244
กจิ กรรมการเรียนรทู ี่ 3
คาํ สัง่ จงตอบคําถามหรือเติมชองวางดวยคําหรือขอความสั้นๆ
1. สภาวะทเ่ี สียงดังเกนิ ไป ซ่งึ คนเราไมป ระสงคท ีจ่ ะไดยิน และกอใหเ กิดความรําคาญ หรอื เปน
อันตรายตอมนุษย เรยี กวา
2. ระดับเสยี งทเ่ี ปน อนั ตรายตอการไดยินของมนุษยจ ะอยูในระดับ
3. เสียงรบกวนในชุมชนสวนมากเกิดจาก
4. สาเหตุตามธรรมชาติที่ทําใหเกิดมลพิษทางเสียง ไดแก
5. ผลกระทบของมลพิษทางเสียงที่มีตอสุขภาพอนามัย เชน
6. แนวทางปองกันแกไขมลพิษทางเสียงที่สําคัญไดแก
7. ขยะมลู ฝอยและสิง่ ปฏิกูล เปน ปญ หาสิ่งแวดลอมทม่ี ักเกิดข้ึนในเขต
8. ปญ หาตางๆที่เกดิ จากปญ หาขยะมูลฝอยและส่ิงปฏกิ ูล ไดแก
แนวคาํ ตอบกิจกรรมตอนที่ 3
ขอที่ 1. มลพิษทางเสียง
ขอท่ี 2. 85 เดซเิ บล
ขอ ท่ี 3. กิจกรรมหรือการกระทําของมนุษย เชน เสียงจากเครื่องขยายเสียงตามสถานที่ตางๆเสียง
จากอูซ อมรถยนต เสียงจากเครอื่ งจกั ร เครื่องยนตที่นํามาติดตั้งในโอกาสตางๆ เสียงจากยานพาหนะ
ขอท่ี 4. ฟา แลบ ฟาผา ฟา รอง
ขอ ท่ี 5. ทําใหเกิดโรคความดันโลหิตสูง โรคกระเพาะ โรคหัวใจบางชนิด
ขอ ที่ 6.
1. การใหการศึกษาและประชาสัมพันธ
2. การใชมาตรการทางกฎหมายและกฎระเบียบตาง ๆ บังคับ
3. การกําหนดเขตการใชทดี่ ินหรอื กําหนดผังเมอื ง
4. การเปล่ยี นแปลงกระบวนการผลิตหรือใชเครือ่ งจกั รเคร่อื งยนตท ที่ ันสมัย
5. การใชอปุ กรณปองกนั เสยี ง
ขอ ที่ 7. ในชุมชนใหญๆ หรือเมืองใหญ เชน กรุงเทพมหานคร เชียงใหม นครราชสีมา เปนตน
ขอ ที่ 8.
1. ทาํ ใหเ กิดกล่ินเหม็น
2. เปนแหลงอาหารและแหลงเพาะพันธุของสัตวนําโรคชนิดตาง ๆ เชนยุง แมลงวัน แมลงสาบ
3. ทําใหพื้นที่บริเวณนั้นสกปรกขาดความสวยงามและความเปนระเบียบ
4. ทําใหแหลง นํ้าสกปรกและเกิดการเนาเสีย
5. ทําใหเกิดความสกปรกแกบรรยากาศ
245
บทที่ 11
แรงและการใชป ระโยชน
สาระสําคัญ
แรงเปนปริมาณที่มีขนาดและทิศทาง มีผลกระทบตอวัตถุ และสามารถนํามาประยุกตใชใน
ชวี ติ ประจาํ วนั ได
ผลการเรียนรูท ่ีคาดหวงั
1. ระบุประเภทและความหมายของแรงประเภทตางๆ ได
2. อธิบายการกระทําของแรงและโมเมนตของแรงได
3. ระบุประโยชนของแรงในชีวิตประจําวันได
4. การหาคาและผลกระทบของแรงและโมเมนตได
5. ใชค วามรเู ร่ืองโมเมนตใ นชวี ิตประจําวนั ได
ขอบขายเน้ือหา
เรื่องท่ี 1 แรง
เรือ่ งท่ี 2 โมเมนต
246
เรื่องท่ี 1 แรง
แรง (Force) คอื อํานาจอยา งหนึ่งทีก่ ระทาํ หรือพยายามกระทาํ ตอวัตถใุ หเปลี่ยนสภาวะ แรงเปน
ปรมิ าณเวกเตอรแ ละมหี นว ยเปน นวิ ตนั
ผลของแรงทาํ ใหวัตถุเปลย่ี นแปลง ดงั น้ี
1. เปล่ยี นรูปทรง
2. เปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ เชน การเคลอ่ื นทเ่ี รว็ ข้ึน การเคลอ่ื นทชี่ าลง การหยุดน่งิ หรือ
เปลี่ยนทิศทาง
ปรมิ าณในทางวทิ ยาศาสตรม ี 2 ปริมาณดวยกัน ดังน้ี
1. ปรมิ าณเวกเตอร (Vector quantity) เปนปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เชน น้ําหนัก แรง
ความเร็ว เปนตน
2. ปริมาณสเกลลาร (Scalar quantity) เปนปริมาณทมี่ แี ตข นาดอยางเดยี ว เชน อุณหภมู ิ เวลา
อัตราเร็ว มวล เปนตน
การเขียนปริมาณเวกเตอร เขียนแทนดวยเสนตรงที่มีหัวลูกศรกํากับ ความยาวของเสนตรงแทน
ขนาดของเวกเตอร และหัวลูกศรแทนทิศทางของเวกเตอร การเขียนสัญลักษณของแรง เขียนไดหลาย
รูปแบบ เชน เวกเตอร A เขยี นแทนดว ยสญั ลกั ษณ A ตวั อยา งเชน A
ก) เวกเตอร A ไปทางทิศตะวันออก เขยี นแทนดวย
ข) เวกเตอร A ไปทางทศิ ตะวนั ตก เขียนแทนดว ย A
แรงลัพธของแรง (Resultant force) คอื ผลรวมของแรงหลายแรงทีก่ ระทาํ ตอวตั ถุ
การหาแรงลพั ธท ําได 2 วิธี คอื
1. เมื่อแรงยอยที่กระทําตอวัตถุมีทิศทางเดียวกัน ขนาดของแรงลัพธจะไดจากการนําขนาดของ
แรงยอยตางๆ มารวมกัน
30 N F 1
20 N F 2
จากรปู แรงลัพธ (F) = F1 + F2= 30 + 20 = 50 นวิ ตนั
247
2.เมื่อแรงที่กระทําตอวัตถุ มีทิศทางตรงกันขาม แรงลัพธมีขนาดเทากับผลตางของขนาดของแรง
ยอยที่กระทําตอวัตถุ และมีทิศทางไปทางเดียวกับทิศทางของแรงที่มีขนาดมากกวา
20 N 30 N
จากรปู ขนาดแรงลัพธเทา กับ 30 – 20 = 10 นวิ ตนั
ตัวอยา งที่ 1 แรง 5 นวิ ตนั และแรง 7 นิวตัน กระทําในทิศทางเดียวกัน แรงลัพธมีขนาดเทาใด
7N
A 5N
(5) + (7) = +12 นวิ ตนั
ตอบ แรงลพั ธมขี นาด 12 นิวตัน มีทิศทางไปทางขวา
ตวั อยางที่ 2 แรงขนาด 4 นวิ ตนั และแรง 6 นิวตัน กระทําในทิศทางตรงกันขาม แรงลัพธมีขนาดเทากับ
เทาใด
4 นวิ ตนั 6 นิวตัน
(+6) +(-4) = 6 – 4 = 2 นวิ ตนั
แรงลัพธมขี นาด 2 นิวตัน มีทิศทางไปทางขวา
แบบฝกหัด
ใหตอบคําถามตอไปนี้
1. แรงมีความหมายวาอยางไร
2. ปรมิ าณเวกเตอรค อื อะไร
3. กาํ หนดใหแ รง 6 นวิ ตนั และแรง 10 นิวตันกระทําในทิศทางเดียวกัน แรงลัพธมีคาเทาใด
248
4. แรง 2 แรงมีคา 2 และ 4 นิวตัน กระทําในทิศทางตรงขามกัน แรงลัพธมีคาเทาใด
5. จากรปู
4 N 6N
แรงลัพธมีคาเทาใด
ทิศทางไปทางใด
ผลของแรงลพั ธต อการเคลือ่ นท่ขี องวตั ถุ
1. เมอ่ื มีแรง 2 แรง มีขนาดเทากันมากระทําตอวัตถุในทิศทางเดียวกัน รถจะเคลื่อนที่ไปตาม
ทิศทางของแรงทั้งสอง
2. ถามีแรง 2 แรงมีขนาดเทากันมากระทําตอวัตถุในทิศทางตรงกันขาม ทําใหแรงลัพธมีคา
เทา กบั ศูนย (0) วตั ถจุ ะหยุดนิง่ เพราะแรงท้งั สองสมดุลกัน
3. ถามีแรง 2 แรง มีขนาดตางกนั กระทําในทิศทางตรงกันขา ม ผลทเี่ กิดทาํ ใหวัตถุเคลื่อนท่ไี ป
ตามทิศทางของแรงมาก
ชนดิ ของแรง
แรงในธรรมชาติมีหลายชนิด เชน แรงกล แรงผลัก แรงโนม ถว ง แตใ นทางฟสิกสแบง ประเภท
ของแรงออกเปน 4 ชนดิ ดงั น้ี
1. แรงดงึ ดดู ระหวางมวล หมายถึง แรงดึงดูดที่เกดิ จากมวลสารที่อยูใกลก ัน เชน แรงดงึ ดดู ของ
โลกที่ดึงดูดวตั ถเุ ขาสูศนู ยก ลางของโลก หรอื แรงดงึ ดูดระหวา งมวลวัตถุท่ีอยูใกลก ัน เปน ตน
2. แรงแมเ หลก็ เปน แรงที่เกิดข้นึ ระหวา งขว้ั แมเ หลก็ ท่อี ยหู า งกันในระยะไมไ กลมาก โดยจะ
เปน แรงกระทาํ ซ่งึ กนั และกนั
3. แรงไฟฟา หมายถึง แรงดึงดูด หรือผลักกนั ท่ีเกิดจากประจไุ ฟฟา 2 ชนดิ คือ ประจุบวก (+)
และประจุลบ (-) ประจไุ ฟฟาจะออกแรงกระทําซ่ึงกนั และกนั ถาเปน ประจไุ ฟฟาชนดิ
เดียวกนั จะผลกั กัน ถา เปนประจไุ ฟฟาตา งชนิดกันจะดูดกัน
4. แรงนวิ เคลยี ร หมายถึง แรงท่เี กดิ จากแรงท่ียดึ เหนย่ี วอนุภาคในนิวเคลียสของอะตอมใหอ ยู
รวมกัน ซึ่งเปนแรงที่มีคามหาศาลมาก
249
5. แรงเสยี ดทาน หมายถงึ แรงท่ีเกิดขน้ึ ระหวางผวิ ทัง้ สองของวตั ถุ มี 2 ประเภท คอื
แรงเสยี ดทานสถิต คอื แรงเสียดทานท่ีเกิดขนึ้ ระหวางผวิ สมั ผสั ของวตั ถุ เม่อื มีแรงกระทําตอ วตั ถุ
แลว วตั ถุเคลื่อนที่
แรงเสียดทานจลน คือ แรงเสียดทานทีเ่ กิดข้ึนระหวางผวิ สมั ผสั ของวัตถุ เม่อื มแี รงมากระทําตอ
วัตถุแลววัตถเุ คล่ือนที่
แรงเสยี ดทาน
ความหมายของแรงเสียดทาน (Friction force) หมายถึง แรงท่ีพยายามตานการเคล่อื นทขี่ องวัตถุ เกดิ ที่
ผิวสมั ผสั ของวตั ถุ มีทิศทางตรงกันขา มกับทศิ ของแรงท่ีกระทํากบั วตั ถุ หรือเปน แรงที่เกิดขึน้ เมอื่ วตั ถุ
หน่ึงพยายามเคลื่อนที่ หรอื กําลงั เคลอ่ื นทไี่ ปบนผิวของอกี วัตถหุ นงึ่ เนื่องจากมแี รงมากระทํา
มลี กั ษณะสําคญั ดงั น้ี
1. เกิดขน้ึ ระหวางผิวสมั ผัสของวัตถุ
2. มีทิศทางตรงกันขามกับทิศทางที่วัตถุเคลื่อนที่หรือตรงขามทิศทางของแรงที่พยายามทําใหวัตถุ
เคล่ือนทด่ี งั รูป
รปู แสดงลักษณะของแรงเสยี ดทาน
ถาวาง A อยบู นวัตถุ B ออกแรง ลากวตั ถุ วตั ถุ A จะเคล่ือนทีห่ รือไมก็ตาม จะมีแรงเสียดทานเกิดขน้ึ
ระหวางผิวของ A และ B แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันขามกับแรง ที่พยายามตอตานการเคลื่อนที่
ของ A
ประเภทของแรงเสยี ดทาน
แรงเสียดทานมี 2 ประเภท คอื
1. แรงเสยี ดทานสถติ (static friction) คอื แรงเสียดทานท่ีเกดิ ขนึ้ ระหวา งผวิ สัมผัสของวตั ถุ ในสภาวะท่ี
วตั ถไุ ดรับแรงกระทําแลวอยนู ิง่
2. แรงเสยี ดทานจลน (kinetic friction) คอื แรงเสยี ดทานท่เี กดิ ขน้ึ ระหวางผวิ สัมผัสของวตั ถุ ในสภาวะท่ี
วตั ถุไดรบั แรงกระทําแลว เกิดการเคลือ่ นทด่ี วยความเร็วคงท่ี
250
ปจจยั ท่ีมีผลตอ แรงเสยี ดทาน
แรงเสยี ดทานระหวางผิวสมั ผสั จะมคี ามากหรอื นอ ยขนึ้ อยูก ับส่ิงตอไปน้ี
1. แรงกดต้ังฉากกบั ผิวสัมผัส ถาแรงกดตัวฉากกับผิวสัมผัสมากจะเกิดแรงเสียดทานมาก ถา แรงกดต้งั
ฉากกับผิวสมั ผัสนอยจะเกิดแรงเสยี ดทานนอ ย ดงั รูป
รปู ก แรงเสียดทานนอย รปู ข แรงเสยี ดทานมาก
2. ลกั ษณะของผิวสัมผัส ถาผวิ สัมผสั หยาบ ขรุขระจะเกิดแรงเสียดทานมาก ดังรูป ก สวนผิวสัมผัสเรยี บ
ลืน่ จะเกิดแรงเสยี ดทานนอยดงั รูป ข
รูป ก แรงเสียดทานมาก รูป ข แรงเสียดทานนอย
3. ชนิดของผิวสมั ผัส เชน คอนกรตี กับเหลก็ เหลก็ กับไม จะเห็นวาผิวสมั ผัสแตละคู มีความหยาบ ขรขุ ระ
หรอื เรยี บลน่ื เปนมันแตกตา งกนั ทาํ ใหเ กิดแรงเสียดทานไมเ ทากนั
การลดแรงเสยี ดทาน
การลดแรงเสียดทานสามารถทําไดหลายวิธี ดงั น้ี
1. การใชน ้าํ มันหลอลืน่ หรอื จาระบี
2. การใชระบบลูกปน
3. การใชอุปกรณตา งๆ เชน ตลับลกู ปน
4. การออกแบบรูปรางของยานพาหนะใหเพรียวลมทําใหลดแรงเสียดทาน
251
การเพม่ิ แรงเสยี ดทาน
การเพิ่มแรงเสียดทานในดานความปลอดภัยของมนุษย เชน
1. ยางรถยนตมีดอกยางเปนลวดลาย มีวัตถุประสงคเ พ่ือเพิ่มแรงเสียดทานระหวางลอกับถนน
2. การหยุดรถตองเพิ่มแรงเสียดทานที่เบรก เพือ่ หยุดหรือทาํ ใหรถแลน ชา ลง
3. รองเทา บรเิ วณพื้นตอ งมีลวดลาย เพื่อเพ่มิ แรงเสยี ดทานทําใหเวลาเดนิ ไมล ่ืนหกลม ไดงาย
4. การปพู ้นื หองน้าํ ควรใชก ระเบ้ืองที่มีผวิ ขรุขระ เพ่ือชว ยเพิ่มแรงเสยี ดทาน เวลาเปย กนํา้ จะไดไมลืน่ ลม
สมบตั ขิ องแรงเสยี ดทาน
1. แรงเสียดทานมีคาเปนศูนย เมื่อวัตถุไมมีแรงภายนอกมากระทํา
2. ขณะทม่ี ีแรงภายนอกมากระทาํ ตอวตั ถุ และวตั ถุยงั ไมเ คลื่อนที่ แรงเสยี ดทานทเ่ี กิดข้ึนมขี นาดตา งๆ กัน
ตามขนาดของแรงที่มากระทํา และแรงเสียดทานที่มีคามากที่สุดคือ แรงเสียดทานสถิต เปนแรงเสียดทาน
ที่เกดิ ขนึ้ เม่อื วัตถเุ ร่ิมเคล่อื นท่ี
3. แรงเสียดทานมีทิศทางตรงกันขามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ
4. แรงเสียดทานสถิตมีคาสูงกวาแรงเสียดทานจลนเล็กนอย
5. แรงเสียดทานจะมีคามากหรอื นอยขนึ้ อยกู ับลักษณะของผวิ สมั ผัส ผิวสัมผสั หยาบหรอื ขรุขระจะมแี รง
เสียดทานมากกวาผวิ เรยี บและลื่น
6. แรงเสียดทานขน้ึ อยกู บั น้ําหนกั หรอื แรงกดของวัตถุทกี่ ดลงบนพืน้ ถา นาํ้ หนกั หรอื แรงกดมากแรงเสยี ด
ทานก็จะมากขึ้นดวย
7. แรงเสียดทานไมข ้ึนอยกู ับขนาดหรือพน้ื ที่ของผิวสัมผัส
ประโยชนจ ากแรงเสยี ดทาน
1. ประโยชนจากการเพิ่มแรงเสียดทาน
การผลิตนอ็ ตและตะปใู หมีเกลยี ว เพ่อื เพิม่ แรงเสียดทานทาํ ใหมแี รงยึดเหน่ียวมากขึ้น
ยางรถยนต ทําเปน ลวดลายท่ีเรยี กวาดอกยาง เพื่อชว ยใหยางเกาะถนนไดด ขี ้นึ ขณะทีร่ ถแลน
ไปบนถนน ปอ งกนั การลน่ื ไถลออกนอกถนน
การทาํ ใหพ ้นื มีความขรุขระ เพราะจะชว ยใหเดนิ ไดอ ยางปลอดภัยไมล ่ืน
พ้นื รองเทา ผลติ โดยใชวสั ดทุ เ่ี พมิ่ แรงเสยี ดทานระหวา งพืน้ กบั รองเทา เพ่อื การทรงตัว และเคลื่อนไหว
ไดส ะดวกขน้ึ
2. ประโยชนจากการลดแรงเสียดทาน
ชว ยลดการเสยี ดสขี องขอตอของมนุษย ขณะทมี่ ีการเคลอื่ นไหว ไดแก มีสารหลอลน่ื ใน
สมอง และไขสันหลัง
252
ลูกสูบและกระบอกสบู ของเครอ่ื งจกั รกล ซง่ึ จะเสียดสกี ันตลอดเวลา ก็จะใช
นา้ํ มนั เครอ่ื ง หรอื นํ้ามนั หลอล่นื ชว ยลดแรงเสียดทาน
การใชสาร พีทเี อฟอี (PTFE : Poly Tetra Fluoro Ethylene) ซงึ่ มีช่ือทางการคาวา
เทฟลอน ฉายบนภาชนะ เพือ่ ใหเ กดิ ความลืน่ โดยไมตองทาํ การอัดฉดี ดวยสารหลอ ลนื่
253
เรื่องที่ 2 โมเมนต
โมเมนต ( Moment) หมายถึง ผลของแรงทกี่ ระทาํ ตอวตั ถุหมุนไปรอบจดุ คงท่ี ซงึ่ เรียกวา จดุ
ฟล คัม (Fulcrum)
คาของโมเมนต หาไดจากผลคูณของแรงที่มากระทํากับระยะที่วัดจากจุดฟลครัมมาตั้งฉากกับ
แนวแรง ดังสตู ร M = F x S หรอื
ทิศทางของโมเมนต มี 2 ทิศทาง คือ
1. โมเมนตตามเข็มนาฬิกา
คาน A B มจี ุดหมุนท่ี F มีแรงมากระทําที่ปลายคาน A จะเกิดโมเมนตตามเข็มนาฬิกา
F
2. โมเมนตทวนเข็มนาฬิกา
คาน A B มีจุดหมนุ ที่ F มีแรงมากระทําที่ปลายคาน B จะเกิดโมเมนตทวนเข็มนาฬิกา
F
รปู แสดงทศิ ทางของโมเมนต
จากภาพ F เปน จดุ หมนุ เอาวตั ถุ W วางไวที่ปลายคานขางหนึ่ง ออกแรงกดที่ปลายคานอีกขาง
หน่งึ เพ่อื ใหไ มอ ยใู นแนวระดบั พอดี
254
โมเมนตตามเข็มนาฬิกา = WxL2 (นวิ ตนั -เมตร)
โมเมนตทวนเข็มนาฬิกา = ExL1 (นวิ ตนั -เมตร)
กฎของโมเมนต
เมื่อวัตถหุ นึง่ ถกู กระทําดว ย แรงหลายแรง แลวทําใหวัตถนุ นั้ อยูใ นสภาวะสมดลุ (ไม
เคลือ่ นทแ่ี ละไมหมนุ ) จะไดว า
ผลรวมของโมเมนตทวนเข็มนาฬิกา = ผลรวมของโมเมนตตามเข็มนาฬิกา
คาน
หลักการของโมเมนต เรานาํ มาใชก ับอปุ กรณทเี่ รยี กวา คาน (lever) หรอื คานดดี คานงดั คานเปนเครื่องกล
ชนิดหน่งึ ทใี่ ชดีดงดั วัตถุใหเคลื่อนทรี่ อบจุดหมด (fulcrum) มีลักษณะเปนแทงยาว หลักการทํางานของ
คานใชหลักของโมเมนต
รูปแสดงลกั ษณะของคาน
ถา โจทยไมก ําหนดน้ําหนกั คานมาใหแ สดงวาคานไมมนี ้าํ หนกั จากรูป กาํ หนดให
W = แรงความตานทาน หรือน้ําหนักของวัตถุ
E = แรงความพยายาม หรือแรงที่กระทําตอคาน
a = ระยะตั้งฉากจากจดุ หมุนถึงแรงตานทาน
b = ระยะทางตั้งฉากจากจุดหมุนถึงแรงพยายาม
โดยมี F (Fulcrum) เปน จดุ หมนุ หรอื จุดฟลกรมั
เม่อื คานอยใู นภาวะสมดุล โมเมนตตามเข็มนาฬิกา = โมเมนตทวนเข็มนาฬิกา
Wxa=Exb
255
การจาํ แนกคาน คานจาํ แนกได 3 ประเภทหรอื 3 อนั ดบั ดงั น้ี
1. คานอันดับท่ี 1 เปนคานทม่ี จี ดุ (F) อยูระหวางแรงความพยายาม (E) และแรงความตานทาน (W) เชน
กรรไกรตดั ผา กรรไกรตดั เล็บ คีมตดั ลวด เรือแจว ไมกระดก เปน ตน
รปู แสดงคานอันดบั 1
2. คานอนั ดับ 2 เปนคานที่มีแรงความตานทาน (W) อยูระหวางแรงความพยายาม (E) และจดุ หมนุ (F)
เชน ทเี่ ปดขวดน้ําอัดลม รถเข็นทราย ทีต่ ดั กระดาษ เปนตน
รปู แสดงคานอนั ดับ 2
256
3. คานอนั ดบั ที่ 3 เปนคานที่มีแรงความพยายาม (E) อยูระหวางแรงความตานทาน (W) และจดุ หมนุ (F)
เชน ตะเกียบ คมี คีบถา น แหนบ เปน ตน
รปู แสดงคานอันดบั 3
การผอนแรงของคาน จะมีคามากหรือนอยโดยดูจากระยะ E ถงึ F และ W วาถาระยะ EF ยาวหรอื สน้ั กวา
ระยะ WF ถาในกรณที ีย่ าวกวาก็จะชว ยผอ นแรง ถาสัน้ กวากจ็ ะไมผอนแรง
หลกั การและขน้ั ตอนการคํานวณเรือ่ งคานและโมเมนต
1. วาดรูปคาน พรอมกับแสดงตําแหนงของแรงที่กระทําบนคานทั้งหมด
2. หาตาํ แหนงของจดุ หมุนหรือจดุ ฟลครัม ถาไมมใี หสมมติข้ึน
3. ถาโจทยไมบอกน้ําหนักของคานมาให เราไมตองคิดน้ําหนักของคานและ ถือวา คานมีขนาดสม่ําเสมอ
กนั ตลอด
4. ถาโจทยบอกน้ําหนักคานมาใหตองคิดน้ําหนักคานดวย โดยถือวานํา้ หนกั ของคานจะอยูจดุ กึ่งกลาง
คานเสมอ
5. เม่อื คานอยใู นสภาวะสมดลุ โมเมนตทวนเข็มนาฬิกาเทากับโมเมนตตามเข็มนาฬิกา
6. โมเมนตทวนเข็มนาฬิกา หรือโมเมนตตามเข็มนาฬิกามีคาเทากับ ผลบวกของโมเมนตยอยแตละชนิด
257
ตวั อยา งการคาํ นวณเรอ่ื งโมเมนต
ตวั อยา งท่ี 1 คานอันหนึ่งเบามากมีน้ําหนัก 300 นวิ ตนั แขวนทป่ี ลายคานขา งหนง่ึ และอยหู า งจดุ หมนุ 1
เมตร จงหาวา จะตอ งแขวนนาํ้ หนกั 150 นิวตัน ทางดานตรงกันขามที่ใดคานจึงจะสมดุล
วธิ ที าํ สมมตุ ใิ หแ ขวนนาํ้ หนกั 150 นวิ ตนั หางจากจุดหมุนF = x เมตร( คดิ โมเมนตทจี่ ดุ F)
1. วาดรูปแสดงแนวทางของแรงที่กระทําบนคานทั้งหมด
A B
1
X
150 N
2. ให F เปนจดุ หมนุ หาคาโมเมนตตามและโมเมนตทวน
โมเมนตตามเข็มนาฬกิ า = 150 x (X) = 150 X นวิ ตนั -เมตร
โมเมนตทวนเข็มนาฬิกา = 1 x (300) = 300 นวิ ตนั -เมตร
3. ใชก ฎของโมเมนต
โมเมนตตามเขม็ นาฬกิ า = โมเมนตทวนเขม็ นาฬกิ า
150 X = 300
X = 300/150 = 2 เมตร
ตอ งแขวนนาํ้ หนกั 150 นวิ ตนั หา งจากจดุ หมนุ 2 เมตร ตอบ
ตัวอยา งท่ี 2 คานยาว 6 เมตร หนกั 150 นวิ ตนั ใชงดั กอนหินซึ่งหนกั 3000 นวิ ตนั โดยวางใหจ ดุ หมนุ อยู
หางจากกอ นหนิ 1 เมตร จงหาวา จะตองออกแรงที่ปลายคานเพอื่ งัดกอ นหินเทาไร
AF 3B
1N 2
200 N
258
วิธที าํ สมมตใิ หอ อกแรงที่จุด B = X นวิ ตนั และคิดโมเมนตที่จดุ F
โมเมนตตามเข็มนาฬิกา = โมเมนตทวนเข็มนาฬิกา
(X x 5) + (200 x 2) = 1 x 3000
5X + 400 = 3000
5X = 3000 – 400 = 2600
X = 3600/5 = 720
ตองออกแรงพยายาม = 720 นวิ ตนั ตอบ
ตัวอยางที่ 3 ไมก ระดานหกยาว 5 เมตร นาย ก. หนกั 400 นวิ ตนั ยืนอยูทีป่ ลาย A สว นนาย ข. หนกั 600
นวิ ตัน ยืนอยทู ีป่ ลาย B อยากทราบวาจะตองวางจุดหมุนไวที่ใด คานจึงจะสมดุล
วธิ ที ํา
สมมุติใหจุดหมุนอยหู า งจากนาย ก. X เมตร
โมเมนตตามเข็มนาฬิกา = โมเมนตทวนเขม็ นาฬิกา
600 (5- X) = 400 x X
6(5-X) = 4X
30 – 6X = 4X
30 = 10X
X =3
จดุ หมนุ อยูห า งจาก นาย ก. 3 เมตร ตอบ
การใชโมเมนตในชีวิตประจาํ วนั
ความรูเกี่ยวกับเรื่องของโมเมนต สามารถนําไปใชในชีวิตประจําวันในดานตางๆ มากมาย
เชน การเลนกระดานหก การหาบของ ตราชั่งจีน การแขวนโมบาย ที่เปดขวด รถเข็น คีม ที่ตัดกระดาษ
เปนตน หรือในการใชเชือกหรือสลิงยึดคานเพื่อวางคานยื่นออกมาจากกําแพง
259
แบบฝก หัด
1. จงตอบคาํ ถามตอ ไปน้ี
1.1 แรง หมายถึงอะไร
1.2 ผลท่เี กดิ จากการกระทําของแรงมอี ะไรบา ง
1.3 แรงมหี นว ยเปน อะไร
1.4 แรงเสยี ดทานคืออะไร
1.5 ยานพาหนะท่ีใชในปจ จุบนั ทุกชนิดตอ งมลี อ เพอื่ อะไร
1.6 ลอ รถมตี ลับลูกปน ลอ และใสน า้ํ มันหลอล่นื เพอื่ อะไร
1.7 แรงเสียดทานมคี ามากหรอื นอยข้นึ อยูกบั อะไร
1.8 นกั เทนนสิ ตลี ูกเทนนสิ อยางแรง ขณะทล่ี ูกเทนนิสกําลงั เคล่อื นทีอ่ ยใู นอากาศ มแี รงใดบา งมา
กระทาํ ตอลกู เทนนสิ
1.9 ถา เรายนื ชง่ั นํา้ หนกั ใกลๆ กับโตะ แลวใชมอื กดบนโตะ ไว คาที่อา นไดจ ากเคร่ืองช่ังน้ําหนัก
จะเพม่ิ ขน้ึ หรือลดลง เพราะเหตุใด
1.10 โมเมนต คือ อะไร มกี ีช่ นิด
2. คานยาว 3 เมตร ใชงดั วัตถหุ นกั 400 นวิ ตนั โดยวางใหจ ดุ หมนุ อยหู า งวตั ถุ 0.5 เมตร จงหาวา
จะตองออกแรงที่ปลายคานอีกขางหนึ่งเทาไร คานจึงจะสมดุล (แสดงวธิ ที าํ )
260
บทที่ 12
งานและพลังงาน
สาระสําคัญ
ความหมายของงานและพลังงาน รูปของพลังงานประเภทตาง ๆ พลังงานไฟฟา กฎของโอหม การตอ
วงจรความตานทานแบบตาง ๆ การคํานวณหาคาความตานทาน การใชประโยชนจากไฟฟาในชีวิตประจําวัน
และการอนุรักษพลังงานไฟฟา แสงและคุณสมบัติของสาร เลนสชนิดตาง ๆ ประโยชนและโทษของแรงตอ
ชีวิต แหลงกําเนินของพลังงานความรอน การนําความรอนไปใชประโยชน พลังงานทดแทน
ผลการเรียนรทู คี่ าดหวงั
1. อธิบายความหมายของงานและพลังงานในรูปแบบตาง ๆ ได
2. ตอวงจรไฟฟาอยางงายได
3. ใชกฎของโอหมในการคํานวณได
4. บอกวธิ กี ารอนรุ กั ษแ ละประหยดั พลงั งานได
5. อธิบายสมบัติของแสง พลังงานความรอน และนําไปใชประโยชนในชีวิตประจําวันได
6. อธิบายพลังงานทดแทนและเลือกใชได
ขอบขายเน้ือหา
เรื่องที่ 1 ความหมายของงานและพลังงาน
เรื่องท่ี 2 รูปของพลังงานประเภทตาง ๆ
เรือ่ งที่ 3 ไฟฟา
เรื่องท่ี 4 แสง
261
เรอื่ งที่ 1 ความหมายของงานและพลังงาน
1.1 งาน (work)
คําวา “งาน” อาจมีความหมายที่แตกตางกันไป เชน คุณทํางานหรือยัง งานหนักไหม ? ทํางานบานกัน
เถอะ เหลา นีเ้ ปนตน แตการทํางานเหลานี้ในทางวิทยาศาสตรไมถือวาเปนงาน การทํางานในทางวิทยาศาสตร
เปนงานที่ไดจากการออกแรงเพือ่ ทาํ ใหวตั ถเุ คล่ือนท่ใี นทศิ ทางของแรงทกี่ ระทํากบั วตั ถนุ นั้ ดังภาพ
คนยกของจากพื้นไปไวที่รถกระบะ คนหลายคนชว ยกนั เขน็ รถทต่ี ดิ หลม
งานในชีวติ ประจําวนั
W=FxS …………………… (1)
เมอ่ื กาํ หนดให
W เปนงานที่ทําใหม หี นว ยเปน จูล (Joule : J) หรอื นวิ ตนั - เมตร(Newton – metre : N.m)
F เปนแรงทีก่ ระทํากบั วัตถมุ ีหนวยเปน นิวตัน (Newton : N)
S เปนระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปตามทางของแรงที่กระทํากับวัตถุมีหนวยเปนเมตร(Metre : m)
1.2 พลงั งาน (Energy)
ในชวี ติ ประจําวนั ของเรามกั ไดย นิ คาํ วาพลงั งานอยบู อยๆ ตวั อยางเชน เราไดพลังงานจาก
อาหาร แหลงพลังงานมีอยูหลายชนิดที่สามารถทําใหโลกเราเกิดการทํางาน และหากศึกษาวิเคราะหในเชิง
ลึกแลวจะพบวาแหลงตนตอของพลังงานที่ใชทํางานในชีวิตประจําวันสวนใหญก็ลวนมาจากพลังงานอัน
มหาศาลที่แผจากดวงอาทิตยมาสูโลกเรานี่เอง พลังงานจากดวงอาทิตยนี้นอกจากจากจะสามารถใช
ประโยชนจากแสงและความรอนในการทํางานโดยตรง เชน การใหแสงสวาง การใหความรอนความอบอุน
การตากแหงตาง ๆ แลวก็ยังกอ ใหเกดิ แหลง พลังงานอ่นื ๆ อีกมากมาย เชน
- พลังงานลม ในรูปของพลังงานจลนของลม
- พลังงานน้ํา ในรูปของพลังงานศักยของน้ําฝนที่ตกลงมา และถูกกักเก็บไวใ นที่สงู
- พลังงานมหาสมุทร ในรูปของพลังงานจลนของคลื่นและกระแสน้ําและพลังงานความ
รอนในน้ําของมหาสมุทร
262
- พลังงานชีวมวล ในรูปของพลังงานเคมีของชีวมวล
- พลังงานฟอสซิล ในรูปของพลังงานเคมีของถานหิน น้ํามัน และกาซธรรมชาติ แหลง
พลังงานดังกลาวนี้อาจกลาวเปนอีกนัยวาเปนแหลงพลังงานทางออมของดวงอาทิตยก็ได
263
เร่ืองท่ี 2 รูปของพลังงานประเภทตาง ๆ
พลังงานท่เี ราใชกนั อยูนนั้ อยใู นหลายรูปแบบดว ยกนั เชน เราใชพลังงานเคมี ที่ไดจากสารอาหารใน
รางกายทํางานยกวัตถุตางๆ การทาํ ใหวัตถเุ คล่ือนทีไ่ ปเรียกวา ทําใหว ตั ถุเกดิ พลงั งานกล เราใชพ ลงั งานความ
รอ น ในการหุงหาอาหารใหความอบอุนและทําใหเครื่องจักรไอน้ําเกิดพลังงานกล พลังงานแสง ชว ยใหต าเรา
มองเหน็ ส่งิ ตางๆรอบตวั ได การท่ีเราไดย ินเสยี ง และเราใชพลังงานไฟฟากับเครื่องใชไฟฟาตางๆ
รูปแบบของพลังงานจัดเปน 2 กลุม คือ พลังงานที่ทํางานได และพลังงานที่เก็บสะสมไว
- พลังงานที่เก็บสะสมไว เชน พลังงานเคมี พลังงานศักย พลังงานนิวเคลียร
- พลังงานที่ทํางานได คือพลังงานที่ไดจากกิจกรรมตางๆ เชน พลังงานความรอน พลังงาน
แสง พลังงานความรอน พลังงานแสงสวาง พลังงานเสียง พลังงานจลน
- พลังงานงานในรูปอื่น ๆ เชน พลังงานชีวมวล
พลงั งานทเ่ี ก็บสะสมไว
พลังงานทีเ่ กบ็ สะสมไวในสสารสามารถแบงได เชน
- พลังงานเคมี
- พลังงานนิวเคลียร
- พลังงานศักย
พลงั งานศักย
พลังงานศักยเปนพลังงานของวัตถุเนื่องจากตําแหนงในสนามของแรง เนื่องจากตองทํางานจาก
ตําแหนงหนึ่งพลังงานศักยเปนพลังงานที่จัดเปนพลังงานที่สะสมไว มี 2 ชนิด คือ พลังงานศกั ยเน่ืองจากแรง
โนมถวงของโลก และพลังงานศักยท ่ไี ดจ ากวัตถทุ ี่ยดื หยุน
พลังงานศักยโ นม ถว ง
พลังงานศักยท ีข่ ้นึ อยกู บั ตาํ แหนง หากวตั ถอุ ยบู ริเวณพนื้ ผวิ โลกที่มแี รงดงึ ดดู ของโลก หรอื สนาม
ความโนมถวงของโลก พลังงานศักยท อ่ี ยูท ่ีสงู ซง่ึ เกดิ ขน้ึ เนือ่ งจากแรงโนมถว งของโลกทีก่ ระทาํ ตอวตั ถุ ถา เรา
ยกวตั ถุมวล m ใหส งู ขน้ึ ในแนวดง่ิ จากพน้ื ดนิ เปน ระยะ h โดยทวี่ ัตถเุ คลื่อนทด่ี วยความเร็วคงตวั แลว เรา
จะตอ งออกแรง F ขนาดหนึ่งที่มีขนาดเทากับขนาดของน้ําหนักของวัตถุ mg จึงจะสามารถยกวัตถขุ น้ึ ได ตาม
ตองการ พลังงานศักยโนมถวงจะไดตามสมการ …………………… (2)
264
พลังงานศักยยืดหยุน
คอื พลงั งานทสี่ ะสมอยใู นสปรงิ หรอื วัตถุยืดหยุนอ่นื ๆ ขณะท่ียดื ตวั ออกจากตําแหนง สมดลุ ในการออก
แรงดึงสปริง เปนระยะ x จะเกดิ งานเกิดขนึ้ ปรมิ าณงานท่เี กดิ ขน้ึ ในการดงึ สปรงิ จะเกดิ พลังงานศกั ยยืดหยุน
ถา กาํ หนดให แทนดว ยพลงั งานศกั ยย ดื หยนุ จะไดต ามสมการ
…………………… (3)
เมื่อ เปนคาคงตัวของสปริง
ตัวอยา งการคํานวณ รถยนตคนนงั่ 4 คน โดยนั่งขางหนา 2 คน และขางหลัง 2 คน แตล ะคนมมี วล 80
กโิ ลกรมั สปรงิ ท่ีโชค อัพทงั้ 4 ตัวถูกกดลงเปนระยะ 3 เซนตเิ มตร อยากทราบวาคาคงตัวของสปริงและ
พลงั งานศกั ยย ืดหยุน ในสปริงแตล ะตวั มคี า เทา ไร
วิธีทํา หาคาคงตวั ของสปรงิ
จาก และ
นิวตัน เมตร
หาคาพลังงานศักยโนมถวง
จลู
พลงั งานนวิ เคลยี ร
การเกดิ ปฏกิ ิรยิ านวิ เคลียรน ้ันตอ งอาศยั แรธาตบุ างอยาง เชน แรย เู รเนยี ม ธาตดุ ิวเทอรเ รียม เปนเชื้อเพลิงซง่ึ
อาจถอื ไดว าเปน แหลง พลงั งานทม่ี ตี น กําเนดิ จากโลกเรานี้ นักวิทยาศาสตรผ โู ดง ดงั อลั เบริ ต ไอนสไตน
(Albert Einstein) ผูคิดคนสูตรฟส กิ สขนึ้ เปน คนแรกทวี่ า ดวยมวลสารสามารถแปลงเปนพลังงาน และพลังงาน
( ) ทเี่ กิดข้นึ มปี รมิ าณเทา กบั ( ) ที่หายไปจากการปฏิกิริยาคูณดวยความเร็วแสง ( ) ยกกําลัง 2 ตามสูตทาง
ฟส ิกสดงั นี้
…………………… (4)
265
เปนที่ทราบกันแลววาแสงเดินทางเร็วมาก ๆ ( เมตรตอวินาที) และเมื่อยง่ิ ยกกาํ ลังสองแลว
พลังงานที่ใหออกมาในรูปของความรอนและแสงนั้นจึงมีปริมาณมหาศาลมาก การปฏกิ ิริยานวิ เคลยี รม อี ยู 2
ประเภท คือ แบบฟชชัน (Fission) และ ฟว ชัน (Fusion)
พลงั งานเคมี
จัดเปน พลังงานท่ีเกบ็ สะสมไวในสสารตา งๆ เชน อาหาร และเช้ือเพลิง พลังงานเคมีสามารถ
เปลี่ยนเปนพลังงานรูปอ่ืนได เชน อาหารที่เรารับประทานเขาไปในรางกายนั้นสามารถเปลี่ยนเปนพลังงานเคมี
ไวใ ชประโยชนส าํ หรบั อวัยวะตา ง ๆ ในรา งกายได
พลงั งานทท่ี าํ งานได
คอื พลังงานที่ไดจากการทํากิจกรรมตาง ๆ ใหไดพลังงานออกมาหลายรูปแบบเชน
- พลังงานความรอน
- พลังงานแสง
- พลังงานเสียง
- พลงั งานอเิ ล็กทรอนิกส
- พลังงานจลน
พลงั งานความรอ น
พลังงานความรอนที่ไดจากการเผาไหม จากเตาพลังงานความรอนเราสามารถรูสึกได พลังงานความ
รอนท่ีใหญท่ีสดุ คอื ดวงอาทติ ยจัดเปนเหลงพลังงานความรอนท่ีใหญที่สดุ
พลงั งานเสยี ง
พลังงานเสียงเปนพลังงานรูปหนึ่งที่เกิดจากการสั่นสะเทือน เราสามารถไดยินได คือเปนพลังงานรูป
หนง่ึ ท่สี าํ คัญโดยมนษุ ย เพราะเราใชเ สยี งในการสือ่ สาร หรอื แมแตสตั ว หรือพืชบางชนิดจะใชเสียงในการสง
สัญญาณเชน พลังงานเสียงที่ไดจ ากพดู คยุ กัน พลังงานเสียงทีไ่ ดจากเครื่องดนตรี เปน ตน
พลงั งานแสง
หลอดไฟฟา ใหพ ลงั งานแสงแกเ รา ดวงอาทิตยเปนอีกแหลงหนึ่งที่เปนพลังงานงานแสงสวางทําใหเรา
สามารถมองเห็นสิ่งตาง ๆ ได ถาปราศจากพลังงานแสงเราจะอยูในความมืด
พลังงานอเิ ลก็ ทรอนิกส
พลังงานประเภทหนึ่งที่ทําใหคอมพิวเตอรทํางาน เปนประเภทของพลังงานที่ใชไดอยางมากและเปน
พลงั งานท่ีใชไ ดอยางตอเน่อื ง
พลงั งานจลน
วตั ถทุ ุกชนดิ ท่เี คลื่อนที่ไดลวนแตม พี ลงั งานจลน วัตถทุ ่เี คล่อื นทไ่ี ดอ ยา งรวดเรว็ แสดงวา มีพลังงาน
จลนมาก ตวั อยางเชน การขับรถยนตไดเร็วจะมีพลังงานจลนมากนั้นเอง
266
การหาคาพลงั งานจลนของนักเลน สกีผูน้ี จะหาไดจากสมการ ถาเขาเคลอ่ื นท่ี ดว ยความเรว็ v และมี
มวล m จะหาพลังงานจลนอยใู นรูป
…………………… (5)
ตัวอยางการคาํ นวณ รถยนตคนั หน่ึงเคลอ่ื นทดี่ ว ยความเรว็ 72 กิโลเมตรตอชั่วโมงถาเรงใหมีความเร็ว 72
กโิ ลเมตรตอ ชัว่ โมง พลังงานจลนของรถยนตค ันน้ีเคล่อื นทีด่ วยพลังงานจลนท่เี ปลีย่ นแปลงเทา ใด
วธิ ที าํ จากสตู ร
พลังงานจลนกอ นการเปลยี่ น
จลู
พลังงานจลนหลังงานเปลี่ยนแปลง
จลู
เพราะฉะนนั้ พลังงานจลนทเี่ ปล่ยี นเทา กับ พลังงานจลนหลังการเปลี่ยน - พลังงานจลนก อ นการเปล่ยี น
=
จลู
จลู ตอบ
พลังงานจลนที่เปล่ียนแปลง
พลงั งานรูปแบบอน่ื ๆ
แหลงพลังงานมีอยูหลายชนิดที่สามารถทําใหโลกเราเกิดการทํางาน และหากศึกษาวิเคราะหในเชิงลึก
แลวจะพบวาแหลงตนตอของพลังงานที่ใชทํางานในชีวิตประจําวันสวนใหญก็ลวนมาจากพลังงานอันมหาศาล
ทแ่ี ผจากดวงอาทติ ยม าสโู ลกเราน่ีเอง พลังงานจากดวงอาทิตยนี้นอกจากจากจะสามารถใชประโยชนจากแสง
และความรอนในการทํางานโดยตรง เชน การใหแสงสวาง การใหความรอนความอบอุน การตากแหงตาง ๆ
แลว กย็ งั กอ ใหเ กดิ แหลงพลังงานอ่นื ๆ อกี มากมาย เชน
- พลังงานลม ในรูปของพลังงานจลนของลม
- พลังงานน้ํา ในรปู ของพลังงานศกั ยของนาํ้ ฝนท่ตี กลงมา และถูกกักเก็บไวใ นท่สี ูง
- พลังงานมหาสมุทร ในรูปของพลังงานจลนของคลื่นและกระแสน้ําและพลังงานความ
รอนในน้ําของมหาสมุทร
- พลังงานชีวมวล ในรูปของพลังงานเคมีของชีวมวล
- พลังงานฟอสซิล ในรูปของพลังงานเคมีของถานหิน น้ํามัน และกาซธรรมชาติ แหลง
พลังงานดังกลาวนี้อาจกลาวเปนอีกนัยวาเปนแหลงพลังงานทางออมของดวงอาทิตยก็ได
267
พลังงานน้ําขนึ้ นาํ้ ลง
พลังงานน้ําขึ้นน้ําลงที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรไดจัดแยกออกจากแหลงพลังงานมหาสมุทรอื่น ๆที่ได
กลา วไวขางตน เนื่องจากแหลงพลังงานในมหาสมุทรนี้มีสาเหตุมาจากแรงดึงดูดของดวงจันทรมากกวาดวง
อาทิตยแ ละเปนแหลง พลงั งานเดียวท่เี กิดจากดวงจันทรเ ปนหลักและมอี ทิ ธพิ ลถึงโลกเรานี้ ปรากฏการณน ํ้า
ขนึ้ น้าํ ลงน้ีเกดิ ข้ึนเม่อื ดวงอาทติ ย โลก และดวงจนั ทรโ คจรมาอยใู นแนวเดยี วกนั แรงดงึ ดดู ของดวงจนั ทรซ ง่ึ
อยูใกลโลกเรามากกวานน้ั จะดึงใหน าํ้ ตามบริเวณเขตศูนยสตู รในมหาสมุทรสงู ข้ึน และเม่อื การโคจรนี้ทําให
ดวงจันทรตัง้ ฉากกบั ดวงอาทิตยก จ็ ะทาํ ใหนา้ํ บริเวณศนู ยส ตู รน้ีลดลง วงจรการขึ้นลงของน้ําในมหาสมุทรนี้ก็
จะสอดคลอ งระยะเวลาการโคจรของดวงจันทรร อบโลกเรานี้เองซง่ึ จะสงั เกตไดว าน้ําจะข้นึ สงู เม่ือใกลว นั
ขางขึ้นและขางแรมตามปฏิทินจันทรคติ ความแตกตางของน้ําทะเลระหวางชวงที่ขึ้นสูงและชวงที่ต่ําถือได
วาเปนพลังงานศักยอันหนึ่งที่สามารถนํามาใชประโยชนได
พลงั งานลม
มีสาเหตุใหญมาจากความรอนที่แผจากดวงอาทิตยสูโลกเราใหกับอากาศไมเทาเทียมกัน ทําใหอากาศ
รอ นท่ีเบากวาลอยข้ึนและอากาศเย็นทห่ี นักกวาลอยเขามาแทนท่ี เชน อากาศใกลบ รเิ วณศูนยส ตู รจะรอ นกวา
อากาศใกลบริเวณขั้วโลกอากาศที่เบากวาจะลอยตัวขึ้นขณะที่อากาศหนักกวาจะเคลื่อนเขามาแทนที่
ลมเปนปรากฏการณทางธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากความแตกตางของอุณหภูมิ ความกดดันของบรรยากาศ
และแรงจากการหมุนของโลก สง่ิ เหลาน้เี ปนปจจยั ทก่ี อ ใหเ กดิ ความเร็วลมและกําลงั ลม เปน ท่ยี อมรับ
โดยทว่ั ไปวา ลมเปน พลังงานรูปหนง่ึ ทม่ี อี ยูในตัวเอง ซึ่งในบางครั้งแรงที่เกิดจากลมอาจทําใหบานเรือนที่อยู
อาศัยพังทลายตนไมหักโคนลง สิ่งของวัตถุตางๆ ลมหรือปลิวลอยไปตามลม ฯลฯ ในปจ จุบนั มนุษยจ งึ ไดให
ความสําคัญและนําพลังงานจากลมมาใชประโยชนมากขึ้น เนื่องจากพลังงานลมมอี ยูโดยทัว่ ไป ไมตอ งซอ้ื หา
เปน พลังงานท่ีสะอาดไมก อใหเกิดอันตรายตอสภาพแวดลอม และสามารถนํามาใชประโยชนไดอยางไมรูจัก
หมดสน้ิ
พลงั งานมหาสมทุ ร
- พลังงานคลื่นมีสาเหตุใหญมาจากน้ําบนผิวมหาสมุทรถูกพัดดวยพลังงานลมจนเกิดการ
เคลอ่ื นไหวเปน คลนื่
- พลังงานกระแสนาํ้ เปนลกั ษณะเดยี วกับลมแตกตา งกนั ตรงท่ีแทนทจ่ี ะเปน อากาศก็เปน นาํ้
ในมหาสมุทรแทน
- พลังงานความรอนในมหาสมุทรเกิดจากบริเวณผิวน้ําของมหาสมุทรที่ไดรับความรอน
จากดวงอาทิตย (ที่ประมาณยี่สิบกวาองศาเซลเซียส) ซึ่งจะรอนกวา นา้ํ สวนท่ีลึกลงไป
(ท่นี าํ้ ลึกประมาณ 1 กโิ ลเมตร มอี ุณหภูมิประมาณ 4 องศาเซลเซยี ส) ความแตกตางของ
อุณหภมู ิเชนนถ้ี ือไดวา เปนแหลงพลงั งานชนดิ หนึ่งเชน กัน
268
พลงั งานฟอสซิล
เชื้อเพลิงฟอสซิลเกิดจากการยอยสลายของสงิ่ มีชวี ติ ภายใตส ิง่ แวดลอมทเ่ี หมาะสม เมือ่ พชื และสัตว
สมยั ดกึ ดาํ บรรพ (ยคุ ไดโนเสาร) เสียชวี ติ ลงจะถกู ยอ ยสลายและทบั ถมกันเปน ช้นั ๆอยูใตด นิ หรือใตพภิ พ ซงึ่
ใชเ วลาหลายลานปกวา ทีจ่ ะเปล่ียนซากเหลานใี้ หก ลายเปนเชื้อเพลิงฟอสซลิ ท่รี ูจ กั กันท่วั ไปคือถา นหินนา้ํ มัน
และกาซธรรมชาติ
ตามทไ่ี ดกลาวไวในหวั ขอทแ่ี ลว วาสิง่ มีชีวิตก็เปน แหลง กกั เก็บของพลังงานจากดวงอาทติ ย รปู แบบ
หนง่ึ ดงั น้ัน พลงั งานฟอสซลิ นี้กถ็ อื วาเปน แหลงกกั เก็บทเี่ กดิ ขน้ึ หลายลานปกอน ของสงิ่ มชี วี ิตในยุคนน้ั
พลงั งานเหลา นจี้ ะถกู ปลดปลอยออกมาไดห รอื เอามาใชท ํางานไดก ม็ อี ยูวิธเี ดยี วเทานั้นคอื การเผาไหม
ซง่ึ จะทําใหคารบอนและ ไฮโดรเจนท่ีอยใู นเชอ้ื เพลงิ รวมกับออกซิเจนในอากาศเปน คารบ อนไดออกไซด และ
น้ํานอกจากนยี้ งั มสี ารอ่ืน ๆ อันเปนองคประกอบของสงิ่ มีชีวติ ท่ีเจือปนอยใู นเช้อื เพลิงอีก เชน ซัลเฟอรและ
ไนโตรเจน กจ็ ะถกู ปลดปลอ ยออกมาเปน กา ซซลั เฟอรอ อกไซด ( SOX) และไนโตรเจนออกไซด - ( NOX) เม่อื
ทําปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ
พลังงานไฟฟา
พลังงานไฟฟานับวาเปนพลังงานที่สําคัญและมนุษยนํามาใชมากที่สุด นบั แต ทอมสั แอลวา เอดสิ นั
ประดษิ ฐห ลอดไฟสําเร็จเม่อื ป พ.ศ. 2422 แลว เทคโนโลยีดานเครื่องใชไฟฟาไดมีการพัฒนาอยางรวดเร็ว ดังท่ี
เหน็ ไดร อบตวั ในทกุ วนั น้ี เคร่อื งใชเ หลา น้ีใชเ ปลี่ยนพลงั งานไฟฟาไปเปนพลงั งานรปู อนื่
สิ่งที่นําพลังงานไฟฟาจากแหลงกําเนิดพลังงานไฟฟาไปยังเครื่องใชไฟฟาในบานและโรงงาน
อตุ สาหกรรม กค็ ือ กระแสไฟฟา เราสงกระแสไฟฟาไปยังที่ตางๆไดโดยผานกระแสไฟฟาไปตามสายไฟฟาซึ่ง
ทําดวยสาร ทย่ี อมใหก ระแสไฟฟาผานได
พลงั งานชวี มวล
พืชทั้งหลายในโลกเรากอเกิดขึ้นมาไดลวนแตอาศัยพลังงานจากดวงอาทิตย พชื ทาํ หนาทเี่ ปลีย่ น
พลงั งานแสงอาทติ ยแลวเกบ็ สะสมไวเพอ่ื การดาํ รงชพี และเปนสวนประกอบสาํ คญั ทกี่ อใหเ กิดการเจริญเติบโต
ตามสวนตาง ๆ ของพชื เชน ราก ลําตน ใบ ดอกไม และผล ขบวนการสําคัญที่เก็บสะสมพลังงานแสงอาทิตยนี้
เรียกกันวากระบวนการสังเคราะหแสงโดยอาศัยสารคลอโรฟลล (Chlorophyll) บนพืชสีเขียวทที่ าํ ตัวเสมอื น
เปนโรงงานเล็ก ดูดกาซคารบอนไดออกไซด ( ) จากอากาศ และน้ํา ( ) จากดินมาทาํ ปฏิกิรยิ ากันแลว
ผลิตเปนสารประกอบกลมุ หนึ่งขึ้นมา เชน น้ําตาล แปง และเซลลูโลส ซ่ึงเรยี กรวม ๆ วาคารโบไฮเดรต
(Carbohydrate) พลังงานแสงอาทิตยนี้จะถูกสะสมในรูปแบบของพันธเคมี ( Chemicalbonds) ของ
สารประกอบเหลานี้
สตั วท ง้ั หลายมที ัง้ กนิ พืชและสตั ว มนุษยกนิ พชื และสตั วก ารกนิ กนั เปน ทอด ๆ (หว งโซอ าหาร) ของ
สิง่ มีชีวิต ทาํ ใหมกี ารถายทอดพลงั งานเคมจี ากพืชไปสูสตั วแ ละสง่ิ มีชวี ติ อนื่ ๆ ซ่ึงอาจกลาวโดยสรปุ คือ การ
269
ทํางานของสิ่งมีชีวิตโดยพื้นฐานลวนอาศัยพลังงานจากดวงอาทิตยและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตก็เปน
แหลงสะสมพลังงานที่ไดรับจากดวงอาทิตยอีกเชนกัน
พลังงานชีวมวลก็ คือ พลงั งานทส่ี ะสมอยูในสิ่งมีชีวติ ท่สี ามารถนาํ มาใชท ํางานได เชน ตน ไม กงิ่ ไม
หรือเศษวสั ดจุ ากการเกษตรหรอื อุตสาหกรรม เชน แกลบ ฟาง ชานออ ย ข้ีเล่ือย เศษไม เปลือกไม มลู สัตว
รวมทั้งของเหลือหรือขยะจากครัวเรือนมนุษย เราไดใชพลังงานจากชีวมวลมาเปนเวลานานแลวจนถึงปจจุบัน
ก็ยังมีการน้ํามาใชประโยชนในสัดสวนที่ไมนอยเลยโดยเฉพาะประเทศที่กําลังพัฒนาอยางบานเราตามชนบทก็
ยังมีการใชไมฟนหรือถานในการหุงหาอาหาร
พลงั งานทดแทน
พลงั งานทดแทน หมายถึง พลังงานที่นํามาใชแทนน้ํามันเชื้อเพลิง สามารถแบงตามแหลงที่ไดมาก
เปน 2 ประเภท คือ พลังงานทดแทนจากแหลงที่ใชแลวหมดไป อาจเรยี กวา พลงั งานสิน้ เปลอื ง ไดแ ก ถา นหนิ
กา ซธรรมชาติ นวิ เคลียร หนิ นํา้ มนั และทรายน้ํามนั เปนตน และพลงั งานทดแทนอกี ประเภทหนง่ึ เปน แหลง
พลังงานที่ใชแลวสามารถหมุนเวียนมาใชไดอีก เรียกวา พลงั งานหมนุ เวยี น ไดแ ก แสงอาทิตย ลม ชวี มวล น้าํ
และไฮโดรเจน เปน ตน ซง่ึ ในทนี่ จี้ ะขอกลา วถึงเฉพาะศกั ยภาพ และสถานภาพการใชประโยชนของพลังงาน
ทดแทน การศึกษาและพัฒนาพลังงานทดแทนเปนการศึกษา คนควา ทดสอบ พัฒนา และสาธิต ตลอดจน
สงเสริมและเผยแพรพลังงานทดแทน ซึ่งเปนพลังงานที่สะอาด ไมมผี ลกระทบตอส่งิ แวดลอ ม และเปนแหลง
พลงั งานที่มีอยใู นทองถ่ิน เชน พลงั งานลม แสงอาทิตย ชีวมวล และอืน่ ๆ เพอื่ ใหม กี ารผลติ และการใช
ประโยชนอยางแพรหลาย มีประสิทธิภาพ และมีความเหมาะสมทั้งทางดานเทคนิค เศรษฐกิจ และสังคม
สําหรับผูใชในเมือง และชนบท ซึ่งในการศึกษา คนควา และพัฒนาพลังงานทดแทนดังกลาว ยังรวมถึงการ
พฒั นาเครอื่ งมอื เคร่อื งใช และอปุ กรณเพ่อื การใชง านมีประสิทธภิ าพสูงสดุ ดว ย งานศกึ ษา และพฒั นาพลงั งาน
ทดแทน เปน สว นหนง่ึ ของแผนงานพฒั นาพลงั งานทดแทน ซึ่งมโี ครงการทีเ่ กีย่ วของโดยตรงภายใตแผนงานน้ี
คือ โครงการศึกษาวิจัยดานพลังงาน และมีความเชื่อมโยงกับแผนงานพัฒนาชนบทในโครงการจัดตั้งระบบ
ผลิตไฟฟาประจแุ บตเตอรด่ี ว ยเซลลแสงอาทติ ยส าํ หรับหมูบานชนบทท่ีไมมีไฟฟา โดยงานศึกษา และพฒั นา
พลังงานทดแทนจะเปนงานประจําที่มีลักษณะการดําเนินงานของกิจกรรมตางๆ ในเชงิ กวางเพื่อสนบั สนนุ การ
พัฒนาเทคโนโลยีพลังงานทดแทน ทั้งในดานวิชาการเชิงทฤษฎี และอปุ กรณเครอื่ งมอื ทดลอง และการ
ทดสอบ รวมถึงการสงเสริมและเผยแพร ซึง่ จะเปนการสนบั สนนุ และรองรับความพรอ มในการจดั ต้งั
โครงการใหมๆ ในโครงการศึกษาวิจัยดานพลังงานและโครงการอื่นๆ ที่เกี่ยวของ เชน การศึกษาคนควา
เบือ้ งตน การติดตามความกาวหนาและรวมมือประสานงานกับหนวยงานที่เกี่ยวของในการพัฒนาตนแบบ
ทดสอบ วิเคราะห และประเมินความเหมาะสมเบื้องตน และเปนงานสงเสริมการพัฒนาโครงการที่กําลัง
ดําเนนิ การใหมคี วามสมบูรณยงิ่ ขึ้น ตลอดจนสนบั สนนุ ใหโ ครงการทเ่ี สรจ็ สน้ิ แลว ไดน าํ ผลไปดาํ เนนิ การ
สง เสรมิ และเผยแพรและการใชประโยชนอยางเหมาะสมตอไป
270
เร่ืองที่ 3 ไฟฟา
3.1 พลังงานไฟฟา
เกิดจากการเคล่ือนทีข่ องอเิ ล็กตรอนจากจุดหน่งึ ไปยงั อกี จุดหน่งึ ภายในตวั นําไฟฟา การเคลื่อนทขี่ อง
อิเล็กตรอน เรยี กวา กระแสไฟฟา Electrical Current ซึง่ เกิดจากการนาํ วัตถุทีม่ ปี ระจไุ ฟฟา ตางกันนาํ มาวาง
ไวใกลกนั โดยจะใชต ัวนาํ ทางไฟฟา คือ ทองแดง การเคลอื่ นทข่ี องอิเล็กตรอนจะเคล่อื นทจ่ี ากวัตถทุ ี่มีประจุ
ไฟฟาบวกไปยังวัตถุ ท่มี ีประจุไฟฟา ลบมีหนวยเปน Ampere อกั ษรยอ คอื “ A “
รปู การเคลื่อนท่ีของอเิ ลก็ ตรอนในตัวนําไฟฟา
271
กระแสไฟฟาสามารถแบง ออกไดเ ปน 2 ชนดิ
1. ไฟฟากระแสตรง (Direct Current) เปนกระแสไฟฟาทีเ่ กิดจากการเคล่อื นทข่ี องอเิ ลก็ ตรอนจาก
แหลงจายไฟฟาไปยังอุปกรณไฟฟาใดๆไดเพียงทิศทางเดียว สําหรับแหลง จายไฟฟานน้ั มาจากเซลลปฐมภมู ิ
คือถา นไฟฉาย หรือเซลลท ตุ ิยภูมิคอื แบตเตอรร่ี หรือเคร่อื งกําเนิดไฟฟากระแสตรง
รูปแบตเตอรร หี่ รอื เครือ่ งกาํ เนิดไฟฟากระแสตรง
2. ไฟฟา กระแสสลับ (Alternating Current) เปน กระแสไฟฟาทีเ่ กิดจากการเคล่ือนที่ของอิเล็กตรอน
จากแหลงจายไฟไปยังอุปกรณไฟฟาใดๆโดยมีการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาตลอดเวลา สําหรบั แหลง จายไฟน้ัน
มาจากเครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับชนิดหนึ่งเฟสหรือเครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับชนิดสามเฟส
รูปที่ เครื่องกําเนิดไฟฟา กระแสสลับ
แรงดันไฟฟา (Voltage) เปน แรงท่ที าํ ใหอ ิเล็กตรอนเกดิ การเคลอ่ื นท่ี หรอื แรงที่ทาํ ใหเกิดการไหล
ของไฟฟาโดยแรงดันไฟฟาที่มีระดับตางกันจะมีปริมาณไฟฟาสูงเนื่องจากปริมาณประจุไฟฟาทั้งสองดานมี
ความแตกตางกัน ทําใหเกิดการเคล่ือนทข่ี องอิเล็กตรอน โดยทั่ว ๆไปแลวแรงดนั ไฟฟาทต่ี กครอ มอปุ กรณ
ไฟฟาแตละตัวภายในวงจรไฟฟาหรือแรงดันไฟฟาของแหลงจายไฟฟา จะใชห นว ยของแรงดนั ไฟฟา จะใช
ตวั อักษร V ตวั ใหญธ รรมดา จะแทนคาํ วา Volt ซง่ึ เปน หนว ยวดั ของแรงดนั ไฟฟา
272
รูปการเคลือ่ นทีข่ องอเิ ลก็ ตรอนจากศักยส ูงไปศักยต ํา่
ความตานทานไฟฟา (Resistance) เปนการตอตานการไหลของกระแสไฟฟาของวัตถุซึ่งจะมีคามาก
หรือคานอ ยจะขนึ้ อยกู บั ชนดิ ของวตั ถุนัน้ ๆ ความตานทานจะมีหนวยวัดเปน โอหม และจะใชสญั ลกั ษณเปน
(Ohms)
ตัวนาํ ไฟฟา (Conductors) วตั ถทุ ่ีกระแสไฟฟาสามารถไหลผา นไดโ ดยงา ยหรือวัตถทุ ม่ี คี วาม
ตานทานต่ํา เชนทองแดง อลมู ิเนยี ม ทอง และเงิน ซึ่งเปนตัวนําไฟฟาท่ีดีท่สี ดุ คาความนําไฟฟาจะมีสัญลักษณ
เปน G และมหี นว ยเปน ซเี มนส (S) โดยมีสตู รการคาํ นวณดังนี้
G = 1/R …………………… (6)
ตวั อยา ง
วัตถุชนิดหนึ่งมีคาความตานทานไฟฟา 25 โอหม จงคํานวณหาคาความนําไฟฟาของวัตถุชนิดนี้มีคาเปนเทาไร
จากสตู ร G = 1/R
แทนคา G = 1/25
คําตอบ G = 40 mS
273
ฉนวนไฟฟา (Insulators) วัตถุที่ซ่งึ ไมย อมใหก ระแสไฟฟาไหลผานไปได หรอื วตั ถุท่มี คี วาม
ตานทานไฟฟาสูง ซึ่งสามารถตานทานการไหลของกระแสได เชน ไมกา แกว และพลาสติก
3.2 กฎของโอหม เกิดจากแรงดันไฟฟาที่จายใหกับวงจรและปริมาณ
กระแสไฟฟาที่ไหลในวงจรไฟฟาไดนั้น
กระแสไฟฟาภายในวงจรจะถูกจํากัดโดยความตานทานไฟฟาภายในวงจรไฟฟานั้นๆ ดังน้นั ปริมาณ
กระแสไฟฟาภายในวงจรจะขึ้นอยูกับแรงดันไฟฟาและคาความตานทานของวงจร ซง่ึ วงจรนีถ้ กู คนพบ
ดว ย George Simon Ohm เปน นักฟส กิ สชาวเยอรมนั และนําออกมาเผยแพรใ นป ค.ศ. 1826 ซ่ึงวงจรน้ี
เรยี กวา กฎของโอหม กลา ววา กระแสไฟฟา ทไ่ี หลในวงจรจะแปรผนั ตรงกบั แรงดนั ไฟฟา และแปรผกผนั
กับคาความตานทานไฟฟา โดยเขยี นความสมั พนั ธไ ดด งั น้ี
แอมแปร ……………… (7)
ตวั อยา ง
จงคํานวนหาคาปริมาณกระแสไฟฟาของวงจรไฟฟาที่มีแรงดันไฟฟาขนาด 50 โวลต และมีคาความ
ตานทานของวงจรเทากับ 5โอหม
วิธที ํา
จากสูตร
แทนคา
274
กจิ กรรมการเรียนรเู ร่อื ง การทดลองกฎของโอหม
อุปกรณท ดลอง
1. เครื่องจายไฟฟากระแสตรงปรับคาได 0.30 V
2. มัลตมิ ิเตอร
3. ตวั ตา นทานขนาดตา ง ๆ จาํ นวน 3 ตวั
4. สายไฟ
การทดลอง
รูปที่ แสดงการตอ วงจรเพือ่ พสิ จู นก ฎของโอหม
1. นําตวั ตานทาน แหลง จา ยไฟฟา กระแสตรงที่ปรบั คา ได ตอ วงจรดงั รปู
2. ปรับคาโวลตที่แหลงจายไฟ ประมาณ 5 คา และแตละครัง้ ที่ปรบั คา โวลต ใหว ดั คากระแสไฟที่ไหล
ผานวงจร บันทึกผลการทดลอง
V
3. หาคาระหวาง I
4. นําคาที่ไดไปเขียนกราฟระหวาง V กับ I
5. หาคาความชัน เปรียบเทียบกับคาที่ไดในขอ 3 เปรียบเทียบตัวตานทานและทําการทดลอง
เชนเดยี วกนั กับขอ 1 – 4
คําถาม V
I
คา ที่ทดลองไดเปนไปตามกฎของโอหมหรือไม เพราะเหตุใด
275
3.3 การตอความตานทานแบบตาง ๆ
การตอความตานทาน หมายถึง การนําเอาความตานทานหลายๆ ตวั มาตอ รวมกนั ในระหวา งจดุ สองจดุ
ซึ่งในบทนี้จะกลาวถึงการตอความตานทานในลักษณะ ตางๆ กันโดยตั้งแตการตอความตานทานแบบ
อนกุ รม การตอความตานทานแบบขนานและการตอความตานทานแบบผสม นอกจากน้ลี ักษณะของตัวอยา ง
ตา ง ๆ ที่เราจะพบใน บทน้นี ั้นสวนใหญแลวจะแนะนาํ ถึงวิธีการพิจารณาและวธิ ีการคาํ นวณท่ีงาย ๆ เพอ่ื ให
รวดเรว็ ที่สดุ เทา ท่ีจะกระทําไดท ง้ั น้ีกเ็ พอ่ื ใหเ ปน แนวทางในการนาํ ไปใชใ นการคํานวณเกีย่ วกับวงจรไฟฟาท่ี
ประกอบดวยความตานทานหลาย ๆ ตัวทีต่ อกนั ในลกั ษณะยุงยากและซบั ซอนไดอยางถูกตองรวดเรว็ และมี
ความมั่นใจในการแกปญหาโจทยเกี่ยวกับวงจรไฟฟาโดยทั่วๆ ไป
การตอ ความตานทานแบบอนุกรม
การตอความตานทานแบบอนุกรม หมายถึง การนําเอาความตานทานมาตอเรียงกันโดยให ปลายสาย
ของความตานทานตัวที่สองตอเชื่อมกับปลายของความตานทานตัวที่สาม ถาหากวามีความตานทานตัวที่สี่หรือ
ตวั ตอ ๆ ไป กน็ ํามาตอเรยี งกนั ไปเรอื่ ย ๆ เปนลักษณะในแบบลูกโซซ ่ึงเราสามารถท่ีจะเขา ใจไดง า ย โดยการ
พิจารณาจาก
รปู การตอความตานทานแบบอนุกรม
จากรูปการตอความตานทานแบบอนุกรม จะได
Rt = R1 + R2 + R3
ในทนี่ ้ี
Rt = ความตานทานรวมหรือความตานทานทั้งหมด
R1 , R2 , R3 = ความตานทานยอย
276
การตอความตานทานแบบขนาน
การตอความตานทานแบบขนาน หมายถึง การนําเอาความตานทานหลาย ๆ ตัวมาตอเช่ือมกนั ใหอยูใน
ระหวา งจดุ 2 จดุ โดยใหป ลายดา นหน่ึงของความตา นทานทุก ๆ ตัวมาตอ รวมกันที่จุด ๆ หน่งึ และใหป ลาย
อีกดา นหนงึ่ ของความตานทานทกุ ๆ ตวั มาตอ รวมกันอีกทจ่ี ุดหนึง่ ๆ ซงึ่ พิจารณาไดอยา งชดั เจนจาก รูปการตอ
ความตานทานแบบขนาน
รูปการตอความตานทานแบบขนาน
จากรูปการตอความตานทานแบบขนานจะได
1/Rt = (1/R1+1/R2+1/R3)
= (R2R3+R1R3+R1R2)/(R1R2R3)
ดังนั้น Rt = (R1R2R3)/(R2R3+R1R3+R1R2)
ในทีน่ ้ี Rt = ความตานทานรวม หรือความตานทานทั้งหมด R1,R2,R3 = ความตานทานยอย
ขอสังเกต เมื่อความตานทาน 2 ตัวตอขนานกันและมีคาเทากันการคํานวณหาคาความตานทานรวมให
ใชค า ความตานทานตวั ใดตัวหนง่ึ เปนตวั ตัง้ (เพราะมีคาเทากัน)แลว หารดว ยจาํ นวนของความตา นทาน
คือ 2 ในลกั ษณะทํานองเดยี วกนั ถาหากวามีความตานทานทั้งหมด n ตวั ตอ ขนานกนั และแตล ะตวั มคี า
เทา ๆ กันแลวเมื่อคํานวณหาคาความตานทานรวม ก็ใหใ ชคาของความตานทานตัวใดตวั หน่งึ เปนตวั ตง้ั แลว
หารดว ยจาํ นวนของตวั ตา นทาน คอื n
วงจรแบบผสม
วงจรไฟฟาแบบผสม คือวงจรที่ประกอบดวยวงจรอนุกรม ( Series Circuit )และวงจรขนาน
( Parallel Circuit ) ยอยๆ อยใู นวงจรใหญเ ดียวกนั ดังนั้นในการคํานวณเพื่อวิเคราะหหาคาปริมาณทางไฟฟา
ตา งๆ เชน กระแสไฟฟา ( Current ) แรงดนั ไฟฟา ( Voltage ) และคาความตานทานรวม จึงตองใชความรูจาก
วงจรไฟฟาแบบอนุกรม วงจรไฟฟาแบบขนาน และกฎของโอหม ( Ohm’s Law ) วงจรไฟฟาแบบผสม
โดยท่ัวไปจะมอี ยู 2 ลักษณะ คอื แบบอนุกรม – ขนาน (Series -Parallel) และแบบขนาน – อนกุ รม (Parallel –
Series ) ดงั รูป วงจรไฟฟากระแสตรงแบบผสม (อนกุ รม – ขนาน)
277
รูปวงจรไฟฟากระแสตรงแบบผสม (อนกุ รม – ขนาน)
การหาคาความตานทานรวม ( RT ) จึงตองหาคาความตานทานรวม ( RT2) ระหวา งตวั ตา นทานตวั ท่ี 2
และความตานทานตัวที่ 3 แบบวงจรขนานกอน จากนั้นจึงนําคาความตานทานรวม ( RT2 ) มารวมกับคาความ
ตา นทานตวั ที่ 1 ( RT1 ) แบบวงจรไฟฟาอนุกรม ( Series Circuit ) ในการหาคากระแสไฟฟา ( Current ) และ
แรงดนั ไฟฟา ( Voltage )ใหห าคา ในวงจรโดยใชล กั ษณะและวธิ กี ารเดยี วกนั กบั วงจรอนกุ รม วงจรขนาน
ดังที่ผานมาโดยใหหาคาตางๆในวงจรรวม ก็จะไดคาตางๆตามที่ตองการ
3.4 การคํานวณหาคาความตานทาน เราจึงหาความตานทานที่สมมูล ( R eq )
วงจรอนกุ รม และวงจรขนาน
ตัวตานทานที่ตอแบบขนาน จะมีความตางศักยเทากันทุกตัว
เสมือนวามตี ัวตานทานเพียงตัวเดยี ว ไดดงั นี้
เราสามารถแทนตัวตานทานที่ตอขนานกัน ดวยเสนตรง 2 เสน " || " ได สําหรับตัวตานทาน 2 ตัว เราจะเขยี น
ดงั น้ี
278
กระแสไฟฟาที่ไหลผานตัวตานทานแบบอนุกรมจะเทากันเสมอ แตความตางศักยของตัวตานทานแตละตัวจะ
ไมเทากนั ดังนั้น ความตางศักยทั้งหมดจึงเทากับผลรวมของความตางศักย เราจึงหาความตานทานไดเทากับ
ตวั ตา นทานทต่ี อ แบบขนานและแบบอนกุ รม รวมกนั นน้ั เราสามารถแบงเปนสวนเล็กๆกอน แลวคํานวณความ
ตา นทานทีละสวนได ดังตัวอยางนี้
ตัวตานทานแบบ 4 แถบสี
ตัวตานทานแบบ 4 แถบสีนนั้ เปน แบบทนี่ ิยมใชมากทส่ี ดุ โดยจะมีแถบสรี ะบายเปนเสน 4 เสน รอบตวั
ตานทาน โดยคาตัวเลขของ 2 แถบแรกจะเปน คาสองหลักแรกของความตานทาน แถบที่ 3 เปน ตัวคูณ และ
แถบที่ 4 เปนคา ขอบเขตความเบี่ยงเบน ซึ่งมีคาเปน 2% , 5% , หรอื 10%
คาของรหัสสีตามมาตรฐาน EIA EIA-RS- 279
แถบ 3 แถบ 4
สี แถบ 1 แถบ 2 ( ตวั คูณ) ( ขอบเขตความเบี่ยงเบน) สมั ประสทิ ธ์ขิ องอุณหภูมิ
ดาํ 0 0 ?10 0 100 ppm
50 ppm
นํา้ ตาล 1 1 ?10 1 ?1% (F) 15 ppm
25 ppm
แดง 2 2 ?10 2 ?2% (G)
สม 3 3 ?10 3
เหลอื ง 4 4 ?10 4
เขยี ว 5 5 ?10 5 ?0.5% (D)
นํ้าเงนิ 6 6 ?10 6 ?0.25% (C)
มว ง 7 7 ?10 7 ?0.1% (B)
เทา 8 8 ?10 8 ?0.05% (A)
ขาว 9 9 ?10 9
279
ทอง ?0.1 ?5% (J)
เงนิ ?0.01 ?10% (K)
ไมมสี ี ?20% (M)
หมายเหตุ : สแี ดง ถงึ มว ง เปนสรี ุง โดยที่สีแดงเปนสพี ลงั งานตํ่า และ สมี วงเปน สพี ลงั งานสงู
คา ทพ่ี งึ ประสงค
ตวั ตานทานมาตรฐานทีผ่ ลิต มีคาต้ังแตมลิ ลิโอหม จนถึง กิกะโอหม ซงึ่ ในชวงนี้ จะมเี พียงบางคา ที่
เรยี กวา คาทพี่ ึง ประสงค เทานัน้ ทถ่ี ูกผลติ และตวั ทรานซิสเตอรท ีเ่ ปนอุปกรณแ ยกในทองตลาดเหลา นน้ี ั้น
ในทางปฏิบัติแลวไมไดมีคาตาม อุดมคติ ดังนั้นจึงมีการระบุขอบเขตของ การเบี่ยงเบนจากคาที่ระบุไว โดย
การใชแถบสีแถบสุดทาย
ตัวตานทานแบบมี 5 แถบสี
5 แถบสนี ้ันปกตใิ ชส าํ หรับตวั ตา นทานทีม่ ีความแมน ยําสงู (โดยมีคาขอบเขตของความเบี่ยงเบน 1%,
0.5%, 0.25% , 0.1%) แถบสี 3 แถบแรกนั้นใชระบุคาความตานทาน แถบที่ 4 ใชร ะบุคา ตวั คณู และ แถบท่ี 5
ใชระบุขอบเขตของความ เบี่ยงเบน สวนตัวตานทานแบบ 5 แถบสีที่มีความแมนยําปกติ มพี บไดใ นตัว
ตานทานรุน เกา หรอื ตัวตานทานแบบพเิ ศษ ซึ่งคาขอบเขตของความเบี่ยงเบน จะอยูในตําแหนงปกติคือ แถบที่
4 สว นแถบท่ี 5 นั้นใชบ อกคาสัมประสิทธิ์ของอุณหภมู ิ
ตัวตานทานแบบ SMT
ตัวตานทานแบบประกบผิวหนา ระบุคาความตานทานดวยรหัสตัวเลข โดยตวั ตา นทาน SMT ความ
แมนยําปกติ จะระบุดวยรหัสเลข 3 หลกั สองหลักแรกบอกคาสองหลักแรกของความตานทาน และ หลักที่ 3
คือคาเลขยกกําลังของ 10 ตวั อยางเชน "472" ใชหมายถึง "47" เปนคาสองหลักแรกของคาความตานทาน คูณ
ดว ย 10 ยกกําลังสอง โอหม สว นตวั ตา นทาน SMT ความแมนยําสูง จะใชรหัสเลข
4 หลกั โดยท่ี 3 หลักแรกบอกคาสามหลักแรกของความตานทาน และ หลักที่ 4 คือคาเลขยกกําลังของ 10
การวัดตัวตานทาน
ตัวตานทานก็คือตัวนาํ ที่เลวได หรือในทางกลบั กนั ตวั นาํ ทดี ีหรอื ตัวนาํ สมบูรณ เชน ซเู ปอรค อนดกั
เตอร จะไมมีคาความตานทานเลย ดังนั้น ถาตองการทดสอบเครื่องมือวัดของเราวา มีคาเที่ยงตรง ในการวัด
มากนอยเทาใด เราสามารถทดสอบ ไดโดยการนําเครื่องมือวัดของเราไปวัดตัวนําที่มีคาความตานทาน ศูนย
โอหม เครอ่ื งมอื ท่ีนําไปวัดจะตอ งวัดคา ไดเ ทา กับ ศูนยโอหมทุก ยา นวัด (รูปท่ี 1) ตัวนําท่ีดที ่ีสดุ หรอื ตวั นําท่ี
280
คอนขางดี จําเปน มากสําหรบั วงจรอเิ ล็กทรอนกิ สทั่วไป ในงานอิเลก็ ทรอนกิ สจะใชอปุ กรณท่ีรูจ ักกนั ในชอ่ื วา
โอหม มเิ ตอร เปนเครื่องมือที่ใชตรวจสอบคาความตานทานของตัวตานทาน
รปู ท่ี 1 ถาเราวัดความตานทานของตัวนําที่ดีจะไมมีความตานทานคือวัดไดศูนยโอหม
กจิ กรรมการทดลอง เรือ่ ง ตัวตา นทาน
วัตถปุ ระสงค
1. เขาใจหลักการอานคาสีตัวตานทานไฟฟา
2. สามารถอานคาสีจากตัวตานทานไฟฟาไดอยางถูกตอง
อุปกรณท ่ีใชใ นการทดลอง
1. ตัวตานทานคาตางๆ
ตัวตานทานไฟฟา(Resistor)
ทดลอง
1.จากตัวตานทานสี น้ําตาล สี แดง สี สม แลวอานคาตานทาน กอ นทดลอง (ตัวอยา ง)
อานคาความตานทานดวยตนเองไดผล = ....................... โอหม
2.ใหเลือกตัวตานทานที่จัดเตรียมใหและนําไปทําการทดลองลงตามตาราง
3. จากตารางดานลางใหเขียนสีในแตละแถบสีเพื่อใหไดคาความตานทานตามกําหนด และใหลงมอื ปฏิบัติ
เปล่ยี นคา สีตามทเี่ ขียนไวเพือ่ ดผู ลเทียบกับทเี่ ขียนไว
281
สแี ถบสีที่ 1 สีแถบสที ี่ 2 สีแถบสีท่ี 3
30 โอหม
45 โอหม
53 โอหม
330 โอหม
680 โอหม
940 โอหม
1.2 กโิ ลโอหม
3.5 กโิ ลโอหม
120 กโิ ลโอหม
480 กโิ ลโอหม
1000 กโิ ลโอหม
1200 กโิ ลโอหม
3.5 ไฟฟาในชวี ิตประจําวนั
ไฟฟาเปนสิ่งที่จําเปน และมอี ทิ ธิพลมากใน
ชีวิตประจําวันของเราตั้งแตเกิดจนกระทั่งตาย เราสามารถ
นําไฟฟามาใชประโยชนในดานตางๆเชน ดานแสงสวาง
ดา นความรอ น ดา นพลงั งาน ดา นเสยี ง เปน ตน และการ
ใชประโยชนจากไฟฟา กต็ อ งใชอ ยา งระมัดระวัง ตอง
เรยี นรูการใชทถี่ ูกวธิ ี ตอ งรูว ธิ กี ารปอ งกนั ทถี่ ูกตอง ในท่นี ้ี
จะขอกลาวถงึ ประเภทของไฟฟา และอุปกรณไฟฟา ในชวี ิตประจาํ วันท่คี วรจะรจู กั
ไฟฟา ในชวี ิตประจาํ วนั ทค่ี วรรูจัก
1.เมนสวติ ช (Main Switch) หรือสวติ ชประธาน เปนอุปกรณหลกั ทีใ่ ชส ําหรับ ตัดตอ วงจรของสายเมน
เขาอาคาร กับสายภายใน ท้งั หมด เปน อุปกรณส บั ปลด วงจรไฟฟา ตวั แรก ถัดจากเครอ่ื งวดั หนว ยไฟฟา
(มเิ ตอร) ของการนําไฟฟา เขามาในบาน เมนสวิชตประกอบดวย เครื่องปลดวงจร ( Disconnecting Means)
และเครอื่ งปอ งกนั กระแสเกนิ ( Overcurrent Protective Device) หนาที่ของเมนสวิตช คือ คอยควบคุมการใช
ไฟฟา ใหเกดิ ความปลอดภยั ในกรณที ่ี เกดิ กระแสไฟฟาเกนิ หรอื เกิดไฟฟา ลดั วงจร เราสามารถสบั หรือปลด
ออกไดทนั ที เพื่อตัดไมใหกระแสไฟฟา ไหลเขามายังอาคาร
282
2.เบรกเกอร (เซอรก ติ เบรกเกอร) หรือ สวชิ ตอัตโนมตั ิ หมายถงึ อุปกรณท สี่ ามารถใชสบั หรอื ปลด
วงจรไฟฟา ไดโ ดยอตั โนมตั ิ โดยกระแสลดั วงจรนน้ั ตอ งไมเ กนิ ขนาดพกิ ดั ในการตดั กระแสลดั วงจรของ
เครอ่ื ง (IC)
3. ฟวส เปนอุปกรณป อ งกัน กระแสไฟฟา เกินชนิดหน่ึง โดยจะตัดวงจรไฟฟา อตั โนมัติ เมอ่ื มี
กระแสไฟฟา ไหลเกนิ คา ทกี่ ําหนด และเม่อื ฟว สทาํ งานแลว จะตองเปลี่ยนฟว สใหม ขนาดพกิ ัดการตดั กระแส
ลดั วงจร (IC) ของฟว สต อ งไมตํ่ากวา ขนาดกระแสลดั วงจรทผี่ านฟว ส
4. เครอื่ งตดั ไฟร่ัว หมายถึง สวชิ ตอัตโนมตั ทิ ีส่ ามารถปลดวงจรไดอ ยา งรวดเร็ว ภายในระยะเวลาท่ีกําหนด
เมือ่ มีกระแสไฟฟารั่วไหลลงดนิ ในปริมาณที่มากกวาคา ทีก่ ําหนดไว เครือ่ งตัดไฟรว่ั มกั จะใชเปน อปุ กรณ
ปองกนั เสริมกับระบบสายดิน เพื่อปองกันอนั ตรายจากไฟฟาดดู กรณีเครอ่ื งใชไฟฟา ทีใ่ ชมีไฟร่วั เกิดขึ้น
5. สายดิน คือสายไฟเสนที่มไี วเพือ่ ใหเกิดความปลอดภยั ตอ การใชไ ฟฟา ปลายดา นหนึ่งของสายดิน
จะตองมีการตอ ลงดิน สวนปลายอกี ดานหนง่ึ จะตอ เขากับวัตถุหรือเคร่ืองใชไฟฟา ทต่ี องการใหม ีศักยไฟฟา
เปน ศูนยเทากับพื้นดิน
6. เตา รับ หรอื ปลก๊ั ตวั เมีย คอื ขัว้ รับสาํ หรับหวั เสียบ จากเครื่องใชไฟฟา ปกตเิ ตารบั จะติดต้ังอยกู ับท่ี
เชน ตดิ อยูกบั ผนังอาคาร เปน ตน
7. เตา เสียบ หรือปลก๊ั ตวั ผู คอื ขัว้ หรอื หวั เสยี บจากเครอ่ื งใชไ ฟฟา เพอ่ื เสียบเขา กบั เตารบั ทําใหสามารถ
ใชเ ครอ่ื งใชไ ฟฟา น้ันได
8. เครื่องใชไฟฟาประเภท 1 หมายถึง เครื่องใชไฟฟาทั่วไปที่มีความหนาของฉนวนไฟฟาเพียงพอ
สําหรบั การใชง านปกติเทานั้น โดยมักมีเปลือกนอก ของเครอ่ื งใชไฟฟาทําดว ยโลหะ เครือ่ งใชไฟฟาประเภทน้ี
ผูผลิตจาํ เปนจะตองมกี ารตอ สายดนิ ของอปุ กรณไ ฟฟาเขากบั สวนทเ่ี ปน โลหะนั้น เพ่ือใหสามารถตอ ลงดิน
มายังตูเมนสวิชต โดยผานทางขั้วสายดินของเตาเสียบ-เตารบั
9. เครื่องใชไฟฟาประเภท 2 หมายถงึ เคร่ืองใชไ ฟฟา ทม่ี ีการหุมฉนวน สว นท่มี ีไฟฟา ดวยฉนวนท่มี ี
ความหนาเปน 2 เทาของความหนาที่ใชสําหรับเครื่องใชไฟฟาทั่วๆ ไป เครื่องใชไฟฟาประเภทนี้ไมจําเปนตอง
ตอ สายดนิ
10. เครื่องใชไฟฟาประเภท 3 หมายถงึ เคร่ืองใชไฟฟา ที่ใชก บั แรงดนั ไฟฟา กระแสสลับไมเ กิน 50
โวลต เคร่ืองใชไ ฟฟา ประเภทนไี้ มตองมีสายดิน
283
การปอ งกันอันตรายจากไฟฟา และการชวยเหลือผปู ระสบอนั ตรายจากไฟฟา
1. การปอ งกนั อันตรายจากไฟฟา
สายไฟฟาและเครื่องใชไ ฟฟา ตามปกตจิ ะตองมีฉนวนหมุ และมกี าร
ตอสายอยางถูกตองและแข็งแรง เมื่อใชไฟฟาเปนระยะเวลานาน ฉนวนไฟฟา
อาจชํารดุ ฉกี ขาด รอยตอ หลวม หรอื หลดุ ได เมื่อผใู ชไฟฟา สมั ผสั สวนทเ่ี ปน
โลหะจะเกดิ กระแสไฟฟาผา นรางกายลงดินอันตรายถึงเสยี ชีวิตได จึงควร
ปอ งกนั เบ้อื งตน ดังนีค้ อื
1. ตรวจดูฉนวน รอยตอ ของสายไฟฟากอนใชงาน
2. ใชไ ขควงขนั รอยตอสายไฟฟา กับอุปกรณใ หแนนอยูในสภาพดพี รอมทจ่ี ะใชง าน
2. การปฐมพยาบาลและการเคล่อื นยายผูประสบอันตรายจากไฟฟา
การตอสายดนิ คอื การตอสายไฟฟา ขนาดท่ีเหมาะสมจากเปลอื กโลหะของอุปกรณไ ฟฟาหรอื
เคร่ืองใชไ ฟฟา นัน้ ลงสดู ิน เพอ่ื ใหก ระแสทีร่ ัว่ ออกมาไหลลงสูดิน ทําใหผูใชไฟฟา ปลอดภัยจากการถกู
กระแสไฟฟา
3.การตอ สายดนิ และตอ อปุ กรณป อ งกันกระแสไฟฟาร่วั
อุปกรณก ารปองกันกระแสไฟฟารัว่ การเกิดกระแสไฟฟา รั่วในระบบจาํ หนายไฟฟาทวั่ ไปน้นั มี
โอกาสเกิดขึ้นไดเนื่องจากการใชงาน ความเสื่อมของฉนวนตามอายุการใชงานและอุบัติเหตุตาง ๆที่อาจจะ
เกิดขึน้ ได กระแสไฟฟารั่ว และการเกดิ กระแสไฟฟา ลดั วงจร ( short circuit) นั้น ไมม ผี ูใดทราบลว งหนาได จงึ
จําเปนทจ่ี ะตองมีอปุ กรณทใี่ ชเปน เคร่อื งบอกเหตุตาง ๆ ไว และทาํ การตัดวงจรไฟฟากอ นที่จะเปนอนั ตราย
วศิ วกรคดิ วธิ ปี องกันไฟฟารั่วไว 2 วิธี คือ
วิธีที่ 1 คือ การตอ สายดนิ
เมื่อกระแสไฟฟารั่วไหลลงดินมีปริมาณมากพอ ทําใหเครื่องตัดวงจรทํางานตัดวงจรกระแสไฟฟาใน
วงจรน้นั ออกไป ทาํ ใหไ มม ีกระแสไฟฟา
วธิ ีที่ 2 ใชเครอื่ งปองกันกระแสไฟฟา ร่วั
โดยอาศัยหลกั การของการเหนยี่ วนาํ ไฟฟาในหมอ แปลงไฟฟา ในสภาวะปกติกระแสไฟฟา ไหลเขา
และไหลออกจากอปุ กรณไ ฟฟา ในวงจรเทา กนั เสน แรงแมเหล็กทเี่ กดิ ขนึ้ ในแกนเหล็กจากขดลวดปฐมภูมิทั้ง
สองขดเทากนั จึงหักลางกันหมด กระแสไฟฟาในขดลวดทุติยภมู ไิ มม ี เม่ือกระแสไฟฟาร่ัวเกดิ ขึ้น สายไฟฟา
284
ทง้ั สองมกี ระแสไหลไมเ ทา กนั ทําใหเ กิดเสนแรงแมเ หล็กในแกนเหลก็ เหน่ยี วนําไฟฟาขนึ้ ในขดลวดทุติยภูมิ
สงสญั ญาณไปทําใหต ดั วงจรไฟฟาออก
ผปู ระสบอนั ตรายจากกระแสไฟฟาจะเกิดอาการส้ินสติ ( shock) ผทู อี่ ยูขา งเคยี งหรอื ผทู พี่ บเหตกุ ารณ
จะตอ งรบี ชวยเหลืออยา งถูกวิธี ดังนี้
ข้นั แรก ตดั วงจรกระแสไฟฟา ออกโดยเร็ว ข้นั สองแยกผปู วยออกดวยการใชฉ นวน เชน สายยาง ผา
แหง หรอื กิง่ ไมแ หงคลองดึงผูปว ยออกจากสายไฟ หา มใชม ือจับโดยเดด็ ขาด ถา ผูปวยไมห ายใจใหร ีบชว ย
หายใจดวยการจับผูปวยนอนราบไปกับพื้น ยกศีรษะใหหงายขึ้นเล็กนอยบีบจมูก พรอมเปาลมเขาปากเปน
ระยะๆ โดยเปาใหแรงและเร็ว ประมาณนาทีละ 10 ครัง้ จนเห็นทรวงอกกระเพือ่ ม ทาํ ตอ ไปเร่ือยๆแลว รบี
นําสงโรงพยาบาล ทําการพยาบาลโดยการใหออกซิเจนชวยในการหายใจ และนวดหัวใจดวย
3.6 การอนรุ ักษพลังงานไฟฟา
การอนุรักษพ ลังงาน
ความหมายของการอนุรักษพลังงาน คือการผลิตและการใชพลังงานอยางมีประสิทธิภาพและ
ประหยัด การอนุรักษพลังงานนอกจากจะชวยลดปริมาณการใชพลังงาน ซึ่งเปนการประหยัด
คา ใชจ า ยในกิจการแลว ยังจะชวยลดปญ หาสงิ่ แวดลอ มทเี่ กดิ จากแหลงทีใ่ ชและผลติ พลังงานดว ย
การอนรุ ักษพลังงาน คืออะไร การอนุรกั ษพ ลงั งาน เปนวตั ถุประสงคห ลักภายใตพ ระราชบัญญตั ิ
การสงเสรมิ การอนุรกั ษพ ลังงาน พ.ศ.2535 ที่กําหนดใหกลุมเปาหมายคือ อาคารควบคุมและโรงงาน
ควบคมุ ตอ งจัดเตรียมโครงสรา งพื้นฐาน เชน ขอมลู บุคลากร แผนงาน เปน ตน เพ่ือนาํ ไปสกู าร
อนุรักษพลังงานตามกฎหมายและกิจกรรมการอนุรักษพลังงานนี้ยังใชเปนกรอบและแนวทางปฏิบัติ
ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใชพลังงานใหดียิ่งขึ้น
การอนุรักษพลังงานตามกฎหมายตอ งทําอะไรบาง
พระราชบัญญตั กิ ารสงเสรมิ การอนรุ ักษพ ลงั งาน พ.ศ.2535 ไดกาํ หนดใหผ ูท เี่ จาของอาคาร
ควบคุมและโรงงานควบคุม มีหนาที่ดําเนินการอนุรักษพลังงานในเรื่องดังตอไปนี้
1. จัดใหม ีผูรับผิดชอบดา นพลังงานอยางนอ ย 1 คน ประจํา ณ อาคาร ควบคุมและ
โรงงานควบคุมแตละแหง
2. ดําเนินการอนุรักษพลังงานใหเปนไปตามมาตรฐานที่กําหนดไว
3. สง ขอ มลู เกยี่ วกับการผลิตการใชพลงั งานและการอนรุ ักษพลงั งาน ใหแ กก รมพฒั นา
และสงเสริมพลังงาน
4. บันทึกขอ มูลการใชพ ลงั งาน การตดิ ตัง้ หรือเปลี่ยนแปลงเครื่องจกั ร หรืออุปกรณท่มี ี
ผลตอการใชพลังงานและการอนุรักษพลังงาน
285
5. กําหนดเปาหมายและแผนอนุรักษพลังงานสงใหกรมพัฒนาและ สงเสริมพลังงาน
6. ตรวจสอบและวิเคราะหการปฏิบัติตามเปาหมายและแผน การอนุรักษพลังงาน
รายละเอียดและวิธีปฏบิ ตั ิตางๆ ในขอ 2 ถงึ ขอ 6 จะประกาศออกเปนกฎกระทรวง โดยได
สรุปสาระสาํ คญั ไวในหวั ขอ เรอ่ื ง ขน้ั ตอนการดาํ เนินการอนุรักษพลังงานตามกฎหมาย ข้ันตอนทจี่ ะนํา
คุณไปสูความสําเร็จในการอนุรักษพลังงานและถูกตองตามขอกําหนดในกฎหมาย
วธิ กี ารอนุรักษพลังงานไฟฟา
"เคร่อื งใชไ ฟฟา" ภายในบานมักมีการใชพลังงานสูงแทบทุกชนิด ดังนนั้ ผใู ชค วรตองมี
โดยท่วั ไป
ความรู และทราบถึงวิธีการใชไฟฟาอยางมีประสิทธิภาพ เพ่ือลดคาไฟฟาภาย ในบานลง และลดปญ หาในเรอ่ื ง
การใชพลังงานอยางผิดวธิ ีดว ย เอกสารนี้จะขอกลาวถึงเครื่องใชไฟฟาบางชนิดที่ยังไมไดจัดทําเปนเอกสาร
เผยแพรมา กอ นหนา น้ี
เคร่ืองทํานํ้าอุนไฟฟา
การใชอยางประหยัดพลังงานและถกู วธิ ี
1. ควรพิจารณาเลือกเคร่อื งทําน้ําอนุ ใหเ หมาะสมกบั การใชเปนหลัก เชน ตอ งการ ใชนาํ้ อุน เพื่ออาบนํ้า
เทา นน้ั ก็ควรจะติดตงั้ ชนดิ ทาํ น้าํ อุนไดจ ดุ เดยี ว
2. ควรเลือกใชฝ ก บวั ชนดิ ประหยัดน้ํา (Water Efficient Showerhead) เพราะ สามารถ ประหยดั นา้ํ ไดถ ึง
รอ ยละ 25-75
3. ควรเลอื กใชเคร่อื งทําน้ําอุน ที่มถี ังนํ้าภายในตัวเครื่องและมฉี นวนหุม เพราะ สามารถลดการใช
พลังงานไดร อ ยละ 10-20
4. ควรหลีกเล่ียงการใชเ คร่ืองทําน้าํ อนุ ไฟฟาชนิดท่ีไมมถี งั นา้ํ ภายในเพราะจะทําใหส้นิ เปลืองการใช
พลังงาน
5. ปด วาลว นํ้าและสวิตซทันทีเมือ่ เลิกใชงาน
286
โทรทศั น
การเลอื กใชอยา งถูกวธิ ีและประหยดั พลงั งาน
1. การเลือกใชโทรทัศนควรคํานึงถึงความตองการใชงาน โดยพิจารณาจากขนาดและการใชกําลังไฟฟา
2. โทรทัศนสีระบบเดียวกันแตขนาดตางกัน จะใชพลังงานตางกันดวย กลา วคอื โทรทัศนสีที่มีขนาดใหญ
และมีราคาแพงกวา จะใชกําลังไฟมากกวาโทรทัศนสี ขนาดเล็ก เชน
- ระบบทัว่ ไป ขนาด 16 นว้ิ จะเสียคา ไฟฟา มากกวา ขนาด 14 นว้ิ รอ ยละ 5 หรอื
- ขนาด 20 นวิ้ จะเสียคา ไฟฟามากกวา ขนาด 14 น้วิ รอ ยละ 30
- ระบบรีโมทคอนโทรล ขนาด 16 นวิ้ จะเสียคาไฟฟามากกวา ขนาด 14 นิ้ว รอ ยละ5
- หรอื ขนาด 20 น้ิว จะเสียคาไฟฟา มากกวา ขนาด 14 นวิ้ รอยละ 34
- โทรทัศนสีที่มีระบบรีโมทคอนโทรลจะใชไฟฟามากกวาโทรทัศนสีระบบทั่วไปที่มขี นาดเดียวกนั เชน
- โทรทัศนสีขนาด 16 นว้ิ ระบบรีโมทคอนโทรลเสียคาไฟฟามากกวาระบบธรรมดา รอยละ 5
- โทรทัศนสีขนาด 20 นิ้ว ระบบรีโมทคอนโทรลเสียคาไฟฟามากกวาระบบธรรมดา รอยละ 18
3. อยาเสียบปลกั๊ ทงิ้ ไว เพราะโทรทัศนจะมีไฟฟา หลอเลยี้ งระบบภายในอยูตลอดเวลา นอกจากนน้ั อาจ
กอใหเ กิดอนั ตรายในขณะท่ฟี าแลบได
4. ปดเม่ือไมม ีคนดู หรือตั้งเวลาปด โทรทัศนโ ดยอัตโนมตั ิ เพ่ือชว ยประหยดั ไฟฟา
5. ไมควรเสยี บปล๊ักเครอ่ื งเลน วดิ ีโอในขณะทย่ี ังไมต อ งการใช เพราะเครอ่ื งเลนวดิ โี อ จะทํางานอยู
ตลอดเวลา จึงทาํ ใหเ สียคาไฟฟาโดยไมจ ําเปน
6. พิจารณาเลือกดูรายการเอาไวล วงหนา ดูเฉพาะรายการที่เลือกตามชวงเวลานั้นๆหากดูรายการเดียวกันควร
เปด โทรทัศนเพยี งเครื่องเดยี ว
พดั ลม
การใชอยา งประหยัดพลงั งานและถูกวธิ ี
พดั ลมตั้งโตะ จะมรี าคาต่ํากวา พัดลมตงั้ พน้ื และใชพลังงานไฟฟา ตาํ่ กวา ทั้งนี้เพราะ มีขนาดมอเตอร
และกาํ ลังไฟต่าํ กวา แตพ ัดลมต้งั พ้นื จะใหล มมากกวดางั นัน้ ในการเลอื กใช จึงมีขอที่ควรพจิ ารณาดังนี้
287
1. พิจารณาตามความตองการและสถานที่ที่ใช เชน ถา ใชเพยี งคนเดยี ว หรอื ไมเกิน 2 คน ควรใชพ ดั
ลมตั้งโตะ
2. อยาเสยี บปลั๊กทงิ้ ไว โดยเฉพาะพัดลมที่มีระบบรีโมทคอนโทรล เพราะจะมี ไฟฟาไหลเขา
ตลอดเวลา เพือ่ หลอเลี้ยงอุปกรณอิเลก็ ทรอนกิ ส
3. ควรเลือกใชความแรงหรือความเร็วของลมใหเหมาะสมกับความตองการและสถาน ที่ เพราะหาก
ความแรงของลมมากขึ้นจะใชไฟฟามากขึ้น
4. เมือ่ ไมตองการใชพัดลมควรรีบปด เพื่อใหม อเตอรไ ดมกี ารพักและไมเส่อื มสภาพ เรว็ เกนิ ไป
5. ควรวางพัดลมในที่มีอากาศถายเทสะดวก เพราะพัดลมใชหลักการดูดอากาศจาก บริเวณรอบๆ ทาง
ดานหลังของตัวใบพัด แลวปลอ ยออกสูด า นหนา เชน ถา อากาศบรเิ วณรอบ พดั ลมอับช้นื ก็จะได
ในลักษณะลมรอนและอบั ชืน้ เชน กนั นอกจากนมี้ อเตอรย งั
ระบายความ รอ นไดด ีข้ึน ไมเส่ือมสภาพเรว็ เกนิ ไป
กระตกิ นาํ้ รอ นไฟฟา
การใชอยางประหยดั พลังงานและถกู วิธี
1. ควรเลอื กซื้อรุนทีม่ ีฉนวนกนั ความรอ นทีม่ ปี ระสิทธิภาพ
2. ใสน้ําใหพอเหมาะกับความตองการหรือไมสูงกวาระดับที่กําหนดไว เพราะนอกจาก ไมป ระหยัด
พลงั งานยงั กอ ใหเกิดความเสียหายตอกระตกิ
3. ระวังอยา ใหน้ําแหงหรอื ปลอยใหระดบั นาํ้ ต่ํากวาขีดกําหนด เพราะเมอ่ื นํ้าแหง จะทาํ ใหเกดิ ไฟฟา
ลดั วงจรในกระตกิ น้ํารอ น เปน อนั ตรายอยา งยิง่
4. ถอดปล๊ักเมอื่ เลกิ ใชน ้าํ รอ นแลว เพ่อื ลดการสิน้ เปลืองพลังงาน ไมค วรเสยี บปลก๊ั ตลอดเวลา ถาไม
ตองการใชน ้ําแลว แตถาหากมคี วามตอ งการใชนา้ํ รอนเปน ระยะๆ ตดิ ตอกัน เชน ในสถานที่ทํางาน
บางแหงท่มี นี ้าํ รอ นไวส าํ หรับเตรยี มเครอื่ งดมื่ ตอ นรบั แขกกไ็ มค วรดึง ปล๊ักออกบอ ยๆ เพราะทุก
ครงั้ เมื่อดึงปลัก๊ ออกอณุ หภูมิของนา้ํ จะคอ ยๆ ลดลง กระติกน้ํารอน ไมสามารถเก็บความรอนได
นาน เม่ือจะใชงานใหมกต็ อ งเสียบปลก๊ั และเรม่ิ ทาํ การตมน้ําใหม เปนกาสิ้นเปลืองพลังงาน
5. ไมค วรเสียบปล๊กั ตลอดเวลา ถาไมตอ งการใชนา้ํ รอ นแลว
6. อยา นาํ สิ่งใดๆ มาปดชอ งไอนํ้าออก
7. ตรวจสอบการทํางานของอุปกรณควบคุมอุณหภูมิใหอยูในสภาพใชงานไดเสมอ
8. ไมควรตั้งไวในหองที่มีการปรับอากาศ
288
เคร่อื งดูดฝนุ
การใชอ ยางประหยัดพลงั งานและถูกวธิ ี
1. ควรเลือกขนาดของเครื่องตามความจําเปนในการใชงาน
2. วัสดุทเี่ ปนพรมหรอื ผาซึง่ ฝุน สามารถเกาะอยา งแนน หนา ควรใชเ ครอ่ื งทม่ี ีขนาด กําลังไฟฟามาก
(Heavy Duty) สวนบา นเรือนทเี่ ปน พืน้ ไม พน้ื ปนู หรือหินออนที่งายตอการ ทําความสะอาด เพราะ
ฝุน ละอองไมเ กาะตดิ แนน ควรใชเ ครื่องดูดฝนุ ท่ีมกี าํ ลงั ไฟฟาตํา่ ซง่ึ จะไม
สน้ิ เปลอื งการใชไฟฟา
3. ควรหมั่นถอดตัวกรองหรือตะแกรงดักฝุนออกมาทําความสะอาด เพราะถา เกดิ
การอุดตัน นอกจากจะทําใหลดประสิทธิภาพการดูด ดดู ฝนุ ไมเ ต็มท่ี และเพม่ิ เวลา
การดดู ฝุน เปนการเพิ่มปริมาณการใชไฟฟาของมอเตอรที่ตองทํางานหนักและ
อาจไหมไ ด
4. ควรใชในหองที่มีอากาศถายเทไดดี เพื่อเปนการระบายความรอนของตัวมอเตอร
5. ไมค วรใชดดู วัสดทุ ่มี ีสว นประกอบของนาํ้ ความชน้ื และของเหลวตางๆ รวมท้งั สิ่ง ของที่มีคม
และของทีก่ าํ ลงั ตดิ ไฟ เชน ใบมดี โกน บหุ ร่ี เปนตน เพราะอาจกอ ใหเ กดิ อนั ตราย ตอ สว นประกอบ
ตางๆ
6. ควรหม่นั ถอดถงุ ผา หรือกลอ งเก็บฝนุ ออกมาเทท้งิ อยาใหสะสมจนเต็ม เพราะ มอเตอรตองทํางาน
หนกั ขน้ึ อาจทําใหมอเตอรไ หมไ ด และยงั ทําใหการใชไฟฟา สิน้ เปลอื งข้นึ
7. ใชห วั ดดู ฝุนใหเหมาะกบั ลักษณะฝนุ หรือสถานที่ เชน หวั ดดู ชนดิ ปากปลาย แหลมจะใชกับบริเวณ
ทเ่ี ปนซอกเล็กๆ หวั ดดู ท่แี ปรง ใชก บั โคมไฟ เพดาน กรอบรปู เปน ตน ถาใชผดิ ประเภท จะทาํ ให
ประสทิ ธิภาพการดูดลดลง สนิ้ เปลืองพลงั งานไฟฟา
8. กอ นดดู ฝุนควรตรวจสอบขอตอ ของทอดดู หรอื ชน้ิ สวนตางๆ ใหแ นน มิฉะนน้ั
อาจเกิดการรั่วของอากาศ ประสิทธิภาพของเครื่องจะลดลง และมอเตอรอ าจ
ทาํ งานหนกั และไหมไ ด
เครื่องปรบั อากาศ
การใชอ ยางประหยดั พลงั งานและถูกวธิ ี
1. การเลือกขนาดเครือ่ งปรับอากาศทเ่ี หมาะสม ขนาดของเครื่องปรับอากาศที่ใชทําความเย็น
ใหแกหองตา งๆ ภายในบาน โดยเฉลี่ย ความสูงของหอง โดยทั่วไปที่ 2.5-3 เมตร อาจประมาณ
คราวๆ จากคาตอไปนี้
- หองรับแขก หองอาหาร ประมาณ 15 ตร.ม./ตันความเย็น
289
- หองนอนที่เพดานหองเปนหลังคา ประมาณ 20 ตร.ม./ตันความเย็น
- หองนอนทีเ่ พดานหอ งเปน พ้นื ของอกี ช้ันหนึง่ ประมาณ 23 ตร.ม./ตันความเย็น
2. การเลอื กซอื้ เครอื่ งปรบั อากาศ
- ควรเลอื กซอ้ื เครื่องท่ีมเี ครือ่ งหมายการคาเปน ที่รจู ักทวั่ ไป เพราะเปนเครื่องที่มี คณุ ภาพ
สามารถเชื่อถือปริมาณความเย็นและพิจารณาการสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟาของตัว เคร่ืองท่ี
ปรากฏอยูในแคตตาล็อคผูผลติ เปนสาํ คญั
- หากเครอื่ งท่ีตอ งการซื้อมขี นาดไมเกิน 25,000 บที ีย/ู ชม. ควรเลอื ก
เครอ่ื งที่ ผานการรับรองการใชพลังงานไฟฟาหมายเลข 5 ซง่ึ แสดงวาเปน
เครือ่ งที่มีประสิทธภิ าพสงู ประหยดั พลังงานไฟฟา โดยมีฉลากปดที่
ตวั เครอ่ื งใหเห็นไดอยางชัดเจน
- ถาตองการซื้อเครื่องปรับอากาศที่มีขนาดใหญกวา 25,000 บีทีย/ู ชม.ใหเ ลอื ก เครือ่ งทีม่ ี
การใชไฟไมเกิน 1.40 กิโลวตั ตต อ 1 ตันความเย็นหรือมีคา EER (Energy Efficiency Ratio)
ไมนอ ยกวา 8.6 บีทียู ชม./วตั ต โดยดูจากแคตตาล็อคผผู ลิต
290
3. การใชงานเคร่อื งปรบั อากาศ การใชงานเครื่องปรับอากาศอยางถูกตอง ชว ยใหเ คร่ือง
ทํางานอยางมีประสิทธิภาพ และประหยัดพลังงานไฟฟา
สามารถทําโดยวิธีการดังตอไปนี้
- ปรบั ต้ังอุณหภูมขิ องหองใหเ หมาะสม หองรับแขก
หอ งนั่งเลน และหอ งอาหาร อาจตั้งอุณหภมู ิไมใ หตํา่ กวา
25 ํ C สําหรับหอ งนอนนน้ั อาจตัง้ อณุ หภมู ิสูงกวา น้ีได ทงั้ นี้เพราะ
รางกายมนษุ ยขณะหลับมิไดเ คล่ือนไหว อีกทง้ั การคายเหงือ่ กล็ ดลง หาก
ปรับอุณหภูมิ เปน 26-28 ํ C กไ็ มทาํ ใหร สู กึ รอ นเกนิ ไป แตจะชวยลดการ
ใชไฟฟา ไดประมาณรอ ยละ 15-20
- ปดเครื่องปรับอากาศทุกครั้งที่เลิกใชงาน หากสามารถทราบเวลาที่
แนนอน ควรตั้งเวลาการทํางานของตัวเครื่องไวลวงหนา เพอ่ื ใหเ ครอ่ื งหยดุ เอง
โดยอตั โนมตั ิ
- อยานําสิ่งของไปกีดขวางทางลมเขาและลมออกของคอนเดนซิ่งยูนิตจะ
ทําให เครื่องระบายความรอนไมออก และตองทํางานหนักมากขึ้น
- อยานํารูปภาพหรือสิ่งของไปขวางทางลมเขาและลมออกของแฟน
คอยลย นู ติ จะ ทําใหห อ งไมเ ย็น
- ควรเปดหลอดไฟและอปุ กรณไฟฟาตางๆ ภายในหองเฉพาะเทาที่
จาํ เปนตอ การ ใชง านเทานน้ั และปด ทกุ คร้ังเมอื่ ใชง านเสร็จ เพราะ
หลอดไฟและอุปกรณไฟฟาบางชนิดขณะ เปดใชงาน จะมีความรอน
ออกมาทาํ ใหอณุ หภูมิในหอ งสูงขึ้น
- หลีกเลย่ี งการนําเครื่องครวั หรอื ภาชนะทม่ี ีผวิ หนา รอ นจดั เชน เตาไฟฟา กะทะรอน
หมอตม นํา้ หมอตม สุก้ี เขาไปในหองที่มีการปรับอากาศ ควรปรุงอาหารในครัว แลวจึงนําเขามา
รับประทานภายในหอง
- ในชวงเวลาที่ไมใชหองหรือกอนเปดเครื่องปรับอากาศสัก
2 ชั่วโมง ควรเปด ประตหู นา ตางท้ิงไวเพื่อใหอากาศบรสิ ทุ ธ์ิ
ภายนอกเขาไปแทนที่อากาศเกาในหอง จะชว ยลดกล่ินตา ง ๆ
ใหนอยลงโดยไมจําเปนตองเปดพัดลมระบายอากาศ ซ่ึงจะทํา
ใหเครือ่ งปรบั อากาศทํางานหนักขึ้น
291
- ควรปดประตู หนาตางใหสนิทขณะใชงานเครื่องปรับอากาศ เพื่อปองกันมใิ ห อากาศรอน
จากภายนอกเขามา อันจะทําใหเครื่องตองทํางานมากขึ้น
- ไมควรปลูกตนไม หรือตากผาภายในหองที่มีเครื่องปรับอากาศเพราะความชื้น จากส่ิง
เหลาน้ีจะทําใหเ ครื่องตองทํางานหนักข้นึ
เครื่องปรับอากาศ
การใชอยา งประหยัดพลังงานและถูกวธิ ี
- ปด ไฟเม่ือไมใ ชง านเปน เวลานานกวา 15 นาที จะชวยประหยัดไฟ โดยไมมีผล กระทบตออายุการใชงาน
ของอปุ กรณ เชน ในชว งพักเทย่ี งของสํานกั งาน ในหองเรียน สวน ตามบาน เชน ในหองนา้ํ ในครัว เปนตน
- เปด ปดไฟ โดยอตั โนมัติ โดยใชอปุ กรณตัง้ เวลาหรอื ส่งั จากระบบควบคุม อตั โนมัติ ซงึ่ จะชวยปอ งกนั การ
ลืมปดไฟหลังเลิกงานในอาคารสํานักงาน หรือสั่งปดไฟ บริเวณระเบียงทางเดินในโรงแรม เปนตน
- ใชอุปกรณต รวจจับความเคล่อื นไหว (Occupancy Sensor) เหมาะกับหอง ประชุม หองเรียน และหอง
ทํางานสวนตัว โดยทั่วไปมี 2 ชนดิ คอื อินฟราเรด และอลั ตรา โซนิค
ตารางมาตรฐานความสวาง (มาตรฐาน IES)
ลักษณะพืน้ ทใี่ ชง าน ความสวา ง (ลกั ซ)
พื้นที่ทาํ งานทั่วไป 300-700
พน้ื ที่สวนกลาง ทางเดิน 100-200
หอ งเรียน 300-500
รา นคา / ศูนยการคา 300-750
โรงแรม : บริเวณทางเดิน 300
หอ งครัว 500
หองพัก หองนาํ้ 100-300
โรงพยาบาล : บริเวณทั่วไป 100-300
หอ งตรวจรกั ษา 500-1,000
บา นทอี่ ยอู าศัย : หอ งนอน 50
หัวเตียง 200
หอ งนาํ้ 100-500
หอ งน่งั เลน 100-500
บริเวณบันได 100
หองครัว 300-500
292
เรอ่ื งท่ี 4 แสง
3.7 แสง และคณุ สมบัติของแสง
แสงสวนใหญที่เราไดรับมาจากดวงอาทิตย เปนแหลง กําเนิดแสงที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ สวนแสงจาก
ดวงจันทรที่เราเห็นในเวลาค่ําคืน เปนแสงจากดวง อาทิตยตกกระทบผิวดวงจันทร แลวสะทอนมายังโลก
นอกจากแหลง กาํ เนดิ แสงในธรรมชาตแิ ลว ยงั มแี หลง กําเนิดแสงทีม่ นุษยส รางขน้ึ เชน หลอดไฟ ตะเกียง เทยี น
ไข เปน ตน แสงมปี ระโยชนและเปนสงิ่ จาํ เปนตอส่ิงมชี ีวติ
เมื่อจดุ เทยี นไขในหอ งมืด เราจะเห็นเปลวเทียนไขสวาง เนื่องจากแสงจากเปลว เทียนไขมาเขาตา สว น
สง่ิ ของอืน่ ๆ ในหองที่เราเหน็ ได เปนเพราะแสงจากเปลว เทียนไขไปตกกระทบสิ่งของนั้นๆ แลวสะทอนมา
เขาตา แสงท่ีเคล่อื นท่ีมาเขา ตาหรอื เคลือ่ นทไี่ ปบรเิ วณใดๆ กต็ ามจะเคลือ่ นทีใ่ นแนวเสน ตรง เชน ถาใหแสง
ผานรู บนกระดาษแขง็ ๓ แผน ถาชองของรูบนกระดาษแข็งไมอยูบนแนวเดียวกัน จะมองไมเห็นเปลวเทียน
และ หลังจากปรับแนวชอ งทงั้ สามใหอ ยูในแนวเดียวกนั แลว สังเกตไดว าถารอยเชอื ก และดงึ เชอื กเปน เสน ตรง
เดยี วกนั ได จะมองเหน็ เปลวเทยี นไข แสดงวา "แสงเคลอ่ื นที่ เปน เสน ตรง" เราสามารถเขียนเสนตรงแทน
ลาํ แสงนไ้ี ด และเรียกเสน ตรงนีว้ า รงั สขี องแสง การเขียนเสนตรงแทนรังสีของแสงนี้ ใชเสนตรงทีม่ หี ัวลกู ศร
กํากบั เสนตรงนนั้ โดยเสน ตรงแสดงลําแสงเล็กๆ และหวั ลูกศรแสดงทศิ การเคลื่อนที่ กลา วคอื หวั ลูกศรชี้ไป
ทางใด แสดงวาแสงเคลื่อนที่ไปทางนั้น
การมองเหน็ วตั ถใุ ดๆ ตอ งมีแสงจากวตั ถมุ าเขา ตา ซึ่งแบง ไดเ ปน 2 กรณีคือ
1. เมอ่ื วตั ถนุ ้นั มแี สงสวา งในตวั เอง จะมีแสงสวางจากวัตถุเขาตาโดยตรง
2. วตั ถนุ ั้นไมมีแสงสวา งในตัวเอง ตองมแี สงจากแหลง กําเนิดแสงอื่นกระทบวัตถุนัน้ แลว สะทอนเขา
ตาเมื่อแสงเคลื่อนที่ไปกระทบวัตถุตางๆ วัตถุบางชนิดแสงผานไปได แตวัตถุบางชนิดแสงผานไปไมได
เราอาจแบง วตั ถตุ ามปรมิ าณแสงและลกั ษณะทีแ่ สงผานวัตถุได 3 ประเภทดงั นี้
1. วตั ถุโปรง ใส หมายถงึ วตั ถทุ ี่แสงผา นไดห มดหรือเกือบหมดอยา งเปนระเบยี บ เราจึงสามารถมอง
ผานวตั ถุโปรงใส และมองเหน็ วัตถุท่อี ยูอกี ขา งหนึง่ ไดอ ยางชัดเจน วัตถุโปรงใสมีหลายชนิด เชน อากาศ
กระจกใส แกว ใสนา้ํ และแผน พลาสตกิ ใส เปนตน
293
2. วตั ถโุ ปรงแสง หมายถึง วตั ถทุ ่แี สงผานไดอยางไมเปน ระเบียบ เมื่อเรามองผานวตั ถุโปรงแสง จงึ
เห็นวตั ถุอกี ดา นหนึ่งไมชัดเจน เชน กระดาษชบุ นํา้ มัน กระจกฝา กระดาษไขหรือกระดาษลอกลาย และหมอก
เปนตน 3. วัตถทุ ึบแสง หมายถึง วัตถุท่ีแสงผานไปไมไ ด เชน ผา แผนไม แผน อะลมู เิ นยี ม แผนสังกะสี
กระดาษหนา เหลก็ และทองแดง เปน ตน
ดังทไี่ ดเรยี นมาแลว แสง เปน คลื่นแมเ หลก็ ไฟฟา สามารถเคลือ่ นทไ่ี ดโ ดยไมตอ งอาศยั ตวั กลาง และมี
การเคลอ่ื นทแ่ี นวเสน ตรงในตวั กลางชนดิ อน่ื ๆ จะเคลือ่ นที่ผา นตวั กลางแตละชนิดดว ยความเรว็ ไมเทา กัน
ตวั กลางใดมคี วามหนาแนน มากแสงจะเคลอ่ื นทผ่ี า นตวั กลางนน้ั ดว ยความเรว็ นอ ย ถา แสงเคลื่อนที่ผา นไมไ ดก ็
เปน เพราะวัตถุมกี ารดูดกลนื สะทอนแสง หรือการแทรกสอดของแสง นั้นคือ คุณสมบัติของแสงที่จะกลาวใน
หนว ยน้ี
คุณสมบตั ิของแสง
คุณสมบัติตางๆ ของแสงแตล ะคณุ สมบัติน้ัน เราสามารถนําหลักการมาใชประโยชนไดหลายอยาง
เชน คุณสมบัติของการสะทอนแสงของวัตถุ เรานํามาใชในการออกแบบแผนสะทอนแสงของโคมไฟ การหกั
เหของแสงนํา มาออกแบบแผนปดหนาโคมไฟ ซึ่งเปนกระจก หรือพลาสติกเพื่อบังคับทิศทางของแสงไฟ ที่
ออกจากโคมไปในทิศที่ตองการ การกระจายตัวของลําแสงเมื่อกระทบตัวกลางเรานํามาใชประโยชน เชนใช
แผน พลาสตกิ ใสปด ดวงโคมเพอ่ื ลดความจา จากหลอดไฟ ตา ง ๆ การดดู กลนื แสง เรานํามาทํา เตาอบพลังงาน
แสงอาทิตยเครื่องตมพลังงานแสง และการแทรกสอดของแสง นํามาใชประโยชนในกลองถายรูป เครื่องฉาย
ภาพตา ง ๆ จะเหน็ วาคณุ สมบัตแิ สงดงั กลา วกไ็ ดนํามาใชใ นชีวติ ประจําวันของมนษุ ยเราทัง้ นั้น
การสะทอ นแสง(Reflection)
การสะทอ นแสง หมายถึง การที่แสงไปกระทบกับตัวกลางแลวสะทอนไปในทิศทางอื่นหรือสะทอน
กลบั มาทิศทางเดมิ การสะทอนของแสงน้นั ข้ึนอยูก ับพน้ื ผวิ ของวัตถุดวยวา เรยี บหรอื หยาบโดยทั่วไปพนื้ ผิวท่ี
เรียบและมันจะทําใหมุมของแสงที่ตกกระทบมีคาเทากับมุมสะทอนตําแหนงที่แสงตกกระทบกับแสงสะทอน
บนพน้ื ผวิ จะเปน ตาํ แหนง เดยี วกนั ดงั รปู ก. ลกั ษณะของวัตถดุ งั กลา ว เชน อลูมิเนียมขัดเงาเหล็กชุบโครเมียม
ทอง เงินและกระจกเงาเปนตน แตถ า หากวัตถมุ ผี ิวหยาบ แสงสะทอนก็จะมีลักษณะกระจายกันดังรูป ข. เชน
ผนังฉาบปูนกระดาษขาว โดยท่ัวไปวัตถุสว นใหญจะเปนแบบผสมข้ึนอยกู บั ผวิ น้ันมคี วามมนั หรือหยาบ
มากกวา จะเหน็ การสะทอ นแสงไดจ ากรปู ก. และรปู ข.