โครงงานการออกแบบด้วยเทคโนโลยีเชิงบูรณาการ เรื่อง รถของเล่นพลังงานแบตเตอรี่ 1. นางสาวกฤติมา สมนาศักดิ์ เลขที่ 3 2. นางสาวพัทธ์ธีรา รัตนอุดมสวัสดิ์ เลขที่ 7 3. นางสาวประภาสาย ใจผาวัง เลขที่ 15 4. นางสาวกรวิกา สุตะวงศ์ เลขที่ 16 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่3 ห้อง 2 เสนอ ครูสุนทรา ธรรมสอน รายงานฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชา ว20218 โครงงานออกแบบด้วยเทคโนโลยีเชิงบูรณาการ โรงเรียนสามัคคีวิทยาคม จังหวัดเชียงราย
ก เรื่อง : รถของเล่นพลังงานแบตเตอรี่ คณะผู้จัดท า : 1. นางสาวกฤติมา สมนาศักดิ์ เลขที่3 2. นางสาวพัทธ์ธีรา รัตนอุดมสวัสดิ์ เลขที่7 3. นางสาวประภาสาย ใจผาวัง เลขที่15 4. นางสาวกรวิกา สุตะวงศ์ เลขที่16 โรงเรียน : สามัคคีวิทยาคม จังหวัดเชียงราย ครูที่ปรึกษา : ครูสุนทรา ธรรมสอน ปีการศึกษา : 2566 _____________________________________________________________________________ บทคัดย่อ โครงงานการออกแบบด้วยเทคโนโลยีเป็นการศึกษาค้นคว้าและประดิษฐ์ เรื่อง รถของเล่นพลังงาน แบตเตอรี่ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดขยะและโลกร้อน ศึกษากระบวนการประดิษฐ์รถพลังงานแบตเตอรี่ มาท าให้ เกิดประโยชน์ซึ่งท าให้เกิดผลดีในด้านความคิดสร้างสรรค์ในการท าประดิษฐ์ครั้งนี้ได้น าความคิดในการสร้างสรรค์ ออกมาประดิษฐ์เป็นรถพลังงานแบตเตอรี่ ผลการด าเนินการจากผลการตรวจสอบคุณภาพและประสิทธิภาพการใช้งาน โดยการน าสิ่งของเหลือ ใช้มาประดิษฐ์ ผลปรากฏว่าสิ่งที่ประดิษฐ์ช่วยส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์และการศึกษาเรียนรู้เรื่องการออกแบบ และเทคโนโลยีและสามารถน าความรู้มาประดิษฐ์รถของเล่นพลังงานแบตเตอรี่อย่างถูกวิธีและมีประสิทธิภาพใน การใช้งาน
ข กิตติกรรมประกาศ โครงงานเรื่อง รถของเล่นพลังงานแบตเตอรี่ คณะผู้จัดท าได้ด าเนินการจัดท าเพื่อลดขยะในโลกโดยการน า วัสดุที่ใช้แล้วหรือวัสดุเหลือใช้มาใช้ให้เกิดประโยชน์ โดยได้รับการสนับสนุนการให้ค าปรึกษาจากคุณครูและได้รับ ความอนุเคราะห์จากผู้ปกครองที่ได้ให้ข้อเสนอแนะ แนะน าการท าสิ่งต่างๆ คณะผู้จัดท าหวังว่าโครงงานนี้จะเป็นแนวทางและประโยชน์ต่อผู้ที่พบเห็นและขอขอบคุณทุกท่านดังที่ได้ กล่าวถึงมาข้างต้นและไม่ได้กล่าวถึง ณ ที่นี้เป็นอย่างสูง คณะผู้จัดท าโครงงานเรื่องรถของเล่นพลังงานแบตเตอรี่
ค สารบัญ หน้า บทคัดย่อ ก กิตติกรรมประกาศ ข สารบัญ ค สารบัญรูปภาพ ง บทที่ 1 บทน า 1 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 3 บทที่ 3 วิธีด าเนินการ 8 บทที่ 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล 15 บทที่ 5 สรุปและอภิปราย 16 บรรณานุกรม 17 ภาคผนวก 18
ง สารบัญรูปภาพ หน้า ภาพประกอบ 1 (การออกแบบเค้าโครง) 8 ภาพประกอบ 2 (ขวดน้ า) 9 ภาพประกอบ 3 (มอเตอร์) 9 ภาพประกอบ 4 (ถ่านแบตเตอรี่) 9 ภาพประกอบ 5 (ฝาขวดน้ า) 9 ภาพประกอบ 6 (ไม้เสียบ) 10 ภาพประกอบ 7 (ไส้ปากกา) 10 ภาพประกอบ 8 (ปืนกาว) 10 ภาพประกอบ 9 (คัตเตอร์) 10 ภาพประกอบ 10 (เตรียมวัสดุอุปกรณ์) 11 ภาพประกอบ 11 (เตรียมวัสดุอุปกรณ์) 11 ภาพประกอบ 12 (การท าล้อรถ) 12 ภาพประกอบ 13 (ประกอบล้อรถ) 12 ภาพประกอบ 14 (การติดมอเตอร์และแบตเตอรี่) 13 ภาพประกอบ 15 (ประกอบส่วนประกอบอื่นๆ) 13 ภาพประกอบ 16 (ชิ้นงานที่เสร็จสมบูรณ์) 14 ภาพประกอบ 17 (ภาพรวมวัสดุ-อุปกรณ์) 19 ภาพประกอบ 18 (ภาพขั้นตอนด าเนินงาน) 19 ภาพประกอบ 19 (ชิ้นงานที่เสร็จสมบูรณ์) 19
1 บทที่ 1 บทน า 1.ความเป็นมาและความส าคัญของปัญหา เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเซลล์ไฟฟ้าเคมีหนึ่งเซลล์หรือมากกว่าที่มีการเชื่อมต่อภายนอกเพื่อให้ก าลังงาน กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแบตเตอรี่มีขั้วบวกและขั้วลบ ขั้วที่มีเครื่องหมายบวกจะมีพลังงานศักย์ไฟฟ้าสูงกว่า ขั้วที่มี เครื่องหมายลบขั้วคือแหล่งที่มาของอิเล็กตรอนที่เมื่อเชื่อมต่อกับวงจรภายนอกแล้วอิเล็กตรอน เหล่านี้จะไหลและ ส่งมอบพลังงานให้กับอุปกรณ์ภายนอก เมื่อแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับวงจรภายนอก สาร อิเล็กโทรไลต์มีความสามารถ ที่จะเคลื่อนที่โดยท าตัวเป็นไอออนยอมให้ปฏิกิริยาทางเคมทีำงานแล้วเสร็จในขั้วไฟฟ้าที่อยู่ห่างกัน เป็นการส่งมอบ พลังงานให้กับวงจรภายนอกการเคลื่อนไหวของไอออนเหล่านั้นที่อยู่ในแบตเตอรี่ที่ท าให้เกิดกระแสไหล ออกจาก แบตเตอรี่เพื่อปฏิบัติงาน การใช้น้ ามันก่อให้เกิดผลเสียหลายด้าน สิ่งแวดล้อม ทรัพยากร และมลพิษทางอากาศ เครื่องยนต์แต่ละรุ่น แต่ละขนาด มีอัตราในการใช้น้ ามันเชื้อเพลิงที่แตกต่างกันและยิ่งถ้าเป็นเครื่องยนต์เก่าหากดูแลรักษาไม่ดีมีอัตราใน การเปลืองน้ ามันเชื้อเพลิงสูงและปล่อยก๊าซไอเสียส่งผลให้เกิดมลพิษตามมา แต่การใช้พลังงานไฟฟ้าหรือแบตเตอรี่ ทดแทน สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ที่บ้าน หรือสถานีบริการน้ ามันที่ให้บริการ ประหยัดค่าน้ ามัน ลดก๊าซพิษและไอ เสียจาก เครื่องยนต์เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ดังนั้นผู้จัดท าจึงคิดหาวิธีแก้ปัญหานี้โดยการใช้พลังงานแบตเตอรี่เพื่อแทนน้ ามัน ช่วยลดการใช้ทรัพยากร และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อน ซึ่งสรุปได้ว่าแบตเตอรี่เหมาะแก่การน าไปเป็น องค์ประกอบของรถยนต์ 2.วัตถุประสงค์ของการศึกษา 1. เพื่อศึกษากระบวนการเคลื่อนที่ของรถ 2. อธิบายปัจจัยที่ท าให้รถของเล่นเคลื่อนที่ได้เร็วที่สุด 3. เพื่อให้ผู้จัดได้ร่วมกันคิดวิธีแก้ปัญหา 3.ประโยชน์ของการศึกษา 1.ทดลองและอธิบายการต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย 2.น าความรู้และทักษะการสร้างชิ้นงานไปประยุกต์ใช้ 3.ใช้คอมพิวเตอร์ในการค้นคว้าข้อมูล
2 4.ขอบเขตการของการศึกษา 1.ขอบเขตของเนื้อหา เนื้อหาที่ใช้ในการศึกษาเป็นเนื้อหาที่เกิดจากปัญหามลพิษทางอากาศ เช่น ภาวะ โลกร้อน ไฟป่า ฯลฯ 2.สถานที่ที่ใช้ในการศึกษา โรงเรียนสามัคคีวิทยาคม 3.ระยะเวลาที่ใช้ในการศึกษา วันที่ 1 พฤศจิกายน 2566 ถึง วันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2567 4.กลุ่มประชากรตัวอย่าง นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3.2 โรงเรียนสามัคคีวิทยาคม จ านวน 4 คน 5.สมมติฐานของการศึกษา ถ้าน าไฟฟ้ามาใช้ทดแทนการให้น้ ามันจะลดมลภาวะของอากาศได้ 6.นิยามศัพท์เฉพาะ พลังงานไฟฟ้า หมายถึง เป็นพลังงานที่ได้จากพลังงานศักย์หรือพลังงานจลน์ ไฟฟ้าเมื่อถูกใช้อย่างหลวมๆ จะใช้เพื่ออธิบายพลังงานที่ถูกดูดซับหรือถูกน าส่งโดยวงจรไฟฟ้าหนึ่ง วงจรไฟฟ้า หมายถึง วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย เป็นวงจรที่ประกอบด้วยแหล่งก าเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้า และสายไฟ เมื่อเปิดสวิตช์กระแสไฟฟ้าจะออกจากแหล่งก าเนิดไฟฟ้า (ถ่านไฟฉาย) ทางขั้วบวกผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า ในวงจรไปยังขั้วลบของแหล่งก าเนิดไฟฟ้าเป็นการเคลื่อนที่ครบวงจรของกระแสไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า หมายถึง เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล การท างานปกติของ มอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่เกิดจากการท างานร่วมกันระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กในตัวมอเตอร์และ สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสในขดลวดท าให้เกิดแรงดูดและแรงผลักของสนามแม่เหล็กทั้งสองในการใช้งาน ตัวอย่างเช่น ในอตุสาหกรรมการขนส่งใช้มอเตอร์ฉุดลาก เป็นต้น นอกจากนั้นแล้วมอเตอร์ไฟฟ้ายังสามารถท างาน ได้ถึงสองแบบได้แก่การสร้างพลังงานกลและการผลิตพลังงานไฟฟ้า
3 บทที่2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ในการศึกษาเรื่อง รถของเล่นพลังงานเเบตเตอรี่ซึ่งมีวัตถุประสงค์คือเพื่อให้ส่งเสริมการสร้างพัฒนาการ เด็กปฐมวัย ทั้งนี้ปัจจุบันของเล่นของเด็กจะมีพัฒนาการไปมากมาย แต่ของเล่นประเภทหนึ่งที่เป็นที่นิยมส าหรับ เด็ก ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันก็คือของเล่นจ าพวกรถ ไม่ว่าจะเป็นรถบังคับวิทยุรถไขลาน หรือโมเดลรถต่าง ๆ ซึ่งล้วน เป็นของเล่นที่ผู้ปกครองนิยมซื้อใหเำด็ก ๆ ไม่ว่าจะเด็กผู้ชายหรือผู้หญิง และเนื่องจากวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีท า ให้ ของเล่นจ าพวกรถถูกพัฒนามาจนเป็นรถที่เด็ก ๆ สามารถขึ้นไปขับขี่และเคลื่อนที่ได้ด้วยแบตเตอรี่ที่เรียกกันว่า รถแบตเตอรี่ผู้ศึกษาได้ท าการศึกษาค้นคว้าหาความรู้โดยศึกษา ตามหัวข้อดังนี้ 2.1 ความส าคัญของการส่งเสริมการพัฒนาการเด็กปฐมวัย 2.2 รถของเล่นพลังงานแบตเตอรี่ 2.3 แบตเตอรี่ 2.1 ความส าคัญของการส่งเสริมการพัฒนาการเด็กปฐมวัย เว็บไซต์ https://www.thaihealthreport.com/th/articles_detail.php?id= 46 ได้กล่าวไว้ว่า “เด็ก ปฐมวัย” เป็นวัยที่มีความส าคัญเป็นอย่างมาก หรือจะเรียกว่าเป็นวัยทองส าหรับเด็กก็ว่าได้เนื่องจากเป็นวัยที่ ส าคัญ ส าหรับพัฒนาการทางร่างกาย สังคม อารมณ์ รวมทั้งสติปัญญา เด็กปฐมวัย ความหมายที่ใช้กันเป็นส่วนใหญ่ จะครอบคลุมเด็กทารกแรกเกิดไปจนถึงอายุครบ 6 ปีบริบูรณ์ แต่บางเรื่อง เช่น การส่งเสริมสุขภาวะและพัฒนาเด็ก ปฐมวัยการน าเสนอข้อมูลอาจครอบคลุมกว้างตั้งแตช่วงทารกในครรภ์มารดาไปจนถึงอายุครบ 8 ปีบริบูรณ์ การพัฒนาส าหรับเด็กปฐมวัยหากได้รับการกระตุ้น ส่งเสริมการเข้าถึงหนังสือ สื่อการเรียนรู้ การดูแลเอาใจใส่ อยู่ใน สภาพแวดล้อมที่ดีจะน าไปสู่พัฒนาการที่ดแำละเป็นรากฐานของชีวิตที่ดตี่อไป ส าหรับเด็กปฐมวัยการเล่นเป็นสิ่งส าคัญมากส าหรับเด็กวัยนี้เพราะการเล่นคือกระบวนการสร้างการเรียนรู้ แต่การเลือกของเล่นให้กับเด็กปฐมวัยหากผู้ปกครองเลือกให้เหมาะสมจะเกิดผลดีต่อพัฒนาการของเด็ก การเล่นที่ หลากหลายช่วยกระตุ้นพัฒนาการทางสมอง จนเกิดค าว่า “เล่นเปลี่ยนโลก” กระบวนการเล่นจะช่วย สร้าง กระบวนการเรียนรู้ทางสมองของเด็กปฐมวัย รวมถึงการสร้างทักษะที่ส่งผลกับชีวิตในระยะยาว นั่นคือทักษะในการ ก ากับความคิด อารมย์การกระท า ช่วยให้เด็กสามารถบริหารจัดการชีวิตได้อย่างเหมาะสมหรือที่เรียกว่า Executive Functions หรือ EF ซึ่งทักษะ EF สามารถสร้างได้ตั้งแตเำด็กจนถึงวัยผู้ใหญ่และถ้าหาก สร้างได้ตั้งแต่ ปฐมวัย จะช่วยเด็กเจริญเติบโตไปเป็นผู้ใหญที่มีคุณภาพ
4 ส าหรับเด็กไทย หากพิจารณาถึงของเล่นและสื่อการเรียนรู้พบว่าเด็กมีของเล่นจากร้านค้าสูงถึง ร้อยละ 90 ส่วนของเล่นที่ท าขึ้นเองภายในบ้าน ร้อยละ 56 ขณะที่สื่ำอส าหรับส่งเสริมการเรียนรู้เช่น หนังสือส าหรับเด็ก อย่าง น้อย 3 เล่ม พบว่ามีเพียงร้อยละ 34 เท่านั้น จากข้อมูลนี้ท าให้เราทราบถึงค่านิยมที่พ่อแม่ผู้ปกครองนิยม ซื้อของ เล่นให้ลูกมากกว่าที่จะท าขึ้นเองภายในบ้าน 2.2 รถของเล่นพลังงานแบตเตอรี่ เว็บไซต์ https://www.lion-ev.com/post/ ได้กล่าวไว้ว่า ในความเป็นจริงแล้วรถแบตเตอรี่ส าหรับเด็กก็ มีประโยชน์ต่อพัฒนาการของเด็กเช่นเดียวกัน ดังนี้ ● พัฒนาการประสานงานระหว่างกล้ามเนื้อมัดเล็ก การค านวณ และการคิดวิเคราะห์ที่ได้จาก การใช้มือหมุนและ ขยับพวงมาลัยเพื่อควบคุมทิศทาง รวมถึงใช้เท้าในการเหยียบคันเร่งและ หยุดรถใหเำป็นไปตามต้องการ ● ช่วยฝึกทักษะการวางเป้าหมาย การที่เด็กจะไปให้ถึงจุดใดจุดหนึ่ง จะต้องมีการวางแผน เพื่อให้ไปถึงจุดหมาย เช่นเดียวกับการขี่จักรยานและขับรถ ● เสริมทักษะในการค้นหาและเรียนรู้เริ่มตั้งแต่การเรียนรู้ทจี่ะท าให้รถเคลื่อนตัวไปข้างหน้า หรือถอยหลัง การ ค้นหาเสียงจากปุ่มต่าง ๆ ในรถ นอกจากนี้เด็ก ๆ ยังไดเำรียนรู้การส ารวจ สิ่งต่าง ๆ รอบตัวในขณะที่ขับรถผ่านอีก ด้วย ปัจจัยที่ควรให้ความส าคัญมีดังต่อไปนี้ 1.เลือกรถแบตเตอรี่เด็กให้เหมาะสมกับช่วงอายุ เด็กในแต่ละวัยมีความสนใจในการเล่นที่แตกต่างกัน ดังนั้นของเล่นทุกชนิดรวมถึงรถแบตเตอรี่ทผี่ ู้ ปกครองจะ หามาให้เด็ก ๆ เล่น สิ่งที่ต้องค านึงถึงอันดับแรกคือช่วงอายุ เพราะความสนใจในเด็กแต่ละวัยต่างกัน อย่าง สิ้นเชิง ทั้งรูปลักษณ์ภายนอกของของเล่น วิธีการเล่น และขนาดของของเล่น ซึ่งรถแบตเตอรี่เองก็มีการพัฒนา มาให้เหมาะสมกับเด็ก ๆ ในหลายช่วงวัย 2.ภาพรวมของรถแบตเตอรี่คันนั้นเหมาะกับเด็กช่วงวัยไหน เพื่อที่ซื้อมาแล้วเด็ก ๆ จะได้เกิดความ ประทับใจตั้งแต่แรกเห็นเลย 2.1ตรวจสอบน้ าหนักที่รองรับได้สูงสุดของรถแบตเตอรี่เด็ก รถแบตเตอรี่เด็กเป็นของเล่นที่เด็ก ๆ ต้องขึ้นไปเล่นบนตัวรถและใช้เวลาเล่นอยู่บนรถค่อนข้างนาน ดังนั้น เรื่องส าคัญที่ผู้ปกครองควรตรวจสอบก่อนซื้อมาให้เด็ก ๆ เล่น คือต้องทราบว่ารถแบตเตอรี่รุ่นนั้น ๆ รองรับ น้ าหนัก ของเด็กที่เล่นได้มากน้อยแคไหน เด็กบางคนอาจจะมีน้ าหนักที่มากกว่าเด็กในวัยเดียวกัน เราจึงไม่สามารถพิจารณา แค่รถแบตเตอรี่ที่เหมาะกับช่วงวัยได้เท่านั้น แต่ต้องค านึงถึงเรื่องน้ าหนักด้วย ไม่เพียงแต่เด็ก ที่มีน้ าหนักมากเท่านั้น
5 ที่เราควรระวัง เด็กที่มีน้ าหนักน้อยกว่าเด็กในวัยเดียวกันก็ควรระวังด้วยเช่นกัน เพราะอาจจะเกิดปัญหาเรื่องการ ควบคุมหรือการเคลื่อนย้ายรถในขณะเล่นได้ 3.เลือกรถแบตเตอรี่เด็กทมี่เีพลงหรือเสียงดนตรีประกอบ ส าหรับเด็กเล็ก หากเป็นเด็กเล็ก เสียงดนตรปีระกอบจะเป็นสิ่งที่ช่วยดึงดูดเด็ก ๆ ใหเำลือกมาเล่นของเล่นชิ้นนั้นและส าหรับ รถแบตเตอรี่ก็เช่นกัน ที่บางรุ่นมีการเพิ่มเสียงดนตรีหรือเสียงประกอบต่าง ๆ เพื่อเพิ่มความน่าสนใจให้กับ เด็กเล็ก เพราะเสียงประกอบเหล่านี้จะท าให้ช่วงเวลาในการเล่นของเด็ก ๆ มีความสนุกสนานมากยิ่งขึ้น ทั้งยังเป็นการ เสริมสร้างพัฒนาการทางสมองให้กับเด็กควบคู่กับการเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อ ซึ่งจะช่วยให้เด็กเล็กมี อารมณ์ดีและมีสุขภาพแข็งแรง 4.เลือกรถแบตเตอรี่เด็กทมี่ ฟีีงก์ชันหลากหลายที่ช่วยเสริมพัฒนาการเด็ก รถแบตเตอรี่บางรุ่นจะมีการเพิ่มฟังก์ชันต่าง ๆ เช่น เปิด - ปิดประตูและไฟได้มีแตร เสียงเพลง หรือที่ใส่ ของ ซึ่งฟังก์ชันที่หลากหลายเหล่านี้มีส่วนช่วยในการเสริมสร้างพัฒนาการเด็กทั้งสิ้น เพราะนอกจากจะท าให้ เด็ก รู้สึกสนุกมากยิ่งขึ้นแล้ว ยังฝึกการสังเกต การแยกแยะเสียงทแำตกต่าง รวมไปถึงทักษะทางสังคมของเด็ก ซึ่งฟังก์ชัน เหล่านี้ส่วนใหญ่จะถูกดีไซน์ไว้บนรถแบตเตอรี่ส าหรับเด็กเพื่อดึงดูดใจให้เด็กให้อยากเล่น โดยแต่ละรุ่นหรือแบรนด์ก็ จะมีการดีไซน์ให้แตกต่างกันออกไป แต่เชื่อเถอะว่าฟังก์ชันมากมายเช่นนี้ช่วยให้ลูกน้อยของ คุณเรียนรู้และได้ฝึก พัฒนาการผ่านการเล่นอย่างแท้จริง 2.3 แบตเตอรี่ เว็บไซต์https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%81%E0%B8%9A%E0%B8%95%E0%B9%80% E0%B8%95%E0 %B8%AD%E0%B8%A3%E0%B8%B5%E0%B9%88 ได้กล่าวไว้ว่า แบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่ ประกอบด้วย เซลล์ ไฟฟ้าเคมี หนึ่งเซลล์หรือมากกว่า ที่มีการเชื่อมต่อภายนอกเพื่อให้ก าลังงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้า แบตเตอรี่มี ขั้วบวก และ ขั้วลบ ขั้วที่มีเครื่องหมายบวกจะมีพลังงานศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าขั้วที่มีเครื่องหมายลบ ขั้วที่มี เครื่องหมายลบคือ แหล่งที่มาของอิเล็กตรอนที่เมื่อเชื่อมต่อกับวงจรภายนอกแล้วอิเล็กตรอนเหล่านี้จะไหลและส่ง มอบพลังงานให้กับ อุปกรณ์ภายนอก เมื่อแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับวงจรภายนอก สาร อิเล็กโทรไลต์มีความสามารถที่ จะเคลื่อนที่โดยท าตัว เป็นไอออน ยอมให้ปฏิกิริยาทางเคมีท างานแล้วเสร็จในขั้วไฟฟ้าที่อยู่ห่างกัน เป็นการส่งมอบ พลังงานให้กับวงจร ภายนอก การเคลื่อนไหวของไอออนเหล่านั้นที่อยู่ในแบตเตอรี่ที่ท าใหเำกิดกระแสไหลออกจาก แบตเตอรี่เพื่อปฏิบัติ งาน ในอดีตค าว่า "แบตเตอรี่" หมายถึงเฉพาะอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเซลล์หลายเซลล์แต่การ ใช้งานไดม้กีารพัฒนา ใหร้วมถึงอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเซลลเำพียงเซลล์เดียว แบตเตอรี่ปฐมภูมิจะถูกใชเำพียงครั้งเดียวหรือ "ใช้แล้วทิ้ง"; วัสดทุ ี่ใช้ท าขั้วไฟฟ้าจะมีการเปลี่ยนแปลง อย่าง ถาวรในช่วงปล่อยประจุออก ตัวอย่างที่พบบ่อยก็คือ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ ที่ใช้ส าหรับ ไฟฉาย และอีก หลายอุปกรณ์ พกพา แบตเตอรี่ทุติยภูมิ(แบตเตอรี่ประจุใหม่ได้) สามารถดิสชาร์จและชาร์จใหม่ได้หลายครั้ง ในการนี้องค์ประกอบ
6 เดิมของขั้วไฟฟ้าสามารถเรียกคืนสภาพเดิมได้โดยกระแสย้อนกลับ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรด ที่ใช้ใน ยานพาหนะและแบตเตอรี่ลเำธียมไอออน ที่ใช้ส าหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบ เคลื่อนย้ายได้ แบตเตอรี่มาในหลายรูปทรงและหลายขนาด จากเซลล์ขนาดเล็กที่ให้พลังงานกับ เครื่องช่วยฟัง และ นาฬิกาข้อมือ จนถึงแบตเตอรี่แบงค์ที่มีขนาดเท่าห้องที่ให้พลังงานเตรียมพร้อมส าหรับ ชุมสายโทรศัพท์และ ศูนย์ ข้อมูล คอมพิวเตอร์ ตามการคาดการณ์ในปี2005 อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ทั่วโลกสร้างมูลค่า 48 พันล้านดอลาร์สหรัฐในการ ขายในแต่ละปีด้วยการเจริญเติบโตประจ าปี6% แบตเตอรี่มีค่า พลังงานเฉพาะ (พลังงานต่อหน่วยมวล) ต่ ากว่ามากเมื่อเทียบกับ เชื้อเพลิง ทั้งหลาย เช่น น้ ามัน แต่ก็สามารถชดเชยได้บ้างโดยประสิทธิภาพที่สูงของมอเตอร์ไฟฟ้าในการผลิตงานด้านกลไกเมื่อ เทียบกับ เครื่องยนต์สันดาป แบตเตอรี่ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้และชนิดใช้แล้วทิ้ง จากมุมมองของผู้ใช้แบตเตอรี่แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ ดังนี้; แบตเตอรี่ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้และ แบตเตอรี่ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ไม่ได้(ใช้แล้วทิ้ง) ซึ่งนิยมใช้อย่างแพร่หลายทั้งสองชนิด แบตเตอรี่ใช้แล้วทิ้งเรียกอีกอย่างว่า เซลล์ปฐมภูมิ ใช้ได้ครั้งเดียว เนื่องจากไฟฟ้าที่ไำด้เกิดจากการ เปลี่ยนแปลงของสารเคมีเมื่อสารเคมเำปลี่ยนแปลงหมดไฟฟ้ากจ็ะหมดจากแบตเตอรี่แบตเตอรี่เหล่านี้เหมาะ ส าหรับ ใช้ในอุปกรณ์ขนาดเล็กและสามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวก ใช้ไฟน้อยหรือในที่ที่ห่างไกลจากพลังงานไฟฟ้า กระแสสลับ ในทางตรงกันข้ามแบตเตอรี่ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้หรือ เซลล์ทุติยภูมิ สามารถประจุไฟฟ้าใหม่ได้ หลังจาก ไฟหมดเนื่องจากสารเคมีที่ใช้ท าแบตเตอรี่ชนิดนี้สามารถท าให้กลับไปอยู่ในสภาพเดิมได้โดยการ ประจุไฟฟ้าเข้าไป ใหม่ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้อัดไฟนี้เรียกว่า ชาร์เจอร์หรือ รีชาร์เจอร์ แบตเตอรี่ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้ที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งใช้อยู่จนกระทั่งปัจจุบันคือ "เซลลเำปียก" หรือแบตเตอรี่ ตะกั่ว-กรด (lead-acid battery) แบตเตอรี่ชนิดนี้จะบรรจุในภาชนะที่ไม่ได้ปิดผนึก (unsealed container) ซึ่ง แบตเตอรี่จะต้องอยู่ในต าแหน่งตั้งตลอดเวลาและต้องเป็นพื้นที่ที่ระบายอากาศได้เป็นอย่างดี เพื่อระบาย ก๊าซ ไฮโดรเจน ที่เกิดจากปฏิกิริยาและแบตเตอรี่ชนิดจะมีน้ าหนักมาก รูปแบบสามัญของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดคือแบตเตอรี่รถยนต์ ซึ่งสามารถจะให้พลังงานไฟฟ้าได้ถึง ประมาณ 10,000 วัตต์ในช่วงเวลาสั้น ๆ และมีกระแสตั้งแต่ 450 ถึง 1100 แอมแปร์สารละลายอิเล็กโตร ไลต์ของแบตเตอรี่ คือกรดซัลฟิวริก ซึ่งสามารถเป็นอันตรายต่อผิวหนังและตาได้แบตเตอรตี่ะกั่ว-กรดที่มีราคาแพงมากเรียกว่า แบตเตอรี่เจล (หรือ "เจลเซลล์") ภายในจะบรรจุอิเล็กโตรไลต์ประเภทเซมิ-โซลิด (semi-solid electrolyte) ที่ ป้องกันการหกได้ดีและแบตเตอรี่ชนิดอัดไฟใหม่ได้ที่เคลื่อนย้ายได้สะดวกกว่า คือประเภท "เซลล์แห้ง" ที่นิยมใช้กัน ในโทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก
7 ข้อควรระวังเกี่ยวกับแบตเตอรี่ 1. อย่าให้แบตเตอรี่จ่ายกระแสไฟเกินความสามารถ (Over Discharge) เพราะท าให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานสั้น ลงกว่าปกติ 2. อย่าประจุไฟแบตเตอรี่มากเกินไป ควรประจุไฟให้ถูกต้องเหมาะสม มิเช่นนั้นแบตเตอรี่จะเสื่อมสภาพเร็วขึ้น 3. อย่าให้อุณหภูมิของ Electrolyte สูงเกินกว่า 50 °C 4. รักษาแบตเตอรี่ให้แห้งสะอาดอยู่เสมอ เพื่อป้องกันการรั่วซึมและผุกร่อน 5. อย่าน าโลหะหรือเครื่องมือ เช่น ประแจหรือไขควงวางบนสะพานไฟ (Connector) เพราะอาจเกิดการSpark สะเก็ดไฟท าให้แบตเตอรี่ช ารุดเสียหาย 6. อย่าสูบบุหรี่บริเวณที่มีการประจุไฟแบตเตอรี่ 7. ตรวจสอบทุกครั้งเมื่อมีการเชื่อมต่อ Plug ของแบตเตอรี่เข้ากับ Plug ของ Charger หรือ Truck ต้องเป็นขนาด เดียวกันและขั้วบวกลบถูกต้อง 8. อย่าถอดหรือขยับ Plug เมื่อมีการ On Charger หรือ On Key Switch ของ Truck 9. ถอด Plug ออกทุกครั้งเมื่อเลิกใช้Truck หรือ เลิกการประจุไฟแบตเตอรี่
8 บทที่3 วัสดุอุปกรณ์และวิธีการด าเนินการ การศึกษาโครงงานเรื่อง รถของเล่นพลังงานแบตเตอรี่ ผู้จัดท าได้ศึกษาด าเนินการตามล าดับดังนี้ 3.1 การออกแบบชิ้นงานเค้าโครง 3 มิติ 3.2 เครื่องมือที่ใช้ในการด าเนินงาน 3.2.1 วัสดุ-อุปกรณ์ที่ใช้ในการด าเนินงาน 3.3 วิธีการด าเนินงาน ขั้นตอนจัดท าชิ้นงาน 3.1 การออกแบบชิ้นงานเค้าโครง 3 มิติ ภาพที่ 1 การออกแบบเค้าโครง 3 มิติ
9 3.2 เครื่องมือที่ใช้ในการด าเนินงาน 3.2.1 วัสดุ-อุปกรณ์ที่ใช้ในการด าเนินงาน ภาพที่ 2 ภาพขวดน ้า ภาพที่ 3 ภาพมอเตอร์ ภาพที่ 4 ภาพถ่านเเบตเตอรี่ ภาพที่ 5 ภาพฝาขวดน ้า
10 ภาพที่ 6 ภาพไม้เสียบ ภาพที่ 7ภาพไส้ปากกา ภาพที่ 8 ภาพปืนกาว ภาพที่ 9 ภาพคัตเตอร์
11 3.3 วิธีการด าเนินงาน ขั้นตอนจัดท าชิ้นงาน ขั้นตอนที่1. เตรียมวัสดุ-อุปกรณ์ส าหรับด าเนินการ สมาชิกกลุ่มเตรียมวัสดุ-อุปกรณ์ประกอบรถของเล่นจากพลังงานเเบตเตอรี่ ภาพที่ 10 ภาพขั้นตอนการเตรียมวัสดุ-อุปกรณ์ ขั้นตอนที่2. ลงมือประกอบชิ้นงาน 1.เตรียมวัสดุอุปกรณ์ส าหรับด าเนินการประกอบรถของเล่นจากพลังงานเเบตเตอรี่ ภาพที่ 11 ภาพขั้นตอนการเตรียมวัสดุ-อุปกรณ์
12 2. น าปืนกาวมาติดฝาขวดน้ าจากนั้นเจาะรูตรงกลางฝาขวดเเล้วน าไม้มาเสียบเเละติดกาวให้เเน่น ภาพที่ 12 ภาพขั้นตอนการท าล้อรถ 3. เจาะรูตรงขวดน้ าทั้งสองฝั่งใหเำท่ากัน น าไม้มาติดฝาขวดมาใส่จากนั้นน าฝาขวดมาใส่อีก ท าเเบบนี้ทั้ง สองด้านของขวดน้ า ภาพที่ 13 ภาพขั้นตอนการประกอบล้อรถ
13 4.ตัดส่วนบนของขวดน้ าออก น ามอเตอร์มาใส่ต่อกับไส้ปากกาเเล้วพับด้วยเทป จากนั้นตัดส่วนเกินของ ปลายปากกาออก เจาะรูเล็กๆเเล้วน ามอเตอร์มาติด น าไส้ปากกามาต่อเเล้วคล้องหนังยางกับไส้ ภาพที่ 14 ภาพขั้นตอนการติดมอเตอร์และแบตเตอรี่ 5.น าเเบตเตอรี่มาทากาวเเล้วติดด้านในขวดเเล้วต่อสายเเบตเตอรี่กับสายมอเตอร์เข้าด้วยกัน ภาพที่ 15 ภาพขั้นตอนการท าให้ส่วนประกอบเข้าที่กันมากกว่าเดิม
14 ภาพที่ 16 ภาพรถของเล่นแบตเตอรี่ที่เสร็จสมบูรณ์
15 บทที่ 4 ผลการศึกษาและอภิปรายผลศึกษา ในการจัดท าโครงงานการออกแบบและเทคโนโลยีเชิงบูรณาการ เรื่อง รถของเลนพลังงานแบตเตอรี่ มีผลการด าเนินงานดังนี้ 4.1 ผลการศึกษา งานประดิษฐในครั้งนี้ท าใหผูจัดท าโครงงานมีความเขาใจเกี่ยวกับการท ารถของเลนพลังงาน แบตเตอรี่ จึง สามารถท ารถของเลนพลังงานแบตเตอรี่ไดส าเร็จและท าใหมีความภูมิใจในการอนุรักษ สิ่งแวดลอมการใชเวลาว างใหเกิดประโยชน สามารถท าใหมีนิสัยรักษาดูแลสิ่งแวดลอมอีกทั้งยังสราง รายไดใหกับผูจัดท าโครงงาน และ สามารถใชความรูที่ไดจากการประดิษฐรถของเลนพลังงานแบตเตอรี่ ในครั้งนี้ไปเผยแพรใหกับผูสนใจได 4.2 อภิปรายผลการศึกษา จากการท ารถพลังงานแบตเตอรี่นั้น ออกมารูปทรงและสามารถใชงานไดจริงตามตองการ ท าใหมีความ ภูมิใจในการอนุรักษสิ่งแวดลอมการใชเวลาวางใหเกิดประโยชน ซึ่งคณะผูจัดท าและเพื่อนๆไดทดลองใชงานแล วพบวารถของเลนพลังงานแบตเตอรี่มีประโยชน และยังสรางรายไดใหแกผูจัดท าเพราะท างายและวัสดุหาไดงาย ตัวอยางผลงาน
16 บทที่ 5 สรุปผล อภิปรายผล และขอเสนอแนะ สรุปผลการศึกษา จากการท าโครงงานการประดิษฐรถของเลนพลังงานแบตเตอรี่สอดคลองกับวัตถุประสงคที่วางไว คือเพื่อ ศึกษาการท ารถของเล่น พลังงานแบตเตอรี่ เพื่อศึกษาการใชมอเตอรในการขับเคลื่อนรถ เพื่อใหผูจัดท าไดรวมกัน คิดวิธีการแกปญหาลดขยะ และน าวัสดุเหลือใชมาประยุกตใชใหเกิดประโยชน เพื่อเสริมสรางความสามัคคี ความ รับผิดชอบ กระบวนการคิดการแกปญหา และทักษะการท างานดาน งานชางไฟฟาใหแกคณะผูจัดท า ประโยชนของการศึกษา 1.ท าใหเรามีรายไดผลิตภัณฑนี้สามารถใชไดจริง 2.ไดรูเกี่ยวกับการท ารถของรถพลังงานแบตเตอรี่ 3.ท าใหลดขยะและลดโลกรอน ขอเสนอแนะ 1.ควรประดิษฐจากของที่หาไดง่ายต้นทุนต่ า 2.วางแผนการท างานใหครบถวน 3.จัดสรรเวลาใหเหมาะสมเพราะจะท าใหเราสงงานไดตามก าหนด
17 บรรณานุกรม รายงานสุขภาพคนไทย https://www.thaihealthreport.com/th/articles_detail.php?id= 46 LION EV https://www.lion-ev.com/post/ วิกิพีเดีย https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%81%E0%B8%9A%E0%B8%95%E0%B9%80%E0%B8%95%E 0 %B8%AD%E0%B8%A3%E0%B8%B5%E0%B9%88
18 ภาคผนวก
19 วัสดุ-อุปกรณ์ที่ใช้ด ำเนินงำนทั้งหมด ภาพที่ 17 ภาพรวมวัสดุอุปกรณ์ วิธีด ำเนินกำร ขั้นตอนกำรจัดท ำชิ้นงำน ภาพที่ 18 วิธีด้าเนินการ ขั นตอนการจัดท้าชิ นงาน ภำพผลงำนโครงงำนรถของเล่นพลังงำนแบตเตอรี่ ภาพที่ 19 ภาพชิ นงานเสร็จสมบูรณ์
20 สมำชิกกลุ่มที่ 3 โครงงำนกำรออกแบบและเทคโนโลยีเชิงบูรณำกำร เรื่อง รถของเล่นพลังงำนแบตเตอรี่ 1.นางสาวกฤติมา สมนาศักดิ์ เลขที่ 3 2.หน้าที่ รับผิดชอบบทที่ 3 1.นางสาวพัทธ์ธีรา รัตนอุดมสวัสดิ์ เลขที่ 7 2.หน้าที่ รับผิดชอบบทที่ 4 และบทที่ 5 1.นางสาวประภาสาย ใจผาวัง เลขที่ 15 2.หน้าที่ รับผิดชอบบทที่ 1 1.นางสาวกรวิกา สุตะวงศ์ เลขที่ 16 2.หน้าที่ รับผิดชอบบทที่ 2