เเผนการจัดการเรียนรู้ ฟิสิกส์ 4 ว30204

เฉลยใบกจิ กรรม 14.3 อีเอม็ เอฟสมมลู และความต้านทานภายในสมมูลของแบตเตอรี่ 456

1. รายชือ่ สมาชิกที่ …………………………………………………….. ชั้น …………………………………

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอื่ ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

ชือ่ ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

2. จุดประสงค์การทำกจิ กรรม 2 ชดุ
1) หาอเี อ็มเอฟสมมลู ของแบตเตอรที่ ่ีตอ่ แบบอนุกรมและแบบขนาน 1 ตัว
2) หาความตา้ นทานภายในสมมูลของแบตเตอร่ีท่ีตอ่ แบบอนกุ รม 8 เสน้
3) หาความตา้ นทานภายในสมมลู ของแบตเตอรีท่ ่ีตอ่ แบบขนาน 1 เครอ่ื ง
1 เครอ่ื ง
3. วสั ด-ุ อปุ กรณ์
1) แบตเตอรี่ขนาด 1.5 โวลต์ 1 ก้อนพร้อมกระบะ
2) ตัวตา้ นทาน 10 - 100Ω
3) สายไฟพรอ้ มปากหนบี
4) โวลตม์ เิ ตอร์
5) แอมมเิ ตอร์

4. วธิ ที ำกิจกรรม
ตอนที่ 1 อเี อม็ เอฟสมมูลของแบตเตอรีท่ ต่ี อ่ แบบอนกุ รมและแบบขนาน

1) ใชโ้ วลตม์ เิ ตอร์วัดความความต่างศักยร์ ะหว่างข้ัวแบตเตอรี่ทอี่ ยู่ในกระบะแตล่ ะกอ้ นดังรปู ก. ซึ่งแสดงการตอ่ อปุ กรณ์

ไดด้ งั รปู ข. อา่ นและบนั ทึกค่าทวี่ ดั ได้ ค่าสองคา่ นี้ใช้แทนอีเอ็มเอฟของแบตเตอรแี่ ต่ละกอ้ น ( 1 และ 2)
2) นำแบตเตอรี่มาต่อแบบอนุกรม ใชโ้ วลต์มิเตอร์วัดความต่างศกั ย์ระหวา่ งข้ัวของชุดแบตเตอรี่ ดงั รปู ค. ซง่ึ แสดงการต่อ

อปุ กรณไ์ ด้ดงั รูป ง. อา่ นและบันทึกค่าท่วี ัดได้ ค่าน้ีใชแ้ ทนอีเอม็ เอฟสมมูลของการตอ่ แบบอนกุ รม ( s)
3) เปลี่ยนการต่อแบตเตอร่ีเป็นการต่อแบบขนาน ใชโ้ วลต์มิเตอรว์ ดั ความต่างศกั ย์ระหว่างขว้ั ของชดุ แบตเตอร่ี ดังรูป จ.

ซ่งึ แสดงการต่ออุปกรณไ์ ด้ดังรปู ฉ. อา่ นและบันทึกค่าท่วี ดั ได้ คา่ น้ใี ช้แทนอเี อ็มเอฟสมมลู ของการต่อแบบขนาน ( p)

457

ผลการทำการทดลอง (ตอนท่ี 1) อีเอม็ เอฟ
แบตเตอรี่
1 = 1.50
กอ้ นท่ี 1 2 = 1.51
อเี อม็ เอฟสมมูล
กอ้ นที่ 2 s = 3.03
แบตเตอร่ี 2 กอ้ นทตี่ ่อแบบ P = 1.50

อนกุ รม
ขนาน

คำถามทา้ ยการทดลอง (ตอนที่ 1)
1) ในการตอ่ แบตเตอร่ีแบบอนุกรม อเี อ็มเอฟสมมูลแตกตา่ งจากอเี อ็มเอฟของแบตเตอรแี่ ตล่ ะกอ้ นหรอื ไม่ อยา่ งไร

ตอบ แตกต่างกัน การต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรม อเี อม็ เอฟสมมูลเพิ่มขึ้นและใกล้เคยี ง จนถอื ได้วา่ เท่ากับผลบวกอีเอม็ เอฟ

ของแบตเตอร่ีทน่ี ำมาต่อกนั มกี าร

2) ในการต่อแบตเตอรี่แบบขนาน อเี อม็ เอฟสมมูลแตกต่างจากอเี อม็ เอฟของแบตเตอรแี่ ต่ละก้อนหรอื ไม่ อยา่ งไร

ตอบ ไมแ่ ตกต่างกนั การตอ่ แบตเตอรแ่ี บบขนาน อีเอ็มเอฟสมมูลเทา่ กับอีเอม็ เอฟของแบตเตอรีแ่ ต่ละก้อน อ

เขตน้ำลึกและเขตน้ำตืน้ ถ้า หนา้

3) กราฟระหว่างความต่างศกั ยร์ ะหวา่ งขั้วแบตเตอร่ีกบั กระแสไฟฟ้า มลี ักษณะอย่างไร และสามารถอธบิ ายความสัมพันธ์
ระหว่างปริมาณท้ังสองได้อย่างไร
ตอบ กราฟมีลกั ษณะเป็นกราฟเส้นตรงท่ีมีความชันเป็นลบ ซึง่ อธิบายได้วา่ ความสัมพันธ์ระหว่างปรมิ าณทั้งสองเปน็

ความสัมพนั ธ์เชงิ เสน้ โดยความตา่ งศักยร์ ะหว่างข้ัวแบตเตอรีล่ ดลงเมอื่ กระแสไฟฟา้ เพิม่ ขึ้น ม

7. สรปุ ผลการทดลอง (ตอนท่ี 1)

จากการทำการทดลอง พบว่า การต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรมทำให้อีเอ็มเอฟสมมูลเพิ่มมากข้ึน โดยมีค่าเท่ากับ

ผลบวกอีเอ็มเอฟของแบตเตอรี่ที่นำมาต่อกัน ส่วนการต่อแบตเตอรี่แบบขนาน อีเอ็มเอฟสมมูลจะมีค่าเท่ากับอีเอ็มเอฟ

ของแบตเตอร่ีแต่ละกอ้ น ะ;

เขตน้ำลึกและเขตน้ำต้นื ถ้า หน้า

458

วธิ ที ำกจิ รรม
ตอนที่ 2 ความตา้ นทานภายในสมมลู ของแบตเตอร่ที ตี่ ่อแบบอนุกรม

1) นำแบตเตอรี่พร้อมกระบะ 2 ชุด มาต่อแบบอนุกรมแล้วต่อกับตัวต้านทานและแอมมิเตอร์ ดงั รปู ก. ซงึ่ แสดงการต่อ
อุปกรณด์ ังรูป ข. วัดกระแสไฟฟ้าที่ผา่ นแบตเตอรีก่ ้อนท่ี 1 ( 1) อา่ นและบนั ทกึ ค่ากระแสไฟฟ้าท่ีวัดได้

2) เปลี่ยนตำแหน่งแอมมิเตอร์ไปต่อเข้ากับวงจรที่จุด a เพื่อวัดกระแสไฟฟ้าที่ผ่านแบตเตอรี่ก้อนท่ี 2 ( 2) จากน้ัน
เปล่ยี นไปทจ่ี ุด b เพ่อื วดั กระแสไฟฟ้าในวงจร ( ) อ่านและบนั ทึกค่ากระแสไฟฟา้ ที่วดั ได้แตล่ ะครัง้

3) นำแอมมเิ ตอร์ออก จากนนั้ ต่อโวลต์มิเตอรเ์ ข้าในวงจร เพ่ือวัดความต่างศกั ยร์ ะหว่างขั้วแบตเตอร่ีกอ้ นที่ 1 (∆ 1)
ดังรปู ค. ซง่ึ แสดงการตอ่ อปุ กรณ์ดังรปู ง. อา่ นและบันทกึ ค่าความตา่ งศกั ย์ทวี่ ัดได้

4) เปลย่ี นตำแหนง่ การวัดของโวลต์มิเตอร์ไปวดั ความต่างศกั ย์ระหว่างจดุ d กบั e ซง่ึ เป็นความตา่ งศกั ยร์ ะหว่างขั้ว
แบตเตอรี่กอ้ นท่ี 2 (∆ 2) จากน้ัน เปลยี่ นไปวดั ความต่างศักย์ระหวา่ งจดุ c กบั e (∆ ce) อ่านและบนั ทึกค่าความ
ตา่ งศักยท์ วี่ ดั ไดแ้ ต่ละคร้งั

5) จากค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศกั ย์ท่ีวัดได้ รวมทั้งค่าอีเอม็ เอฟสมมูลของการตอ่ แบตเตอรี่ แบบอนกุ รมในกจิ กรรม
ตอนท่ี 1 คำนวณความต้านทานภายในของแบตเตอรแี่ ตล่ ะก้อน ( 1 และ 2) และความต้านทานภายในสมมูล ( )
ของแบตเตอรีท่ ่ีต่อแบบอนกุ รม บันทกึ ผล

ผลการทำการทดลอง (ตอนที่ 2)

แบตเตอรี่ กระแสไฟฟา้ (mA) ความต่างศกั ย์ (V) ความตา้ นทานภายใน (Ω)

แบตเตอร่ีกอ้ นท่ี 1 1 = 78.2 ∆ 1 = 1.39
2 = 76.7 ∆ 2 = 1.46 = ( − ∆ )
แบตเตอร่ีก้อนท่ี 2 ∆ = 2.83 1 = 1.41
แบตเตอร่ี 2 ก้อนที่ต่อ = 78.8 2 = 1.04

แบบอนุกรม = 2.54

459

คำถามท้ายการทดลอง (ตอนท่ี 2)

1) ในการตอ่ แบตเตอรแี่ บบอนกุ รม กระแสไฟฟ้า 1, 2 และ ตา่ งกนั หรอื ไม่ และผลรวมของ ∆ 1 และ ∆ 2
เทา่ กับ หรือไม่ อย่างไร
ตอบ การต่อแบตเตอรแ่ี บบอนกุ รม 1 = 2 = และผลรวมของ ∆ 1 กับ ∆ 2 ใกลเ้ คียงจนถือไดว้ ่าเทา่ กับ
มีการ

2) ในการตอ่ แบตเตอรี่แบบอนกุ รม ผลรวมของ 1 และ 2 เทา่ กบั หรอื ไม่ อยา่ งไร อ
ตอบ การตอ่ แบตเตอรีแ่ บบอนกุ รม ผลรวมของ 1 และ 2 ใกล้เคียงจนถือได้วา่ เทา่ กับ

สรุปผลการทดลอง (ตอนท่ี 2)

จากการทำการทดลอง พบว่า การต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรม กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอร่ีที่ต่อแบบอนุกรมกนั

เท่ากับกระแสไฟฟ้าที่ผา่ นแบตเตอรีแ่ ต่ละก้อน และความต้านทานภายในของแบตเตอร่ีท่ีตอ่ แบบอนุกรมกันมีค่าเท่ากับ

ผลบวกความต้านทานภายในของแบตเตอร่ีแต่ละกอ้ น ะ

เขตนำ้ ลกึ และเขตน้ำต้ืน ถ้า หน้า

460

วิธีทำกจิ รรม
ตอนที่ 3 ความตา้ นทานภายในสมมูลของแบตเตอรีท่ ่ตี ่อแบบขนาน

1) นำแบตเตอรี่ 2 ชุด มาต่อแบบขนานแล้วต่อกับตัวต้านทานและแอมมเิ ตอร์ ดังรูป ก. ซึ่งแสดงการต่ออปุ กรณ์ดังรปู
ข. วัดกระแสไฟฟา้ ที่ผา่ นแบตเตอรกี่ อ้ นท่ี 1 ( 1) อา่ นและบนั ทึกค่ากระแสไฟฟ้าท่ีวัดได้

2) เปลี่ยนตำแหน่งแอมมิเตอร์ไปต่อเข้ากับวงจรที่จุด a เพื่อวัดกระแสไฟฟ้าที่ผ่านแบตเตอรี่ก้อนท่ี 2 ( 2) จากนั้น
เปลย่ี นไปทจี่ ดุ b เพอ่ื วดั กระแสไฟฟ้าในวงจร ( ) อ่านและบนั ทึกค่ากระแสไฟฟา้ ท่ีวดั ไดแ้ ตล่ ะครง้ั

3) นำแอมมเิ ตอรอ์ อก จากนั้นต่อโวลต์มิเตอร์เข้าในวงจร เพื่อวดั ความต่างศักย์ระหวา่ งขวั้ แบตเตอรีก่ ้อนท่ี 1 (∆ 1)
ดงั รปู ค.ซงึ่ แสดงการตอ่ อุปกรณ์ดังรปู ง. อา่ นและบันทึกค่าความตา่ งศักยท์ ่ีวดั ได้

4) เปลี่ยนตำแหน่งการวดั ของโวลตม์ ิเตอร์ไปวัดความต่างศักย์ระหว่างจุด c กบั d ซึ่งเป็นความต่างศักยร์ ะหวา่ งข้ัวแบตเตอรี่

ก้อนที่ 2 (∆ 2) จากน้ัน เปลยี่ นไปวัดความต่างศักยร์ ะหว่างจุด e กบั f (∆ ef) อ่านและบนั ทกึ ค่าความต่างศักย์ทวี่ ัด
ได้แตล่ ะคร้ัง
5) จากค่ากระแสไฟฟ้าและความต่างศกั ย์ทีว่ ัดได้ รวมทงั้ ค่าอีเอม็ เอฟสมมลู ของการต่อแบตเตอรแี่ บบขนานในกจิ กรรมตอน

ท่ี 1 คำนวณความต้านทานภายในสมมูลของแบตเตอร่ีแบบขนาน ( ) บนั ทกึ ผล

ผลการทำการทดลอง (ตอนท่ี 3)

แบตเตอรี่ กระแสไฟฟ้า (mA) ความต่างศักย์ (V) ความต้านทานภายใน (Ω)

แบตเตอร่ีก้อนที่ 1 1 = 21.13 ∆ 1 = 1.47
2 = 21.58 ∆ 2 = 1.51 = ( − ∆ )
แบตเตอรี่ก้อนที่ 2 ∆ = 1.47 1 = 1.42
แบตเตอร่ี 2 กอ้ นท่ีต่อ = 41.85 2 = 1.39

แบบขนาน = 0.72

461

คำถามทา้ ยการทดลอง (ตอนท่ี 3)

1) ในการต่อแบตเตอร่ีแบบขนาน ผลรวมของกระแสไฟฟา้ 1, 2 เทา่ กบั หรือไม่ และความต่างศักย์ ∆ 1 และ
∆ 2 เท่ากับ ตา่ งกนั หรอื ไม่ อยา่ งไร
ตอบ การตอ่ แบตเตอรีแ่ บบขนาน ผลรวมของกระแสไฟฟ้า 1กับ 2 ใกลเ้ คยี งจนถอื ได้วา่ เทา่ กบั และความตา่ ง
ศักย์ ∆ 1 = ∆ 2 =
การ

2) ในการต่อแบตเตอรีแ่ บบขนาน ผลรวมของส่วนกลบั ของ 1 กบั สว่ นกลับของ 2 เทา่ กับส่วนกลบั ของ หรอื ไม่
อยา่ งไร

ตอบ การตอ่ แบตเตอรี่แบบขนาน ผลรวมของสว่ นกลบั ของ 1 กบั สว่ นกลบั ของ 2 ใกล้เคียงจนถอื ไดว้ า่ เท่ากบั
อท

สรปุ ผลการทดลอง (ตอนท่ี 3)

จากการทำการทดลอง พบว่า การต่อแบตเตอรี่แบบขนาน กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ที่ต่อขนานกันเท่ากับ

ผลบวกของกระแสไฟฟ้าที่ผ่านแบตเตอรี่แต่ละก้อน และ ความต่างศักย์ระหว่างขัว้ แบตเตอร่ีทีต่ ่อขนานกนั เท่ากับความ

ต่างศักย์ระหว่างขั้วของแบตเตอรี่แต่ละก้อน ส่วนกลับความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ที่ตอ่ ขนานกันเท่ากับผลบวก

ของสว่ นกลับของความตา้ นทานภายในของแบตเตอร่แี ตล่ ะก้อน ม

เขตนำ้ ลกึ และเขตนำ้ ต้นื ถา้ หนา้

เขตนำ้ ลกึ และเขตน้ำต้นื ถา้ หนา้

เขตน้ำลกึ และเขตน้ำต้นื ถ้า หนา้

เขตนำ้ ลึกและเขตน้ำตน้ื ถ้า หนา้

เขตน้ำลึกและเขตนำ้ ตน้ื ถา้ หนา้

เขตน้ำลึกและเขตน้ำตน้ื ถา้ หนา้

เขตนำ้ ลกึ และเขตนำ้ ตนื้ ถ้า หน้า

เขตน้ำลกึ และเขตนำ้ ต้นื ถา้ หน้า

462

แผนการจดั การเรียนร้ทู ี่ 37

เรื่อง การวเิ คราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

รายวิชา ฟสิ กิ ส์ 4 รหัสวิชา ว30204 เวลา 2 ชั่วโมง

หน่วยการเรียนรทู้ ี่ 14 ช่อื หน่วยการเรียนรู้ ไฟฟ้ากระแส รวม 24 ชัว่ โมง

กล่มุ สาระการเรยี นรูว้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ช้นั มธั ยมศึกษาปที ่ี 5 ภาคเรยี นที่ 2

บูรณาการ

 ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพียง  อาเซียน  STEM  PLC

 สวนพฤกษศาสตรโ์ รงเรียน  มาตรฐานสากล  ข้ามกลมุ่ สาระ

1. สาระฟิสิกส์
3. เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟา้ กระแสไฟฟ้าและกฎของโอห์ม

วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปล่ียนพลังงานทดแทนเปน็ พลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก
แรงแม่เหล็ก ที่กระทำกับประจุไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้า
กระแสสลับ คล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้าและการสือ่ สาร รวมทัง้ นำความรไู้ ปใชป้ ระโยชน์

2. ผลการเรยี นรู้
13. ทดลองและคำนวณอีเอ็มเอฟสมมูลจากการต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรมและแบบขนาน รวมทั้งคำนวณ

ปรมิ าณตา่ ง ๆ ทเี่ กยี่ วข้องในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงซ่ึงประกอบดว้ ยแบตเตอร่ีและตวั ตา้ นทาน

3. จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
-
3.2 ด้านกระบวนการ (P)
1) คำนวณปริมาณตา่ ง ๆ ท่ีเก่ียวข้องในวงจรไฟฟา้ กระแสตรงซงึ่ ประกอบด้วยแบตเตอร่ี และตัว
ตา้ นทาน
3.3 ดา้ นคุณลักษณะ (A)
1) เป็นผมู้ ีความรบั ผิดชอบและเป็นผ้มู คี วามมงุ่ มัน่ ในการทำงาน

4. สาระสำคัญ
กระแสไฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ กระแสตรงท่ปี ระกอบดว้ ยแบตเตอร่ีและตัวตา้ นทาน มคี ่าเป็น =

+

5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
การวิเคราะหว์ งจรไฟฟา้ กระแสตรง วงจรไฟฟ้ากระแสตรงเปน็ วงจรที่ประกอบดว้ ยเครอื่ งใช้ไฟฟ้า
หรอื ตัวต้านทานท่ตี ่ออยกู่ ับแหลง่ กำเนิดไฟฟ้าทใี่ หไ้ ฟฟ้ากระแสตรง ซง่ึ จากการศึกษาเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้า
และพลังงานไฟฟา้ ทผ่ี า่ นมาเราสามารถนำความรู้ความเข้าใจท่ีได้มาวิเคราะห์เพื่อคำนวณปรมิ าณต่าง ๆ ใน
วงจรไฟฟ้ากระแสตรงได้

463

5.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการสอื่ สาร (อ่าน ฟัง พดู เขยี น)
2) ความสามารถในการคิด (สงั เกต วเิ คราะห์ จดั กล่มุ สรปุ )
3) ความสามารถในการแก้ปัญหา (แกส้ มการ)
4) ความสามารถในการใชท้ กั ษะชวี ติ (ความรับผิดชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (ใชก้ ารสบื คน้ ผา่ นคอมพิวเตอร)์

5.3 คณุ ลักษณะและค่านิยม
เปน็ ผูม้ ีความรบั ผิดชอบและเป็นผูม้ ีความมุ่งม่ันในการทำงาน

6. บรู ณาการ
-

7. กิจกรรมการเรยี นรู้
ข้นั ท่ี 1 ขน้ั สร้างความสนใจ
1.1 ครูยกตัวอยา่ งวงจรไฟฟา้ กระแสตรง เชน่ รปู 14.23 และ รปู 14.24 ในหนงั สือเรียนหนา้ 207
หรือวงจรอ่ืนที่เหมาะสม
1.2 ครูทบทวนความรู้เกยี่ วกบั กฎของโอห์ม การต่อตัวตา้ นทานการตอ่ แบตเตอรี่พลงั งานไฟฟา้
และกำลังไฟฟา้ นำไปแกป้ ญั หาวงจรไฟฟ้ากระแสตรงท่ปี ระกอบดว้ ยแบตเตอร่ีและตวั ต้านทาน

ข้นั ท่ี 2 ขน้ั สำรวจและค้นหา
2.1 ใหน้ ักเรยี นศึกษาตวั อย่าง 14.12 – 14.15 ตามหนังสือเรยี น โดยครูเป็นผใู้ ห้คำแนะนำ
2.2 นกั เรยี นทำแบบฝึกหัด 14.4 เรอ่ื ง ข้อ 4. – 5.

ขัน้ ที่ 3 ขั้นอธบิ ายและลงขอ้ สรปุ
3.1 ครแู ละนกั เรียนร่วมกนั อภิปรายจนไดข้ ้อสรุปเร่อื ง สภาพต้านทานไฟฟา้ และสภาพตัวนำไฟฟ้า

ข้ันที่ 4 ขนั้ ขยายความรู้
4.1 ครูอธบิ ายเพ่ิมเติม

ขัน้ ท่ี 5 ขน้ั ประเมนิ ผล
5.1 นกั เรียนส่งแบบฝึกหัด 14.4 เรอ่ื ง ข้อ 4. – 5.

ประยุกตแ์ ละตอบแทนสงั คม
-

8. ส่อื การเรยี นรู้/แหลง่ เรียนรู้
8.1 หนังสอื เรียนรายวิชาเพ่ิมเตมิ วทิ ยาศาสตร์ (ฟิสกิ ส)์ ชั้นมธั ยมศึกษาปที ่ี 5 เลม่ 4 (ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ.2560)
8.2 อนิ เทอร์เน็ต

464

9. การวดั และประเมนิ ผล วธิ กี ารวดั เครื่องมอื เกณฑก์ ารประเมิน
จดุ ประสงค์การเรียนรู้
- --
ดา้ นความรู้ (K)
- 1) ตรวจสมุดของ 1) แบบประเมนิ 1) นกั เรยี นสามารถ
ด้านกระบวนการ (P) นักเรียน กจิ กรรม ทำแบบฝกึ หดั ได้
1) คำนวณปรมิ าณตา่ ง ๆ ทเี่ กยี่ วข้องใน 2) แบบฝึกหดั 14.4 ระดับดี ผา่ นเกณฑ์
วงจรไฟฟ้ากระแสตรงซงึ่ ประกอบดว้ ย เร่อื ง ขอ้ 4. – 5.
แบตเตอรี่ และตวั ตา้ นทาน
1) ตรวจการส่งสมุด 1) แบบประเมินการ 1) นักเรยี นทำภาระ
ด้านคุณลกั ษณะ (A) ของนักเรยี น
1) เป็นผมู้ คี วามรบั ผิดชอบและ ทำกิจกรรม งานที่ได้รบั มอบหมาย
เปน็ ผมู้ ีความม่งุ มน่ั ในการทำงาน

ได้ระดับดี ผ่านเกณฑ์

10. เกณฑก์ ารประเมนิ ผลงานนกั เรยี น
เกณฑ์การประเมินแบบ Rubrics ของการทำกจิ กรรม เรอ่ื ง การวิเคราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

ประเดน็ การ ค่านำ้ หนัก แนวทางการใหค้ ะแนน
ประเมิน คะแนน
ดา้ น ทำแบบฝึกหัดได้ถกู ต้องครบถว้ น 2 ข้อ
3 ทำแบบฝึกหัดได้ถกู ต้องครบถ้วน 1 ข้อ
กระบวนการ 2 ทำแบบฝกึ หัดไม่ถูกตอ้ ง
(P) 1 ทำภาระงานทไ่ี ด้รบั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาท่ีกำหนด และเรยี บรอ้ ยถูกตอ้ งครบถ้วน
3 ทำภาระงานท่ไี ด้รับมอบหมายเสร็จภายในเวลาที่กำหนด แตง่ านยังผดิ พลาดบางส่วน
ดา้ น 2 ทำภาระงานท่ีได้รบั มอบหมายเสร็จ แต่ลา่ ช้า และเกิดขอ้ ผิดพลาดบางส่วน
คุณลักษณะ 1

(A)

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

465

การประเมินการทำกจิ กรรม เรอ่ื ง การวเิ คราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

ท่ี ชื่อ - นามสกุล จดุ ประสงค์การเรียนรู้ รวม ระดบั คณุ ภาพ
ด้าน ดา้ น คะแนน
1 กระบวนการ คณุ ลักษณะ
2 (P) (A) 6
3 33
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

ท่ี ช่อื - นามสกลุ จุดประสงค์การเรยี นรู้ รวม 466
ดา้ น ดา้ น คะแนน ระดบั คณุ ภาพ
กระบวนการ คุณลกั ษณะ
(P) (A) 6
33

28 6 หมายถึง ระดับดมี าก
29 5 หมายถงึ ระดบั ดี
30 3-4 หมายถงึ ระดบั ปานกลาง
31 1-2 หมายถงึ ระดับปรับปรุง
32
33
34
35
36
37
38
39
40

ระดบั คณุ ภาพ
คะแนน
คะแนน
คะแนน
คะแนน

467

บันทึกหลังการสอน

หน่วยการเรียนรู้ท่ี 14 เรื่อง ไฟฟ้ากระแส ท
แผนการสอนท่ี 37 เรื่อง การวิเคราะหว์ งจรไฟฟา้ กระแสตรง .

ใ เดอื น พ.ศ. ใ

วนั ท่ี

ผลการจัดการเรียนรู้

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

ปัญหา / อุปสรรค

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

ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแก้ปญั หา

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

ลงชอ่ื ............................................ครผู สู้ อน ลงชอ่ื .............................................หัวหนา้ กลมุ่ สาระ
(นางสาวขจรศรี สุทธสังข์) (นางสาวอรอุมา ไชยชนะ)

ลงชอ่ื ............................................. รองฯ กลุ่มบริหารวิชาการ
(นายบพติ ร เหล่ากอ)

ลงชือ่ ............................................ผู้อำนวยการโรงเรยี น
(นายสรุ ิยน สายสนองยศ)
…………../…………../………..

468

แผนการจัดการเรียนรทู้ ี่ 38

เรื่อง พลังงานทดแทนและเทคโนโลยดี า้ นพลังงาน

รายวิชา ฟสิ ิกส์ 4 รหัสวิชา ว30204 เวลา 5 ชั่วโมง

หนว่ ยการเรยี นรู้ที่ 14 ช่ือหน่วยการเรียนรู้ ไฟฟา้ กระแส รวม 24 ชว่ั โมง

กลุ่มสาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชน้ั มัธยมศึกษาปีท่ี 5 ภาคเรยี นที่ 2

บรู ณาการ

 ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง  อาเซยี น  STEM  PLC

 สวนพฤกษศาสตรโ์ รงเรยี น  มาตรฐานสากล  ข้ามกลุม่ สาระ

1. สาระฟิสกิ ส์
3. เขา้ ใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟา้ ศักย์ไฟฟา้ ความจุไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าและกฎของโอห์ม

วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานไฟฟ้าและกำลงั ไฟฟ้า การเปล่ียนพลงั งานทดแทนเปน็ พลงั งานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก
แรงแม่เหล็ก ที่กระทำกับประจุไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้า
กระแสสลบั คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทงั้ นำความร้ไู ปใช้ประโยชน์

2. ผลการเรียนรู้
14. อธิบายการเปลี่ยนพลังงานทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า รวมทั้งสืบค้นและอภิปรายเกี่ยวกับเทคโนโลยีท่ี

นำมาแก้ปญั หาหรอื ตอบสนองความตอ้ งการทางดา้ นพลังงาน โดยเน้นด้านประสทิ ธิภาพและความคุม้ คา่ ด้านคา่ ใชจ้ ่าย

3. จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) อธบิ ายการเปล่ยี นพลงั งานทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้
2) อธิบายประสทิ ธิภาพของพลังงานทดแทนได้
3.2 ด้านกระบวนการ (P)
1) ประเมินความคุ้มค่าดา้ นคา่ ใช้จ่ายของพลังงานทดแทนได้
2) สืบค้นและยกตวั อยา่ งเทคโนโลยีท่นี ำ มาแกป้ ัญหาหรอื ตอบสนองความตอ้ งการด้านพลงั งานได้
3.3 ด้านคุณลกั ษณะ (A)
1) เป็นผ้มู ีความรับผิดชอบและเปน็ ผู้มีความมุ่งม่ันในการทำงาน

4. สาระสำคัญ
พลังงานที่นำมาใช้ทดแทนแหล่งพลังงานหลัก เรียกว่า พลังงานทดแทน (alternative energy) เช่น

พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานชีวมวล พลังงานลม
เซลลส์ ุรยิ ะ (solar cell) คือ อุปกรณท์ เ่ี ปลยี่ นพลงั งานแสงเป็นพลังงานไฟฟา้ เซลลส์ รุ ิยะทีใ่ ชท้ ว่ั ไปทำจาก

สารกึ่งตัวนำ (semiconductor) ที่แตกต่างกันสองชนิด เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์สุริยะที่ต่อกับ
เครือ่ งใชไ้ ฟฟา้ จะทำให้เกิดกระแสไฟฟา้ ในวงจร ทำให้อปุ กรณไ์ ฟฟ้าสามารถทำงานได้

469

พลังงานนิวเคลียร์ (nuclear energy) เป็นพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมเมื่อ
นิวเคลียสมกี ารเปลี่ยนแปลงทเ่ี รียกวา่ ปฏิกิรยิ านวิ เคลียร์ (nuclear reaction) ซงึ่ การเกดิ ปฏิกิรยิ านิวเคลยี รอ์ ย่าง
ต่อเน่อื ง เรยี กวา่ ปฏิกริ ยิ าลกู โซ่ (chain reaction)

โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ (nuclear power plant) เปลี่ยนพลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานไฟฟ้า
โดยอาศัยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (nuclear reactor) ที่ทำหน้าที่สร้างและควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ เพื่อให้มีการ
ปลดปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ในปริมาณที่เหมาะสมสำหรับนำไปถ่ายโอนให้กับน้ำ เพื่อทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำท่ี
สามารถนำไปหมุนกังหันและเครอื่ งกำเนิดไฟฟ้า

แบตเตอรี่ วัสดุฉนวนความร้อน เครื่องใช้ไฟฟ้าประหยัดพลังงาน เซลล์เชื้อเพลิง เป็นตัวอย่างของ
เทคโนโลยีด้านพลังงานที่นำมาใช้แก้ปัญหาหรือตอบสนองความต้องการทางด้านพลังงาน การพิจารณาเลือก
เทคโนโลยีมาช่วยแก้ปัญหาพลังงาน ไม่เพียงควรคำนึงถึงประสิทธิภาพในการใช้งานเท่านั้น แต่ควรคำนึงถึงความ
คุม้ คา่ ดา้ นค่าใช้จ่าย ขนาดที่เหมาะสม และความจำเปน็ ต่อการใชง้ านจริง ๆ

5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
พลงั งานทน่ี ำมาใชท้ ดแทนแหลง่ พลงั งานหลกั ของประเทศ เรยี กว่า พลังงานทดแทน(altemative
energy) ซึ่งประเทศไทยมีศักยภาพด้านการนำพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานชีวมวลมาเป็นพลังงาน
ทดแทน นอกจากนี้ ในบางพื้นที่ของประเทศยังมีความเหมาะสมในการนำพลังงานลม พลังงานน้ำและ
พลงั งานความร้อนใต้พิภพ มาใช้เป็นพลังงานทดแทนไต้
พลังงานแสงอาทติ ย์ (solar energy) มาเปล่ียนเปน็ พลงั งานไฟฟ้านน้ั มีหลากหลายวิธี โดยวิธีที่
นิยมที่สุดคือ การใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า เซลล์สุริยะ หรือ เชลล์แสงอาทิตย์ (solar cell) หรือในทาง
วทิ ยาศาสตร์ มีชอ่ื เรียกวา่ เซลล์โฟโตโวลตาอกิ (photovoltaic cell หรือ PV cell) เซลล์สุริยะมีหลาย
ชนิด แต่ละชนิดมปี ระสิทธิภาพและเหมาะสมกับการใช้งานแตกต่างกนั โดยเซลลส์ รุ ิยะที่เป็นที่นิยมใช้มาก
ที่สุดคือ เซลล์สุริยะชนดิ ผลึกซิลิคอน (crystalline silicon solar cell) ซึ่งมีลักษณะเป็นแผ่นแข็งและ
บาง สีนำ้ เงินเข้ม ดังรูป 14.31 เซลล์สรุ ยิ ะชนดิ นีม้ คี วามคงทนตอ่ สภาพแวดล้อม ราคาตำ่ กวา่ ชนิดอ่ืนและมี
ประสทิ ธิภาพประมาณ 13% - 20% ซงึ่ ค่อนขา้ งสูงเม่อื เทียบกบั เซลลส์ ุรยิ ะชนิดอื่น ๆ

รปู 14.31 แผงเชลล์สรุ ิยะ

เซลล์สุริยะที่ใช้ทั่วไปทำจากสารกึ่งตัวนำ (semiconductor) ที่แตกต่างกันสองชนิด
เมอ่ื แสงอาทิตยต์ กกระทบเซลล์สุริยะ พลงั งานจากแสงอาทิตย์จะถ่ายโอนพลังงานให้กับอิเลก็ ตรอนบางตัว
ในเซลล์สุริยะ ทำให้อิเล็กตรอนมีพลังงานมากพอและประพฤติตนเป็นอิเล็กตรอนอิสระ และถ้ามีการต่อ

470
เซลลส์ รุ ิยะกบั วงจรไฟฟ้าจะทำใหอ้ เิ ลก็ ตรอนอิสระดงั กล่าวเคลอ่ื นที่ไปตามสายไฟ สง่ ผลใหเ้ กดิ กระแสไฟฟ้า
และการถา่ ยโอนพลงั งานไฟฟ้าใหก้ ับเครื่องใชไ้ ฟฟา้ ในวงจร ช่วยให้เครอ่ื งใช้ไฟฟา้ ทำงานได้ ดังรปู 14.32

รปู 14.32 แผนภาพแสดงการทำงานของเซลล์สุริยะ
พลังงานชีวมวล (biomass energy) เป็นพลังงานที่ได้จากส่วนต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต
แนวทางในการนำพลงั งานชวี มวลมาเปลยี่ นเปน็ พลังงานไฟฟ้า มี 2 แนวทางหลักได้แก่
1) การนำชีวมวลมาเป็นเชื้อเพลิงโดยตรง โดยอาจนำชีวมวลไปผ่านกระบวนการบาง
อยา่ ง เขน่ การกำจัดความขึน้ การอัดแทง่ โดยการเผาไหมช้ ีวมวลโดยตรงจะทำให้ไดพ้ ลังงานความ
รอ้ น สำหรับมาใชท้ ำให้น้ำเดือดเพือ่ นำไอน้ำไปหมุนเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้า ดังแผนภาพแสดงขั้นตอน
การเปลี่ยนชีวมวลเป็นพลงั งานไฟฟ้าในรูป 14.33 ก. และตัวอย่างโรงไฟฟ้าพลังงานชีวมวลในรูป
14.33 ข.

รูป 14.33 ก.ขน้ั ตอนการผลิตไฟฟ้าดว้ ยเชื้อเพลิงชีวมวล ข.โรงไฟฟา้ พลังงานชวี มวล
2) การนำชีวมวลมาหมักจนได้แก๊สชีวภาพ เช่น การหมักมูลสัตว์ ขยะ หรือน้ำเสียจาก
ฟาร์ม จนได้แกส๊ นำไปใช้เป็นเชอื้ เพลิงสำหรับการหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังขัน้ ตอนในรูป 14.34
ก. และตวั อย่างบ่อหมักแกส๊ ชวี ภาพ ดงั รปู 14.34 ข.

รูป 14.34 ก.ขนั้ ตอนนำชีวมวลมาหมกั จนได้แกส๊ ชีวภาพสำหรับนำไปผลิตไฟฟ้า
ข.บ่อหมักแก็สชีวภาพ

471

พลังงานลม (wind energy) เป็นพลังงานที่มาจากการเคลื่อนที่ของอากาศ ซึ่งเกิดจาก
ความแตกต่างทางสภาพอากาศที่บริเวณต่าง ๆ อากาศทกี่ ำลังเคลือ่ นท่ีจะมีพลังงานจลน์ และเม่ือ
ไปปะทะกับวัตถุใด ๆ จะมีการถ่ายโอนพลังงานให้กับวัตถนุ ้ัน การผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานลมเป็น
การนำกังหันที่มีแกนเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปติดตั้งในบริเวณที่มีลมแรงเพียงพอและ
สม่ำเสมอ เมื่อลมเคลื่อนที่มาปะทะกังหัน จะทำให้กังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน เกิดการ
เปล่ยี นพลงั งานจลนเ์ ปน็ พลงั งานไฟฟ้าในทสี่ ุด

รูป 14.35 ก. สว่ นประกอบหลกั ของกงั หนั ลมผลิตไฟฟา้
ข. กงั หันลมผลิตไฟฟ้า

พลังงานน้ำ (hydropower) เป็นพลังงานที่เร่ิมจากพลังงานศักย์ของมวลนำ้ ที่สะสมอยู่
ในระดบั สงู กว่าพืน้ ที่ด้านล่าง และเมื่อปล่อยใหน้ ้ำไหลจากทีส่ งู ลงสทู่ ต่ี ำ่ พลังงานศักย์จะเปล่ียนเป็น
พลังงานจลน์ โดยพลังงานจลน์ที่มาจากการเคลื่อนที่ของมวลน้ำสามารถนำไปหมุนเครื่องกำเนิด
ไฟฟา้ ทำให้มีการเปลีย่ นพลงั งานจลนเ์ ป็นพลงั งานไฟฟ้า

รปู 14.36 โรงไฟฟ้าพลังงานนำ้ ขนาดเล็ก
พลังงานนิวเคลียร์ (nuclear power) เป็นพลังงานที่สะสมอยูใ่ นนิวเคลียสของอะตอม
การทำใหอ้ ะตอมปลดปลอ่ ยพลงั งานนิวเคลียร์ออกมาภายนอก ต้องทำให้นิวเคลยี สของอะตอมเกิด
การเปลีย่ นแปลงที่ เรยี กวา่ ปฏิกิรยิ านวิ เคลยี ร์ (nuclear reaction) จากนั้นพลงั งานนิวเคลยี ร์ที่
ได้สามารถนำไปเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าโดยอาศัยอุปกรณส์ ำคัญ เรียกว่า เครื่องปฏกิ รณ์นิวเคลยี ร์
(nuclear reactor) ซงึ่ ทำหน้าที่สร้างและควบคมุ ปฏิกริ ิยานิวเคลียร์ท่ีเกิดขนึ้ อย่างต่อเน่ือง หรือ
ปฏิกิรยิ าลูกโซ่ (chain reaction) ใหเ้ กิดขึ้นในอัตราที่เหมะสม เพ่ือให้มีการปลดปลอ่ ยพลังงานน
นิวเคลียร์ออกมาในปริมาณที่พอเหมาะสำหรับการนำไปใช้ในขั้นตอนผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า
นวิ เคลยี ร์ มสี ่วนประกอบ 3 ส่วนหลกั ไดแ้ ก่

472

1. สว่ นแลกเปล่ยี นความรอ้ นและผลิตไอน้ำ
2. สว่ นผลิตไฟฟา้
3. ส่วนระบายความรอ้ น

รูป 14.37 แผนภาพแสดงส่วนประกอบหลกั ของโรงไฟฟา้ นิวเคลียร์

ในส่วนท่ี 1 พลังงานนิวเคลียร์ท่ีได้จากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะถูกถ่ายโอนในรูปของ
พลังงานความร้อนให้กับน้ำ ทำให้น้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นจนกระทั่งกลายเป็นไอน้ำที่มีแรงดันสูงมาก
จากนั้น ไอน้ำจะถกู สง่ ตอ่ ไปยงั ส่วนท่ี 2 ส่วนผลิตไฟฟา้ ซง่ึ ในส่วนน้ี ไอนำ้ จะถูกควบคมุ ใหเ้ คลื่อนท่ี
ไปปะทะกับกังหันขนาดใหญ่ที่มีเพลาเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แรงดันจากไอน้ำส่งผลให้
กังหันหมุนและทำให้เคร่ืองกำเนิดไฟฟ้าหมนุ ไฟดว้ ย เกิดการเปลี่ยนพลังงานกลเปน็ พลังงานไฟฟ้า
สำหรับส่งไประบบจ่ายพลังงานไฟฟ้า ส่วนไอน้ำที่ใช้ในการหมุนกังหัน จะถูกส่งไปยังส่วนที่ 3
เพื่อระบายออกสู่สิ่งแวดล้อม โดยอาจเป็นลักษณะการระบายผ่านหอคอยระบายความร้อน หรือ
ระบายสู่แหล่งน้ำในบริเวณใกล้เคียงกับโรงไฟฟ้า ดังแสดงในรูป 14.38 ก. และ 14.38 ข. ทั้งนี้
เนื่องจากน้ำที่ใช้ในการระบายความร้อนมีระบบที่แยกออกจากระบบของน้ำที่ใช้รับการถ่ ายโอน
ความร้อนจากพลังงานนิวเคลียร์ ไอน้ำและน้ำที่ระบายออกสู่สิ่งแวดล้อมจึงไม่มีสารกัมมันตรังสี
ปนเปือ้ น

รูป 14.38 ก. โรงไฟฟ้านวิ เคลยี ร์ที่ระบายความรอ้ นโดยใช้หอระบายความร้อน
ข. โรงไฟฟา้ นวิ เคลยี ร์ท่รี ะบายความร้อนโดยการปล่อยน้ำออกส่แู หล่งใกลเ้ คยี ง

เทคโนโลยีดา้ นพลังงาน
นอกจากการนำความรู้ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ในการเปลี่ยนพลังงาน

ต่างๆ ธรรมชาติให้อยู่ในรูปแบบที่เหมะสมกับการนำไปใช้ประโยชน์แล้ว ความรู้ความเข้าใจทาง
วิทยาศาสตร์ยังได้นำมาประยุตใช้ในการออกแบบและสร้างชั้นงาน วัสดุ อุปกรณ์ หรือ
กระบวนการต่าง ๆ ที่ช่วยให้มีการประสิทธิภาพของการใช้พลังงาน หรือ สมารถนำพลังงานที่

473

ปล่อยท้ิงกลบั มาใช้ประโยชน์ อกี ด้วย ซึง่ มีสว่ นช่วยในการแก้ปัญหา และตอบสนองความต้องการ
ดา้ นพลังงานได้อกี ทางหนงึ่

แบตเตอร่ี ปัจจุบันนี้แบตเตอรี่มีความสำคัญและเกี่ยวข้องกับชีวติ ประจำวันของเรามาก
ข้ึน เชน่ แบตเตอร่ีสำรอง หรือ power bank ทหี่ ลายคนใช้กับโทรศัพทเ์ คล่อื นที่ แบตเตอร่ีสำหรับ
รถยนต์ไฮบรดิ (hybrid car) หรือรถยนต์ไฟฟ้า (electric car) ท่ใี ช้แบตเตอร่ีในการช่วยขับเคลื่อน
แบตเตอร่ีท่ใี ช้กนั มีอยหู่ ลายชนดิ ซง่ึ อาจแบง่ ไดเ้ ปน็ 2 ชนิดใหญ่ ได้แก่ ชนิดท่ีไม่สามารถประจุหรือ
ชารจ์ ได้ เรียกว่า แบตเตอรแ่ี บบปฐมภมู ิ (primary battery) และชนดิ ทส่ี ามารถประจุหรือชาร์จ
เพ่อื นำกลบั มาใชซ้ ้ำได้หลายครง้ั เรียกวา่ แบตเตอรแ่ี บบทตุ ิยภูมิ (secondary battery) ถึงแม้
แบตเตอรี่แต่ละรูปแบบได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับงานท่ีแตกต่างกัน แต่หลักการพื้นฐานของ
แบตเตอร่ีทกุ รูปแบบเหมือนกัน คอื เปลีย่ นพลังงานเคมีเปน็ พลังงานไฟฟ้า

เทคโนโลยีด้านพลังงานในอาคารและที่พักอาศัย การนำเทคโนโลยีด้านพลังงานชนิด
ตา่ งๆ มาใชใ้ นอาคารและทพี่ ักอาศัย สมารถชว่ ยให้การใชพ้ ลังงานมีประสิทธิภาพและลดค่าใช้จ่าย
ยกตัวอย่าง เชน่ การใช้เทคโนโลยวี ัสดุในกาลดการถ่ายโอนความร้อนจากภายนอก เชน่ การใช้วสั ดุ
ท่ีเป็นฉนวนความร้อนหรือวัสดุที่ไม่เก็บสะสมความร้อนสร้างผนังหรือปูที่ฝ้าเพดาน หรือ การใช้
กระจกเขียวตัดแสงสำหรับช่วยดูดซับความร้อน ดังรูป 14.39 ก. และ ข. หรือ การใช้
เครื่องใช้ไฟฟ้าประหยัดพลังงาน ซึ่งเป็นเครื่องใช้ฟ้าท่ีใช้พลังงานน้อยกว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบ
ธรรมดา และทำงานได้ดีไม่แตกต่างกัน เช่น หลอดแอลอีดี เครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์
ตเู้ ย็นแบบอนิ เวอรเ์ ตอร์ โดยเครอื่ งไฟฟ้าแบบประหยัดพลงั งานที่มีประสิทธภิ าพในระดับดมี ากจะมี
เลข 5 ระบุบนฉลากของกระทรวงพลังงานทต่ี ดิ ไวบ้ นเครอื่ ง ดงั รปู 14.39 ค.

รูป 14.39 ก. การใช้ผนังสองชั้นเปน็ ฉนวนความรอ้ น
ข. การใชก้ ระจกเขียวตัดแสง
ค. เครือ่ งใชไ้ ฟฟ้าประหยดั พลงั งาน

เซลล์เชื้อเพลิง(fuel cell) เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าคล้าย
แบตเตอร่ี แตม่ ีวิธีการและสารที่ใช้ในการทำปฏิกริ ิยาเคมแี ตกต่างกนั การทำงานของเซลลเ์ ชือ้ เพลงิ
ต้องมีการจ่ายไฮโดรเจนเข้าไปทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (ที่ได้จาอากาศ) ตลอดเวลา ซึ่งแตกต่าง
จากแบตเตอรีท่ ีม่ สี ารเคมีพร้อมทำปฏิกริ ยิ าอย่ภู ายในแลว้

474

ก. ข.
รปู 14.40 ก. เซลล์เชื้อเพลงิ สาธิต ข. ภารทำงานของเซลล์เชือ้ เพลิง

การทำปฏิกิริยาเคมีในเซลล์เช้ือเพลิงนอกจากจะให้พลังงานไฟฟ้าที่นำไปใช้ประโยชน์ได้
แล้ว ยังการปล่อยความร้อนและน้ำออกสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งไม่เป็นมลพิษ โดยเซลล์เชื้อเพลิงที่ให้
พลงั งานไฟฟ้ามากพอสำหรับขับเคล่อื นรถยนต์ทว่ั ไปมีขนาดไมใ่ หญ่มาก มนี ำ้ หนักเบา และไม่ทำให้
เกิดเสียงดัง อีกทั้งมีประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าได้สูงถึง 75% หรือ
ประมาณสองเท่าของเครื่องยนต์ทีใ่ ช้ในรถยนต์ทั่วไป จึงได้มีการพยายามนำเซลล์เชือ้ เพลงิ มาเปน็
แหลง่ พลงั งานสำหรบั ขับเคลอื่ นยานพาหนะดงั รปู 14.41

รูป 14.41 ก. สว่ นประกอบหลักของรถยนตท์ ขี่ ับเคลอ่ื นด้วยพลังงานจากเซลลเ์ ชือ้ เพลิง
ข. ตน้ แบบรถไฟในประเทศเยอรมนที ี่ขับเคล่อื นด้วยพลงั งานจากเซลลเ์ ช้อื เพลงิ

5.2 กระบวนการ
1) ความสามารถในการส่อื สาร (อ่าน ฟงั พดู เขียน)
2) ความสามารถในการคิด (สงั เกต วิเคราะห์ จัดกลุม่ สรปุ )
3) ความสามารถในการแกป้ ญั หา (ศกึ ษาหรือรับรขู้ อ้ มลู มองเหน็ และเข้าใจปัญหาสำคญั ทีเ่ กิดขึ้นได้)
4) ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต (ความรับผดิ ชอบ)
5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (ใช้การสืบคน้ ผา่ นคอมพวิ เตอร)์

5.3 คุณลักษณะและค่านิยม
เปน็ ผมู้ ีความรบั ผิดชอบและเปน็ ผมู้ คี วามม่งุ มน่ั ในการทำงาน

6. บูรณาการ
6.1 บูรณาการ PLC นักเรียนแต่ละกลุ่มแลกเปลี่ยนเรียนรู้เล่าสู่กันฟังถึงความรู้ที่ได้จากการทำกิจกรรม และ

ปัญหาท่เี กดิ ขึ้นระหว่างการทำกจิ กรรม

475

7. กิจกรรมการเรียนรู้
ขัน้ ท่ี 1 ขนั้ สรา้ งความสนใจ
1.1 ครูเปิดวีดีทัศน์เกี่ยวการทำกิจกรรมต่าง ๆ ในชีวิตประจำวันที่ใช้พลังงานไฟฟ้าให้นักเรียน
ศึกษา แลว้ ให้ระบแุ หลง่ ของพลังงานในการผลิตไฟฟา้ ทใี่ ช้กับกจิ กรรม

https://www.youtube.com/watch?v=z99uNR_bhSU

1.2 ให้นักเรียนศกึ ษาขอ้ มูลและรูป 14.30 ในหนังสือ หน้า 234 ครูตั้งคำถามเพื่อนำเข้าสู่การทำ
กิจกรรม

1) แหล่งพลังงานหลักของประเทศไทยที่ใช้ผลิตไฟฟ้าคือแหล่งพลังงานชนิดใด และใน
อนาคตจะมแี หล่งพลังงานน้นั ใช้เพียงพอหรอื ไม่ (โดยครเู ปดิ โอกาสใหน้ กั เรียนแสดงความคิดเหน็ อยา่ งอิสระ
ไม่คาดหวังคำตอบทถี่ กู ตอ้ ง)

2) ถ้าไม่เพียงพอ นักเรียนจะมีแนวทางแก้ปัญหาอย่างไร (โดยครูเปิดโอกาสให้นักเรียน
แสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ ไม่คาดหวังคำตอบทถ่ี ูกต้อง)

ข้นั ที่ 2 ข้ันสำรวจและค้นหา
2.1 จดั กลุ่มนกั เรยี น กลมุ่ ละประมาณ 9 คน โดยใหส้ มาชกิ แต่ละกลุม่ มีความรู้ความสามารถที่คละ

กันกลุ่มนจ้ี ะเป็นกลุม่ ประจำ
2.2 ครูจดั แบ่งเน้อื หาทจี่ ะเรียนเปน็ เนอ้ื หาย่อย ๆ เท่ากบั จำนวนสมาชกิ ในกลมุ่ ของนักเรยี นอาจ

จัดทำเป็นบทเรยี นหน้าเดยี วกไ็ ด้
2.3 ให้สมาชิกในแต่ละกลุ่มจับฉลากหมายเลขของเนื้อหา คนละ 1 ฉลาก เพื่อรับผิดชอบใน

การศึกษาหวั ข้อย่อยของเน้อื หา คนละ 1 หัวข้อ
2.4 ใหน้ กั เรียนแต่ละคนศึกษาและทำความเขา้ ใจเนื้อหาตามหมายเลขที่ตัวเองได้ ซึ่งครูติดเน้ือหา

บนโตะ๊
2.5 นักเรยี นแตล่ ะคนที่ศกึ ษาและทำความเข้าใจเนอ้ื หา (ใช้เวลา 10 นาท)ี ใหก้ ลบั ไปยงั กลมุ่ ตนเอง

แลว้ อธิบายความรู้ทไ่ี ดจ้ ากการศกึ ษาและทำความเข้าใจในเน้อื หาทีไ่ ด้รับมอบหมายใหเ้ พื่อนในกลุ่มฟัง
2.6 นกั เรยี นแต่ละกลุม่ ช่วยกนั สรุปความรู้ท่ีไดใ้ นการศึกษาลงในกระดาษปร๊ฟู (น้ำตาล)

ขนั้ ที่ 3 ขัน้ อธิบายและลงขอ้ สรุป
3.1 ครูสมุ่ นกั เรยี น 2 กลมุ่ ออกมานำเสนอผลการสืบคน้ ของกลมุ่ ตนเองหน้าชน้ั เรียน
3.2 นกั เรียนและครูร่วมกนั อภิปรายและสรปุ การศกึ ษาค้นคว้าจนได้ข้อสรุป เร่ือง พลงั งานทดแทน

และเทคโนโลยดี ้านพลังงาน

476

ขัน้ ที่ 4 ขั้นขยายความรู้
4.1 ครูอธบิ ายและเนน้ ยำ้ สมการเกยี่ วข้องท้งั หมดในเร่อื งไฟฟา้ กระแส

ขัน้ ที่ 5 ขั้นประเมนิ ผล
5.1 นักเรียนส่งกระดาษปรฟู๊ (นำ้ ตาล) ของแตล่ ะกลุ่มท่ไี ดจ้ ากการศกึ ษาคน้ ควา้
5.2 นกั เรียนตอบคำถามตรวจสอบความเขา้ ใจ 14.5 ในหนังสือเรยี น หน้า 246

ประยุกตแ์ ละตอบแทนสงั คม
-

8. สือ่ การเรียนร/ู้ แหลง่ เรยี นรู้
8.1 หนงั สือเรยี นรายวิชาเพม่ิ เติมวทิ ยาศาสตร์ (ฟสิ ิกส)์ ช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 5 เลม่ 4 (ฉบับปรับปรงุ พ.ศ.2560)
8.2 ห้องสมดุ
8.3 อินเทอร์เน็ต เว็บไซต์ https://www.youtube.com/watch?v=z99uNR_bhSU

9. การวัดและประเมินผล

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ วธิ กี ารวดั เครอื่ งมอื เกณฑก์ ารประเมนิ

ด้านความรู้ (K) 1) นกั เรียนสามารถ
ตอบคำถามไดร้ ะดบั
1) อธิบายการเปลยี่ นพลงั งานทดแทนเป็น 1) ตรวจสมุดนกั เรียน 1) แบบประเมนิ การ ดี ผ่านเกณฑ์

พลงั งานไฟฟา้ ได้ ทำกิจกรรม 1) นกั เรยี นสามารถ
สรปุ องคค์ วามรไู้ ด้
2) อธิบายประสทิ ธิภาพของพลงั งานทดแทน ระดบั ดี ผา่ นเกณฑ์

ได้

ด้านกระบวนการ (P)

1) ประเมนิ ความคมุ้ ค่าด้านค่าใช้จ่ายของ 1) ตรวจกระดาษปรู๊ฟ 1) แบบประเมนิ การ

พลงั งานทดแทนได้ (นำ้ ตาล) ของแต่ละ ทำกจิ กรรม

2) สบื ค้นและยกตัวอยา่ งเทคโนโลยีทน่ี ำ มา กลุม่ ที่ไดจ้ ากการศึกษา

แก้ปญั หาหรือตอบสนองความตอ้ งการดา้ น คน้ ควา้

พลงั งานได้

ด้านคุณลกั ษณะ (A) 1) ตรวจการส่ง 1) แบบประเมนิ การ 1) นักเรียนทำภาระ
1) เปน็ ผมู้ ีความรับผิดชอบและ งานทีไ่ ด้รับมอบหมาย
เป็นผ้มู คี วามมุ่งม่ันในการทำงาน กระดาษปรูฟ๊ (นำ้ ตาล) ทำกิจกรรม ได้ระดบั ดี ผา่ นเกณฑ์

ของแตล่ ะกลุ่มท่ีไดจ้ าก

การศึกษาค้นควา้

477

10. เกณฑก์ ารประเมนิ ผลงานนกั เรียน
เกณฑ์การประเมนิ แบบ Rubrics ของการทำกจิ กรรม เรื่อง พลังงานทดแทนและเทคโนโลยดี ้านพลังงาน

ประเด็นการ คา่ นำ้ หนกั แนวทางการให้คะแนน
ประเมิน คะแนน

ด้านความรู้ 3 ตอบคำถามได้ถกู ต้องครบถว้ นทุกข้อ
(K) 2 ตอบคำถามได้ถูกตอ้ งครบถ้วน 4-8 ขอ้
1 ตอบคำถามไดถ้ ูกต้องครบถ้วน 1-3 ข้อ

ดา้ น 3 สรุปเน้ือหาท่ีศกึ ษาและทำความเขา้ ใจไดถ้ กู ตอ้ งครบถว้ น

กระบวนการ 2 สรปุ เน้ือหาท่ีศกึ ษาและทำความเข้าใจไดค้ อ่ นข้างถกู ต้องครบถ้วน

(P) 1 สรุปเน้ือหาที่ศกึ ษาและทำความเขา้ ใจได้ แตไ่ มค่ รบถว้ น

ดา้ น 3 ทำภาระงานที่ไดร้ ับมอบหมายเสร็จภายในเวลาท่ีกำหนด และเรียบรอ้ ยถูกตอ้ งครบถ้วน
คุณลักษณะ 2 ทำภาระงานท่ีได้รบั มอบหมายเสรจ็ ภายในเวลาท่ีกำหนด แต่งานยังผดิ พลาดบางสว่ น
1 ทำภาระงานที่ไดร้ บั มอบหมายเสรจ็ แต่ลา่ ช้า และเกดิ ขอ้ ผดิ พลาดบางสว่ น
(A)

ระดบั คะแนน 3 หมายถึง ระดับดีมาก
คะแนน 2 หมายถึง ระดับดี
คะแนน 1 หมายถงึ ระดบั พอใช้
คะแนน

478

การประเมนิ การทำกจิ กรรม เรื่อง พลงั งานทดแทนและเทคโนโลยดี า้ นพลงั งาน

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

ท่ี ชอื่ - นามสกุล ด้านความรู้ ด้าน ด้าน รวม ระดับ
(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

479

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

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

(P) (A)

3 3 39

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

ระดบั คุณภาพ 9 หมายถึง ระดับดมี าก
คะแนน 7-8 หมายถงึ ระดบั ดี
คะแนน 5-6 หมายถึง ระดบั ปานกลาง
คะแนน 3-4 หมายถึง ระดับปรบั ปรงุ
คะแนน

480

บนั ทึกหลังการสอน

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 14 เร่อื ง ไฟฟ้ากระแส ใ
แผนการสอนท่ี 38 เรอื่ ง พลังงานทดแทนและเทคโนโลยดี ้านพลงั งาน .

ใ เดือน พ.ศ. ใ

วนั ที่

ผลการจัดการเรียนรู้

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

ปัญหา / อปุ สรรค

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

ข้อเสนอแนะ/แนวทางแก้ปัญหา

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

ลงชื่อ............................................ครผู สู้ อน ลงชื่อ.............................................หวั หน้ากลมุ่ สาระ
(นางสาวขจรศรี สุทธสงั ข์) (นางสาวอรอุมา ไชยชนะ)

ลงช่ือ............................................. รองฯ กลุ่มบริหารวิชาการ
(นายบพติ ร เหลา่ กอ)

ลงชอ่ื ............................................ผอู้ ำนวยการโรงเรยี น
(นายสรุ ยิ น สายสนองยศ)
…………../…………../………..

481
ฉลากหมายเลข

12345

6789

พลังงานแสงอาทติ ย์ (solar energy) 482

หมายเลข
1

พลังงานแสงอาทิตย์มาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้านั้น มีหลากหลายวิธี โดยวิธีที่
นิยมที่สุดคือ การใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า เซลล์สุริยะ หรือ เชลล์แสงอาทิตย์ (solar cell)
หรือในทางวทิ ยาศาสตร์ มชี อ่ื เรยี กวา่ เซลล์โฟโตโวลตาอิก (photovoltaic cell หรือ PV
cell) เซลล์สุรยิ ะมหี ลายชนิด แตล่ ะชนิดมีประสทิ ธิภาพและเหมาะสมกับการใช้งานแตกต่าง
กัน โดยเซลล์สุริยะที่เป็นที่นิยมใช้มากที่สุดคือ เซลล์สุริยะชนิดผลึกซิลิคอน (crystalline
silicon solar cell) ซึ่งมีลักษณะเป็นแผ่นแข็งและบาง สีน้ำเงินเข้ม (ดังรูป )เซลล์สุริยะ
ชนิดนี้มีความคงทนต่อสภาพแวดล้อม ราคาต่ำกว่าชนิดอื่นและมีประสิทธิภาพประมาณ
13% - 20% ซึง่ คอ่ นขา้ งสงู เมือ่ เทียบกบั เซลลส์ รุ ิยะชนดิ อ่นื ๆ

รปู แผงเชลล์สรุ ยิ ะ

483

เซลล์สุรยิ ะ (solar cell) หมายเลข
2

เซลล์สรุ ิยะทีใ่ ช้ท่วั ไปทำจากสารก่ึงตวั นำ (semiconductor) ที่แตกต่างกันสองชนิด

เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์สุริยะ พลังงานจากแสงอาทิตย์จะถ่ายโอนพลังงานให้กับ

อิเล็กตรอนบางตัวในเซลล์สุริยะ ทำให้อิเล็กตรอนมีพลังงานมากพอและประพฤติตนเป็น

อเิ ล็กตรอนอสิ ระ และถ้ามกี ารตอ่ เซลล์สรุ ยิ ะกับวงจรไฟฟา้ จะทำให้อเิ ลก็ ตรอนอสิ ระดังกล่าว

เคลื่อนที่ไปตามสายไฟ ส่งผลให้เกิดกระแสไฟฟ้าและการถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าให้กับ

เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าในวงจร ช่วยใหเ้ ครื่องใช้ไฟฟ้าทำงานได้ (ดงั รปู )

รูปแผนภาพแสดงการทำงานของเซลล์สุรยิ ะ

484

พลังงานชีวมวล (biomass energy) หมายเลข
3

เป็นพลังงานที่ได้จากส่วนต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต แนวทางในการนำพลังงานชีวมวลมา

เปล่ยี นเป็นพลงั งานไฟฟ้า มี 2 แนวทางหลักไดแ้ ก่

1) การนำชีวมวลมาเปน็ เช้ือเพลงิ โดยตรง โดยอาจนำชีวมวลไปผ่านกระบวนการบาง

อย่าง เข่น การกำจัดความขน้ึ การอดั แทง่ โดยการเผาไหม้ชวี มวลโดยตรงจะทำให้ไดพ้ ลงั งาน

ความร้อน สำหรับมาใช้ทำให้น้ำเดือดเพื่อนำไอน้ำไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ดังแผนภาพแสดงขั้นตอนการเปลี่ยนชีวมวลเป็นพลังงานไฟฟ้าในรูป ก. และตัวอย่าง

โรงไฟฟา้ พลังงานชีวมวลในรปู ข.

รูป ก.ขน้ั ตอนการผลิตไฟฟา้ ด้วยเช้อื เพลิงชวี มวล ข.โรงไฟฟา้ พลังงานชวี มวล

2) การนำชวี มวลมาหมักจนได้แกส๊ ชีวภาพ เชน่ การหมักมลู สตั ว์ ขยะ หรือน้ำเสียจาก
ฟาร์ม จนได้แก๊สนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการหมุนเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้า ดังขั้นตอนในรูป
ก. และตวั อยา่ งบอ่ หมกั แก๊สชวี ภาพ ดงั รปู ข.

รูป ก.ขัน้ ตอนนำชวี มวลมาหมักจนไดแ้ ก๊สชีวภาพสำหรับนำไปผลิตไฟฟา้
ข.บอ่ หมักแก็สชีวภาพ

485

พลังงานลม (wind energy) หมายเลข
4

เป็นพลังงานที่มาจากการเคลื่อนที่ของอากาศ ซึ่งเกิดจากความแตกต่างทางสภาพ
อากาศท่บี รเิ วณตา่ ง ๆ อากาศที่กำลงั เคล่อื นที่จะมีพลังงานจลน์ และเมอ่ื ไปปะทะกับวัตถุใด
ๆ จะมีการถา่ ยโอนพลังงานใหก้ บั วตั ถุนัน้ การผลติ ไฟฟา้ ด้วยพลังงานลมเป็นการนำกังหันที่มี
แกนเช่ือมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปติดตั้งในบริเวณที่มีลมแรงเพียงพอและสม่ำเสมอ เม่ือ
ลมเคลื่อนที่มาปะทะกังหัน จะทำให้กังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน เกิดการเปลี่ยน
พลังงานจลน์เป็นพลงั งานไฟฟา้ ในท่สี ุด

รูป ก. ส่วนประกอบหลักของกังหันลมผลิตไฟฟ้า
ข. กงั หนั ลมผลติ ไฟฟ้า

486

พลงั งานนำ้ (hydropower) หมายเลข
5

เป็นพลังงานที่เริ่มจากพลังงานศักย์ของมวลน้ำที่สะสมอยู่ในระดับสูงกว่าพื้นที่ด้านล่าง
และเมื่อปล่อยให้น้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ พลังงานศักย์จะเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ โดย
พลังงานจลน์ที่มาจากการเคลื่อนที่ของมวลน้ำสามารถนำไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำให้มี
การเปลี่ยนพลงั งานจลนเ์ ปน็ พลงั งานไฟฟ้า

รปู โรงไฟฟ้าพลงั งานน้ำขนาดเลก็

พลังงานนิวเคลียร์ (nuclear power) 487

หมายเลข
6

เป็นพลังงานท่ีสะสมอยู่ในนิวเคลียสของอะตอม การทำให้อะตอมปลดปล่อยพลังงาน
นิวเคลียร์ออกมาภายนอก ต้องทำให้นิวเคลียสของอะตอมเกิดการเปลี่ยนแปลงท่ี เรียกว่า
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ (nuclear reaction) จากนั้นพลังงานนิวเคลียร์ที่ได้สามารถนำไป
เปลย่ี นพลงั งานไฟฟ้าโดยอาศัยอุปกรณ์สำคัญ เรียกว่า เครื่องปฏกิ รณ์นิวเคลียร์ (nuclear
reactor) ซึ่งทำหน้าที่สร้างและควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ท่ีเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง หรือ
ปฏิกิริยาลูกโซ่ (chain reaction) ให้เกิดขึ้นในอัตราที่เหมะสม เพื่อให้มีการปลดปล่อย
พลงั งานนนิวเคลียร์ออกมาในปริมาณท่พี อเหมาะสำหรับการนำไปใชใ้ นขัน้ ตอนผลิตไฟฟ้าใน
โรงไฟฟา้ นิวเคลยี ร์ มสี ่วนประกอบ 3 ส่วนหลกั ได้แก่ 1. สว่ นแลกเปลี่ยนความรอ้ นและผลิต
ไอนำ้ 2. สว่ นผลติ ไฟฟ้า และ 3. สว่ นระบายความร้อน

รูปแผนภาพแสดงส่วนประกอบหลักของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

488

แบตเตอรี่ หมายเลข
7

ปัจจุบันนี้แบตเตอรี่มีความสำคัญและเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของเรามากขึ้น เช่น
แบตเตอร่ีสำรอง หรือ power bank ที่หลายคนใช้กับโทรศัพท์เคลื่อนที่ แบตเตอร่ีสำหรับ
รถยนต์ไฮบริด (hybrid car) หรือรถยนต์ไฟฟ้า (electric car) ที่ใช้แบตเตอร่ีในการช่วย
ขับเคลื่อน แบตเตอรี่ท่ีใช้กันมีอยู่หลายชนิด ซึ่งอาจแบ่งได้เป็น 2 ชนิดใหญ่ ได้แก่ ชนิดท่ีไม่
สามารถประจุหรือชาร์จได้ เรียกว่า แบตเตอรี่แบบปฐมภูมิ (primary battery) และชนิดท่ี
สามารถประจุหรือชาร์จเพื่อนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง เรียกว่า แบตเตอรี่แบบทุติยภูมิ
(secondary battery) ถึงแม้แบตเตอรี่แต่ละรูปแบบได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับงานท่ี
แตกต่างกัน แต่หลักการพื้นฐานของแบตเตอร่ีทุกรูปแบบเหมือนกัน คือ เปลี่ยนพลังงานเคมี
เปน็ พลงั งานไฟฟา้

รปู สายล่อฟา้ บนตงึ สงู ช่วยใหป้ ระจุจากฟ้าผ่าเคล่ือนที่ลงไปยงั พืน้ ดนิ
รูป ขัน้ ตอนการทำใหอ้ ากาศสะอาดของเครอื่ งตกตะกอนไฟฟ้าสถิต

489

เทคโนโลยีดา้ นพลงั งานในอาคารและท่ีพักอาศัย หมายเลข
8

การนำเทคโนโลยดี ้านพลังงานชนิดต่างๆ มาใช้ในอาคารและที่พักอาศยั สมารถชว่ ย
ให้การใช้พลังงานมีประสิทธิภาพและลดค่าใช้จ่าย ยกตัวอย่าง เช่น การใช้เทคโนโลยีวัสดุ
ในกาลดการถ่ายโอนความร้อนจากภายนอก เช่น การใช้วัสดุที่เป็นฉนวนความร้อนหรือ
วัสดุที่ไม่เก็บสะสมความร้อนสร้างผนังหรือปูที่ฝ้าเพดาน หรือ การใช้กระจกเขียวตัดแสง
สำหรบั ชว่ ยดูดซบั ความรอ้ น ดังรูป ก. และ ข. หรอื การใช้เคร่ืองใชไ้ ฟฟา้ ประหยัดพลังงาน
ซึ่งเป็นเครื่องใช้ฟ้าที่ใช้พลังงานน้อยกว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบธรรมดา และทำงานได้ดีไม่
แตกต่างกนั เช่น หลอดแอลอีดี เครอ่ื งปรับอากาศแบบอนิ เวอร์เตอร์

ตู้เย็นแบบอินเวอร์เตอร์ โดยเครื่องไฟฟ้าแบบประหยัดพลังงานที่มีประสิทธิภาพใน
ระดับดมี ากจะมีเลข 5 ระบบุ นฉลากของกระทรวงพลังงานท่ีตดิ ไว้บนเครอื่ ง ดงั รูป ค.

รปู ก. การใชผ้ นงั สองช้นั เปน็ ฉนวนความร้อน
ข. การใช้กระจกเขียวตดั แสง

ค. เครื่องใชไ้ ฟฟา้ ประหยดั พลงั งาน

เซลล์เช้ือเพลงิ (fuel cell) หมายเลข 490
9

เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าคล้ายแบตเตอรี่ แต่มีวิธีการและ

สารที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาเคมีแตกต่างกัน การทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงต้องมีการจ่าย

ไฮโดรเจนเข้าไปทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (ที่ได้จาอากาศ) ตลอดเวลา ซึ่งแตกต่างจาก

แบตเตอรี่ที่มีสารเคมีพรอ้ มทำปฏิกริ ยิ าอยภู่ ายในแล้ว

ก. ข.
รูป ก. เซลลเ์ ชื้อเพลิงสาธิต ข. ภารทำงานของเซลล์เชอ้ื เพลงิ
การทำปฏกิ ริ ิยาเคมีในเซลลเ์ ช้อื เพลงิ นอกจากจะใหพ้ ลังงานไฟฟา้ ท่ีนำไปใชป้ ระโยชน์ได้
แล้ว ยังการปล่อยความร้อนและน้ำออกสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งไม่เป็นมลพิษ โดยเซลล์เชือ้ เพลงิ ทีใ่ ห้
พลังงานไฟฟ้ามากพอสำหรบั ขับเคลื่อนรถยนต์ทั่วไปมีขนาดไม่ใหญม่ าก มีน้ำหนักเบา และไม่
ทำใหเ้ กิดเสยี งดัง อกี ทัง้ มีประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเคมีเปน็ พลังงานไฟฟ้าไดส้ งู ถึง 75%
หรือประมาณสองเทา่ ของเครื่องยนต์ท่ีใชใ้ นรถยนต์ทั่วไป จงึ ไดม้ ีการพยายามนำเซลล์เช้ือเพลิง
มาเปน็ แหล่งพลงั งานสำหรับขบั เคลอ่ื นยานพาหนะดงั รปู

รปู ก. ส่วนประกอบหลักของรถยนต์ทข่ี บั เคล่อื นด้วยพลังงานจากเซลล์เชื้อเพลิง
ข. ตน้ แบบรถไฟในประเทศเยอรมนีที่ขับเคล่ือนดว้ ยพลังงานจากเซลลเ์ ช้ือเพลิง