วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

แผนการจัดการเรียนรู้ มุ่งเน้นสมรรถนะและบูรณาการ คุณธรรม จริยะธรรม ค่านิยม คุณลักษณะอันพึงประสงค์และบูรณาการหลักการของเศรษฐกิจพอเพียง ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง รหัสวิชา 20104-2002 ทฤษฎี1 ปฏิบัติ3 หน่วยกิต 2 หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ ประเภทวิชา ช่างอุตสาหกรรม สาขาวิชา ช่างไฟฟ้า สาขางาน ไฟฟ้าก าลัง จัดท าโดย นาย นพพร เมฆเพ็ง แผนกวิชาช่างไฟฟ้า วิทยาลัยสารพัดช่างสุโขทัย ส านักงานคณะกรรมการอาชีวศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ

หลักสูตรรายวิชา ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง รหัสวิชา 20104-2002 ทฤษฎี1 ปฏิบัติ3 หน่วยกิต 2 หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ ประเภทวิชา ช่างอุตสาหกรรม สาขาวิชา ช่างไฟฟ้า สาขางาน ไฟฟ้าก าลัง จุดประสงค์รายวิชา 1. เข้าใจกฎและทฤษฎีวงจรไฟฟ้ากระแสตรงพื้นฐาน 2. มีทักษะในการต่อ การประลองและการค านวณหาค่าต่าง ๆ ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง 3. มีเจตคติที่ดีต่ออาชีพ มีกิจนิสัยในการค้นคว้าเพิ่มเติม และการท างานด้วยความรอบคอบและ ปลอดภัย สมรรถนะรายวิชา 1. แสดงความรู้เกี่ยวกับการหาค่าต่าง ๆ ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง 2. ปฎิบัติการต่อวงจรไฟฟ้ากระแสตรง 3. วัดและทดสอบค่าในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ค าอธิบายรายวิชา ศึกษาและปฏิบัติเกี่ยวกับทฤษฎีวงจรไฟฟ้า ตัวแปรวงจรไฟฟ้า ประจุไฟฟ้า กระแส แรงดัน ก าลังไฟฟ้า นิยามโนด กิ่ง ลูป กฎของโอห์ม กฏกระแส กฏแรงดันของเคอร์ชอฟฟ์ องค์ประกอบพื้นฐานวงจรไฟฟ้า ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวน า แหล่งจ่ายไฟ การต่อเซลไฟฟ้า การต่อวงจรอนุกรม ขนาน ผสม ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวน า การแปลงวงจรเดลตา-วาย วงจรแบ่งแรงดัน วงจรแบ่งกระแส วงจรบริดจ์ การค านวณกระแสเมช แรงดันโนด ทฤษฎีการทับซ้อน เทวินิน นอร์ตัน การถ่ายโอนก าลังไฟฟ้า สูงสุด

ค ำน ำ แผนการจัดการเรียนรู้ รายวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง รหัสวิชา 20104-2002 เล่มนี้ได้จัดท าขึ้นเพื่อ ใช้เป็นคู่มือประกอบการสอน หรือเป็นแนวทางการสอนในรายวิชาเพื่อพัฒนาผู้เรียนเป็นส าคัญ ตามหลักสูตร ประกาศนียบัตรวิชาชีพ พุทธศักราช 2556 การจัดท าได้มีการพัฒนาเพื่อให้เหมาะสมกับผู้เรียน การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนยึดผู้เรียนเป็น ส าคัญ มีแบบฝึกหัด แบบทดสอบหลังเรียน พร้อมเฉลย มีใบงาน และสื่อการเรียนการสอนต่าง ๆ เพื่อให้เกิด ประสิทธิผลแก่ผู้เรียนมากยิ่งขึ้น ผู้จัดท าหวังว่าแผนการจัดการเรียนรู้เล่มนี้คงจะเป็นแนวทางและเป็นประโยชน์ต่อครู-อาจารย์และ นักเรียน หากมีข้อเสนอแนะประการใด ผู้จัดท ายินดีน้อมรับไว้เพื่อปรับปรุงแก้ไขในครั้งต่อไป ผู้จัดท า นพพร เมฆเพ็ง

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่1 พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง 1.1 หน่วยในระบบ SI 1.2 แรงดันไฟฟ้า 1.3 กระแสไฟฟ้า 1.4 ความต้านทาน สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ หน่วยวัดระบบ SI และแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และความ ต้านทาน จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.บอกหน่วยการวัดระบบ SI ได้ 2.อธิบายความหมายของแรงดันไฟฟ้าได้ 3.อธิบายความหมายของกระแสไฟฟ้าได้ 4.อธิบายความหมายของความต้านทานได้ ด้านทักษะ 1.ค่าสัญกรณ์ทางวิศวกรรมตามก าหนดได้ 2.แปลงค่าสัญกรณ์ทางวิศวกรรมได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาปฎิตามหลักการแปลงหน่วยได้ถูกต้อง ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่2 อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง 2.1 ตัวต้านทาน 2.2 หลอดไฟ 2.3 ไดโอดเปล่งแสง 2.4 สวิตช์ ฟิวส์ และรีเลย์ 2.5 มัลติมิเตอร์ สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการ อ่านค่าความต้านทาน การเลือกชนิดของหลอดไฟ ไดโอด เปล่งแสง อุปกรณ์ป้องกันวงจร เช่น ฟิวส์ และสวิตช์ หรือ รีเลย์และการใช้เครื่องวัดมัลติมิเตอร์ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.อธิบายคุณลักษณะของตัวต้านทานชนิดต่างๆ ได้ 2.บอกข้อดีและข้อเสียของหลอดไฟชนิดต่างๆได้ถูกต้อง 3.อธิบายหลักการท างานของไดโอดเปล่งแสงได้ 4.บอกหน้าที่ของอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าชนิดต่างๆได้ ด้านทักษะ 1.สามารถใช้มัลติมิเตอร์ได้อย่างถูกต้อง ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วย 3 แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง 3.1 เซลล์ไฟฟ้า 3.2 การต่อเซลล์ไฟฟ้า 3.3 แบตเตอรี่ สมรรถนะ: แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการ ต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบต่างๆ ได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.อธิบายโครงสร้างและคุณลักษณะของเซลล์ไฟฟ้าได้ 2.บอกข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ชนิดต่างๆ ได้ 3.อธิบายการต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบต่างๆได้ 4.อธิบายหลักการท างาน และการใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้า กระแสตรงได้ ด้านทักษะ 1. ค านวณการต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบต่างๆได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 4 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้า กระแสตรง 4.1 กฎของโอห์ม 4.2 ก าลังไฟฟ้า 4.3 พลังงานไฟฟ้า สมรรถนะ แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้แสดงความรู้เกี่ยวกับ กฎของโอห์ม ก าลังงานและพลังงาน ปฏิบัติการต่อวงจร วัด และทดสอบค่าตามกฎของโอห์ม จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.อธิบายกฏของโอห์มได้ 2.บอกสูตรการค านวณหากระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และ ความต้านทานได้ 3.อธิบายความหมายของก าลังไฟฟ้าได้ 4.อธิบายความหมายของพลังงานไฟฟ้าได้ ด้านทักษะ 1.เขียนสูตรกฎความสัมพันธ์กฎของโอห์มได้ 2.ค านวณค่าก าลังไฟฟ้าและพลังงานไฟฟ้าได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่5 วงจรอนุกรม ขนาน และผสม 5.1 วงจรอนุกรม 5.2 วงจรขนาน 5.3 วงจรผสม สมรรถนะ: แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณวงจร อนุกรม ขนาน และผสมได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.บอกคุณสมบัติของวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ 2.อธิบายวิธีการหารค่าแรงดัน กระแสไฟฟ้า และความ ต้านทานได้ 3.อธิบายการต่อวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ 4.อธิบายวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ ด้านทักษะ 1.ค านวณวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ 2. วาดวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 6 วงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า และวงจรแบ่ง กระแสไฟฟ้า 6.1 วงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า 6.2 วงจรแบ่งกระแสไฟฟ้า สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับการหาผลลัพธ์ของวงจรแบ่ง กระแสและวงจรแบ่งแรงดันได้ถูกต้อง จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.อธิบายหลักการของวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าได้ 2.บอกลักษณะการต่อวงจรแบ่งแรงดันได้ 3.อธิบายหลักการของวงจรแบ่งกระแสได้ 4.บอกลักษณะการต่อวงจรแบ่งกระแสได้ ด้านทักษะ 1.ค านวณหาค่าต่างๆ ในวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าได้ 2. ค านวณหาค่าต่างๆ ในวงจรแบ่งกระแสไฟฟ้าได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 7 การแปลงวงจรความต้านทานเดลตา - สตาร์ 7.1 การแปลงค่าความต้านทานจากเดลตา เป็น สตาร์ 7.2 การแปลงค่าความต้านทานจากสตาร์ เป็นเดล ตา สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การแปลงค่าความ ต้านทานจากเดลตา เป็นสตาร์และ การแปลงค่าความ ต้านทานจากสตาร์ เป็นเดลตา จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1. บอกวัตถุประสงค์ของการแปลงค่าความต้านทานจาก สตาร์เป็นเดลตาและเดลตาเป็นสตาร์ได้ 2. อธิบายวิธีการการแปลงค่าความต้านทานจากสตาร์เป็น เดลตาและเดลตาเป็นสตาร์ได้ ด้านทักษะ 1. เขียนสูตรการแปลงค่าความต้านทานจากสตาร์เป็นเดลตา และเดลตาเป็นสตาร์ได้ 2. ค านวณหาค่าความต้านทานจากสตาร์เป็นเดลตา และ เดลตาเป็นสตาร์ได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 8 กฎเคอร์ชอฟฟ์ 8.1 กฏของเคอร์ชอฟฟ์ 8.2 กฏกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ 8.3 กฏแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ 8.4 ดีเทอร์มิแนนต์ สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณและการ แก้ปัญหาโดยใช้กฏของเคอร์ชอฟฟ์ได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.บอกความหมายของกฏกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ได้ 2. บอกความหมายของกฏแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ได้ 3. อธิบายล าดับขั้นตอนกาใช้กฏของเคอร์ชอฟฟ์ได้ ด้านทักษะ 1. ค านวณหาค่าต่างๆ ในวงจรโดยใช้กฏของเคอร์ ชอฟฟ์ได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความ ซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 9 วงจรบริดจ์ 9.1 วงจรบริดจ์ 9.2 วงจรบริดจ์แบบสมดุล 9.3 วงจรบริดจ์แบบไม่สมดุล สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณและการ แก้ปัญหาโดยใช้วงจรบริดจ์ได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1. อธิบายความหมายของวงจรบริดจ์ได้ 2. บอกคุณสมบัติของวงจรบริดจ์สมบูรณ์ได้ 3.บอกคุณสมบัติของวงจรบริดจ์สมบูรณ์ไม่สมบูรณ์ได้ ด้านทักษะ 1. ค านวณหาค่าต่างๆ ในวงจรบริดจ์ ได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาปฎิบัติตามขั้นตอนการใช้งานดิจิทัลมัลติมิเตอร์ได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความ ซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 10 ทฤษฎีการวางซ้อน 10.1 หลักการทฤษฎีการวางซ้อน 10.2 หลักการของทฤษฏีการวางซ้อน 10.3 ขั้นตอนการใช้ทฤษฏีการวางซ้อน สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณและการ แก้ปัญหาโดยใช้ทฤษฎีการวางซ้อนได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1. อธิบายหลักการวางซ้อนได้ 2. บอกล าดับขั้นตอนในการใช้ทฤษฏีการวางซ้อนได้ ด้านทักษะ 1.ค านวณหาค่าต่างๆ ในวงจรไฟฟ้าได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความ ซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 11 ทฤษฎีเทวินิน 11.1 ทฤษฏีของเทวินิน 11.2 ขั้นตอนการใช้ทฤษฏีของเทวินิน สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณและการ แก้ปัญหาโดยใช้ทฤษฎีการวางซ้อนได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1. อธิบายหลักการของเทวินินได้ 2. บอกล าดับขั้นตอนในการใช้ทฤษฏีเทวินินได้ ด้านทักษะ 1.ค านวณหาค่าต่างๆ โดยใช้ทฤษฏีของเทวินินได้ 2.เขียนวงจรเทียบเท่าเทวินินได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความ ซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 12 ทฤษฎีนอร์ตัน 12.1 ทฤษฎีของนอร์ตัน 12.2 ขั้นตอนการใช้ทฤษฏีของนอร์ตัน สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณและการ แก้ปัญหาโดยใช้ทฤษฏีของนอร์ตันได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.อธิบายหลักการของนอร์ตันได้ 2. บอกล าดับขั้นตอนในการใช้ทฤษฏีเนอร์ตันได้ ด้านทักษะ 1.ค านวณหาค่าต่างๆ โดยใช้ทฤษฏีของนอร์ตันได้ 2.เขียนวงจรเทียบเท่าทฤษฏีของนอร์ตันได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความ ซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 13 เมชเคอร์เรนต์ 13.1 เมชเคอร์เรนต์ 13.2 เขียนสมการโดยวิธีเมชเคอร์เรนต์ 13.3 ค านวณวงจรไฟฟ้าโดยใช้วิธีเมชเคอร์เรนต์ สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณและการ แก้ปัญหาโดยใช้เมชเคอร์เรนต์ได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1. อธิบายหลักการของเมชเคอร์เรนต์ได้ 2. บอกวิธีการหาจ านวนสมการของเมชเคอร์เรนต์ได้ ด้านทักษะ 1.ค านวณหาค่าต่างๆ โดยใช้เมชเคอร์เรนต์ได้ 2.เขียนสมาการโดยวิธีของเมชเคอร์เรนต์ได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความ ซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 14 โนดโวลต์เตจ 14.1 หลักการโนดโวลเตจ 14.2 หลักการโนดโวลเตจ 14.3 การแก้หาโจทย์วงจรไฟฟ้าโดยใช้โนด โวลเตจ สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณและการ แก้ปัญหาโดยใช้โนดโวลต์เตจได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1. อธิบายหลักการของโนดโวลต์เตจได้ 2. บอกวิธีการหาจ านวนสมการของโนดโวลต์เตจได้ ด้านทักษะ 1.ค านวณหาค่าต่างๆ โดยใช้โนดโวลต์เตจได้ 2.เขียนสมาการโดยวิธีของโนดโวลต์เตจได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความ ซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

ชื่อเรื่อง สมรรถนะและจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม หน่วยที่ 15 ทฤษฎีการส่งถ่ายก าลังไฟฟ้าสูงสุด 15.1 ทฤษฎีการส่งถ่ายก าลังไฟฟ้าสูงสุด สมรรถนะ:แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณทฤษฎีการ ส่งถ่ายก าลังไฟฟ้าสูงสุดได้ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม: ด้านความรู้ 1.อธิบายหลักการทฤษฎีการส่งถ่ายก าลังไฟฟ้าสูงสุดได้ ด้านทักษะ 1.ค านวณหาค่าต่างๆ โดยทฤษฎีการส่งถ่ายก าลังไฟฟ้าสูงสุด ได้ 2.เขียนสมาการโดยวิธีของทฤษฎีการส่งถ่ายก าลังไฟฟ้าสูงสุด ได้ ด้านจิตพิสัย 1.นักศึกษาส่งงานตามเวลาที่ก าหนด ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความ ซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1. หัวข้อเรื่องและงานที่ปฏิบัติ 1.1 หน่วยในระบบ SI 1.2 แรงดันไฟฟ้า 1.3 กระแสไฟฟ้า 1.4 ความต้านทาน 2. สาระส าคัญ ค่าต่างๆ ท่าไฟฟ้านั้นจะมีมาตรฐานเป็นตัวก าหนด โดยมาตรฐาน SI จะเป็นมาตรฐานหลักที่ใช้กัน ในงานไฟฟ้า ซึ่งจ าเป็นต้องท าความเข้าใจเพื่อให้สามารถสื่อความหมายได้อย่างถูกต้องและตรงกัน และค่า ทางไฟฟ้าประกอบด้วย แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และความต้านทาน 3.สมรรถนะย่อย แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับหน่วยวัดระบบ SI และแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และความต้านทาน 4.จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ด้านความรู้ 1. บอกหน่วยการวัดระบบ SI ได้ 2. อธิบายความหมายของแรงดันไฟฟ้าได้ 3. อธิบายความหมายของกระแสไฟฟ้าได้ 4. อธิบายความหมายของความต้านทานได้ ด้านทักษะ 1. อ่านค่าสัญกรณ์ทางวิศวกรรมตามก าหนดได้ 2. แปลงค่าสัญกรณ์ทางวิศวกรรมได้ ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1.1 หน่วยในระบบ SI ในปี พ.ศ. 2503 ได้มีการประชุมร่วมกันของนักวิทยาศาสตร์ จากหลาย ๆ ประเทศเพื่อตกลงให้ มีระบบการวัดปริมาณต่าง ๆ เป็นระบบมาตรฐาน ที่เรียกว่า หน่วยระหว่างชาติ ( International System of Unit หรือ System - International d' Unit) และก าหนดให้ใช้อักษรย่อแทนชื่อระบบนี้ ว่า "SI" หรือ หน่วย เอสไอ (SI Unit) เพื่อใช้ในการวัดทางวิทยาศาสตร์หน่วยระบบ SI ประกอบด้วย หน่วยฐาน (Base units)และหน่วยอนุพัทธ์ (Derived units) มีรายละเอียดดังนี้ 1.1.1 หน่วยฐาน (Base Units) เป็นหน่วยวัดที่หน่วยวัดอื่นๆ ทั้งหมดสามารถสอบกลับมาได้ มีอยู่ทั้งสิ้น 7 หน่วย ดังนี้ 1) ความยาว (Length) หน่วยวัดความยาวในระบบหน่วยเอสไอ คือ เมตร (Metre : m) มี นิยามว่า เมตร คือ ระยะทางที่แสงเคลื่อนที่ในสุญญากาศ ในช่วงเวลา 1/299,792,458 วินาที 2) มวล (Mass)หน่วยวัดมวลในระบบหน่วยเอสไอ คือ กิโลกรัม (Kilogram : kg) มีนิยามว่า กิโลกรัม คือ หน่วยของมวล ซึ่งเท่ากับมวลของกิโลกรัมต้นแบบระหว่างประเทศ เป็นทรงกระบอกท าจาก โลหะผสมระหว่างแพลทินัมกับอิริเดียม ที่เก็บไว้ที่ BIPM ณ ชุมชน Sèvres ประเทศฝรั่งเศส 3) เวลา (Time) หน่วยวัดเวลาในระบบหน่วยเอสไอ คือ วินาที (Second : s) มีนิยามว่า วินาที คือ ระยะเวลาเท่ากับ 9,192,631,770 รอบ ของการแผ่รังสีที่สมนัยกับการเปลี่ยนระดับไฮเพอร์ไฟน์สอง ระดับของอะตอม Caesium-133 (Cs133) ในสถานะพื้น (Ground State) 4) กระแสไฟฟ้า (Electric Current) หน่วยวัดกระแสไฟฟ้าในระบบหน่วยเอสไอ คือ แอมแปร์ (Ampère : A) มีนิยามว่า แอมแปร์ คือ ปริมาณกระแสไฟฟ้า ซึ่งท าให้เกิดแรงขนาด 2 x 10^-7 นิวตันต่อ ความยาว 1 เมตร ระหว่างเส้นลวด 2 เส้นที่มีความยาวอนันต์ มีพื้นที่ภาคตัดขวางเล็กมาก จนไม่ต้อง ค านึงถึง วางขนานกันด้วยระยะห่าง 1 เมตรในสุญญากาศ 5) อุณหภูมิ (Thermodynamic Temperature) หน่วยวัดอุณหภูมิในระบบหน่วยเอสไอ คือ เคล วิน (Kelvin : K) มีนิยามว่า เคลวิน คือ หน่วยของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ ซึ่งเท่ากับ 1/273.16 ส่วน ของอุณหภูมิอุณหพลวัตของจุดร่วมสามสถานะของน้ า 6) ความเข้มของการส่องสว่าง (Luminous Intensity)หน่วยวัดความเข้มของการส่องสว่างใน ระบบหน่วยวัดเอสไอ คือ แคนเดลา (Candela : cd) มีนิยามว่า แคนเดลา คือ ความเข้มของการส่องสว่าง ในทิศทางหนึ่ง ที่ก าหนดให้ของแหล่งก าเนิดแสงเอกรงค์ ซึ่งแผ่รังสีเดียวที่ความถี่ 540 x 10^12 เฮิรตซ์ ด้วยความเข้มของการแผ่รังสีขนาด 1/683 วัตต์ต่อสตีเรเดียนในทิศทางเดียวกันนั้น

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 7) ปริมาณของสาร (Amount of Substance)หน่วยวัดปริมาณสารในระบบหน่วยวัด เอสไอ คือ โมล (Mole : mol) มีนิยามว่า โมล คือ หน่วยของปริมาณสารของระบบ ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบมูลฐาน ซึ่ง มีจ านวนเท่ากับจ านวนอะตอมของ C12 มวล 0.012 กิโลกรัม ชื่อหน่วยวัด สัญลักษณ์หน่วยวัด ชื่อปริมาณ สัญลักษณ์ปริมาณ เมตร m ความยาว l กิโลกรัม kg มวล m วินาที s เวลา t แอมแปร์ A กระแสไฟฟ้า I เคลวิน K อุณหภูมิอุณหพลวัติ T แคนเดลา cd ความเข้มของการส่องสว่าง Iv (i ตัวใหญ่ห้อยด้วยตัว v เล็ก) โมล mol ปริมาณของสาร n

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1.1.2 หน่วยอนุพัทธ์ (Derived units) คือหน่วยที่เกิดจากการรวมกันของหน่วยฐานเอสไอโดยการคูณหรือหาร เพื่อใช้ในเรื่องการวัดและการแสดง ปริมาณต่างๆ ซึ่งหน่วยอนุพัทธ์สามารถมีได้มากมายไม่จ ากัด เนื่องการปริมาณต่างๆในโลกนี้ที่คนเราอยากรู้ ก็ไม่สามารถจ ากัดได้ เพียงแต่เลือกหน่วยพื้นฐานมาประกอบเข้าด้วยกันให้ถูกต้อง

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง ตัวอย่างที่ 1 มวลขนาด 0.4 มิลลิกรัมมีขนาดกี่กิโลกรัม วิเคราะห์โจทย์ เปลี่ยนมิลลิกรัม -----> กรัม -------> กิโลกรัม ตามล าดับ จาก 0.4 mg = 0.4 x g = g ( g = kg) = kg 0.4 mg = 0.4 x kg ดังนั้น 0.4 มิลลิกรัม มีขนาดเท่ากับ 0.4 x กิโลกรัม ตัวอย่างที่ 2 ระยะทาง 100 กิโลเมตร มีค่ากี่มิลลิเมตร, ไมโครเมตร, เมกะเมตร วิเคราะห์โจทย์ตัวตั้ง คือ กิโล (k) ตัวเปลี่ยน คือ มิลลิ (m) , ไมโคร ( ), เมกะ (M) ดังนั้น 100 km = mm = mm และ 100 km = m = m และ 100 km = Mm = 0.1 Mm

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1.2 แรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า อักษรย่อ V คือแรงที่มากระท า ให้อิเล็กตรอนหลุดเป็นอิสระ ท าให้เกิดกระแสไหล ศักย์ไฟฟ้า อักษรย่อ DV เป็นอีกค าหนึ่งที่คล้ายกับแรงดันไฟฟ้า จะหมายถึง ระดับไฟฟ้า เช่น อะตอมมีประจุ ไฟฟ้าบวกจะมีศักย์ไฟฟ้าสูง อะตอมมีประจุไฟฟ้าลบจะมีศักย์ไฟฟ้าต่ า ดังนั้น ความต่างศักย์ไฟฟ้า คือ ความ แตกต่างของศักย์ไฟฟ้า ระหว่างอะตอมทั้งสอง แรงขับเคลื่อนทางไฟฟ้า หมายถึง แรงที่สร้างให้เกิดแรงดัน ไฟฟ้าซึ่งท าให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน อิสระตลอดเวลา กระแสไฟฟ้าจึงไหลตลอดเวลา แรงเคลื่อนไฟฟ้านี้อาจเกิดจากเครื่องก าเนิดไฟฟ้า, แบตเตอรี่, ถ่านไฟฉาย และเซลล์เชื้อเพลิง ฯลฯ หน่วย ของแรงดันไฟฟ้า, ความต่างศักย์ไฟฟ้า หรือแรงขับเคลื่อนทางไฟฟ้า มีหน่วยคือ โวลต์ (Voltage ซึ่งแทน ด้วย V) รูปที่ 1.1 ศักย์ไฟฟ้า ระดับไฟฟ้า จากรูป ลูกกลม A มีประจุบวกมีศักดิ์ไฟฟ้าสูง ส่วนลูกกลม B มีประจุลบจึงมีศักด์ไฟฟ้า ต่ า ดังนั้นลูกกลม A และ B จึงมีความแตกต่างของศักดิ์ไฟฟ้า เราเรียกว่าความต่างศักดิ์ไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าก็ ได้หน่วยของ ความต่างศักดิ์ไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าคือ โวลต์ (Volt ใช้สัญลักษณ์ V) เช่น แรงดันไฟฟ้าของ ไฟที่ใช้ในบ้านมีค่า 220 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าของถ่านไฟฉายมีค่า 1.5 โวลต์

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1.2 กระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า (Electric current) คือ การไหลของประจุไฟฟ้าผ่านวงจร โดยวงจรนี้อาจจะเล็กเพียงแค่ นาฬิกาข้อมือ หรืออาจจะเป็นโครงข่ายของสายไฟฟ้าที่ครอบคลุมทั้งเมือง สัญลักษณ์ของกระแสไฟฟ้าคือ I ซึ่งมีที่มาจากค าในภาษาฝรั่งเศสคือ intensité de courant หรือ Intensity of current หมายถึง ความเข้ม ของกระแส กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการไหลของอิเล็กตรอนผ่านจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งผ่านวัสดุตัวน า นั่น คือการถ่ายโอนประจุไฟฟ้าซึ่งก็คืออิเล็กตรอน โดยกระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่หรือไหลจากจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง ไปยังจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ ากว่า หน่วยของกระแสไฟฟ้า (I) เรียกว่า แอมแปร์ (A) โดยสามารถค านวณได้จากผลรวมของประจุไฟฟ้าที่ เคลื่อนที่ผ่านหน้าตัดจุดหนึ่ง ๆ ของตัวน าในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งผลรวมของประจุไฟฟ้าใช้สัญลักษณ์แทนว่า Q และมีหน่วยเป็นคูลอมป์ (C) ส่วนเวลา ใช้สัญลักษณ์ t มีหน่วยเป็นวินาที (S) จากตรงนี้สามารถเขียนเป็น สูตรการค านวณปริมาณกระแสไฟฟ้าได้ดังนี้ I (A) = Q (C) / t (s) เนื่องจากกระแสไฟฟ้าเกิดจากการไหลของอิเล็กตรอนในสายไฟ ซึ่งการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนี้ต้องมีแรง มากระท าต่ออิเล็กตรอน จึงท าให้มันหลุดจากอะตอมหนึ่งเคลื่อนตัวผ่านไปยังอะตอมถัดไปได้ แรงที่ท าให้ อิเล็กตรอนเคลื่อนที่นี้เรียกว่า แรงดันไฟฟ้า (Voltage) หรือแรงเคลื่อนไฟฟ้า มีหน่วยเป็นโวลต์ (Volt) ซึ่ง หมายถึงแรงดันที่ท าให้กระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์(Ampere, A) เคลื่อนที่ผ่านความต้านทาน 1 โอห์ม (Ohm, Ω) ได้ โดยความต้านทานไฟฟ้า (Resistance) คือคุณสมบัติเฉพาะของวัตถุแต่ละชนิด ที่จะต้านทานการไหล ของไฟฟ้าไม่ให้ผ่านไปได้โดยง่าย มีหน่วยเป็นโอห์ม ( Ω) วัตถุที่มีความต้านทานไฟฟ้าต่ าหรือยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปได้โดยง่ายเรียกว่า ตัวน าไฟฟ้า (Conductor) ซึ่งมักเป็นโลหะ และเราน ามันมาใช้ประโยชน์ในการเป็นตัวน าไฟฟ้าในสายไฟ เป็นต้น ส่วน วัตถุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ยากมากหรืออาจผ่านไม่ได้เลยอย่างยาง แก้ว หรือพลาสติก เรียกว่า เป็น ฉนวนไฟฟ้า (Insulator) แน่นอนว่ามีวัตถุบางส่วนที่อยู่ระหว่างกลางระหว่างตัวน าและฉนวนไฟฟ้า ท าให้เรา สามารถควบคุมการไหลผ่านได้ จึงเรียกว่า สารกึ่งตัวน า (Semiconductor) ส าหรับกระแสไฟฟ้าที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมีสองรูปแบบ คือ 1. ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current, DC) ไฟฟ้ากระแสตรงมีทิศทางการไฟลบของประจุไฟฟ้าคงที่ ส่วน ใหญ่ไม่มีอันตรายเพราะกระแสต่ า มักพบได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ใช้คู่กับแบตเตอรี่ หรือ กระแสไฟฟ้าซึ่งเกิดจากเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 2. ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current, AC) ไฟฟ้ากระแสสลับคือ ไฟฟ้าที่เราใช้ตามบ้าน โดยถูก ส่งตรงมาจากโรงงานไฟฟ้า กระแสไฟฟ้ามีทิศทางการไหลกลับไปกลับมาอย่างรวดเร็ว มีรูปร่างคลื่นเหมือน Sine Wave หรืออาจจะเป็นสามเหลี่ยม บ้างก็สี่เหลี่ยม มีกระแสสูงและอันตรายมาก ปัจจุบันมีอุปกรณ์ แปลงไฟฟ้าที่ใช้เปลี่ยนกระแสไฟฟ้าไปมาจาก DC เป็น AC ได้ 1.4 ความต้านทาน ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าของวัตถุ วัตถุที่มีความต้านทานต่ าจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหล ผ่านได้ง่าย เรียกว่า ตัวน าไฟฟ้า ในขณะที่ฉนวนไฟฟ้ามีความต้านทานสูงมากและกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ ยากค่าความต้านทานไฟฟ้า ใช้สัญลักษณ์ R มีหน่วยเป็นโอห์ม (Ω) ตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่ Georg Simon Ohm ซึ่งเป็นบุคคลแรกที่เสนอรายงานการทดลองเรื่องความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดันในปี 1826 ส่วนกลับของค่าความต้านทานเรียกว่า ความน าไฟฟ้า (Conductivity) หน่วยซีเมนส์กฎของโอห์มแสดง ความสัมพันธ์ระหว่าง แรงดันไฟฟ้า (V) , กระแสไฟฟ้า (I) และความต้านทาน (R) ไว้ดังนี้ = 1.4.1 การอ่านค่าแถบสีความต้านทาน

ใบงานที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง ค าชี้แจง ตอนที่ 1 ให้นักเรียนตอบค าถามแต่ละข้อต่อไปนี้ 1. จงอธิบายความหมายของค าว่า “ไฟฟ้า” ............................................................................................................................. ............................................ ......................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................ 2. ไฟฟ้ามีกี่ประเภทอะไรบ้าง จงอธิบาย ............................................................................................................................. ............................................ ......................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................ 3. แรงดันไฟฟ้าคืออะไร จงอธิบาย ............................................................................................................................. ............................................ ........................................................................................................................................................ ................. .................................................................................................................. ....................................................... 4. ความต้านทานคืออะไร จงอธิบาย ............................................................................................................................. ............................................ ............................................................................................................................. ............................................ ......................................................................................................................................................................... 5. ก าลังไฟฟ้าคืออะไร จงอธิบาย ............................................................................................................................. ............................................ ............................................................................................................................. ............................................ .........................................................................................................................................................................

ใบงานที่ 1 หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง ตอนที่ 2 ใหน ้ กัเรียนแสดงวธิีทำ ขอ ้ ต่อไปน้ี 1. 456เท่ำกบั.................................. ............กิโล(k) 2. 0.578 เท่ำกบั..............................................นำโน(n) 3. 4 500000 เท่ำกบั........................ ................มิลลิ(m) 4. 36000 เท่ำกบั.......................................... ....เมกำ (M) 5. 89400 เท่ำกบั....................................... .....เซนติ(c) 6. 0.446เท่ำกบั......................................... .....มิลลิ(m) 7. 9900 เท่ำกบั.......................................... ....ไมโคร(µ) 8. 17000 เท่ำกบั...............................................พิโก(p) 9. 584000 เท่ำกบั.............................................เทระ(T) 10. 7845 เท่ำกบั..................................................เมกำ(M) 11. 750เมตรเท่ำกบั..............................................มิลลิเมตร(mm) 12. 84000กรัม เท่ำกบั............................................กิโลกรัม(kg) 13. 7100000โอห ์ ม เท่ำกบั.....................................เมกกำโอห์ม(MΩ) 14. 1000 เมตรเท่ำกบั..............................................เซนติเมตร(cm) 15. 0.850กรัม เท่ำกบั..............................................มิลิกรัม(mg) 16. 78900โวลต ์ เท่ำกบั.......................................... มิลิโวลต์(mV) 17. 45แอมแปร ์ เท่ำกบั.......................................... นำโนแอมแปร์(nA) 18. 0.357 โอห์ม เท่ำกบั............................................มิลลิโอห์ม(mΩ) 19. 7900วตัต ์ เท่ำกบั..............................................กิโลวตัต(์ kW) 20. 42โอห ์ ม เท่ำกบั................................................มิลลิโอห์ม(mΩ)

แบบทดสอบ หน่วยที่ 1 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 1 ชื่อหน่วย พื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง แบบทดสอบก่อนเรียน แบบทดสอบหลังเรียน

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1. หัวข้อเรื่องและงานที่ปฏิบัติ 2.1 ตัวต้านทาน 2.2 หลอดไฟ 2.3 ไดโอดเปล่งแสง 2.4 สวิตช์ฟิวส์และรีเลย์ 2.3 มัลติมิเตอร์ 2. สาระส าคัญ การต่อวงจรไฟฟ้ากระแสตรงแบบพื้นฐานนั้น อาจประกอบด้วยโหลด เช่น ตัวต้านทาน หลอดไฟ ไดโอดเปล่งแสง นอกจากนี้ในวงจรอาจมีอุปกรณ์ป้องกันวงจร เช่น ฟิวส์ และสวิตช์ หรือรีเลย์ สุดท้ายในการ วัดค่ากระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และความต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงจ าเป็นต้องใช้เครื่องมือวัดที่มี ชื่อว่า มัลติมิเตอร์ 3.สมรรถนะย่อย แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการอ่านค่าความต้านทาน การเลือกชนิดของหลอดไฟ ไดโอดเปล่งแสง อุปกรณ์ป้องกันวงจร เช่น ฟิวส์ และสวิตช์ หรือรีเลย์และการใช้เครื่องวัดมัลติมิเตอร์ 4.จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ด้านความรู้ 1. อธิบายคุณลักษณะของตัวต้านทานชนิดต่างๆ ได้ 2. บอกข้อดีและข้อเสียของหลอดไฟชนิดต่างๆได้ถูกต้อง 3. อธิบายหลักการท างานของไดโอดเปล่งแสงได้ 4. บอกหน้าที่ของอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าชนิดต่างๆได้ ด้านทักษะ 1. สามารถใช้มัลติมิเตอร์ได้อย่างถูกต้อง ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1.1 ความต้านทานไฟฟ้า ความต้านทานไฟฟ้า 1 โอห์ม คือ ความต้านทานไฟฟ้าของสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน 1 แอมแปร์ เมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานนั้นเท่ากับ 1 โวลต์ มีหน่วยวัดเป็น โอห์ม (Ohm) ใช้สัญลักษณ์ อักษรกรีกเรียกว่า โอเมกา แทนด้วย “Ω” ตัวต้านทานแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 1.ชนิดค่าคงที่และชนิดที่เปลี่ยนแปลงค่าไต้ ตัวต้านทาน ค่าคงที่ เช่น ตัวต้านทานแบบถ่าน แบบฟิล์ม และ แบบไวร์วาวต์ เป็นต้น รูปที่2.1 ตัวต้านทานชนิดไวร์วาวด์ ส่วนตัวต้านทานที่เปลี่ยนแปลงค่า แบ่งเป็นตัวต้านทานเปลี่ยนแปลงค่าไต้ด้วยมือ คือ โพเทนชิออ มิเตอร์ และรีโอสแดด และตัวต้านทาน เปลี่ยนแปลงค่าไต้อัตโนมัติ มีอยู่ 2 ชนิดคือ เทอร์มิสเตอร์ และโฟโต คอนตักตีฟเซลล์ รูปที่2.2 ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1.2 หลอดไฟ ในปีพุทธศักราช 2443 มีการคิดค้น หลอดไฟแบบไส้ ครั้งแรกขึ้นในโลกโดย เซอร์ โจเซฟ สวอน ได้น า แนวคิด จากนักวิทยาศาสตร์ มาพัฒนาต่อ จนสร้างหลอดไฟได้ส าเร็จแต่ไม่ได้พัฒนา ระบบไฟฟ้าขึ้นท าให้คน ที่ซื้อหลอดไฟ ของ สวอน ต้องหาซื้อเครื่องปั่นไฟ ก่อให้เกิดความยุ่งยากในการใช้งานมาก ต่อมา ทาง ทอมัส เอดิสัน ได้สามารถสร้างหลอดไฟแบบไส้ขึ้นมาได้บ้าง และนอกจากนั้น ทอมัส เอดิสัน ยังได้พัฒนาระบบ ไฟฟ้า ขึ้นมา ควบคู่กับหลอดไฟและแจกจ่ายไฟ ไปยังบ้านเรือนต่าง ๆ ท าให้ หลอดไฟของเขาได้รับความ นิยม มากกว่า หลอดของ ทางสวอน จนในที่สุด คนทั่วไป เกิดความเข้าใจกันว่า เอดิสัน คือผู้คิดค้น หลอดไฟ เป็นคนแรกของโลก หลอดไฟ ของเอดิสัน ท าจากแท่งคาร์บอน ในปีพุทธศักราช 2453 ได้มีการ คิดค้นไส้ หลอดที่ท าจากทังสเตน ขึ้นในโลก เนื่องจากหลอดไฟ ของ เอดิสัน ท าจาก คาร์บอน จึงมีอายุการใช้สั้น เพียง 13 ชั่วโมงและจากปัญหานี้ ต่อมา วิลเลี่ยม เดวิส ได้คิดค้นไส้หลอด ที่ท ามาจาก ทังสเตน ซึ่งสามารถ ทนความร้อนได้สูงถึง 3,419 องศา เซลเซียสในขณะที่ไส้หลอด มีอุณหภูมิสูง 2,456 องศาเซลเซียส ท าให้ปัญหาไส้หลอด ขาดง่ายหมดไป แต่ปัญหาที่ตามมาอีกก็คือเมื่อไส้ทังสเตนร้อน จะมีอานุภาคบางส่วนหลุดลอกไป เกาะกับผิวหลอดไฟ ท าให้ หลังจากใช้งานไปได้ระยะหนึ่ง ประสิทธิภาพการส่องแสงของหลอดไฟก็จะลดลง จากปัญหาเรื่องแสงไฟที่ ลดลง ท าให้บรรดานักวิทยาศาสตร์ ต่างก็พยายามค้นคว้าหาแนวทางการพัฒนาหลอดไฟกันต่อไป พุทธศักราช 2477 ได้มีการ คิดค้น หลอดนีออน เกิดขึ้นในโลก โดย จอร์จ คลอสิค หลักการท างานคือ บรรจุไอปรอทเข้าไปในหลอดและฉาบผิวหลอดแก้วด้านใน ด้วยฟอสฟอรัส หรือสารเรืองแสงเมื่อปล่อย กระแสไฟฟ้าเข้าไป ไอปรอทจะถูกกระตุ้นและแผ่พลังงานออกมาในรูปของรังสีที่มีความยาวคลื่น 254 นาโน เมตรออกมา ซึ่งเป็นความยาวคลื่น ที่สายตามองไม่เห็นและเป็นอันตราย รังสีที่ไอปรอทแผ่ออกมาจะกระทบ กับสารเรื่องแสงที่ผนังหลอด สารเรืองแรงจะดูดซับรังสีที่เป็นอันตรายเอาไว้และตัวมันเองจะแผ่พลังงานใน รูป ของคลื่นที่มีความถี่ ที่สายตาคนมองเห็นได้ออกมาแทน ที่เรียกว่าแสงขาวอุ่น เรียกหลอดพวกนี้ว่า หลอดฟลูออเรสเซนต์ (Fluorescent) ซึ่งมักถูกเรียกในอีกชื่อว่า หลอดนีออน ซึ่งในการใช้งานจริงๆ ต้องมี อุปกรณ์อื่นๆ ช่วยคือ สตาร์ทเตอร์ (starter) และบาลาสท์ (Ballast)

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง โดยทั่วไปหลอดไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ หลอดชนิดมีไส้ และหลอดเรืองแสง รูปที่2.3 หลอดชนิดมีไส้ รูปที่2.4 หลอดเรืองแสง 1.3 ไดโอดเปล่งแสง ไดโอดเปล่งแสง (อังกฤษ: light-emitting diode หรือย่อว่า LED) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวน าอย่างหนึ่ง จัดอยู่ในจ าพวกไดโอด ที่สามารถเปล่งแสงในช่วงสเปกตรัมแคบ เมื่อถูกไบอัสทางไฟฟ้าในทิศทางไปข้างหน้า ปรากฏการณ์นี้อยู่ในรูปของ electroluminescence สีของแสงที่เปล่งออกมานั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ทางเคมีของวัสดุกึ่งตัวน าที่ใช้และเปล่งแสงได้ใกล้ช่วงอัลตราไวโอเลต ช่วงแสงที่มองเห็น และช่วง อินฟราเรด

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง รูปที่2.5 ไดโอดเปล่งแสง 1.4 สวิตช์ฟิวส์ และรีเลย์ 1.4.1 สวิตช์ คืออุปกรณ์ที่ใช่ในการปิดหรือเปิดวงจร ในกรณีที่เป็ดวงจรก็จะท าให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าจ่ายให้กับโหลด ในทางปฏิบัติการต่อวงจรไฟฟ้า จะต้องต่อสวิตช์เข้าไปในวงจรเพื่อท าหน้าที่ตัดต่อและควบคุมการไหลของ กระแสไฟฟ้า รูปที่2.6 สวิตช์

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1.4.2 ฟิวส์ อุปกรณ์ที่ท าหน้าที่ในการป้องกันไม่ให้วงจรไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ได้รับความเสียหาย เนื่องจากการ ท างาน ผิดปกตของวงจร เช่น โหลดเกิน หรือ เกิดการลัดวงจร เมื่อเกดการผิดปกติฟิวส์จะท าหน้าที่ในการเปิด วงจร ที่เรียกว่า ฟิวส์ขาดนั่นเอง รูปที่2.7 ฟิวส์ 1.4.3 รีเลย์ เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการดึงดูดหน้าสัมผัสของ คอนแทคให้เปลี่ยนสภาวะ โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวด เพื่อท าการปิดหรือเปิดหน้าสัมผัสคล้าย กับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเราสามารถน ารีเลย์ไปประยุกต์ใช้ ในการควบคุมวงจรต่าง ๆ ในงานช่าง อิเล็กทรอนิกส์มากมาย รูปที่2.8 รีเลย์

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1.5 มัลติมิเตอร์ เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่สามารถวัดปริมาณไฟฟ้าได้หลากหลายชนิด เช่น แรงดัน, กระแส, ความ ต้านทานและสามารถใช้กับไฟกระแสตรง (DC) หรือไฟกระแสสลับ (AC) ได้ แหล่งพลังงานในการท างาน ของมัลติมิเตอร์ในปัจจุบันนั้นได้มาจากแบตเตอรี่ขนาด AA หรือ AAA ท าให้อุปกรณ์มีขนาดเล็กและน้ าหนัก เบาสามารถน าไปใช้งานในที่ต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย การแสดงผลของมัลติมิเตอร์จะมีด้วยกัน 2 แบบ คือ มัล ติมิเตอร์แบบเข็ม (Analog Multimeter) และมัลติมิเตอร์แบบตัวเลข (Digital Multimeter)

แบบทดสอบ หน่วยที่ 2 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 2 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ประกอบวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง แบบทดสอบก่อนเรียน แบบทดสอบหลังเรียน

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 1. หัวข้อเรื่องและงานที่ปฏิบัติ 3.1 เซลล์ไฟฟ้า 3.2 การต่อเซลล์ไฟฟ้า 3.3 แบตเตอรี่ 2. สาระส าคัญ แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่กล่าวถึงคือ เซลล์ไฟฟ้า และแบตเตอรี่ การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบต่างๆ แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่นิยมใช้ในทางปฏิบัติ คือ แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ที่สามารถให้ แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตแบบเปลี่ยนค่าได้ 3.สมรรถนะย่อย แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบต่างๆ ได้ 4.จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ด้านความรู้ 1. อธิบายโครงสร้างและคุณลักษณะของเซลล์ไฟฟ้าได้ 2. บอกข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ชนิดต่างๆ ได้ 3. อธิบายการต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบต่างๆได้ 4. อธิบายหลักการท างาน และการใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงได้ ด้านทักษะ 1. ค านวณการต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบต่างๆได้ ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 3.1 เซลล์ไฟฟ้า (Cells) เซลล์ไฟฟ้า คือ แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ที่ให้แรงดันไฟฟ้าค่าน้อยๆ เช่น เซลล์ไฟฟ้า แบบอัล คาไลน้ (Alkaline) เซลล์ไฟฟ้าแบบนิเกิล-แคดเมียม (Nickel-Cadmium) หรือ Ni-Cad หรือ เซลล์ไฟฟ้า แบบสังกะสี-คาร์บอน (Zinc-Carbon) (คือ ถ่ายไฟฉายทั่วไป) เป็นต้น 3.1.1 เซลล์แบบ สังกะสี-คาร์บอน ตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์ขาวอิตาลี ชื่อ Alessandro Volta ค้นพบเซลล์ไฟฟ้าแบบคัลวานิค เมื่อปี ค.ศ. 1792 และพัฒนามาเป็นแบตเตอรี่ตัวแรกของโลก ในปี ค.ศ. 1800 ยังคงมีการ พัฒนามาอย่าง ต่อเนื่องจนปัจจุบัน มีเซลล์ไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กลง และมีคุณสมบัติที่ดีขึ้น เซลล์ไฟฟ้าในยุคปัจจุบันเริ่มต้น พัฒนาจากเซลล์แห้งชนิดสังกะสี-คาร์บอน โดยใช้ปฏิกิริยา เคมีระหว่าง แมงกานีส ออกไซด์ (Manganese Oxide) และแท่งคาร์บอน (Carbon rod) โดยมี สังกะสี (Zinc) เป็นตัวหุ้ม ดังรูปที่ 3.1 เซลล์แบบสังกะสี- คาร์บอน จะให้แรงดันต่อ 1 เซลล์ เท่ากับ 1.04Vเซลล์แบบสังกะสี-คาร์บอนเป็นเซลล์แบบปฐมภูมิ รูปที่ 3.1 เซลล์แบบสังกะสี-คาร์บอน

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 3.1.2 เซลล์แบบอัลคาไลน์ เซลล์แบบอัลคาไลน์ คือ เซลล์ที่ท าปฏิกิริยาทางเคมีระหว่าง สังกะสี กับแมงกานีสไดออกไซด์ (Zinc - Manganese dioxide: Zn/Mno2) เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์แบสังกะสี- คาร์บอน เซลล์อัลคาไลน์ จะมีคุณภาพที่ดีกว่า ใช้ได้ผลนานกว่า นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายทั้ง แบบแบตเตอรี่ทั่วไป และแบบกระดุม (ที่ใช้ในเครื่องคิดเลข และรีโมทคอนโทรลขนาดเล็ก) โครงสร้างและลักษณะของเซลล์แบบอัลคาไลน์ แสดงดังรูป 3.2 แรงดันของเซลล์แบบ อัลคาไลน์จะมีค่าเท่ากับ 1.5 - 1.65 V เซลล์แบบอัลคาไลน์ นับเป็น เซลล์ชนิดปฐมภูมิ รูปที่ 3.2 โครงสร้างและลักษณะขอเซลล์แบบสัลคาไลน์ 3.1.3 เซลล์แบบนิเกิล-แคดเมียม เซลล์นิเกิล-แคดเมียม คือ เซลล์ที่ท าปฏิกิริยาเคมีระหว่างนิเกิล ออกไซด์ ไฮดรอกไซด์ (Nickel Oxide Hydroxide) และมีแคดเมียม(Cadmium) เป็นแกนกลาง ท าให้ผลิตไฟฟ้า กระแสตรงได้จึงเรียกย่อ ๆ ว่า เซลล์แบบนิแคด (Ni-Cd) หรือ NiCad ให้ความจุไฟฟ้าสูง เป็น เซลล์ไฟฟ้าชนิดทุติยภูมิ เมื่อจ่ายไฟฟ้า หมดแล้ว ยังสามารถประจุไฟฟ้าให้กลับมาใช้งานใหม่ ได้ มีการผลิตในรูปแบบ AA,AAA และแบบอื่นๆ ดังแสดงในรูปที่ 3.3 มีขนาดเล็กกว่าเซลล์ ชนิดอื่นจึงสามารถพัฒนาเป็นแบตเตอรี่ที่มีความจุมาก ๆ แต่มีขนาดเล็กได้ เช่น แบตเตอรี่ใน รถไฟฟ้า แบตเตอรี่ในยานอวกาศ เป็นต้น แรงดันไฟฟ้าของเซลล์นิเกิลแคดเมียม 1 เซลล์ เท่ากับ 1.20 V

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง รูปที่ 3.3 เซลล์แบบนิเกิล-แคดเมียม 3.2 การต่อเซลล์ไฟฟ้า รูปที่ 3.4 สัญลักษณ์ การต่อเซลล์ไฟฟ้า ต่อได้ทั้งอนุกรมและขนาน วัตถุประสงค์ของการต่อ เพื่อเพิ่มแรงดันเพิ่ม กระแสไฟฟ้า หรือ เพิ่มทั้งสองปริมาณของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อต่อเซลล์ไฟฟ้า รวมกันหลาย ๆ เซลล์ จะเรียกว่าแบตเตอรี่ (Battery) พารามิเตอร์ที่ส าคัญของเซลล์ และ แบตเตอรี่ คือ แรงเคลื่อน(แรงดัน) ไฟฟ้า (e.m.f.,electro motive force) และความจุ (Capacity) ความจุของแบตเตอรี่มีหน่วยเป็น Ah (แอมแปร์-ชั่วโมง) เป็นตัวบอกความสามารถของ แบตเตอรี่ว่าจ่ายกระแสไฟฟ้าได้เท่าไรและเป็นระยะเวลา ยาวนานเท่าไรอีกด้วย เช่น แบตเตอรี่ 12V lOOAh จะหมายความว่า แบตเตอรี่นี้มีแรงดันฟ้ากระแสตรง 12V จ่ายกระแสไฟฟ้าได้ จ านวน 100A ในเวลา 1ชั่วโมง (h) เป็นต้น แบตเตอรี่มีหลายชนิด เช่น แบบ AA , AAA , C และ D เป็นต้น ดังแสดงในรูปที่ 1-7 รูปที่ 3.5 แบตเตอรี่ขนาดต่างๆ

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 3.2.1 การต่อเซลล์ไฟฟ้าอนุกรม ถ้าน าเซลล์ไฟฟ้าขนาด 1.5V จ านวน 4เซลล์ มาต่ออนุกรมกัน จะได้ค่าแรงดันไฟฟ้ารวม เท่ากับ 6V (1 .5VX4 = 6V) การต่อเซลล์ไฟฟ้าอนุกรมนี้จะท าให้กระแสไหลออกจากเซลล์ทุกเซลล์ ในทิศทาง เดียวกัน กระแสไฟฟ้านี้จะมี จ านวนเท่า ๆ กัน เท่ากับที่เซลล์เดียวจ่าย แต่ แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น 4 เท่า ตามจ านวนที่น ามาต่ออนุกรม ความจุของมันจะเพิ่มขึ้น 4 เท่า เช่นเดียวกัน ถ้า 1 เซลล์มีความจุ 600 mAh 4 เซลล์ จะได้ความจุไฟฟ้าเพิ่มเป็น 2400 mAh รูปที่ 3.6 การต่อเซลล์ไฟฟ้าอนุกรม 3.2.2 การต่อเซลล์ไฟฟ้าขนาน การต่อเซลล์ขนาน เพื่อเพิ่มความสามารถในการ จ่ายกระแสไฟฟ้า ของแบตเตอรี่ แต่แรงดันของมัน จะ เท่ากับแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ไฟฟ้าเพียงเซลล์เดียว ถ้า น าเซลล์ 1.5V 600 mAh 4 เซลล์ มาต่อขนาน กัน จะได้ แรงดันไฟฟ้ารวม 1.5 V แต่ได้กระแสไฟฟ้า 4 เท่า คือ 2400 mA จ่ายได้ใน 1 ชั่วโมง ดังรูปที่ 3.7 รูปที่ 3.7 การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบขนาน “ข้อควรระจังของการต่อเซลล์แบบขนานและอนุกรม คือความจุของแต่ละเซลล์ที่น ามาต่อ ต้องเท่ากันด้วย”

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง ตัวอย่างที่ 3.1 ต้องการต่อเซลล์ไฟฟ้าขนาดเซลล์ละ 1.2V จ านวน 12 เซลล์ ให้จ่าย กระแสไฟฟ้าได้สูงที่สุด ควรต่อวงจรดังรูป A หรือ รูป B ตอบ ควรต่อวงจรรูป B เพราะว่าการ ต่อขนานกัน 12 เซลล์ จะท าให้ "° กระแสไฟฟ้ารวมสูงที่สุด ตัวอย่างที่ 3.2 การต่อเซลล์ไฟฟ้า ดังรูปนี้ จะให้ค่า e.m.f และค่า Ah เท่าไร ถ้าเซลล์แต่ละ เซลล์มีค่า แรงดัน 1.5V และ 500 mAh วิธีท า 1) ค่า e.m.f จ านวน 2 เซลล์อนุกรมกันเท่ากับ 2 X 1.5V = 3V 2) ความจุของ 2 เซลล์ขนานกันเท่ากับ 2 X 500 mAh = 1000 mAh 3) น าเซลล์ในข้อ! 3 ชุดมาขนานกันท่าให้ e.m.f รวมเท่ากับ 3V แต่ความจุรวม เพิ่มขึ้น 3 เท่า ความจุรวม 3 X 1000 mAh = 3000 mAh ตอบ 3V 3000 mAh

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 3.3 แบตเตอรี่ (Battery) แบตเตอรี่ คือ แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ที่ผลิตไฟฟ้าจากปฏิกิริยาทางเคมี โดยมีทั้งชนิดเซลล์ เปียก (Wet Cell) และเซลล์แห้ง (Dry Cell) แบตเตอรี่เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่ส าคัญ มาก เช่น ใช้ในการ สตาร์ทเครื่องยนต์ หรือใช้เป็นตัวเก็บส ารองไฟฟ้าไว้ใช้ในแหล่งจ่ายไฟฟ้า ส ารองเป็นต้น โครงสร้างของ แบตเตอรี่ แผนธาตุ บวก และลบ แช่อยู่ในสารละลาย ที่เรียกว่า กิเล็กโทรไลท์ (Electrolyte) แผ่นธาตุบวก ท าด้วยตะกั่วเปอร์ออกไซด์ (Lead Peroxide) และแผ่นธาตุลบท าด้วยตะกั่ว (Porous Lead) สาระลาย คือ กรดก ามะถัน (Salphuric Acid) ผสมกับน ้ากลั่น ดังแสดงในรูปที่ 3.8 รูปที่ 3.8 โครงสร้างเบี้องต้นของแบตเตอรี่ 3.3.1 แบตเตอรี่เซลล์ แผ่นธาตุบวก และลบ ในแบตเตอรี่จะมีหลายแผ่นวางสลับคันโดยมีแผ่นแยก (Separators) เป็น ฉนวน ไม่ให้แผ่นบวกและลบต่อถึงกัน แต่สารละลาย กิเล็กโทรไลท์สามารถไหลผ่านได้ โดยมีตัวต่อแผ่นธาตุ (Connector) เป็นตัวเชื่อมต่อกลุ่มของแผ่นธาตุลบ และกลุ่มของแผ่นธาตุบวก ดังรูปที่ 1-13 ซึ่งเรียกกันว่า แบตเตอรี่เซลล์ (Battery Cell) รูปที่ 3.9 โครงสร้างของแผ่นธาตุบวกและลบ

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง เซลล์ของแบตเตอรี่หนึ่งเซลล์ มีแรงดันไฟฟ้า 2V และเราต้องการแบตเตอรี่ ที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าได้ 12V ต้องน ามาต่ออนุกรมกัน 6 เซลล์ เป็นต้น ดังรูปที่ 3.10 โดยมีตัวยึดเซลล์ต่อขั้ว (-) และ(+) ของแต่ละ เซลล์เข้า ด้วยกัน ทั้ง 6 เซลล์ และ ต่อขั้ว (+) ของเซลล์แรก และขั้ว (-) ของเซลล์ที่ 6 เป็นขั้ว (+) และ (-) ของ แบตเตอรี่ รูปที่ 3.10 การต่อแบตเตอรี่เซลล์ 6 เซลล์ 3.3.2 การท างานของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ จะท างานได้ 2 สภาวะ คือ (1) จ่ายไฟฟ้า (Discharging) และ (2) ประจุไฟฟ้า (Charging) ซึ่งจะ เกิดปฏิกิริยาทางเคมีในแต่ละกระบวนการ ดังต่อไปนี้ 1.สภาวะจ่ายไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าจ่ายออกจากแบตเตอรี่ สู่โหลด คือไหลจากขั้ว (+) ไปยังขั้ว (-) ผลคือ ไฮโดรเจน ที่อยู่ใน สารละลาย จะท า ปฏิกิริยารวมตัวกับออกซิเจน (02) ที่แผ่นธาตุ บวก ท าให้กลายเป็นน้ า และกรดก ามะถัน (ร04) จะท าปฏิกิริยากับตะกั่ว (Pb) ที่แผ่นธาตุ บวกและลบ ดังรูปที่ 1-15 (ก) รูปที่ 3.11 จ่ายไฟฟ้า

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เวลา 4 ชั่วโมง 2. สภาวะประจุไฟฟ้า เมื่อท าการประจุไฟฟ้า ตอนที่แบตอ ตอรี่ไม่มีไฟ (แรงดัน ต ่ากว่า 12V) โดยการ ชาร์จไฟ จากแหล่งจ่ายภายนอก เช่น จาก ไดนาโม ในรถยนต์ เป็นต้น กระแสไฟฟ้า จากไดนาโมจะไหลมาที่ขั้ว (+) ท าให้ ร04 ที่ รวมตัวอยู่กับ Pb ที่แผ่น (+) และแผ่น (-) หลุด ออกมาอยู่ในสารละลายและออกซิเจนจะ กลับไป รวมตัวกับ Pb อีกครั้งหนึ่ง กระบวนการนี้ต้องท า อย่างต่อเนื่องจนกระทั่งแผ่นธาตุ (+) และ (-) กลับมาสู่สภาวะปกติ (ไฟเต็มนั่นเอง) 3.3.3 ลักษณะภายนอก แบตเตอรี่ทั่วไปจะมีตัวถัง (ภายนอก) ท าด้วยพลาสติกชนิดโพลีพรอโพ รลีน (Polypropylene) หรือยางผสมแบบแข็ง (สีด าหรือเทาเข้ม) ด้านบนของมันจะมีปลั๊กแบบสกรู หมุนได้เพื่อ เปิดช่องให้เติมน ้ากลั่นในแต่ละเซลล์ การบ ารุงรักษาแบตเตอรี่ ท าได้โดยสังเกต ระดับของน ้ากลั่น ในตัว แบตเตอรี่ หรือมองที่ช่องดูน ่ากลั่น หากพร่องลง ให้เติมน ้ากลั่นจนอยู่ ในระดับที่ก าหนด จะท าให้แบตเตอรี่ มีอายุใช้งานได้ยืนนาน ปกติแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้ งานในสภาวะปกติระหว่าง 2-2.5 ปี รูปที่ 3.12 แบตเตอรี่ ขั้วต่อ และปลัก เติมน้ ากลั่น ขั้วแบตเตอรี่ ขั้วแบตเตอรี่ ที่ติดอยู่กับตัวแบตเตอรี่ ท าด้วยตะกั่วมีขนาดใหญ่ต้องใช้หัวต่อขนาดใหญ่ เป็น แคลมป์ (Clamp) ขันให้แน่นด้วยน็อต โดยปกติขั้ว (+) ของแบตเตอรี่จะมีขนาดใหญ่กว่า ขั้ว (-) ของ แบตเตอรี่ สายไฟฟ้าส าหรับแบตเตอรี่ เป็นสายชนิดพิเศษ ใช้กับไฟฟ้ากระแสตรง จะ เป็นสายขนาดใหญ่ ทนกระแสไฟฟ้าได้สูงมาก ภายในประกอบไปด้วย สายเส้นเล็ก ๆ (ฝอย) หลายเส้นรวมกัน จึงมีความ ต้านทานต ่าเหมาะกับแบตเตอรี่ ดังรูปที่ 3.12

แบบทดสอบ หน่วยที่ 3 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 3 ชื่อหน่วย แหล่งก าเนิดไฟฟ้ากระแสตรง แบบทดสอบก่อนเรียน แบบทดสอบหลังเรียน

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 หน่วยที่ 5 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 5-7 ชื่อหน่วย วงจรอนุกรม ขนาน และผสม เวลา 12 ชั่วโมง 1. หัวข้อเรื่องและงานที่ปฏิบัติ 5.1 วงจรอนุกรม 5.2 วงจรขนาน 5.3 วงจรผสม 2. สาระส าคัญ วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม (Series Electrical Circuit) คือ วงจรที่มีการต่อภาระ หรือตัวต้านทาน หลายตัวมาต่อร่วมกันในแบบเรียงล าดับกันไป โดยน าขั้วใดขั้วหนึ่งของภาระตัวที่ 1 ต่อเข้ากับขั้วใดขั้ว หนึ่ง ของภาระตัวที่ 2 ขั้ว ที่เหลือของภาระตัวที่ 2 ต่อเข้ากับขั้วใดขั้วหนึ่งของภาระตัวที่ 3 ต่อในลักษณะนี้ไปจน ครบ ก่อนน าไปต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้า วงจรแบบอนุกรม 3.สมรรถนะย่อย แสดงความรู้เกี่ยวกับความรู้การค านวณวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ 4.จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ด้านความรู้ 1. บอกคุณสมบัติของวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ 2. อธิบายวิธีการหารค่าแรงดัน กระแสไฟฟ้า และความต้านทานได้ 3. อธิบายการต่อวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ 4. อธิบายวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ ด้านทักษะ 1. ค านวณวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ 2. วาดวงจรอนุกรม ขนาน และผสมได้ ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง แสดงออกด้านความสนใจใฝ่รู้ การตรงต่อเวลา ความซื่อสัตย์ สุจริต ความมีน้ าใจและแบ่งบัน ความร่วมมือ/ยอมรับความคิดเห็นส่วนใหญ่

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 หน่วยที่ 5 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 5-7 ชื่อหน่วย วงจรอนุกรม ขนาน ผสม เวลา 12 ชั่วโมง 5.1วงจรอนุกรม(Series Circuit) ตัวต้านทาน เมื่อต่ออนุกรมจะท าให้ กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียวกันและ ไหลผ่านความ ต้านทานแต่ละตัวด้วยค่าที่ เท่ากัน เท่ากับกระแสไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายไฟฟ้า จ่ายออกมา ค่าความต้านทานรวม ของวงจร อนุกรมนั้นเท่ากับผลรวมของความต้านทานทุกตัว(R,+R,=RT) ลักษณะดังรูปที่ 5.1 รูปที่ 5.1 วงจรอนุกรม วงจรอนุกรมตัวต้านทานแหล่งจ่ายไฟฟ้า V จะแบ่งออกไปที่ตัวต้านทานสองตัว คือ V1 และ V2 ดังนั้นสมการ คือ V = V1+V2 เมื่อใช้กฎของโอห์ม คือ IRT = IR1 + IR2 เมื่อ RT = ความต้านทานรวมในวงจรอนุกรม เมื่อ I ทุกตัวเท่ากัน ดังนั้น RT =R1 + R2 ตัวอย่างที่ 5.1 ค่าความต้านทานรวมของตัวต้านทาน 3 ตัว ค่าตัวละ 200Ω ต่ออนุกรมกัน มีค่าเท่าไร วิธีท า RT = R1+ R2 + R3 = 200Ω + 200Ω + 200Ω ตอบ RT = 600Ω

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 หน่วยที่ 5 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 20104-2002 สอนครั้งที่ 5-7 ชื่อหน่วย วงจรอนุกรม ขนาน ผสม เวลา 12 ชั่วโมง ตัวอย่างที่ 5.2 จากวงจรไฟฟ้าอนุกรมในรูปจงหาค่าของ ก. ความต้านทานรวมในวงจร ข. กระแสไฟฟ้าในวงจร ค. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความ ต้านทานแต่ละตัว ง. ก าลังไฟฟ้าที่ความต้านทาน จ. ก าลังไฟฟ้าทั้งหมดของวงจร