บนไปจึงขึ้นกบั กระแสไฟฟ้าท่ีผ่าน
ขดลวด โดยทั่วไปแกลแวนอมิเตอร์มีวัตถุประสงค์ให้มีความไวต่อกระแสไฟฟ้าจึงใช้เส้นลวดที่มีขนาดเล็ก
มาก เพื่อให้ขดลวดมีน้าหนักน้อย และสปริงก้นหอยท่ีมีค่าคงตัวสปริงน้อย ๆ เม่ือกระแสไฟฟ้าผ่านเพียง
เล็กนอ้ ย กส็ ามารถทาให้เข็มชเี้ บนได้
มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นการประยุกต์ใช้ความรู้โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่กระทาต่อขดลวดใน
สนามเหล็กเมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่าน ทาให้สามารถเปล่ียนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้ มอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสตรงอย่างง่าย ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พันเป็นรูปส่ีเหลี่ยมติดกับแก่นหมุนได้
คล่องในสนามแม่เหลก็ และส่วนท่ีทาหน้าที่เปล่ียนทิศทางของกระแสไฟฟ้าในขดลวด คือ คอมมิวเทเตอร์
วงแหวนผ่าซกี (split-ring commutator) และแปรงสัมผัส (contact brush) ดังรูป 15.43

รปู 15.43 ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
เม่ือกระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดตัวนาในทิศทาง d -> c -> b -> a จะเกิดโมเมนตข์ องแรงคคู่ วบ
หมุนขดลวดรอบแกนหมุนตามเข็มนาฬกิ า ดังรูป 15.44 ก. เมอ่ื ขดลวดหมนุ ไปจนระนาบของขดลวดต้ังฉาก
กับสนามแม่เหล็ก ดังรูป 15.44 ข. โมเมนต์ของแรงคู่ควบมีค่าเป็นศูนย์ แต่เนื่องจากความเฉื่อยจึงทาให้
ขดลวดหมุนต่อไป โดยแปรงสัมผัส P และ Q จะเปล่ียนจากสัมผัสคอมมิวเทเตอร์ x และ y ไปสัมผัสกับ
คอมมิวเทเตอร์ y และ x ทาให้กระแสไฟฟา้ ในขดลวดมีทิศทาง a -> b -> c -> d โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่
เกิดข้นึ ในขณะน้ี จะทาให้ขดลวดหมนุ ในทางเดิมต่อไป ดงั รปู 15.44 ค.

98

รูป 15.44 แรงกระทาต่อขดลวดของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง
จะเหน็ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแตรงน้มี ีขดลวดเพียงระนาบเดียว จึงใช้คอมมิวเทเตอร์ 1 คู่ ถ้าพิจารณา
ในขณะทร่ี ะนาบของขดลวดตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก โมเมนต์ของแรงคู่ควบจะมีค่าเป็นศูนย์ (ตามสมการ

เพราะ 90 = 0) แต่ขดลวดจะหมุนต่อไปได้อีกเนื่องจากความเฉ่ือย ดังนั้น
ตาแหนง่ ทรี่ ะนาบของขดลวดต้งั ฉากกับสนามแม่เหลก็ จงึ เปน็ ตาแหน่งท่ีมอเตอรไ์ มม่ ีโมเมนต์ของแรงคคู่ วบ
กระทา เพอื่ ใหโ้ มเมนตข์ องแรงคคู่ วบทีก่ ระทาตอ่ ขดลวดตลอดเวลา จงึ ต้องเพิม่ ขดลวดในระนาบอ่ืนอกี
โดยอาจใชต้ ัง้ แต่ 3 ระนาบขึน้ ไป ดังรูป 15.45

รปู 15.45 ตัวอยา่ งมอเตอรก์ ระแสตรงแบบ 3 ระนาบ
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงถกู นาไปใชท้ าให้เกดิ การเคลอ่ื นทหี่ รอื การหมุนของอุปกรณใ์ น
เครือ่ งยนต์ เคร่ืองมือและเครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ ตา่ งๆ เช่น ชิน้ ส่วนในของเล่นเดก็ มอเตอรท์ ใี่ ชใ้ นอุปกรณ์
รถยนต์
5.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสือ่ สาร (อ่าน ฟงั พดู เขยี น)
2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วิเคราะห์ จดั กลมุ่ สรุป)
3) ความสามารถในการแกป้ ัญหา (แสวงหาความรู้)
4) ความสามารถในการใช้ทกั ษะชีวติ (ความรับผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (ใช้การสบื คน้ ผ่านคอมพิวเตอร์)
5.3 คุณลักษณะและค่านยิ ม
ใฝเ่ รยี นรแู้ ละม่งุ ม่นั ในการทางาน

6. กิจกรรมการเรียนรู้
ขนั้ ที่ 1 ข้ันสรา้ งความสนใจ
1.1 ครูทบทวนความรู้เกี่ยวกบั สมการเกย่ี วกบั โมเมนตข์ องแรงค่คู วบกระทาตอ่ ขดลวดทมี่ ี
กระแสไฟฟ้าผ่าน เม่ืออยู่ในสนามแมเ่ หลก็
1.2 ครูต้งั คาถามเพ่ือนาเขา้ สู่การทากิจกรรม เรอ่ื ง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง
ดังน้ี
1) โมเมนต์ของแรงคูค่ วบของขดลวดที่มีกระแสไฟฟา้ ในสนามแมเ่ หล็ก สามารถนาไป
ประยุกตใ์ ชอ้ ยา่ งไรไดบ้ า้ ง

99

2) หากจะนาความรู้น้มี าประยุกต์ใช้ในการสร้างเป็นเคร่ืองวัดทางไฟฟ้าจะสามารถทาได้
อย่างไร

3) มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงมีสว่ นประกอบอะไรบ้าง
4) มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงหมุนไดอ้ ย่างไร เกีย่ วขอ้ งกบั โมเมนต์แรงคคู่ วบของขดลวดที่มี
กระแสไฟฟ้าผา่ นและอยใู่ นสนามแมเ่ หลก็ อยา่ งไร

(ให้นกั เรียนแสดงความคิดเห็นได้อยา่ งอสิ ระ โดยไม่คาดหวังคาตอบทีถ่ ูกต้อง)

ขัน้ ท่ี 2 ข้ันสารวจและคน้ หา
2.1 ครูให้นักเรียนทกุ คนศึกษาค้นควา้ เน้อื หา เร่อื ง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

ในหนังสอื เรียน หน้า 57-60 และแหลง่ ความรอู้ ่ืน เช่น หอ้ งสมุด อินเทอรเ์ น็ต
2.2 นกั เรยี นทุกคนศึกษาและทาใบงาน เร่ือง แกลแวนอมิเตอร์ และมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง
2.3 ครูแบง่ กลุ่มนักเรยี น กลุ่มละ 5-6 คน คละความสามารถ และคละเพศ
2.4 ครูให้นักเรียนศกึ ษาใบกจิ กรรม เร่อื ง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอยา่ งง่าย
2.5 นักเรยี นทากจิ กรรม เรือ่ ง มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงอย่างง่าย

ข้ันที่ 3 ขนั้ อธิบายและลงขอ้ สรปุ
3.1 ครูนานักเรียนอภิปรายเพอ่ื นาไปสู่การสรปุ โดยใชค้ าถามต่อไปน้ี
1) “แกลแวนอมิเตอร์ (galvanometer) เป็นเคร่ืองวัดทางไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวด

ทองแดงเคลือบฉนวน ซ่ึงพันหลายรอบบนกรอบรูปส่ีเหล่ียมท่ีติดเข็มช้ีและแกนหมุนได้คล่อง” อยากทราบว่า
ข้อความดงั กล่าวทาให้ขดลวดเคลือ่ นทอ่ี ย่างไร (แนวการตอบ ทาใหข้ ดลวดหมุนรอบทรงกระบอกเหล็กอ่อนที่ตรึงอยู่
กบั ที่ โดยปลายของแกนหมุนติดกบั สปริงกน้ หอย)

ภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์

2) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 2 คืออะไร (แนวการตอบ

แม่เหลก็ ถาวร)

3) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 3 คอื อะไร (แนวการตอบ

ทรงกระบอกเหล็กอ่อน)

4) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 4 คอื อะไร (แนวการตอบ สปริง

ก้นหอย) อ

5) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 5 คืออะไร (แนวการตอบ ขด

ลวดทองแดงเคลอื บฉนวน)

6) ทรงกระบอกเหลก็ ออ่ นทาใหแ้ รงแม่เหล็กที่ทาใหเ้ กดิ โมเมนต์ของแรงคูค่ วบกระทาตอ่

ขดลวดตง้ั ฉากกับอะไร (แนวการตอบ ทาใหแ้ รงแมเ่ หลก็ ที่ทาให้เกิดโมเมนตข์ องแรงคคู่ วบกระทาต่อขดลวด

ตงั้ ฉากกบั ระนาบขดลวดตลอดเวลา)

7) โมเมนต์ของแรงคู่ควบจากระแสไฟฟ้าทกี่ ระทาต่อขดลวดขึ้นอยูก่ ับอะไร (แนวการตอบ

กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดเทา่ น้ัน)

100

8) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง เป็นการประยกุ ตใ์ ช้ความรโู้ มเมนตข์ องแรงค่คู วบท่กี ระทาตอ่ ขดลวด
ในสนามเหล็กเม่ือมกี ระแสไฟฟา้ ผา่ น ทาให้สามารถเปลย่ี นพลังงานไฟฟา้ เปน็ พลังงานอะไร
(แนวการตอบ ทาใหส้ ามารถเปลย่ี นพลังงานไฟฟา้ เป็นพลังงานกลได้)

9) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอย่างง่าย ประกอบด้วยอะไรบา้ ง และสว่ นท่ีทาหน้าที่เปล่ยี นทศิ ทาง
ของกระแสไฟฟา้ คืออะไร (แนวการตอบ ประกอบดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พนั เปน็ รูปสเี่ หล่ียมติดกบั แก่น
หมนุ ได้คลอ่ งในสนามแมเ่ หล็ก และส่วนท่ที าหน้าทีเ่ ปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าในขดลวด คือ คอมมิวเทเตอร์วง
แหวนผ่าซีก (split-ring commutator) และแปรงสมั ผัส (contact brush))

10) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงถูกนาไปใชท้ าใหเ้ กดิ การเคลอื่ นท่หี รือการหมุนของอปุ กรณใ์ น
เครื่องยนต์ เครอ่ื งมอื และเคร่ืองใช้ไฟฟา้ ต่างๆ เช่นอะไรบา้ ง

(แนวการตอบ ชน้ิ ส่วนในของเลน่ เด็ก มอเตอรท์ ใี่ ช้ในอุปกรณร์ ถยนต์)
3.2 นักเรยี นและครูร่วมกนั สรุปเนอ้ื หาจากศกึ ษาค้นคว้า จนได้ข้อสรปุ ดังนี้
เมือ่ มีกระแสไฟฟ้าผา่ นขดลวดแกลแวนอมิเตอร์ จะทาให้ขดลวดหมนุ พร้อมกบั เข็มช้เี บนไป โดยการเบนของ
เขม็ จะมากหรือน้อยขึน้ อยู่กบั กระแสไฟฟา้
มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง เปน็ การประยกุ ตใ์ ช้ความรโู้ มเมนต์ของแรงค่คู วบทก่ี ระทาต่อขดลวดในสนาม
เหลก็ เมอื่ มกี ระแสไฟฟา้ ผ่าน ทาใหส้ ามารถเปลย่ี นพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลงั งานกลได้ มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงอยา่ ง
งา่ ย ประกอบดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พันเปน็ รปู สี่เหลี่ยมติดกับแกน่ หมุนได้คลอ่ งในสนามแม่เหลก็ และ
สว่ นทท่ี าหน้าที่เปล่ยี นทิศทางของกระแสไฟฟา้ ในขดลวด คือ คอมมิวเทเตอรว์ งแหวนผา่ ซีก (split-ring
commutator) และแปรงสมั ผัส (contact brush)

ข้ันที่ 4 ข้ันขยายความรู้
4.1 ครอู ธิบายให้ความรู้เพม่ิ เตมิ เกย่ี วกับแกลแวนอมเิ ตอร์ ดงั นี้
แกลแวนอมิเตอร์ โดยทั่วไปจะมเี หล็กออ่ นรูปทรงกระบอกอยู่ตรงกลางระหวา่ งขัว้ N และขวั้ S

ของแม่เหล็กโค้ง ทาให้สนามแมเ่ หลก็ มีทศิ ทางอยใู่ นแนวรัศมีของรปู ทรงกระบอก (ดังรปู ) ระนาบของ
ขดลวดสเ่ี หล่ียมจะอยู่ในแนวขนานกบั สนามแม่เหล็กทกุ ตาแหน่งท่ีขดลวดหมุนไป

ด้วยเหตนุ ีม้ ุมทร่ี ะนาบของขดลวดทากบั สนามแม่เหลก็ จงึ เทา่ กับ 0 องศา นัน่ คือ ระนาบของ ขดลวดขนาน
กับสนามแมเ่ หล็กตลอดเวลา

จากกสมการ
ดงั นน้ั
เนอื่ งจากจานวนรอบของขดลวด N พน้ื ท่รี ะนาบของขดลวด A และสนามแม่เหล็ก B เป็น ค่าคงตวั

ดงั นั้น
เมือ่ มกี ระแสไฟฟา้ ค่าหน่งึ ผ่านขดลวดแกลแวนอมิเตอร์ ขดลวดจะหมนุ ดว้ ยโมเมนต์ของแรงคู่ควบคา่ หน่ึง
การหมุนของขดลวดเปน็ เหตุใหเ้ กดิ แรงบิดกลับในสปริงกน้ หอย ซ่งึ ตา้ นการหมุนของขดลวด
โดยพยายามบิดให้ขดลวดเบนกลบั ส่ตู าแหนง่ เดมิ จนกระทัง่ ขดลวดหยดุ นงิ่ ท่ตี าแหนง่ หนึ่ง นัน่ คอื โมเมนต์ของ

101

แรงบดิ กลับในสปริงมที ศิ ทางตรงข้ามกบั โมเมนต์ของแรงค่คู วบกระทาต่อขดลวด และมีขนาดเท่ากนั พอดีทต่ี าแหนง่

น้นั ซงึ่ จะได้

โมเมนต์ของแรงบิดกลบั ของสปรงิ = โมเมนต์ของแรงคคู่ วบกระทาตอ่ ขดลวด

ถา้ พจิ ารณาขณะขดลวดหมนุ ไปหยดุ ณ ตาแหนง่ ทท่ี ามุม กับแนวเดิม จะได้ โมเมนต์ของแรงบิดกลับ

ของสปรงิ =

เม่ือ คือ คา่ คงตวั โมเมนต์แรงบิดกลับของสปริงก้นหอย (torsion constant)

( คลา้ ยกับกรณีของสปริงในสมการ ซ่ึงอยู่ในแนวแกนตามยาวของสปริง)

นนั่ คือ

เนือ่ งจาก และ มคี า่ คงตวั

ดงั นน้ั

การทีม่ มุ ทข่ี ดลวดเบนไปจากเดิมหรือมมุ ท่ีเขม็ ชีข้ องแกลแวนอมิเตอรเ์ บนไปจากเดิม

แปรผนั ตาม ทาใหส้ ามารถกาหนดสเกลท่ีเข็มชีเ้ บน เพอ่ื ระบุค่ากระแสไฟฟา้ ได้

4.2 ครูอธิบายโจทย์ตัวอยา่ ง 15.9 ตามรายละเอยี ดในหนงั สอื เรยี น หน้า 60 อย่างละเอยี ด

4.3 ครอู ธบิ ายให้ความรเู้ พมิ่ เติมเก่ียวกบั แอมมเิ ตอร์ (ammeter) ดงั น้ี

แอมมิเตอร์ ดังรูป ก. เปน็ การดัดแปลงแกลแวนอมเิ ตอรเ์ พ่ือวดั กระแสไฟฟ้าไดส้ งู สุด

ตามท่ีต้องการ ซง่ึ มีคา่ มากกว่ากระแสไฟฟ้าสงู สดุ ของแกลแวนอมิเตอร์ (เขม็ เตม็ สเกล) ทาได้โดยนาตวั

ตา้ นทานทีเ่ รียกวา่ ชันต์ (shunt) ซึ่งมคี วามต้านทาน มาตอ่ ขนานกบั แกลแวนอมเิ ตอร์ เพอ่ื แบง่ กระแสไฟฟ้า

สูงสุด ออกเปน็ สองส่วน คือสว่ นหน่งึ ที่ผ่านแกลแวนอมิเตอร์เท่ากับ สว่ นทเี่ หลอื ท่ผี ่านซนั ต์ เท่ากับ

ดงั รปู ข.น่นั คอื = −

เน่อื งจากแกลเวนอมิเตอร์และซนั ต์ตอ่ ขนานกัน ดงั นัน้ ความต่างศักย์ระหว่างปลายของ
ซนั ตจ์ ะเทา่ กบั ความต่างศกั ย์ระหว่างข้วั ของแกลแวนอมิเตอร์

หรือ =

จะได้ =

4.4 ครอู ธิบายให้ความรเู้ พิม่ เตมิ เก่ยี วกบั โวลต์มิเตอร์ (voltmeter) ดงั น้ี
โวลต์มิเตอร์ ดังรูป ค. เป็นการดัดแปลงแกลแวนอมเิ ตอร์ เพื่อวัดความต่างศักย์สูงสุด

ตามที่ตอ้ งการ ซ่งึ มีค่ามากกว่าความต่างศักย์สงู สุดของแกลแวนอมเิ ตอร์ ทาไดโ้ ดยนาตัวต้านทาน
เรียกวา่ มัลติพลายเออร์ (multiplier) ทมี่ คี วามต้านทาน มา ต่ออนกุ รมกบั แกลแวนอมิเตอรเ์ พ่อื
แบง่ ความตา่ งศกั ยส์ งู สุดที่ตอ้ งการวัด ออกเปน็ สองส่วน

102

ส่วนหน่ึงเปน็ ความต่างศกั ย์ระหว่างปลายของมัลติพลายเออร์ อีกสว่ นหนึ่งเป็นความต่างศกั ยส์ ูงสุดของ
แกลแวนอมเิ ตอร์ ดังรูป ง. นน่ั คอื

หรอื =
จะได้ =

=

ขน้ั ที่ 5 ขั้นประเมินผล
5.1 ครตู รวจใบงาน เรือ่ ง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

5.2 นักเรยี นทาแบบฝกึ หดั 15.3 ขอ้ 3 ลงในสมุด
5.3 นกั เรยี นแตล่ ะส่งช้ินงานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอย่างงา่ ย

7. สื่อการเรยี นรู้/แหลง่ เรียนรู้
7.1 หนงั สือเรยี นรายวิชาเพม่ิ เตมิ วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส)์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เลม่ 5

(ฉบบั ปรับปรงุ พ.ศ.2560)
7.2 ใบงาน เรอ่ื ง แกลแวนอมิเตอร์ และมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

7.3 ใบความรู้ เรอื่ ง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
7.4 ใบกิจกรรม เรือ่ ง มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอยา่ งงา่ ย
7.5 อนิ เทอร์เน็ต

7.6 ห้องสมุด

103

8. การวัดและประเมนิ ผล

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ วิธีการวดั เครือ่ งมอื เกณฑก์ ารประเมิน

ดา้ นความรู้ (K) 1) แบบประเมนิ การ 1) นกั เรยี นสามารถ
ทากิจกรรม ตอบคาถามไดร้ ะดบั
1) นกั เรยี นอธิบายหลักการทางานของ 1) ตรวจใบงาน เรือ่ ง 2) ใบงาน เรอ่ื ง ดี ผา่ นเกณฑ์
แกลแวนอมเิ ตอร์
แกลแวนอมเิ ตอร์ มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงได้ แกลแวนอมเิ ตอร์ และ และมอเตอรไ์ ฟฟา้ 1) นักเรียนสามารถ
กระแสตรง ทาแบบฝึกหดั ได้
มอเตอรไ์ ฟฟา้ ระดบั ดี ผ่านเกณฑ์
1) แบบประเมนิ การ 2) นักเรียนสรา้ ง
กระแสตรง ทากจิ กรรม มอเตอรไ์ ฟฟ้า
2) แบบฝึกหดั 15.3 กระแสตรงอย่างงา่ ย
ดา้ นกระบวนการ (P) 1) ตรวจสมดุ นักเรียน ขอ้ 3 ได้ระดับดี ผา่ นเกณฑ์

1) นกั เรยี นสามารถคานวณปรมิ าณท่ี ในการทาแบบฝึกหัด 1) นักเรียนทาภาระ
เกี่ยวขอ้ งได้ 15.3 ข้อ 3 งานท่ไี ดร้ บั มอบหมาย
2) นักเรียนสามารถทากิจกรรม เร่อื ง ได้ระดบั ดี ผ่านเกณฑ์
มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอย่างงา่ ยได้ 2) ตรวจชน้ิ งาน
มอเตอรไ์ ฟฟ้า
กระแสตรงอยา่ งงา่ ย

ดา้ นคณุ ลักษณะ (A) 1) ตรวจใบงาน เรือ่ ง 1) แบบประเมินการ
1) ใฝเ่ รยี นรู้และม่งุ ม่นั ในการทางาน

แกลแวนอมเิ ตอร์ และ ทากจิ กรรม

มอเตอร์ไฟฟ้า 2) ใบงาน เรอ่ื ง

กระแสตรง แกลแวนอมิเตอร์

2) ตรวจสมดุ นักเรยี นใน และมอเตอร์ไฟฟา้

การทาแบบฝึกหดั 15.3 กระแสตรง

ข้อ 3 3) แบบฝึกหดั 15.3

3) ตรวจช้ินงาน ข้อ 3

มอเตอร์ไฟฟ้า

กระแสตรงอย่างง่าย

104

9. เกณฑ์การประเมนิ ผลงานนกั เรยี น

เกณฑ์การประเมนิ แบบ Rubrics ของการทากิจกรรม เรือ่ ง แกลแวนอมิเตอร์ และมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

ประเด็นการ ค่าน้าหนกั แนวทางการใหค้ ะแนน
ประเมนิ คะแนน

ด้านความรู้ 3 สามารถตอบคาถามไดถ้ กู ต้องครบถ้วน จานวน 8-10 ข้อ

(K) 2 สามารถตอบคาถามไดถ้ ูกต้องครบถว้ น จานวน 5-7 ข้อ

1 สามารถตอบคาถามไดถ้ กู ต้องครบถ้วน จานวน 1-4 ข้อ หรือไม่มีข้อใดถกู ต้อง

ด้าน 3 ทาแบบฝึกหัด 15.3 ข้อ 3 ก. และ ข. ไดถ้ กู ต้องครบถ้วน

กระบวนการ 2 ทาแบบฝกึ หดั 15.3 ขอ้ 3 ก. หรอื ข. ได้ถูกตอ้ งครบถ้วน
(P) 1 ทาแบบฝึกหดั 15.3 ข้อ 3 ไม่ถูกต้อง

3 สร้างมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงอย่างง่ายได้ถกู ต้องตามข้นั ตอนและทดลองใชง้ านได้จรงิ

2 สรา้ งมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอยา่ งงา่ ยได้ถูกต้องตามขนั้ ตอน แต่ทดลองใชง้ านไม่ได้

1 สร้างมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอยา่ งงา่ ยไม่ถูกต้อง และทดลองใชง้ านไมไ่ ด้

ด้าน 3 ทาภาระงานทีไ่ ดร้ บั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาท่ีกาหนด และเรียบรอ้ ยถกู ตอ้ งครบถ้วน

คุณลักษณะ 2 ทาภาระงานทไ่ี ดร้ ับมอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาที่กาหนด แตง่ านยงั ผิดพลาดบางส่วน
(A) 1 ทาภาระงานทไ่ี ดร้ ับมอบหมายเสร็จ แต่ล่าช้า และเกดิ ข้อผิดพลาดบางสว่ น

ระดับคะแนน 3 หมายถึง ระดับดีมาก
คะแนน
2 หมายถงึ ระดบั ดี
คะแนน 1 หมายถึง ระดับพอใช้
คะแนน

หมายเหตุ หาค่าเฉลี่ยของคะแนนด้านกระบวนการ (P) ซึ่งคะแนนเตม็ เท่ากบั 3

105

การประเมินการทากิจกรรม เรื่อง แกลแวนอมิเตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

จุดประสงค์การเรยี นรู้

ท่ี ชื่อ - นามสกลุ ดา้ นความรู้ ด้าน ดา้ น รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คุณลักษณะ คะแนน คณุ ภาพ

(P) (A)

3 3 39

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

106

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

ท่ี ชอ่ื - นามสกุล ดา้ นความรู้ ดา้ น ด้าน รวม ระดับ
(K) กระบวนการ คณุ ลกั ษณะ คะแนน คณุ ภาพ

(P) (A)

3 3 39

32 9 หมายถงึ ระดับดีมาก
33
34 7-8 หมายถงึ ระดับดี
35 5-6 หมายถงึ ระดบั ปานกลาง
36 3-4 หมายถงึ ระดบั ปรบั ปรงุ
37
38
39
40

ระดับคณุ ภาพ
คะแนน
คะแนน
คะแนน
คะแนน

107

บนั ทึกหลังการสอน

หน่วยการเรียนรู้ที่ 15 เรื่อง แม่เหลก็ และไฟฟ้า ใ
แผนการสอนท่ี 8 เรื่อง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง .

ใ เดือน พ.ศ. ใ

วนั ที่

ผลการจัดการเรยี นรู้
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ปญั หา / อปุ สรรค
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ข้อเสนอแนะ/แนวทางแก้ปญั หา
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………...

ลงชื่อ............................................ครผู สู้ อน ลงช่ือ.............................................หวั หน้ากลมุ่ สาระ
(นางสาวนลิ นกิ า แก้วปญั ญา) (นางนพรตั น์ ครุฑเกดิ )

108

ชื่อ ชน้ั เลขท่ี ‘

ใบงาน เรอ่ื ง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง

คาช้แี จง จงตอบคาถามต่อไปนี้ให้ถกู ตอ้ งครบถว้ น
1) “แกลแวนอมิเตอร์ (galvanometer) เป็นเคร่อื งวดั ทางไฟฟา้ ประกอบดว้ ยขดลวดทองแดงเคลอื บฉนวน

ซง่ึ พนั หลายรอบบนกรอบรปู ส่เี หลยี่ มทตี่ ิดเข็มช้แี ละแกนหมนุ ได้คลอ่ ง” อยากทราบวา่ ขอ้ ความดังกล่าวทาให้
ขดลวดเคล่อื นทอี่ ย่างไร
ตอบ ทาใหข้ ดลวดหมนุ รอบทรงกระบอกเหลก็ อ่อนทีต่ รงึ อยกู่ ับท่ี โดยปลายของแกนหมนุ ติดกับสปริงก้นหอย อ
ทาใหข้ ดลวดหมนุ รอบทรงกระบอกเหลก็ ออ่ นท่ีตรึงอยกู่ ับที่ โดยปล ายของแกนหมุนติดกับสปริงกน้ หอย อ

ภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ ใชต้ อบคาถามขอ้ 2 - 5

1 6
5
2
3 4

2) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 2 คอื อะไร อ
ตอบ แม่เหลก็ ถาวร

3) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 3 คอื อะไร อ
ตอบ ทรงกระบอกเหล็กออ่ น

4) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 4 คอื อะไร อ
ตอบ สปรงิ กน้ หอย

5) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 5 คอื อะไร อ
ตอบ ขดลวดทองแดงเคลอื บฉนวน

6) ทรงกระบอกเหลก็ อ่อนทาใหแ้ รงแมเ่ หลก็ ที่ทาให้เกดิ โมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทาต่อขดลวดตง้ั ฉากกับอะไร
ตอบ ทาให้แรงแมเ่ หลก็ ท่ีทาใหเ้ กดิ โมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทาตอ่ ขดลวดตง้ั ฉากกับระนาบขดลวดตลอดเวลา

ทาให้ขดลวดหมนุ รอบทรงกระบอกเหลก็ ออ่ นที่ตรึงอยูก่ บั ท่ี โดยปล ายของแกนหมนุ ตดิ กบั สปริงก้นหอย อ

7) โมเมนต์ของแรงคู่ควบจากระแสไฟฟา้ ท่ีกระทาต่อขดลวดขน้ึ อยู่กับอะไร

ตอบ กระแสไฟฟา้ ทผี่ ่านขดลวดเทา่ นนั้ อ

และส่วนท่ที าหน้าท่ีเปล่ยี นทศิ ทางของกระแสไฟ ฟ้าในขดลวด คือ คอมมิวเทเตอร์วงแหวนผา่ ซกี (split-ring

109

8) มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง เปน็ การประยกุ ตใ์ ชค้ วามรู้โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบท่กี ระทาตอ่ ขดลวดในสนามเหลก็

เมือ่ มกี ระแสไฟฟา้ ผ่าน ทาให้สามารถเปลย่ี นพลงั งานไฟฟา้ เป็นพลงั งานอะไร

ตอบ ทาให้สามารถเปลย่ี นพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลงั งานกลได้ อ

9) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอย่างงา่ ย ประกอบดว้ ยอะไรบา้ ง และส่วนที่ทาหนา้ ท่เี ปลยี่ นทศิ ทางของกระแสไฟฟา้

คอื อะไร

ตอบ ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พั นเป็นรปู สเี่ หล่ียมติดกบั แกน่ หมนุ ไดค้ ลอ่ งในสนามแมเ่ หล็ก

และส่วนทีท่ าหน้าที่เปลี่ยนทศิ ทางของกระแสไฟ ฟา้ ในขดลวด คือ คอมมวิ เทเตอร์วงแหวนผา่ ซีก (split-ring

commutator) และแปรงสมั ผสั (contact br ush) อ

10) มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงถูกนาไปใช้ทาให้เกิดการเคลื่อนทห่ี รอื การหมนุ ของอุปกรณใ์ นเครื่องยนต์ เครอื่ งมือ

และเคร่อื งใช้ไฟฟ้าตา่ งๆ เชน่ อะไรบ้าง

ตอบ ชน้ิ ส่วนในของเลน่ เด็ก มอเตอรท์ ่ีใชใ้ นอุปกรณ์รถยนต์ พดั ลมอตุ สาหกรรม อ

และสว่ นท่ที าหนา้ ท่ีเปลี่ยนทศิ ทางของกระแสไฟ ฟ้าในขดลวด คือ คอมมวิ เทเตอร์วงแหวนผ่าซีก (split-ring

110

ช่อื ช้นั เลขท่ี ‘

เฉลยใบงาน เร่อื ง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

คาชี้แจง จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ใี ห้ถกู ตอ้ งครบถว้ น
1) “แกลแวนอมเิ ตอร์ (galvanometer) เป็นเครอ่ื งวัดทางไฟฟ้า ประกอบดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน

ซ่งึ พันหลายรอบบนกรอบรปู สี่เหล่ียมท่ีตดิ เข็มชแ้ี ละแกนหมนุ ได้คล่อง” อยากทราบวา่ ข้อความดังกล่าวทาให้
ขดลวดเคล่อื นท่ีอย่างไร
ตอบ ทาใหข้ ดลวดหมนุ รอบทรงกระบอกเหลก็ อ่อนท่ตี รงึ อย่กู ับท่ี โดยปลายของแกนหมนุ ตดิ กับสปริงกน้ หอย อ
ทาใหข้ ดลวดหมุนรอบทรงกระบอกเหล็กออ่ นที่ตรึงอยู่กับท่ี โดยปล ายของแกนหมนุ ติดกับสปริงกน้ หอย อ

ภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ ใชต้ อบคาถามข้อ 2 - 5

1 6
5
2
3 4

2) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 2 คอื อะไร อ
ตอบ แม่เหลก็ ถาวร

3) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 3 คอื อะไร อ
ตอบ ทรงกระบอกเหลก็ ออ่ น

4) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 4 คอื อะไร อ
ตอบ สปรงิ กน้ หอย

5) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 5 คืออะไร อ
ตอบ ขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน

6) ทรงกระบอกเหล็กอ่อนทาให้แรงแมเ่ หล็กท่ที าให้เกดิ โมเมนต์ของแรงคคู่ วบกระทาต่อขดลวดต้ังฉากกับอะไร
ตอบ ทาใหแ้ รงแมเ่ หลก็ ทท่ี าให้เกิดโมเมนตข์ องแรงคคู่ วบกระทาต่อขดลวดตง้ั ฉากกับระนาบขดลวดตลอดเวลา
ทาให้ขดลวดหมุนรอบทรงกระบอกเหลก็ อ่อนทต่ี รึงอยกู่ บั ที่ โดยปล ายของแกนหมุนติดกบั สปริงก้นหอย อ

7) โมเมนต์ของแรงคู่ควบจากระแสไฟฟา้ ทก่ี ระทาตอ่ ขดลวดข้ึนอยู่กบั อะไร อ
ตอบ กระแสไฟฟา้ ท่ผี ่านขดลวดเท่านั้น

111

8) มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง เป็นการประยุกต์ใชค้ วามรโู้ มเมนตข์ องแรงคคู่ วบทกี่ ระทาต่อขดลวดในสนามเหลก็

เม่ือมกี ระแสไฟฟา้ ผา่ น ทาให้สามารถเปลยี่ นพลังงานไฟฟ้าเปน็ พลังงานอะไร

ตอบ ทาให้สามารถเปล่ียนพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้ อ

9) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอย่างงา่ ย ประกอบดว้ ยอะไรบา้ ง และส่วนที่ทาหน้าทเี่ ปลย่ี นทิศทางของกระแสไฟฟ้า

คอื อะไร

ตอบ ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลอื บฉนวน พนั เปน็ รปู สเ่ี หลี่ยมตดิ กบั แกน่ หมุนไดค้ ล่องในสนามแมเ่ หลก็

และส่วนท่ีทาหนา้ ทีเ่ ปล่ยี นทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ ในขดลวด คือ คอมมวิ เทเตอร์วงแหวนผ่าซีก (split-ring

commutator) และแปรงสัมผสั (contact brush) อ

10) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงถกู นาไปใชท้ าให้เกิดการเคลือ่ นทหี่ รือการหมนุ ของอุปกรณ์ในเครอื่ งยนต์ เคร่อื งมอื

และเคร่อื งใชไ้ ฟฟ้าต่างๆ เชน่ อะไรบา้ ง

ตอบ ชน้ิ ส่วนในของเล่นเด็ก มอเตอรท์ ่ีใชใ้ นอุปกรณ์รถยนต์ พดั ลมอตุ สาหกรรม อ

112

ใบกิจกรรม เรือ่ ง มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงอย่างง่าย

1. รายชื่อสมาชิกที่ …………………………………………………….. ชนั้ …………………………………

ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................
ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท่ี...................
ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................
ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................
2. จดุ ประสงค์ของกิจกรรม
อธบิ ายหลกั การทางานของมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง

3. วสั ดุ-อปุ กรณ์ 0.3 มิลลเิ มตร 1 เสน้
1 เมตร
1) ลวดทองแดงขนาดเสน้ ผ่านศูนยก์ ลางประมาณ 1 อัน
หรอื ลวดเบอร์ 28 ยาวประมาณ 2 เส้น
1 ชุด
2) แทง่ แม่เหลก็ ขวั้ ข้าง
3) เสาลวดสายไฟฟา้ ทองแดงปลายมหี ่วง
4) แบตเตอรขี่ นาด 1.5 โวลต์ 1 กอ้ น พรอ้ มกระบะ

4. วธิ ที ากจิ กรรม
1) สรา้ งขดลวดของมอเตอร์ โดยนาลวดทองแดงพนั เปน็ วงกลม ให้มเี สน้ ผ่านศูนยก์ ลางประมาณ 3 เซนตเิ มตร
และเหลือปลายทงั้ สองด้านใหเ้ ป็นแกนหมนุ (ดงั รปู )

2) สรา้ งฐานรองรบั โดยตดิ แท่งแม่เหลก็ เข้ากบั แบตเตอรี่ทต่ี ิดกับเสาลวดทองแดง (ดังรปู )

113

3) นาขดลวดในข้อ 1)วางบนฐานรองรับเพ่ือหาตาแหน่งท่แี กนขดลวดสัมผสั กับห่วงเสาทองแดง (ดงั รปู )

4) ขดู ฉนวนหมุ้ ลวดทองแดงบรเิ วณท่ีสัมผัสกบั เข็มขัดรดั สายไฟท้ังสองปลาย (ดังรูป) โดยขดู คร่ึงซกี ด้านเดียวกนั
ทงั้ สองขา้ งปลาย

5) นาขดลวดในข้อ 4)วางบนฐานรองรับ หากขดลวดไม่หมนุ ใหส้ งั เกตบรเิ วณทขี่ ดู ฉนวนออกวา่ สมั ผัสกับเขม็ ขัด
รัดสายไฟหรอื ไม่

114

ใบความรู้ เร่ือง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง

 แกลแวนอมเิ ตอร์ (galvanometer)
แกลแวนอมิเตอร์เป็นเคร่ืองวัดทางไฟฟ้า ดังรูป 15.42 ก. ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พัน

หลายรอบบนกรอบรูปส่ีเหลย่ี มทีต่ ิดเขม็ ช้ีและแกนหมนุ ได้คล่องทาให้ขดลวดหมุนรอบทรงกระบอกเหล็กอ่อนที่ตรึง
อยกู่ บั ท่ี โดยปลายของแกนหมุนติดกับสปริงก้นหอย ดังรูป 15.42 ข.

รปู 15.42 แกลแวนอมเิ ตอรแ์ ละส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์
ทรงกระบอกเหล็กอ่อนทาใหแ้ รงแม่เหล็ก (ที่ทาให้เกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทาต่อขดลวด) ต้ังฉากกับ
ระนาบขดลวดตลอดเวลา จงึ ทาใหโ้ มเมนต์ของแรงคู่ควบจากระแสไฟฟา้ ทีก่ ระทาต่อขดลวดข้ึนอยู่กับกระแสไฟฟ้าที่
ผ่านขดลวดเทา่ น้ัน เม่อื ให้กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดจะหมุนพร้อมกับเข็มช้ีเบนไป และแกนหมุนทาให้สปริงก้นหอย
บิดตวั จนกระทั่งโมเมนต์ของแรงบิดกลับของสปรงิ ก้นหอยเท่ากบั โมเมนตข์ องแรงคู่ควบท่ีกระทาต่อขดลวด ขดลวด
และเข็มชี้จะหยดุ นิ่ง มุมที่เข็มชี้เบนไปจงึ ขน้ึ กับกระแสไฟฟา้ ท่ีผ่านขดลวด โดยท่ัวไปแกลแวนอมิเตอร์มีวัตถุประสงค์
ให้มีความไวตอ่ กระแสไฟฟา้ จึงใชเ้ สน้ ลวดท่มี ีขนาดเล็กมาก เพ่อื ให้ขดลวดมีน้าหนักน้อย และสปริงก้นหอยที่มีค่าคง
ตัวสปรงิ นอ้ ย ๆ เมอ่ื กระแสไฟฟ้าผ่านเพยี งเล็กนอ้ ย กส็ ามารถทาให้เขม็ ช้ีเบนได้
 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นการประยุกต์ใช้ความรู้โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่กระทาต่อขดลวดในสนาม
เหล็กเมอื่ มกี ระแสไฟฟ้าผา่ น ทาให้สามารถเปล่ียนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอย่าง
งา่ ย ประกอบดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พันเป็นรูปส่ีเหลี่ยมติดกับแก่นหมุนได้คล่องในสนามแม่เหล็ก และ
ส่วนที่ทาหน้าที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าในขดลวด คือ คอมมิวเทเตอร์วงแหวนผ่าซีก (split-ring
commutator) และแปรงสัมผสั (contact brush) ดังรูป 15.43

รูป 15.43 สว่ นประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

115

เม่อื กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนาในทศิ ทาง d -> c -> b -> a จะเกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบหมุนขดลวด
รอบแกนหมุนตามเข็มนาฬิกา ดังรูป 15.44 ก. เม่ือขดลวดหมุนไปจนระนาบของขดลวดต้ังฉากกับสนามแม่เหล็ก
ดังรูป 15.44 ข. โมเมนต์ของแรงคู่ควบมีค่าเป็นศูนย์ แต่เน่ืองจากความเฉื่อยจึงทาให้ขดลวดหมุนต่อไป โดยแปรง
สัมผัส P และ Q จะเปล่ียนจากสัมผัสคอมมิวเทเตอร์ x และ y ไปสัมผัสกับคอมมิวเทเตอร์ y และ x ทาให้
กระแสไฟฟ้าในขดลวดมีทิศทาง a -> b -> c -> d โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่เกิดขึ้นในขณะน้ี จะทาให้ขดลวดหมุน
ในทางเดมิ ตอ่ ไป ดังรปู 15.44 ค.

รูป 15.44 แรงกระทาต่อขดลวดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
จะเหน็ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแตรงนมี้ ีขดลวดเพยี งระนาบเดียว จงึ ใชค้ อมมิวเทเตอร์ 1 คู่ ถ้าพิจารณาในขณะท่ี
ระนาบของ ขดลวดต้ังฉากกับสนามแม่เหล็ก โมเมนต์ของแรงคู่ควบจะมีค่าเป็นศูนย์ (ตามสมการ

เพราะ 90 = 0) แต่ขดลวดจะหมุนต่อไปได้อีกเน่ืองจากความเฉื่อย ดังนั้นตาแหน่งท่ี
ระนาบของขดลวดตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กจึงเป็นตาแหน่งที่มอเตอร์ไม่มีโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทา เพ่ือให้
โมเมนต์ของแรงคู่ควบทก่ี ระทาต่อขดลวดตลอดเวลา จึงต้องเพมิ่ ขดลวดในระนาบอ่ืนอีก โดยอาจใช้ตั้งแต่ 3 ระนาบ
ข้นึ ไป ดงั รปู 15.45

รูป 15.45 ตวั อยา่ งมอเตอร์กระแสตรงแบบ 3 ระนาบ
มอเตอร์ ไ ฟ ฟ้ ากร ะ แสตร ง ถูกน าไ ปใช้ทาให้เกิดก าร เคล่ือน ที่หรื อการ หมุน ของ อุปกร ณ์ใน เคร่ื อง ยน ต์
เครือ่ งมอื และเครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้าต่างๆ เช่น ชน้ิ สว่ นในของเล่นเด็ก มอเตอรท์ ่ใี ชใ้ นอปุ กรณ์รถยนต์

116

แผนการจดั การเรียนรูท้ ่ี 9

เรือ่ ง กฎการเหนยี่ วนาของฟาราเดย์

รายวชิ า ฟิสิกส์5 รหสั วชิ า ว32205 เวลา 2 ชว่ั โมง

หน่วยการเรียนร้ทู ่ี 15 ชื่อหนว่ ยการเรียนรู้ แม่เหลก็ และไฟฟ้า รวม 28 ชว่ั โมง

กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 6 ภาคเรยี นที่ 1

1. สาระฟสิ ิกส์
3. เข้าใจแรงไฟฟา้ และกฎของคลู อมบ์ สนามไฟฟ้า ศกั ย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟา้ กระแสไฟฟ้า และกฎของโอห์ม

วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลงั งาน ไฟฟ้าและกาลังไฟฟา้ การเปล่ียนพลังงานทดแทนเป็นพลงั งานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก
แรงแม่เหล็กท่ีกระทากับประจุไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การเหน่ียวนาแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้า
กระแสสลบั คล่นื แม่เหล็กไฟฟ้าและการสือ่ สาร รวมทั้งนาความรูไ้ ปใชป้ ระโยชน์

2. ผลการเรยี นรู้

4. สงั เกตและอธิบายการเกดิ อเี อม็ เอฟเหนย่ี วนา กฎการเหนี่ยวนาของฟาราเดย์ และคานวณปริมาณตา่ ง ๆ ท่ี
เกีย่ วข้อง รวมทั้งนาความรเู้ รอื่ งอเี อ็มเอฟเหนยี่ วนาไปอธิบายการทางานของเครอื่ งใชไ้ ฟฟา้

3. จุดประสงค์การเรียนรู้
3.1 ดา้ นความรู้ (K)

1) นกั เรียนอธบิ ายการเกิดอีเอ็มเอฟเหนย่ี วนาโดยใช้กฎของฟาราเดย์ได้
2) นกั เรียนอธบิ ายทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ เหน่ียวนาโดยใช้กฎของเลนซ์ได้
3.2 ด้านกระบวนการ (P)

1) นักเรียนทดลองและสังเกตการเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนาโดยใชก้ ฎของฟาราเดย์ได้
2) นักเรียนหาทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ เหน่ียวนาโดยใชก้ ฎของเลนซไ์ ด้

3.3 ด้านคณุ ลักษณะ (A)
1) ใฝ่เรยี นรู้และมงุ่ มัน่ ในการทางาน

4. สาระสาคัญ

เมือ่ มีฟลกั ซแ์ มเ่ หล็กเปลย่ี นแปลง ตัดขดลวดตัวนาจะเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนา ในขดลวดตัวนา

นั้น เทา่ กับอตั ราการเปลี่ยนแปลงของฟลกั ซแ์ ม่เหลก็ ที่ผา่ นขดลวดตัวนาน้นั เม่ือเทียบกับเวลา อธิบายได้โดยกฎการ

เหน่ียวนาของฟาราเดย์ เขียนแทนด้วยสมการ เคร่ืองหมายลบ หมายถึง อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนาใน

ขดลวดจะทาให้เกิดกระแสเหน่ียวนาในทิศทางท่ีจะทาให้เกิดสนามแม่เหล็กใหม่ ข้ึนมาต้านการเปล่ียนแปลงของ
ฟลกั ซ์แม่เหลก็ ทีม่ าเหนย่ี วนาและตัดผา่ นขดลวดน้ันตามกฎของเลนส์

5. สาระการเรยี นรู้
5.1 ความรู้
กระแสไฟฟ้าเหนย่ี วนาและอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนา

เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์เปล่ียนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้หลักการเกี่ยวกับ
การเหนี่ยวนาแม่เหล็กไฟฟ้า ซ่ึงถูกค้นพบโดย ไมเคิล ฟาราเดย์ (Michael Faraday) การเหน่ียวนา

แมเ่ หล็กไฟฟ้าและการนาความรูเ้ กี่ยวกบั อีเอม็ เอฟเหนย่ี วนาประยุกตใ์ ช้

117

กฎการเหนี่ยวนาของฟาราเดย์
การเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนาในขดลวดตัวนา ขณะแท่งแม่เหล็กอยู่นิ่งในขดลวด เข็มแกลแวนอ
มเิ ตอร์อยนู่ งิ่ และชี้ตาแหน่งศนู ย์ดลอดเวลา แต่เม่ือเคลือ่ นท่ีปลายขวั้ แมห่ ล็กออกจากขดลวด เข็มแกลแวนอ
มิเตอร์เบนไปทางหน่ึง และเมื่อเคลื่อนท่ีปลายขั้วแม่หล็กเข้าขดลวด เข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนไปในทิศ
ทางตรงข้าม แล้วเมือ่ เคลอื่ นปลายขว้ั แม่เหล็กใหเ้ รว็ ขึน้ เข็มแกลแวนอมิเตอร์จะเบนเช่นเดิมแต่เบนห่างจาก
ตาแหน่งศูนย์มากขึ้น
ขณะแท่งแม่เหล็กอยู่นิ่ง เข็มแกลแวนอมิเตอร์อยู่ท่ีตาแหน่งศูนย์แสดงว่าไม่มีกระแไฟฟ้าจาก
ขดลวดผ่านแกลแวนอมิเตอร์ แต่เมื่อเคลื่อนปลายข้วั แมเ่ หล็กออกแล้วเข้า เข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนไปจาก
ตาแหน่งศนู ย์แสดงว่ามีกระแสไฟฟา้ จากขดลวดผ่านแกลแวนอมิเตอร์ และการท่ีเข็มแกลแวนอมิเตอร์เบน
ในทิศตรงขา้ มกันเม่อื เคลื่อนแท่งแม่เหลก็ ออกและเขา้ แสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่กิดขึ้นมีทิศตรงข้ามด้วย และ
เมอ่ื เคลอื่ นปลายขัว้ แมเ่ หลก็ เร็วขึ้นเข็มแกลแวนอเตอร์เบนมากข้ึนแสดงว่ามีกระแสไฟฟา้ จากขดลวดมากขนึ้
จากการเคลื่อนท่ีปลายขั้วแม่เหล็กข้างต้นเป็นการทาให้ฟลักซ์แม่หล็กท่ีผ่านพ้ืนท่ีหน้าตัดขดลวด
เปล่ียนแปลงจึงทาให้เกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวด เรียกกระแสไฟฟ้าท่ีเกิดจากวิธีนี้ว่า กระแสไฟฟ้า
เหนีย่ วนา (induced electric current) และเรยี กการทาให้เกิดกระแสไฟฟ้าในตวั นาดว้ ยสนามแม่เหล็ก
ว่า การเหนีย่ วนาแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic induction)
การเหนี่ยวนาแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนา ทาได้โดยการเคล่ือนแท่งแม่เหล็ก
หรือขดลวดอย่างใดอย่างหน่ึง หรือทั้งสองอย่างก็ได้ เพื่อทาให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านพื้นท่ีหน้าตัดขดลวด
เปล่ยี นแปลง โดยฟาราเดย์ได้ทาการทดลอง และเสนอกฎการเหนี่ยวนาของฟาราเดย์ (Faraday's law
of induction) สรุปได้ว่าเมื่อมี ฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดขดลวดตัวนามีการเปล่ียนแปลงทาให้เกิด อีเอ็มเอฟ
เหน่ยี วนา (induced electromotive force) ในขดลวดตัวนานนั้ มีคา่ ขน้ึ กับอัตราการเปล่ียนแปลงของ
ฟลักซ์แมเ่ หล็กท่ีตัดขดลวดตัวนาส่วนทิศทางของกระแสเหนยี่ วนาเป็นไปตามกฎของเลนซ์ (Lenz's law)
เมอื่ นาฎการเน่ียวนาของฟาราเดย์และกฎของลนซ์ มาเขียนสมการอีเอ็มเอฟเหนยี่ วนาได้ดังน้ี

โดย เป็นอีเอ็มเอฟหน่ียวนา

เป็นอตั ราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แมเ่ หล็กที่ตัดขดลวดตัวนาเทียบกับเวลา

เครื่องหมายลบในสมการเป็นไปตามกฎของลนซ์ มีความหมายว่า อีเอ็มเอฟเหน่ียวนาที่เกิดขึ้น
มีทิศทางต้านการเปล่ียนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กท่ีมาเหน่ียวนา และจากกิจกรรม 15.3 กระแสไฟฟ้า
เหน่ยี วนา สามารถใชก้ ฎการเหนี่ยวนาของฟาราเดยแ์ ละกฎของเลนซ์มาอธบิ ายการเกิดกระแสเหนี่ยวนาใน
ขดลวดตวั นาได้ดังน้ี

เม่ือเคล่ือนที่ปลายข้ัวแม่เหล็กออกจากขดลวดตัวนา เช่น เคลื่อนท่ีปลายข้ัวเหนือ (N) ออกจาก
ขดลวดตวั นา โดยขั้วเหนือเริม่ เคลอื่ นที่จากใกล้ขดลวด ดังรูป 15.46 ก. จนข้ัวเหนือกาลังเคลื่อนที่ไกลจาก
ขดลวด ดังรูป 15.46 ข. ทาให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดตัวนามีปริมาณลดลง เกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนา
ตามกฎของฟาราเดย์ และเกิดกระแสไฟฟา้ เหนยี่ วนา ( ) ในขดลวดในทิศทางที่ทาให้เกิดฟลักซ์แม่หล็ก
ใหม่ต้านการเปล่ยี นแปลงฟลักซแ์ มเ่ หล็กเดิมตามกฎของเลนซ์ (โดยสนามแม่เหล็กของฟลักซ์แม่หล็กใหม่ชี้
ไปในทศิ ทางเดยี วกับทิศทางสนามแม่เหลก็ ของฟลักซ์แมเ่ หลก็ เดมิ ตามท่ีแสดงในรปู 15.46 ข.)

118

รปู 15.46 การเกดิ อีเอ็มเอฟเหนย่ี วนาและกระแสเหนย่ี วนาในขดลวดเม่อื ฟลักซ์แมเ่ หลก็ ลดลง
ในทางตรงกันขา้ ม ถ้าเคลอื่ นทีป่ ลายขวั้ เหนอื ของแทง่ แม่เหล็กเขา้ หาขดลวดตวั นา โดยข้ัวเหนือเร่ิม

เคล่ือนที่จากไกลขดลวด ดังรูป 15.47 ก. จนขั้วเหนือกาลังเคลื่อนที่อยู่ใกล้ขดลวด ดังรูป 15.47 ข. ทาให้
ฟลกั ซ์แม่เหล็กทผ่ี า่ นขดลวดตัวนามีปริมาณเพิ่มขึ้น เกิดอีเอ็มเอฟเหน่ียวนาตามกฎของฟาราเดย์ และเกิด
กระแสไฟฟ้าเหน่ยี วนาในขดลวดในทิศทาใหก้ ดิ ฟลักซแ์ ม่เหล็กใหม่ต้านการเปล่ียนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กเดิม
ตามกฎของเลนซ์ (โดยสนามแม่เหล็กของฟลักซ์แม่เหล็กใหม่ช้ีไปในทิศทางตรงข้ามกับทิศทาง
สนามแม่เหล็กของฟลักซแ์ มห่ ลก็ เดิม ตามท่แี สดงในรปู 15.47 ข.)

รปู 15.47 การเกดิ อเี อม็ เอฟเหนีย่ วนาและกระแสเหนี่ยวนาในขดลวดเม่ือฟลักซ์แม่หลก็ เพ่มิ ข้นึ
5.2 กระบวนการ

1) ความสามารถในการส่อื สาร (อ่าน ฟัง พดู เขียน)
2) ความสามารถในการคิด (สังเกต วเิ คราะห์ จดั กลุม่ สรปุ )
3) ความสามารถในการแก้ปัญหา (แสวงหาความรู้)
4) ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ติ (ความรับผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศ (ใช้การสืบคน้ ผ่านคอมพิวเตอร)์
5.3 คณุ ลกั ษณะและค่านยิ ม
ใฝ่เรยี นรู้และม่งุ มัน่ ในการทางาน
6. กิจกรรมการเรยี นรู้
ขั้นท่ี 1 ขั้นสร้างความสนใจ
1.1 ครทู บทวนความรู้เดมิ เกี่ยวกบั ฟลกั ซ์แม่เหล็ก โดยบริเวณใกล้ข้ัวแมเ่ หลก็ มฟี ลักซ์แม่เหล็ก
หนาแนน่ กว่าบรเิ วณทไ่ี กลออกไป และการใชง้ านของแกลแวนอมิเตอร์
1.2 ครูตัง้ คาถามเพอื่ นาเข้าสู่การทากจิ กรรม เร่อื ง กระแสไฟฟ้าเหนยี่ วนา ดงั นี้

1) กระแสไฟฟา้ ในลวดตวั นาทาให้เกิดสนามแมเ่ หลก็ รอบลวดตวั นา ในทางกลับกัน
สนามแมเ่ หล็กทาให้เกดิ กระแสไฟฟ้าในลวดตัวนาได้หรอื ไม่ อยา่ งไร

(เปดิ โอกาสใหน้ ักเรียนแสดงความคดิ เหน็ อยา่ งอิสระ โดยไมค่ าดหวงั คาตอบ)
ขั้นท่ี 2 ขนั้ สารวจและคน้ หา

2.1 นกั เรยี นแบง่ กลุม่ ๆ ละ 5-6 คน โดยคละเพศ คละความสามารถ

119

2.2 นกั เรียนแตล่ ะกลมุ่ ศกึ ษาใบกิจกรรม เรอ่ื ง กระแสไฟฟ้าเหน่ยี วนา
2.3 ครูแจ้งจดุ ประสงค์การเรียนรู้ อปุ กรณ์ และขั้นตอนการทากิจกรรมอย่างละเอียด
2.4 นักเรยี นรับอุปกรณ์ พร้อมตดิ ต้ังอุปกรณ์
2.5 นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ทากิจกรรม สังเกตและบันทกึ ผลการทากิจกรรม ลงในใบกจิ กรรมที่ครแู จกให้

ขั้นท่ี 3 ข้นั อธิบายและลงข้อสรุป
3.1 นกั เรียนแตล่ ะกลมุ่ สง่ ตวั แทนออกมานาเสนอผลการทากจิ กรรมหนา้ ช้ันเรียน
3.2 ครูนานักเรียนอภิปรายเพื่อนาไปสูก่ ารสรปุ โดยใช้คาถามต่อไปน้ี
1) นกั เรียนแต่ละกลมุ่ ไดผ้ ลการสบื คน้ และผลการทดลองเหมือนกันหรือตา่ งกนั อย่างไร

เพราะเหตใุ ด
2) ขณะแท่งแม่เหลก็ อยูน่ ิ่งในขดลวดเคลอื บฉนวน เข็มแกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนจากเดิม

หรือไม่ (แนวการตอบ ไมเ่ บนจากเดมิ )
3) ขณะเคลื่อนทป่ี ลายขว้ั แม่เหลก็ ออกแลว้ เข้าขดลวด เขม็ แกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนอย่างไร

(แนวการตอบ ขณะเคลือ่ นท่ปี ลายขั้วแมเ่ หล็กออกจากขดลวดเข็มแกลแวนอมิเตอร์จะเบนจากตาแหนง่ ศนู ย์
ไปในทิศทางหนง่ึ และขณะเคลื่อนทเ่ี ข้าขดลวดจะเบนจากตาแหน่งศูนย์ไปในทศิ ทางตรงขา้ ม)

4) ขณะเคล่อื นทีป่ ลายข้วั แม่เหล็กออกแลว้ เข้าขดลวดเร็วมากขึน้ เข็มแกลแวนอมเิ ตอร์
เบนตา่ งจากตอนแรกอยา่ งไร (แนวการตอบ เข็มแกลแวนอมเิ ตอร์จะเบนจากตาแหน่งศนู ย์ไปในทศิ ทาง
เช่นเดียวกบั ตอนแรก แต่เบนมากกวา่ ตอนแรก และขณะเคล่อื นท่ีเข้าขดลวดจะเบนจากตาแหนง่ ศนู ย์ไปใน
ทศิ ทางตรงขา้ ม)

5) ขณะเคล่อื นทป่ี ลายข้วั แมเ่ หลก็ ออกแลว้ เข้า ขดลวดมกี ระแสไฟฟา้ เกิดขึน้ หรอื ไม่
สงั เกตไดอ้ ย่างไร (แนวการตอบ มีกระแสไฟฟา้ เกดิ ขึ้นสังเกตได้จากการเบนจากตาแหน่งศนู ยข์ องเข็มแกล
แวนอมเิ ตอร์)

6) ขณะเคลือ่ นทีป่ ลายข้วั แมเ่ หล็กออกและขณะเคลื่อนทีเ่ ข้าขดลวด กระแสไฟฟา้ ที่
เกดิ ขนึ้ มที ศิ ทางเดยี วกนั หรอื ไม่ สงั เกตได้อยา่ งไร (แนวการตอบ ขณะเคลอ่ื นท่ีปลายขัว้ แม่เหล็กออกและ
ขณะเคลอื่ นท่ีเขา้ ขดลวด กระแสไฟฟ้ามีทศิ ทางตรงข้ามกนั สงั เกตไดจ้ ากทิศทางการเบนของเขม็ แกล
แวนอมิเตอรข์ ากตาแหน่งศูนยม์ ีทิศทางตรงขา้ มกัน)

7) การเคลอ่ื นทป่ี ลายข้ัวแม่เหลก็ ออกแลว้ เข้าขดลวดดว้ ยความเร็วต่างกนั
เกิดกระแสไฟฟา้ ภายใน ขดลวดมขี นาดเทา่ กันหรือไม่ สงั เกตไดอ้ ย่างไร (แนวการตอบ ไมเ่ ทา่ กัน สงั เกตได้
จากการเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอรจ์ ากตาแหน่งศนู ยเ์ บนไม่เท่ากัน)

3.3 นกั เรยี นและครูร่วมกนั อภปิ รายและสรุปการผลการทากิจกรรม เรือ่ ง กระแสไฟฟา้ เหนย่ี วนา
ดงั นี้

ขณะแท่งแมเ่ หลก็ อยนู่ ่ิงเขม็ แกลแวนอมิเตอรอ์ ยู่ที่ตาแหน่งศนู ย์ แสดงว่าไมม่ ีกระแสไฟฟา้ จาก
ขดลวดผา่ นแกลแวนอมิเตอร์ เม่ือเคลอื่ นปลายขว้ั แมเ่ หล็กออกแล้วเขา้ ขดลวด เข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนไป
จากตาแหน่งศูนย์แสดงวา่ มีกระแสไฟฟ้าจากขดลวดผ่านแกลแวนอมิเตอร์ และการทเ่ี ข็มแกลแวนอมิเตอร์
เบนในทิศทางตรงข้ามกนั แสดงวา่ กระแสไฟฟ้าท่เี กิดข้นึ ในขดลวดมที ิศทางตรงข้ามกัน เมื่อเคล่อื นปลาย
ขั้วแม่เหลก็ เข้า-ออกจากขดลวดเรว็ ขึน้ เข็มแกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนมากขน้ึ แสดงวา่ มีกระแสไฟฟ้าจากขดลวด
มากขน้ึ

120

ขน้ั ท่ี 4 ขน้ั ขยายความรู้

4.1 ครใู หค้ วามรเู้ พิ่มเติมขอ้ สังเกต ตามรายละเอยี ดในหนงั สือเรียน หน้า 66
4.2 ครใู หค้ วามรูเ้ พ่มิ เติมเก่ียวกบั โจทย์ตัวอยา่ ง 15.10 ตามรายละเอยี ดในหนังสือเรียน
หน้า 67-68

ขน้ั ท่ี 5 ขัน้ ประเมินผล
5.1 ครตู รวจใบกจิ กรรม เร่ือง กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนา

5.2 นักเรยี นทาคาถามตรวจสอบความเข้าใจ 15.4 ขอ้ 1-3 ลงในสมดุ
5.3 นกั เรยี นทาแบบฝกึ หดั 15.4 ข้อ 1 ลงในสมุด

7. สื่อการเรยี นร/ู้ แหลง่ เรียนรู้
7.1 หนงั สือเรียนรายวชิ าเพิม่ เตมิ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ ิกส)์ ชน้ั มัธยมศึกษาปีที่ 6 เลม่ 5

(ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560)
7.2 ใบกิจกรรม เรื่อง กระแสไฟฟ้าเหน่ยี วนา
7.3 ใบความรู้ เรื่อง กฎการเหน่ยี วนาของฟาราเดย์

7.4 อินเทอร์เน็ต
7.5 หอ้ งสมุด

8. การวดั และประเมินผล

จดุ ประสงค์การเรียนรู้ วธิ ีการวดั เคร่ืองมอื เกณฑ์การประเมิน

ดา้ นความรู้ (K)

1) นักเรยี นอธิบายการเกิดอีเอ็มเอฟ 1) ตรวจใบกิจกรรม เรื่อง 1) แบบประเมนิ การทา 1) นักเรียนสามารถ

เหนี่ยวนาโดยใช้กฎของฟาราเดย์ได้ กระแสไฟฟ้าเหนยี่ วนา กิจกรรม สรปุ ผลการทากิจกรรม

2) นักเรียนอธบิ ายทศิ ทางของ 2) ตรวจสมุดนกั เรยี น 2) ใบกิจกรรม เรอ่ื ง ได้ระดบั ดี ผ่านเกณฑ์

กระแสไฟฟา้ เหนี่ยวนาโดยใช้กฎ คาถามตรวจสอบความ กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนา 2) นักเรยี นตอบคาถาม

ของเลนซ์ได้ เขา้ ใจ 15.4 ข้อ 1-3 ลง 3) คาถามตรวจสอบความ ได้ระดับดี ผา่ นเกณฑ์

ในสมุด เข้าใจ 15.4 ข้อ 1-3 ลง

ในสมุด

ดา้ นกระบวนการ (P)

1) นักเรยี นทดลองและสงั เกตการ 1) ตรวจใบกจิ กรรม เร่ือง 1) แบบประเมินการทา 1) นกั เรียนสามารถ

เกดิ อีเอม็ เอฟเหนี่ยวนาโดยใชก้ ฎ กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนา กจิ กรรม บนั ทึกผลการทา

ของฟาราเดย์ได้ 2) ตรวจสมดุ นกั เรียนใน 2) ใบกจิ กรรม เร่อื ง กิจกรรมไดร้ ะดบั ดี ผ่าน

2) นกั เรยี นหาทิศทางของ การทาแบบฝกึ หัด 15.4 กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนา เกณฑ์

กระแสไฟฟ้าเหน่ยี วนาโดยใชก้ ฎ ข้อ 1 3) แบบฝกึ หัด 15.4 ขอ้ 1 2) นกั เรยี นทา

ของเลนซ์ได้ แบบฝกึ หดั 15.4 ขอ้ 1

ได้ระดบั ดี ผ่านเกณฑ์

ดา้ นคณุ ลักษณะ (A)

1) ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมั่นในการ 1) ตรวจใบกจิ กรรม เรอ่ื ง 1) แบบประเมนิ การทา 1) นกั เรียนทาภาระงาน

ทางาน กระแสไฟฟา้ เหนี่ยวนา กจิ กรรม ทไ่ี ด้รับมอบหมายได้

2) ตรวจสมดุ นกั เรียนใน 2) ใบกจิ กรรม เรือ่ ง ระดับดี ผ่านเกณฑ์

การทาแบบฝึกหดั 15.4 กระแสไฟฟ้าเหนยี่ วนา

ข้อ 1 3) แบบฝกึ หดั 15.4 ข้อ 1