ระบบปรับอากาศอุตสาหกรรม

วิธีการออกแบบโปรแกรม

1. กําหนดอนิ พตุ /เอาท์พุต

ตําแหน่ง ความหมาย

I0.0 สวิทช์อนิ พุตเรม่ิ ตน้ การทํางาน (Start)
I0.1 สวทิ ชอ์ นิ พุตหยดุ การทาํ งาน (Stop)
I0.2 Sensor 1 ตรวจเชค็ ระดบั นาํ้ สงู

I0.3 Sensor 2 ตรวจเช็คระดบั นํ้าตํ่า

I0.4 Sensor 3 ตรวจเชค็ ระดบั นา้ํ ในทอ่ ออก

I0.5 สวทิ ช์ Clean Tank
Q0.0 วาล์วจา่ ยนาํ้ เข้า (SV1)
Q0.1 วาลว์ จา่ ยระบายน้ําออก (SV2)
Q0.2 มอเตอรก์ วนนํา้ (Motor 1)

2. เขยี น Ladder Diagram

3-59 | P a g e

3-60 | P a g e

3-61 | P a g e

ตัวอย่างท่ี 5.23 การออกแบบโปรแกรมควบคมุ จากการจาํ ลองการทาํ งาน
คําสงั่ จงออกแบบโปรแกรมจากการจาํ ลองการทํางานการควบคมุ ไฟจราจรสามแยก

ขนั้ ตอนการทาํ งาน
1. ให้นักศึกษาคิดขน้ั ตอนการทํางานเพือ่ ควบคุมระบบสญั ญาณไฟจราจรสามแยกเอง โดยให้ออกแบบ
โปรแกรม ตามรายละเอยี ดของการกําหนดตําแหน่ง
2. เมื่อ ON สวิทช์ Start จะสง่ั ใหเ้ รม่ิ ต้นการทาํ งาน
3. เมื่อ ON สวทิ ช์ Stop จะสั่งให้หยดุ การทาํ งานทงั้ หมด

3-62 | P a g e

วิธกี ารออกแบบโปรแกรม

1. กําหนดอินพตุ /เอาทพ์ ุต

ตาํ แหนง่ ความหมาย

I0.0 สวทิ ชอ์ นิ พตุ เริ่มต้นการทาํ งาน (Start)
I0.1 สวิทช์อนิ พตุ หยุดการทาํ งาน (Stop)
Q0.1 สัญญาณไฟสีเขยี ว G1

Q0.2 สัญญาณไฟสีเหลอื ง Y1

Q0.3 สัญญาณไฟสีแดง R1

Q0.4 สัญญาณไฟสเี ขียว G2
Q0.5 สัญญาณไฟสีเหลอื ง Y2
Q0.6 สญั ญาณไฟสีแดง R2
Q0.7 สญั ญาณไฟสีเขียว G3

Q1.0 สัญญาณไฟสเี หลอื ง Y3

Q1.1 สัญญาณไฟสแี ดง R3

2. เขยี น Ladder Diagram

3-63 | P a g e

3-64 | P a g e

3-65 | P a g e

3-66 | P a g e

ตวั อยา่ งที่ 5.24 การออกแบบโปรแกรมควบคุมจากการจาํ ลองการทํางาน
คําส่ัง จงออกแบบโปรแกรมจากการจําลองการทาํ งานการควบคมุ ประตหู อ้ งเกบ็ ของอตั โนมตั ิ

ขน้ั ตอนการทาํ งาน
1. เมื่อ ON สวิทช์ Start จะทําให้ Ultrasonic Switch ทําการตรวจสอบว่ามีรถบรรทุกอยู่หรือไม่
หาก Ultrasonic Switch แสดงว่ามีรถบรรทุกอยู่ก็จะส่ังให้ มอเตอร์ควบคุมการเปิดประตู เปิดประตู โดย
ประตูจะเปิดขึ้นจนถึงตําแหน่ง Upper Limit เมื่อถึงตําแหน่ง Upper Limit ก็จะสั่งให้เอาท์พุต มอเตอร์
ควบคุมการเปดิ ประตูหยุดการทาํ งาน
2. จากนั้นเป็นการทํางานของ Photoelectric Switch ตรวจจับว่ารถบรรทุกเคล่ือนท่ีผ่านเข้าไปหรือ
ยัง หากเคลื่อนที่ผ่านเขา้ ไปเรียบรอ้ ยแล้วจะส่ังให้มอเตอร์ควบคุมการปิดประตู ปิดประตู โดยประตูจะปิดลงถึง
ตาํ แหน่ง Lower Limit เมอ่ื ถงึ ตาํ แหน่ง Lower Limit ก็จะส่ังให้ มอเตอร์ควบคมุ การปิดประตหู ยดุ การทาํ งาน
3. เม่ือ ON สวิทช์ Stop จะสง่ั หยดุ การทาํ งานทงั้ หมด

3-67 | P a g e

วธิ กี ารออกแบบโปรแกรม

1. กําหนดอนิ พุต/เอาทพ์ ุต

ตําแหนง่ ความหมาย

I0.0 สวิทชอ์ ินพุตเร่มิ ต้นการทํางาน (Start)
I0.1 สวทิ ช์อินพุตหยุดการทาํ งาน (Stop)
I0.2 Ultrasonic Switch

I0.3 Photoelectric Switch

I0.4 Upper Limit

I0.5 Lower Limit
Q0.0 สญั ญาณไฟสีเหลือง Y3
Q0.1 สัญญาณไฟสแี ดง R3

2. เขียน Ladder Diagram

3-68 | P a g e

เฉลย
แบบประเมินผลการเรียน หนว่ ยที่ 5

การประยกุ ต์ใช้ PLC ร่วมกบั เซ็นเซอร์และอุปกรณ์ควบคุม

คาํ สั่ง จงทําเครือ่ งหมาย X ลงข้อที่ถูกตอ้ ง

1. ผงั แสดงการทาํ งานของสญั ญาณตา่ งๆ เทยี บกับคาบเวลาคอื

ก. Control Circuit ข. Timing Diagram
ค. Sequence Flow Chart ง. Mnemonic Code

จาก Timing Diagram แสดงตาํ แหน่งการทาํ งานของอนิ พุต (สวทิ ช)์ จงตอบคาํ ถามข้อ 2-5

2. จงบอกสภาวะการทํางานของตําแหนง่ ที่ 1 ข. กดสวทิ ช์
ก. ยังไม่มีการกดสวิทชใ์ ดๆ ง. การกลบั สู่สภาวะเดิม
ค. ปลอ่ ยสวิทช์
ข. กดสวิทช์
3. จงบอกสภาวะการทํางานของตาํ แหน่งที่ 2 ง. การกลับสู่สภาวะเดิม
ก. ยังไมม่ ีการกดสวทิ ช์ใดๆ
ค. ปลอ่ ยสวิทช์ ข. กดสวทิ ช์
ง. การกลับส่สู ภาวะเดิม
4. จงบอกสภาวะการทํางานของตําแหน่งที่ 3
ก. ยงั ไมม่ กี ารกดสวิทช์ใดๆ ข. กดสวทิ ช์
ค. ปลอ่ ยสวิทช์ ง. การกลับสสู่ ภาวะเดิม

5. จงบอกสภาวะการทํางานของตําแหน่งที่ 4
ก. ยงั ไมม่ กี ารกดสวิทชใ์ ดๆ
ค. ปลอ่ ยสวทิ ช์

3-69 | P a g e

จาก Ladder Diagram จงตอบคาํ ถามขอ้ 6-10

การกาํ หนดตาํ แหนง่ อินพตุ /เอาทพ์ ุต ความหมาย
ตําแหนง่
ฟวิ สค์ อนโทรล (F2)
I0.0 โอเวอร์โหลด (F3)
I0.1 สวทิ ช์อนิ พตุ หยุดการทาํ งาน (S1)
I0.2 สวิทชอ์ นิ พุตเร่ิมต้นการทํางาน (S2)
I0.3

จะได้ Ladder diagramทก่ี าํ หนดตาํ แหน่งอนิ พตุ /เอาทพ์ ุตใหม่ดังน้ี

6. จาก Ladder Diagram ท่กี าํ หนดคา่ ตําแหนง่ อินพุต/เอาทพ์ ตุ ใหม่ หมายเลข 1 แทนตําแหนง่ อะไร

ก. ฟวิ ส์คอนโทรล ข. สวทิ ชอ์ นิ พุตหยุดการทํางาน
ค. หลอดไฟแสดงสภาวะผดิ ปกติ ง. สวิทช์อินพตุ เรมิ่ ตน้ การทํางาน

7. จาก Ladder Diagram ทกี่ ําหนดค่าตําแหนง่ อนิ พตุ /เอาท์พตุ ใหม่ หมายเลข 2 แทนตําแหน่งอะไร

ก. ฟวิ ส์คอนโทรล ข. สวิทชอ์ ินพตุ หยุดการทาํ งาน
ค. โอเวอร์โหลด ง. สวิทชอ์ ินพตุ เรม่ิ ต้นการทํางาน

3-70 | P a g e

8. จาก Ladder Diagram ทีก่ ําหนดค่าตาํ แหนง่ อินพตุ /เอาทพ์ ตุ ใหม่ หมายเลข 3 แทนตําแหน่งอะไร

ก. ฟิวสค์ อนโทรล ข. สวทิ ชอ์ นิ พุตหยดุ การทาํ งาน
ค. หลอดไฟแสดงสภาวะผดิ ปกติ ง. โอเวอรโ์ หลด

9. จาก Ladder Diagram ท่ีกาํ หนดค่าตําแหน่งอินพตุ /เอาทพ์ ตุ ใหม่ หมายเลข 4 แทนตาํ แหน่งอะไร

ก. ฟวิ สค์ อนโทรล ข. สวิทช์อินพตุ หยดุ การทํางาน
ค. หลอดไฟแสดงสภาวะผิดปกติ ง. สวิทชอ์ ินพตุ เรม่ิ ต้นการทํางาน

10. จาก Ladder Diagram ที่กาํ หนดคา่ ตาํ แหน่งอินพุต/เอาทพ์ ุตใหม่ หมายเลข 8 แทนตาํ แหนง่ อะไร

ก. ฟิวสค์ อนโทรล ข. สวทิ ชอ์ นิ พตุ หยุดการทํางาน
ค. หลอดไฟแสดงสภาวะผิดปกติ ง. สวทิ ช์อนิ พตุ เริ่มตน้ การทํางาน

11. การใช้อปุ กรณ์ควบคุมมอเตอร์ตามภาระการใชง้ าน (Dynamic motor load control) ทาํ หน้าทอ่ี ยา่ งไร
ในการหยุดเดินมอเตอร์เม่อื ไม่มีภาระงาน

ก. เพ่ิมกระแสไฟฟ้าทใี่ ชใ้ นการสรา้ งสนามแมเ่ หล็ก
ข. ลดกระแสไฟฟา้ ท่ีใชใ้ นการสรา้ งสนามแม่เหลก็
ค. ลดั วงจรไฟฟ้า
ง. ถูกทกุ ข้อ

12. โดยปกติมอเตอร์ที่จะติดต้ังอุปกรณ์ควบคุมมอเตอร์ตามภาระการใช้งาน ควรมีช่วงเวลา Unload หรือ
เดินเครื่องตัวเปล่าไม่ต่ํากว่ากี่ % ของระยะการใช้งานทั้งหมด จึงจะทําให้ผลการประหยัดพลังงานเป็นท่ีน่า
พอใจ

ก. 60 % ข. 70 %
ค. 80 % ง. ไม่มขี อ้ ใดถกู ต้อง

13. ข้อใดสง่ ผลทาํ ใหก้ ารสูญเสยี ในมอเตอร์ลดลง

ก. การลดขนาดแรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ่ายใหก้ ับมอเตอร์
ข. การเพมิ่ ขนาดแรงดันไฟฟ้าทจี่ ่ายใหแ้ ก่มอเตอร์
ค. การเพิ่มกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการสรา้ งสนามแม่เหล็กในขณะทีม่ อเตอร์
ง. ขอ้ ข และ ค ถูก

14. การประเมินผลประหยดั ท่ีเกดิ ข้นึ ต้องประเมนิ จากจาํ นวนชัว่ โมงในการหยุดเดนิ และกําลงั ไฟฟ้าของ
อปุ กรณน์ น้ั ขอ้ สําคัญทีส่ ุดก่อนทาํ การหยดุ เดนิ มอเตอรน์ ้ันคืออะไร

ก. จาํ นวนชัว่ โมงหยุดเดนิ ข. กําลงั ไฟฟ้าของอปุ กรณ์
ค. ลักษณะการใช้งาน ง. ถกู ทกุ ข้อ

3-71 | P a g e

15. ขอ้ ใดคอื ระบบการทํางานของการควบคมุ มอเตอรเ์ รยี งตามลําดับ

ก. สามารถหยุดการทาํ งานของมอเตอรท์ งั้ สองตัวพร้อมกันได้
ข. หากเกดิ ทํางานเกนิ กาํ ลังมอเตอร์จะหยุดพรอ้ มกนั ทง้ั สองตวั
ค. มอเตอร์ตัวแรกทาํ งานกอ่ น และมอเตอร์ตัวที่สองถงึ จะทาํ งานตามได้
ง. ถกู ทกุ ข้อ

16. วงจรมอเตอร์ทํางานเรียงตามลําดับน้ีนยิ มใช้กบั งานระบบอะไร

ก. ระบบขบั เคล่อื น ข. ระบบตน้ กําลัง
ค. ระบบสายพานลําเลียง ง. ถกู ทกุ ขอ้

17. VSD ยอ่ มาจากอะไร ข. variable Speed Drive
ง. variable Supply Drive
ก. Volt Supply Drive
ค. Volt Speed Drive

18. เคร่ืองควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงอะไรของกระแสไฟฟ้า เพื่อควบคุมความเร็ว
รอบการทาํ งานของมอเตอร์

ก. ความถี่ ข. ความรอ้ น
ค. ความดัน ง. ไม่มขี อ้ ใดถูก

19. ติดต้ังเคร่ืองควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์เข้ากับเครื่องอัดอากาศ จะต้องปรับความเร็วรอบเท่าไหร่ ของ
ความเร็วรอบสงู สุด จงึ จะทําให้ระบบสามารถใช้พลังงานได้อย่างมีประสทิ ธภิ าพ

ก. 50 % ข. 60 %
ค. 70 % ง. ถกู ทกุ ขอ้

20. ติดต้ังเครื่องควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์สําหรับอุปกรณ์ใด จึงจะมีจุดทํางานที่เหมาะสมและให้
ประสทิ ธิภาพสูงสดุ ที่ความเรว็ รอบประมาณ 70 % ของความเร็วรอบสูงสุด

ก. เคร่อื งปัม้ นํา้ ข. พดั ลม
ค. ไม่มขี อ้ ใดถูก ง. ข้อ ก และ ข ถูก

3-72 | P a g e

โครงการพฒั นาหลกั สูตรการอนรุ กั ษ์พลงั งานและพลงั งานทดแทน
สําหรบั สํานกั งานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

รายวชิ าท่ี 4
เคร่ืองกลไฟฟ้ า 1
รหสั 3104-2003 หนว่ ยที่ 1 หม้อแปลงฟ้ า



4-ก

หลักสูตรประกาศนยี บัตรวชิ าชพี ชั้นสูง พทุ ธศกั ราช 2557
ประเภทวิชาอุตสาหกรรม
สาขาวิชาไฟฟ้า

……………………………………………………………………………………..

จุดประสงค์สาขาวชิ า

1. เพ่ือให้สามารถประยุกต์ใช้ความรู้และทักษะด้านการสื่อสาร ทักษะการคิดและการแก้ปัญหา และ
ทกั ษะทางสังคมและการดํารงชีวิตในการพฒั นาตนเองและวชิ าชีพ

2. เพื่อให้มีความเข้าใจหลักการบริหารและจัดการวิชาชีพ การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและหลักการ
ของงานอาชีพที่สัมพันธ์เก่ียวข้องกับการพัฒนาวิชาชีพไฟฟ้า ให้ทันต่อการเปลี่ยนแปลงและ
ความก้าวหน้าของเศรษฐกิจ สงั คมและเทคโนโลยี

3. เพื่อให้มีความเข้าใจในหลักการและกระบวนการทํางานในกลุ่มงานพื้นฐานประยุกต์ใช้ความรู้ทักษะ
ประสบการณ์และเทคโนโลยีพัฒนางานอาชีพ วิเคราะห์ค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์
ดว้ ยทฤษฎแี ละปฏบิ ัติ การออกแบบ เขียนแบบและประมาณราคา

4. เพื่อให้สามารถออกแบบ วิเคราะห์ แก้ปัญหาในงานติดต้ัง ควบคุมระบบไฟฟ้า เคร่ืองทําความเย็น
และปรับอากาศ

5. เพอ่ื ให้สามารถปฏิบัติงานตดิ ตงั้ ซ่อมบาํ รุง ทดสอบ ควบคุมระบบไฟฟา้ เคร่อื งทําความเย็นและปรับ
อากาศ

6. เพ่ือให้สามารถปฏิบัติงานด้านเทคนิคในสถานประกอบการและประกอบอาชีพอิสระ รวมท้ังการใช้
ความรู้และทักษะเปน็ พืน้ ฐานในการศกึ ษาตอ่ ในระดบั สูงขึน้ ได้

7. เพื่อให้มีเจตคติท่ีดีต่องานอาชีพ มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ ซื่อสัตย์สุจริต มีระเบียบวินัย เป็นผู้มี
ความรบั ผิดชอบตอ่ สงั คม สิ่งแวดล้อม ตอ่ ต้านความรนุ แรงและสารเสพตดิ

4-ข

แผนการจัดการเรยี นรู้

รหสั วิชา 3104-2003 ชื่อรายวิชา เคร่อื งกลไฟฟ้า 1 2-3-3

ระดับชน้ั ประกาศนยี บัตรวชิ าชีพชน้ั สูง สาขาวิชา ชา่ งไฟฟ้ากาํ ลัง

ทฤษฎีรวม 2 คาบ ปฏิบตั ิรวม 3 คาบ 3 หน่วยกติ

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

จุดประสงคร์ ายวชิ า
1. รู้และเขา้ ใจลกั ษณะสมบตั ขิ องเคร่อื งกําเนิดไฟฟา้ กระแสตรงมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง และ
หม้อแปลงไฟฟ้า
2. ทดสอบและควบคมุ เครอื่ งกาํ เนิดไฟฟา้ กระแสตรง มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง และหม้อแปลง
ไฟฟ้า
3. มกี ิจนิสัยในการทํางานร่วมกับผู้อนื่ ดว้ ยความประณตี รอบคอบ ปลอดภยั

สมรรถนะ
1. แสดงความร้เู ก่ยี วกับโครงสรา้ งและหลักการทาํ งานของเคร่อื งกลไฟฟ้ากระแสตรง
2. แสดงความรู้เก่ียวกบั โครงสรา้ งและหลักการทาํ งานของหม้อแปลง
3. ควบคุมมอเตอร์กระแสตรง
4. ตอ่ หมอ้ แปลงไฟฟา้ ทดสอบหาประสทิ ธิภาพหมอ้ แปลงไฟฟ้า

คําอธบิ ายรายวิชา
ศึกษาและปฏิบัติลักษณะสมบัติของเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรงแบบต่าง ๆ ในสภาวะไม่มีโหลด

และมีโหลดลักษณะสมบัติของมอเตอร์กระแสตรงแบบต่างๆ การเร่ิมหมุนและการควบคุมความเร็ว
หลักการทํางานของหม้อแปลงไฟฟ้า วงจรสมมูลและเฟสเซอร์ไดอะแกรม การทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้า
ประสิทธภิ าพของหมอ้ แปลง การตอ่ หม้อแปลงไฟฟา้ ใช้งาน 1 เฟสและ 3 เฟส

4-ค

หนว่ ยการสอน
รหสั 3104-2003 วชิ า เคร่ืองกลไฟฟา้ 1 จาํ นวน 5 ชวั่ โมง / สปั ดาห์

หนว่ ยที่ ชือ่ หนว่ ยการสอน จํานวนชว่ั โมง

- ปฐมนเิ ทศ 1
1 หม้อแปลงไฟฟ้า 29
2 เครอ่ื งกําเนดิ กระแสตรง 30
3 มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง 25
4 สอบปลายภาค 5
90
รวม

4-ง

วิชา เครอ่ื งกลไฟฟ้า 1 โครงการเรยี น/การสอน ชั่วโมง / สปั ดาห์
รหสั 3104-2003 จาํ นวน 5
แผนการ จํานวน
หัวข้อ นาที
สปั ดาห์ท่ี หน่วยที่ จดั การ
ปฐมนเิ ทศ 60
เรียนร้ทู ่ี

1- 1

11 1 1.1. แมเ่ หล็กสนามแมเ่ หล็กของแทง่ เหลก็ 240
1.2. แม่เหล็กไฟฟ้า

1.3. วงจรแมเ่ หล็ก
- สรปุ สาระการเรยี นรู้
- แบบทดสอบ 1

21 2 2.1. โครงสรา้ งและหลกั การทาํ งานของหมอ้ แปลงไฟฟา้ 300

2.2. หมอ้ แปลงไฟฟา้ ในอดุ มคติ

2.3. สมการแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยว นาํ ของหม้อแปลงไฟฟา้

2.4. หมอ้ แปลงไฟฟา้ ในขณะทีไ่ มม่ ีโหลดและมโี หลด
- สรปุ สาระการเรยี นรู้
- ใบงานที่ 1
- คําถามทา้ ยบท
- ใบประเมนิ ผลท่ี 1

31 3 3.1. ความตา้ นทานสมมลู ย์ 300

3.2. เสน้ แรงแมเ่ หลก็ รว่ั ไหล
3.3. รีเกจรีแอคแตนซ์สมมูลย์
3.4. วงจรสมมูลยใ์ นหม้อแปลงไฟฟา้

- สรุปสาระการเรยี นรู้
- แบบทดสอบ 3

.

4-จ

โครงการเรยี น/การสอน (ตอ่ )

วชิ า เครื่องกลไฟฟา้ 1 รหสั 3104-2003 จํานวน 5 ช่วั โมง / สัปดาห์

แผนการ หัวขอ้ จํานวน
สปั ดาห์ที่ หน่วยที่ จัดการ นาที

เรียนรู้ที่

4-5 1 4 4.1. โวลท์ เตจเรกกเู ลช่ันหมอ้ แปลงไฟฟ้า 300

4.2. การสญู เสียในหมอ้ แปลงไฟฟา้
4.3. การทดสอบหมอ้ แปลงไฟฟ้า

4.4. ประสิทธภิ าพของหมอ้ แปลงไฟฟ้า
- สรปุ สาระการเรยี นรู้
- ใบงานที่ 3, 4
- คาํ ถามทา้ ยบท
- ใบประเมินผลท่ี 3, 4

5-6 1 5 5.1. วิธีการกาํ หนดขวั้ ของหม้อแปลงไฟฟ้า 300

5.2. การขนานหมอ้ แปลงไฟฟา้

5.3. หม้อแปลงรว่ มขดลวด
- ใบงานท่ี 2, 5
- คาํ ถามทา้ ยบท
- ใบประเมินผลที่ 2, 5

6-7 1 5 6.1. การตอ่ หมอ้ แปลงไฟฟา้ 3 เฟส 300

 การตอ่ แบบเดลตา – เดลตา

 การต่อแบบวาย – วาย

 การตอ่ แบบเดลตา – วาย

 การต่อแบบวาย – เดลตา
- ใบงานท่ี 6
- คาํ ถามทา้ ยบท
- ใบประเมินผลท่ี 6

4-ฉ

โครงการเรยี น/การสอน (ต่อ)
วชิ า เครอื่ งกลไฟฟา้ 1 รหัส 3104-2003 จํานวน 5 ชว่ั โมง / สัปดาห์

แผนการ จาํ นวน
นาที
สัปดาหท์ ี่ หน่วยท่ี จัดการ หัวขอ้
7-9 2 เรยี นรู้ที่ 300

7 7.1. กฎของฟาราเดยก์ ารเกดิ แรงดนั เหน่ยี วนาํ

7.2. โครงสรา้ งของเครอื่ งกําเนิดกระแสตรง

7.3. การพันขดลวดอารเ์ มเจอร์

7.4. ชนดิ ของเครอื่ งกําเนดิ ไฟฟ้ากระแสตรง

7.5. สมการแรงเคลื่อนไฟฟา้

7.6. การสญู เสียในแกนเหลก็ ของอาร์เมเจอร์

7.7. การสูญเสียในเคร่อื งกําเนิดกระแสตรง

7.8. ประสิทธิภาพเครอ่ื งกาํ เนดิ กระแสตรง

- ใบงานท่ี 7, 8, 9

- ใบประเมินผลที่ 7, 8, 9

10-12 2 8 8.1. อาร์เมเจอร์รแี อคชั่น 300
8.2. การขนานเครอ่ื งกาํ เนดิ กระแสตรง
8.3. คุณลกั ษณะของเคร่อื งกําเนิดกระแสตรง

8.4. ความตา้ นทานวิกฤต
8.5. โวลท์เตจเรคกเู ลชนั่
8.6. การคํานวณหาจํานวนรอบของขดซรี สี ฟ์ ิลด์

- ใบงานท่ี 10, 11, 12
- ใบประเมนิ ผลท่ี 10, 11, 12

4-ช

โครงการเรยี น/การสอน (ต่อ)

วชิ า เครือ่ งกลไฟฟ้า 1 รหสั 3104-2003 จาํ นวน 5 ชัว่ โมง / สัปดาห์

แผนการ จาํ นวน
นาที
สปั ดาหท์ ่ี หน่วยท่ี จัดการ หวั ขอ้
300
เรียนรู้ท่ี

13 3 9 13.1. กฎของเลนซ์

13.2. หลกั การของมอเตอร์

- สรุปสาระการเรยี นรู้

- แบบทดสอบ 1

14 3 10 14.1. แรงดันไฟฟา้ ต้านกลับ 300
- สมการแรงดนั ไฟฟ้าตา้ นกลบั ในมอเตอร์

14.2. แรงบิดในมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
- ใบงานที่ 1
- ใบประเมินผลท่ี 1

15 3 11 15. คณุ ลกั ษณะของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง 300

- ชนั ต์มอเตอร์, ซีรสี ม์ อเตอร,์ คอมปาวดม์ อเตอร์

- ใบงานที่ 2, 3

- ใบประเมนิ ผลที่ 2, 3

16 3 12 16.1. การสูญเสียของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง 300

16.2. ประสทิ ธภิ าพของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง
- ใบงานที่ 4, 5
- ใบประเมนิ ผลที่ 4, 5

17 3 13 17.1. การควบคุมความเรว็ ของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง 300

17.2. การเร่ิมเดนิ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
- ใบงานที่ 6
- ใบประเมินผลท่ี 6

18 - - สอบปลายภาค 300

4-ซ

คุณลักษณะทตี่ ้องการบรู ณาการคณุ ธรรม จริยธรรม และคณุ ลักษณะอันพึงประสงค์

คณุ ธรรม/จรยิ ธรรม

ลําดบั ที่ และคณุ ลกั ษณะ พฤติกรรมบ่งชี้ คะแนน

อนั พึงประสงค์

1 ความรับผิดชอบ 1.1. ปฏิบัติงานตามข้ันตอนทวี่ างไว้

- ตั้งใจปฏิบัติงานตามขั้นตอนได้อย่างถูกต้อง 2
ปลอดภยั ตลอดเวลา

- ไมต่ ้งั ใจปฏิบัติงานตามขั้นตอนแต่เสร็จสมบูรณ์ 1

ด้วยความปลอดภยั เปน็ บางคร้ัง

- ไม่ปฏิบัติงาน,ปฏิบัติงานไม่สําเร็จสมบูรณ์ ไม่ 0

ปลอดภัย

2 ความมวี ินัย 2.1. ตรงต่อเวลาในการเข้าชัน้ เรียนและเข้าแถวหนา้ เสา

ธง 2
- เขา้ ชั้นเรยี นตรงตามเวลาท่คี รูเชค็ ชอื่ 1
- เขา้ เรยี นชา้ ไม่เกนิ 30 นาที 0
- เขา้ ช้นั เรียนเกิน 30 นาที
2
2.2. มวี นิ ยั ในการทาํ งานท่ไี ดร้ ับมอบหมาย 1
- ทาํ งานทีไ่ ด้รับมอบหมายสง่ ตรงเวลาท่ีกําหนด
- ทํางานทีไ่ ด้รับมอบหมายสง่ ไมต่ รงเวลาท่ี 0

กาํ หนด
- ไมท่ ํางานสง่ ตามทไ่ี ด้รับมอบหมาย

3 ความซ่อื สัตย์ 3.1. ซ่อื ตรงตอ่ เวลาสอบ
- ทาํ การสอบโดยสุจรติ
- ทําการสอบโดยพิสูจนไ์ ด้ว่ามีการทจุ ริตไม่วา่ จะ 1
0
เลก็ นอ้ ยหรือมาก
1
3.2. ซื่อสตั ย์ต่อผลงานไมเ่ อาผลงานของผอู้ ื่นมาแอบอ้าง 0
- ไมเ่ คยเอาผลงานของผอู้ ื่นมาแอบอ้าง
- เอาผลงานของผอู้ ืน่ มาแอบอ้างไมว่ า่ เล็กน้อย

หรือมาก

4-ฌ

ลําดบั ที่ คุณธรรม/จรยิ ธรรม พฤติกรรมบง่ ช้ี คะแนน
4 และคุณลกั ษณะ
อนั พึงประสงค์ 4.1. แสดงกริยาท่าทางพูดจาสุภาพตอ่ ผอู้ ่ืน 2
- แสดงกรยิ าทา่ ทางพดู จาสุภาพตอ่ ผอู้ นื่ 1
มมี นษุ ยส์ มั พนั ธ์ ตลอดเวลา 0
- แสดงกริยาทา่ ทางพดู จาไมส่ ุภาพต่อผู้อ่นื เป็น
บางครง้ั 2
- แสดงกริยาทา่ ทางพูดจาไมส่ ภุ าพตอ่ ผู้อื่นเป็น 1
ประจํา 0

4.2. ให้ความร่วมมอื และชว่ ยเหลอื ผอู้ ื่น 2
- ให้ความร่วมมอื และช่วยเหลือผู้อ่นื ในการ
ทาํ งานตลอดเวลา 1
- ไมใ่ หค้ วามรว่ มมือและไม่ชว่ ยเหลอื ผอู้ ื่นในการ 0
ทํางานเป็นบางครงั้
- ไม่ให้ความร่วมมอื และไมช่ ว่ ยเหลือผูอ้ นื่ ในการ
ทาํ งานเลย

4.3. รับฟังความคิดเห็นและชนื่ ชมยนิ ดใี นความสําเรจ็
ของผอู้ นื่
- รับฟงั ความคิดเหน็ และแสดงช่ืนชมยินดีใน
ความสาํ เร็จ ของผ้อู น่ื ดว้ ยความจริงใจ
ตลอดเวลา
- ไม่รบั ฟงั ความคดิ เห็นและแสดงชนื่ ชมยนิ ดีใน
ความสาํ เรจ็ ของผู้อื่นเปน็ บางครงั้
- ไมร่ ับฟังความคดิ เหน็ และแสดงชืน่ ชมยินดใี น
ความสาํ เรจ็ ของผู้อืน่ เลย

5 ความเช่อื มั่นในตนเอง 5.1. กล้าแสดงความคดิ เห็นอย่างมีเหตผุ ล 2
- กลา้ แสดงความคดิ เห็นในส่ิงท่ถี ูกตอ้ ง 1
- แสดงความคิดเหน็ เป็นบางครั้ง 0
- ไมแ่ สดงความคิดเหน็

4-ญ

คุณธรรม/จรยิ ธรรม

ลําดบั ท่ี และคุณลกั ษณะ พฤติกรรมบง่ ชี้ คะแนน

อันพึงประสงค์ 2
1
6 ความสนใจใฝร่ ู้ 6.1. กระตือรือรน้ คน้ หา แสวงหาความร้ใู หมๆ่ ด้วย 0

ตวั เอง 2
1
- ขยนั คน้ ควา้ หาความรู้ด้วยตนเองและเม่อื 0

ไดร้ บั มอบหมาย 2
1
- ไม่คน้ ควา้ หาความรูด้ ว้ ยตนเองบา้ งและเมอ่ื 0

ได้รบั มอบหมายบา้ งเปน็ บางครั้ง 1
0
- ไมค่ ้นคว้าหาความรแู้ ละเม่อื ได้รบั มอบหมาย

7 ความรักสามคั คี 7.1. รว่ มมือในการทํางาน
- ใหค้ วามรว่ มมอื กับเพอื่ นในการปฏิบัติงาน

ตลอดเวลา
- ไมใ่ ห้ความรว่ มมอื กับเพือ่ นในการปฏบิ ตั งิ าน

บางเวลา
- ไม่ร่วมมอื กบั เพือ่ นในการปฏบิ ตั งิ าน

8 ความกตญั ญกู ตเวที 8.1. อาสาชว่ ยเหลืองานครู-อาจารย์
- ช่วยเหลอื งานคร-ู อาจารยท์ ุกครง้ั ทีข่ อความ

รว่ มมอื และไมข่ อความร่วมมือ
- ไมช่ ่วยเหลืองานครู-อาจารยเ์ ปน็ บางคร้งั ทข่ี อ

ความร่วมมอื และไม่ขอความร่วมมอื
- ไมช่ ่วยเหลอื งานครู-อาจารยเ์ ลย

9 ความคิดริเร่มิ 9.1. มีความคิดหลากหลายในการแก้ปัญหา
สร้างสรรค์ - มีความคดิ รเิ ร่มิ สร้างสรรคใ์ นการปฏิบัติงาน

และแกไ้ ขปญั หา
- ไมม่ ีความคดิ รเิ รม่ิ สร้างสรรคใ์ นการปฏิบตั ิงาน

และแก้ไขปญั หา

4-ฎ

ลาํ ดบั ท่ี คุณธรรม/จรยิ ธรรม พฤติกรรมบ่งชี้ คะแนน
10 และคณุ ลกั ษณะ
อนั พงึ ประสงค์ 10.1. มสี ตแิ ละสามารถควบคุมอารมณไ์ ดด้ ี 1
- ในเวลาปฏบิ ตั ิงานสามารควบคุมอารมณ์ได้ 0
ความอดกลัน้ เมอ่ื มเี พือ่ นมาหยอกลอ้
- ในเวลาปฏบิ ตั ิงานไมส่ ามารควบคมุ อารมณ์ 2
ไดเ้ มอื่ มเี พื่อนมาหยอกลอ้ 1
0
11 มารยาทไทย 11.1. กิริยามารยาท
- มีสมั มาคารวะต่อครู-อาจารย์เป็นประจาํ
- ไมม่ ีสมั มาคารวะต่อครู-อาจารยเ์ ปน็ บางคร้ัง
- ไมม่ ีสมั มาคารวะต่อครู-อาจารยเ์ ลย

4-ฏ

เกณฑ์การประเมนิ ผล คะแนน

วิชา เครื่องกลไฟฟ้า 1 รหัส 3104-2003 20

รายการ 5
30
1. คุณลักษณะทตี่ อ้ งการบรู ณาการคุณธรรม จริยธรรมและคุณลักษณะอนั พงึ ประสงค์
2. ทดสอบ 5
30
2.1 แบบทดสอบหลังเรยี น 10
2.2 สอบปลายภาค
3. ภาระงาน 100
3.1 แบบฝกึ หดั
3.2 การปฏิบัตกิ ารทดลอง
3.3 รายงานผลการทดลอง

รวม

4-ฐ

ข้ันตอนกจิ กรรมการเรียนการสอน
วิชา เครอื่ งกลไฟฟ้า 1

รหัส 3104-2003

ขั้นตอนกิจกรรมการเรียนการสอนวิชาเครื่องกลไฟฟ้า 1 รหัส 3104-2003 ผู้จัดทําได้ดําเนิน การ
จดั การเรยี นการสอน โดยมขี ั้นตอนและรายละเอยี ดดงั น้ี

เวลาในการสอน 4 ช่วั โมงตอ่ สปั ดาห์ มขี ั้นตอนกจิ กรรมดังน้ี
1. ขัน้ เตรยี ม
2. ข้นั นาํ เข้าสู่บทเรยี น
3. ข้นั สอน
4. ขน้ั สรปุ
5. ข้ันประเมินผลหลงั เรยี น
รายละเอียดของกิจกรรมการเรียนการสอนของวิชาเครอ่ื งกลไฟฟ้า 1 รหัส 3104-2003 อธิบายได้
ดงั น้ี

1. ขั้นเตรียม เป็นข้ันเตรียมความพร้อมของนักเรียนก่อนเร่ิมเรียนประกอบด้วยกิจกรรมการเช็ค
ชอ่ื นกั เรยี น และการจดั เตรยี มอุปกรณ์ในการเรยี นการสอน

2. ข้ันนําเข้าสู่บทเรียน เป็นขั้นการสร้างความสนใจ โดยเร้าความสนใจให้ผู้เรียนอยากรู้ อยาก
เห็น อยากคิด อยากทํา โดยการเชื่อมโยงความรู้เดิมกับความรู้ใหม่เข้าด้วยกัน ซ่ึงในข้ันตอนน้ี
ครูจะใชค้ าํ ถามประกอบกับส่ือแผ่นใส และหรืออุปกรณ์ของจริงในการนําเข้าสู่บทเรียน พร้อม
ทัง้ บอกสมรรถนะในการเรยี นการสอนของแผนการเรียนนน้ั

3. ขน้ั สอน เป็นขนั้ ทจี่ ะช่วยใหผ้ ู้เรยี นเกิดประสบการณก์ ารเรยี นรู้ ซ่งึ ประกอบไปด้วยขัน้ ตอนดงั น้ี
3.1.สอนเนือ้ หา ในข้นั ตอนน้ีครูจะดําเนินการสอนเน้ือหาตามหัวข้อที่กําหนดไว้ โดยมีสื่อการ
สอนชนิดตา่ งๆ เพื่อใหน้ ักเรียนเกดิ ความรู้ ความเขา้ ใจในเนื้อหาอย่างถูกต้องและรวดเร็ว
3.2.ทําแบบฝึกหัด เป็นข้ันที่ให้นักเรียนได้ทําแบบฝึกหัดตามหัวข้อที่ระบุไว้ โดยแบ่งเป็น
กลุ่มๆ ละ 3 – 4 คน ท้ังนี้เพื่อให้นักเรียนช่วยเหลือซ่ึงกันและกัน อันจะทําให้เกิดความรู้
ความเข้าใจ ตามสมรรถนะท่ีพงึ ประสงค์
3.3.เฉลยแบบฝึกหัด เป็นข้ันที่ครูมอบหมายให้นักเรียน แต่ละกลุ่มเฉลยคําตอบ ในกรณีท่ี
เฉลยไม่ถกู ตอ้ ง ครูอธิบายเพ่ิมเติม
3.4.ปฏบิ ัตกิ ารทดลองตามใบงานทีก่ าํ หนด ในขนั้ ตอนนี้ครจู ะให้นักเรียนลงมือปฏิบัติตามใบ
งานที่กําหนดไว้ในแต่ละหน่วยการสอน จะเป็นผลให้นักเรียนมีความรู้และทักษะในการ
ปฏิบตั ิงานซง่ึ สอดคล้องกับสมรรถนะในแต่ละหนว่ ยการสอน

4-ฑ

3.5.ประเมินผลการปฏิบัติการทดลอง เป็นการวัดผลการปฏิบัติการทดลองตามเกณฑ์ท่ีได้
กําหนดไว้ โดยให้ครูเปน็ ผปู้ ระเมิน

4. ขั้นสรุป เป็นข้ันสุดท้ายของกิจกรรมการเรียนการสอน ข้ันนี้เป็นขั้นทบทวนเร่ืองท่ีเรียนตาม
เน้ือหาหรือทักษะปฏิบัติการทดลองท่ีกําหนด เป็นการยํ้าและสรุปแก่นความรู้หรือการนํา
ความรู้ไปใช้ การสรุปท่ีดีควรเป็นการสรุปโดยผู้เรียน ถ้าเป็นไปได้ควรให้ผู้เรียนทั้งกลุ่มร่วมกัน
สรปุ

5. ขน้ั ประเมินผลหลังเรียน
5.1.ทดสอบหลังเรียน เป็นข้ันทดสอบเพื่อวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนตามสมรรถนะท่ี
กําหนดไว้ รวมท้ังยังเป็นการตรวจปรับให้กับนักเรียน กรณีท่ีนักเรียนยังไม่เข้าใจใน
เนื้อหาบางเรื่อง นอกจากนย้ี งั ใชเ้ ปรยี บเทยี บผลสมั ฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนอีกดว้ ย
5.2.ประเมินตนเองและเพื่อนร่วมงาน เรื่องกิจนิสัยในการปฏิบัติงาน และคุณลักษณะท่ี
ต้องการบูรณาการคุณธรรม จริยธรรม เป็นการวัดผลเรื่องกิจนิสัยในการปฏิบัติงาน
และคณุ ลักษณะทต่ี อ้ งการบูรณาการคุณธรรม จริยธรรม เกณฑ์ท่ีต้องการไม่ควรตํ่ากว่า
70 %

การนําแผนการจดั การเรียนรู้ไปใช้

เพ่ือให้การนําแผนการจัดการเรียนรู้วิชาเคร่ืองกลไฟฟ้า 1 รหัส 3104-2003 ไปใช้ให้เกิด
ประสิทธิภาพสงู สุดนั้น ก่อนการนาํ แผนการจดั การเรียนรู้นีไ้ ปใช้ ครผู ู้สอนควรดําเนินการดงั ตอ่ ไปน้ี

1. ครูผูส้ อนควรศึกษาและทาํ ความเข้าใจเกี่ยวกบั แผนการจดั การเรยี นรใู้ หล้ ะเอียด
2. จัดเตรยี มสอ่ื วัสดุ อุปกรณ์ทจ่ี ะใชใ้ นการเรยี นการสอนให้ครบถว้ น
3. ดาํ เนนิ การสอนตามขนั้ ตอนกิจกรรมการเรียนการสอน

ใบสาระการเรียน หน่วยที่ 1

ชอ่ื วชิ า เครอ่ื งกลไฟฟ้า 1 เวลาเรยี น
ช่อื หน่วย หมอ้ แปลงไฟฟ้า 4 ช่ัวโมง
ช่ือเรอื่ งหรือชื่องาน แมเ่ หลก็ และการเหนย่ี วนาํ

สาระสาํ คัญ

วงจรแม่เหล็ก คือ เส้นทางหรือแนวท่ีเส้นแรงแม่เหล็กส่วนใหญ่ไหลวนผ่าน เมื่อให้กระแส ไฟฟ้าไหลผ่าน
ตัวนําท่ีเป็นเส้นตรงจะทําให้กําเนิดเส้นแรงแม่เหล็กล้อมรอบตัวนําในทิศทางต้ังฉากกับกระแสไฟฟ้าการ
เปลยี่ นแปลงของเสน้ แรงแม่เหลก็ จะทาํ ให้เกดิ แรงดันไฟฟ้าเหนยี่ วนําข้นึ ภายในแกนเหลก็

เร่อื งท่ีจะศึกษา
1. แมเ่ หลก็ และสนามแมเ่ หล็กของแทง่ เหล็ก

2. แมเ่ หลก็ ไฟฟา้

3. วงจรแม่เหลก็

จุดประสงคก์ ารเรียนรู้
1. อธบิ ายแมเ่ หล็กและสนามแม่เหล็กของแท่งเหลก็ ได้

2. อธิบายแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าได้

3. อธิบายวงจรแม่เหลก็ ได้

4. มพี ฒั นาการคณุ ธรรม จรยิ ธรรม คา่ นยิ ม และคณุ ลักษณะอนั พึงประสงค์ ที่ผู้เรียนสามารถสังเกตเห็นได้
ในด้านความมีมนุษย์สัมพันธ์ ความมีวินัย ความรับผิดชอบ ความเช่ือม่ันในตนเอง ความสนใจใฝ่รู้
ความรักสามัคคี ความกตัญญูกตเวที

กจิ กรรมการเรยี นการสอน

ข้นั ตอนการสอนหรอื กิจกรรมของครู ขน้ั ตอนการเรยี นหรอื กิจกรรมของนกั เรยี น

ขั้นเตรยี ม ขนั้ เตรยี ม
1. เชค็ ชอ่ื นกั เรียน 1. เรยี กชอื่ ตามเลขท่ี
2. เตรียมเคร่ืองโปรเจคเตอร์ 2. ช่วยครเู ตรยี มเครื่องฉาย Power Point

ข้นั ประเมนิ ผลกอ่ นเรียน ข้ันประเมินผลก่อนเรยี น

ถามพื้นความรู้เกี่ยวกับแม่เหล็กและ ตอบคําถามด้วยความตั้งใจและสุจริตใจ โดยใช้

สนามแมเ่ หล็กของแท่งเหล็ก ความรู้พ้นื ฐานทมี่ อี ยู่

ขั้นนาํ เขา้ สู่บทเรียน ข้นั นาํ เข้าส่บู ทเรยี น

1. ถามคําถามท่ีเกี่ยวข้องกับเนื้อหาเพ่ือสร้างความ 1. ฟงั ตอบคําถามและซักถามข้อสงสัย
สนใจ 2. จดบันทึก ตอบคําถาม ซักถามข้อสงสัยตรงตาม
2. บอกสมรรถนะท่ีพึงประสงค์ในเร่ืองแม่เหล็กและ เน้อื หาด้วยวาจาทส่ี ุภาพเรยี บรอ้ ย

สนามแม่เหลก็ ของแทง่ เหล็ก

ขน้ั สอน ขั้นสอน

1. สอนเน้ือหาตามหัวข้อของแผนการจัดการเรียนรู้ 1. จดบันทึก ตอบคําถาม ซักถามข้อสงสัยตรงตาม
โดยใช้วิธีถาม-ตอบกับนักเรียนโดยใช้ความรู้เดิม เนือ้ หาดว้ ยวาจาที่สุภาพเรียบร้อย
ของนักเรียนมาต่อยอดเป็นความรู้ใหม่พร้อมใช้ 2. ตัวแทนนักเรียนรับเอกสารประกอบการสอนเรื่อง
สอ่ื Power point ประกอบการสอน
ประวัติความเป็นมาของ PLC ไปศึกษาร่วมกันและ
2. มอบหมายใหท้ าํ แบบฝกึ หัด
นําเสนอผลงานจากการศึกษาโดยครูคอยสังเกตและ
3. เฉลยแบบฝกึ หัด เคร่อื งฉาย
ให้คําแนะนําเพ่ิมเติม และมอบหมายให้ทํา
4. ควบคุมและดูแลทําความสะอาดพ้ืนที่ปฏิบัติงาน แบบฝกึ หัด
ของนักเรียน
3. จดบันทึก ตอบคําถาม ซักถามข้อสงสัยด้วยวาจาที่

สุภาพเรียบร้อย ตรวจแบบฝึกหัดโดยสลับกันตรวจ

กบั เพื่อนด้วยความถกู ต้องและเปน็ ธรรม

ขน้ั สรุป ข้ันสรปุ

นําอภิปรายสรุปสาระสําคัญเร่ืองการกําเนิด อภปิ รายและรว่ มสรปุ เรอ่ื งท่ีเรยี นรว่ มกัน

ไฟฟา้ กระแสสลบั ขั้นประเมนิ ผลหลงั เรยี น
1. ทําทดสอบหลงั เรียน ดว้ ยความมนั่ ใจ และสุจรติ ใจ
ขน้ั ประเมินผลหลงั เรยี น 2. ตรวจสอบความถกู ต้อง ซักถามข้อสงสยั
1. มอบหมายให้ทําทดสอบหลังเรยี น

2. สรุปผลการประเมินผลรวมแม่เหล็กและการ

เหนี่ยวนํา เก่ียวกับ กิจนิสัยในการปฏิบัติงาน

และคุณลักษณะท่ีต้องการบูรณาการคุณธรรม

จริยธรรม ใบแบบฝึกหัด ใบทดสอบและใบ

ทดลอง

4-2 | P a g e

งานทม่ี อบหมายหรือกิจกรรม
ก่อนเรียน

1. เช็คชอ่ื นกั เรยี น
2. เตรียมเคร่อื งฉาย Power point
ขณะเรียน
1. ทําแบบฝึกหัด
2. เฉลยแบบฝกึ หดั
3. ปฏบิ ัตกิ ารทดลอง
4. ประเมินผลการปฏบิ ัติงาน
5. ครูและนักเรียนรว่ มกนั สรุปสาระสําคญั เรือ่ ง แม่เหล็กและการเหนี่ยวนาํ
หลงั เรยี น
1. ทาํ ทดสอบหลงั เรียน
2. ประเมนิ ผลการปฏบิ ตั งิ าน และคณุ ลักษณะทต่ี ้องการบูรณาการคณุ ธรรม จรยิ ธรรม
ส่อื การเรยี นการสอน
1. ส่อื การสอน E-leraning
สือ่ สง่ิ พมิ พ์
1. เอกสารประกอบการสอนเร่ืองแม่เหลก็ และการเหนี่ยวนาํ
สือ่ โสตทัศน์
1. Power point

4-3 | P a g e

การประเมนิ ผล
ขณะเรยี น

1. สงั เกตความสนใจ
2. ตรวจแบบฝึกหดั
3. สงั เกตการณ์ปฏิบตั กิ จิ กรรมในห้องเรียน
หลังเรยี น
1. ทําทดสอบหลงั เรียน
2. ประเมินตนเองและเพือ่ นร่วมงาน เร่ืองกิจนิสัยในการปฏิบตั ิงาน และคณุ ลักษณะท่ตี ้องการบูรณา

การคุณธรรม จรยิ ธรรม

4-4 | P a g e

บนั ทกึ หลงั การสอน
ผลการใชแ้ ผนการจัดการเรยี นรู้

ผลการใช้แผนการจดั การเรียนรทู้ ่ี 1 เรอ่ื งแม่เหล็กและการเหนี่ยวนํา ดงั นี้
1. เวลาท่ีใช้สอน………………………………………………………………………………………..………………………………….
2. เน้อื หา……………………………………………………………………………………………….…………………………………….
3. สอ่ื การสอน………………………………………………………………………………………….…………………………………..

ผลการเรยี นของนกั เรยี น
……………………………………………………………………………………………………………….…………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………….…………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………….……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………….…………………………………………….
ผลการสอนของครู
…………………………………………………………………………………………………….……………………………………………….
…………………………………………………………………………………………….……………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

ลงชือ่ ผู้บันทกึ ……………….……………
(…………………………..)

ความคดิ เห็น/ข้อเสนอแนะของหัวหน้าสถานศึกษาหรอื ผทู้ ไ่ี ดร้ ับมอบหมาย
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ลงชื่อ…………………….……………….
(…………….....………………)

ตําแหน่ง ……………….…………………

4-5 | P a g e

หน่วยท่ี 1
เครอ่ื งกลไฟฟ้ า 1

1. แมเ่ หล็กและการเหนยี่ วนํา

อํานาจแม่เหล็กไม่สามารถมองเห็นด้วยตาซ่ึงเปรียบเทียบได้กับกระแสถึงแม้ว่าจะมีอนภุ าคมากแต่ไม่
สามารถมองเห็นด้วยตาอํานาจแม่เหล็กก็เช่นเดียวกันเรามองไม่เห็นแต่สามารถรู้ได้ด้วยความรู้สึกอํานาจ
แมเ่ หล็กวิ่งออกจากข้วั หน่งึ ไปยังอกี ขว้ั หนง่ึ คุณสมบตั อิ ันหน่ึงของเส้นแรงแมเ่ หล็กคือเส้นแรงแม่เหล็กแต่ละเส้น
จะผลักกันจะมีเสน้ แรงตัดกนั หรือรวมกนั เป็นเส้นเดียวและไม่มีฉนวนใดในโลกที่ก้ันเส้นแรงแม่เหล็กได้ เส้นแรง
แม่เหลก็ จะวง่ิ ผ่านวัตถไุ ด้ทุกชนดิ ซง่ึ แตกต่างกนั ตรงท่ีวัตถุบางชนดิ เสน้ แรงแมเ่ หลก็ ผ่านไดย้ ากและบางชนิดเส้น
แรงแม่เหล็กผ่านได้ง่าย ซึ่งวัตถุท่ีเส้นแรงแม่เหล็กผ่านได้ยากแสดงว่าวัตถุนั้นเฉื่อยเส้นแรงแม่เหล็กจะเดิน
ในทางที่มีความต้านทานแม่เหล็กต่ําและเน่ืองจากอากาศมีความต้านทานแม่เหล็กสูงกว่าเหล็กดังนั้นเส้นแรง
แม่เหล็กจะเดินทางผ่านเหล็กได้ง่ายกว่าอากาศ ด้วยเหตุน้ี จึงทําให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กในเหล็กมี
มากกวา่ ในอากาศ

1.1 แมเ่ หล็ก (Magnet)

1.1.1 แมเ่ หลก็ คือ แทง่ เหล็กท่ีสามารถดูดเหลก็ ได้
1. เหล็ก เป็นสารแม่เหล็ก (magnetic substance)
2. สารแม่เหล็กทุกชนิด มีโมเลกุลทุกโมเลกุลเป็นแม่เหล็กในตัวเองอยู่แล้วด้วยกนั ทั้งน้นั ที่อยู่ในสภาพ
เป็นกลาง ไม่แสดงอํานาจแม่เหล็กออกมาให้เห็น ก็เน่ืองจากโมเลกุลเหล่าน้ีไม่ได้เรียงตัวกันอยู่อย่างเป็น
ระเบียบเรียบร้อย แต่จะจับคู่กันเป็นกลุ่มๆ เรียกวา่ “Closed magnetic chine” กลา่ วคือขั้วเหนือมิได้ชี้ท่ี
เหนอื และขั้วใต้มไิ ดช้ ้ีทใ่ี ต้

รปู ท่ี 1-1 โมเลกลุ ของสารแม่เหลก็ จบั คู่กันเปน็ กล่มุ ๆ
(ไมไ่ ด้เรยี งกนั อยู่อยา่ งเปน็ ระเบยี บเรยี บร้อย)

4-6 | P a g e

3. สารแม่เหล็กจะเป็นแม่เหล็กได้ก็ต่อเม่ือทําให้โมเลกุลเหล่านี้เกิดการเรียงตัวกันข้ึน ข้ัวเหนือชี้ขั้ว
เหนอื และข้ัวใตช้ ้ขี ั้วใต้

รปู ที่ 1-2 สารแม่เหลก็ จะเป็นแมเ่ หลก็ กต็ ่อเมือทาํ ใหโ้ มเลกุลเกิดการเรียงตัว
(ข้ัวเหนือชีเ้ หนอื และขว้ั ใต้ชใ้ี ต้)

4. การทําสารแม่เหล็กให้เป็นแม่เหล็กด้วยการให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดท่ีพันอยู่บนแกนเหล็ก
เรยี กแม่เหลก็ ลักษณะน้ีวา่ แม่เหล็กไฟฟา้ (electromagnet)

1.1.2 สนามแมเ่ หล็กของแท่งแม่เหลก็
สนามแม่เหล็ก (magnetic field ) คือ บริเวณรอบๆแท่งแม่เหล็กท่ีครอบคลุมไปด้วยเส้นแรงแม่เหล็ก
หรอื บริเวณทม่ี เี ส้นแรงแมเ่ หล็กไหลผ่านนน่ั เอง

รปู ที่ 1-3 สนามแมเ่ หลก็ ของแทง่ แมเ่ หลก็
1. แท่งแมเ่ หล็ก (bar magnet) ประกอบดว้ ยขว้ั แมเ่ หล็ก 2 ขวั้ (1คู่เสมอ) คือ ข้ัวเหนือ (N) และข้ัวใต้
(S)

รปู ที่ 1-4 แทง่ แมเ่ หลก็ ประกอบด้วยขว้ั แมเ่ หล็ก 2 ขัว้ (1คู่ขั้ว) เสมอ

4-7 | P a g e

2. เมื่อตัดแบ่งแท่งแม่เหล็กออกเป็นส่วนๆ แท่งแม่เหล็กจะเป็นแท่งแม่เหล็กเล็กๆ ประกอบด้วย
ข้ัวแม่เหล็ก 2 ขัว้ (1 คู่ขวั้ ) เสมอเชน่ เดยี วกบั ดังรูปท่ี 1-4

3. เส้นแรงแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็ก เป็นเส้นตรงพุ่งออกจากขั้วเหนือไปยังข้ัวใต้ และจากข้ัวใต้ พุ่ง
ย้อนกลับภายในแท่งมายงั ข้วั เหนอื ดังรูปท่ี 1-3 และ 1-5

รปู ที่ 1-5 สนามแมเ่ หล็กของแท่งแมเ่ หล็ก
4. แทง่ แมเ่ หลก็ ทีข่ ั้วเหมือนกนั จะผลักกนั และข้วั ตา่ งกนั จะดดู ดัน

รูปที่ 1-6 แทง่ แม่เหล็กท่ีขั้วเหมอื นกนั จะผลักกัน และขว้ั ตา่ งกนั จะดูดกัน
5. เส้นแรงแม่เหล็กมคี ุณสมบัติเป็นเส้นตรง ดังน้ัน การดูดและการผลักกันของแท่งแม่เหล็กก็คือการท่ี
เส้นแรงแม่เหล็กของแท่งแม่เหลก็ เป็นเสน้ ตรง (เส้นทีส่ น้ั ท่สี ุดน่นั เอง)

4-8 | P a g e

1.2 แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ (Electromagnet)

1.2.1 สนามแมเ่ หลก็ ของตวั นําเส้นตรง
เมื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนําที่เป็นเส้นตรงจะให้กําเนิดเส้นแรงแม่เหล็กล้อมรอบตัวนําทิศทางตั้ง
ฉากกับกระแสไฟฟ้านน้ั

II

รทู ่ี 1-7 สนามแมเ่ หล็กของตวั นําเสน้ ตรงท่ใี ห้กระแสไฟไหลผ่าน
1. กฎหัวแม่มือขวา ให้กําตัวนําท่มี ีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านด้วยมือขวา (รูปท่ี 1-8) น้ิวหัวแม่มือแทนทิศ
ทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในตวั นาํ น้วิ ทัง้ สที่ ่เี หลอื จะเป็นทศิ ทางของเสน้ แรงแมเ่ หล็กท่ลี ้อมรอบตัวนาํ นั้น

รปู ท่ี 1-8 สนามแมเ่ หล็กของตัวนาํ เส้นตรงท่ีใหก้ ระแสไฟฟา้ ไหลผ่านตามกฎหัวแมม่ ือขวา
2. กฎมือขวาของสกรู ให้เคลื่อนท่ีสกรูที่มีเกลียวไปทางขวาไปข้างหน้าตามทิศทางการไหลของ
กระแสไฟฟ้าในตัวนาํ ทศิ ทางการหมนุ ของเกลียวจะเปน็ ทิศทางของสนามแมเ่ หลก็ ท่ลี ้อมรอบตวั นาํ นน้ั

4-9 | P a g e

รูปที่ 1-9 สนามแมเ่ หลก็ ของตวั นําเส้นตรงที่ให้กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นตามกฎมอื ขวาของสกรู
1.2.2 สนามแม่เหลก็ ของตวั นําที่วางไวใ้ กลก้ ัน
1. ตัวนําสองเสน้ ท่ใี หก้ ระแสไฟฟ้าไหลทางเดียวกัน เส้นแรงแม่เหล็กท่ีล้อมรอบตัวนําท้ังสองจะทําให้มี
แรงดดู ตัวนําเขา้ หากัน ดงั รปู ท่ี 1-10

รปู ที่ 1-10 ตัวนาํ (เส้นตรง ) สองเส้นทีใ่ หก้ ระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เมื่อนาํ มาวางไวใ้ กล้กันจะใหแ้ รงดูดและ
แรงผลกั ตอ่ กนั

2.ตัวนําสองเส้นที่ให้กระแสไฟฟ้าไหลสวนทางกัน เส้นแรงแม่เหล็กท่ีล้อมรอบตัวนําทั้งสองจะทําให้มี
แรงผลักตัวนําออกจากกนั ดงั รูปที่ 1-10
ตัวนาํ 2 เส้น (ตัวนํา) ท่ีให้กระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน เมือ่ นาํ มาวางไว้ใกล้กนั จะใหแ้ รงดูดและแรงผลกั กันดงั น้ี

4-10 | P a g e

1.2.3 แรงดดู และแรงผลกั ต่อกันระหวา่ งตวั นาํ

แรงดูดและแรงผลักต้อกันระหว่างตัวนําท้ังสองท่ีให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน คํานวณได้จากสมการ
ต่อไปนี้

F =2 × 10 × I × I × …………………….. (1.1)

เม่อื F = แรงดูดและแรงผลักต่อกนั ต่อกนั ระหวา่ งตัวนํา ( N )

I1 และ I2 = กระแสไฟฟ้าผา่ นตัวนาํ ทัง้ สอง (A)
l = ความยาวตวั นํา (m)

a = ระยะหา่ งระหวา่ งตวั นาํ ทง้ั สอง (m)

ตัวอย่างท่ี 1-1 สายส่งไฟฟ้ากระแสตรง 2 สาย ยาว 500 เมตร ระยะห่างระหว่างสาย 2.5 เมตร ถ้า
จา่ ยสายโหลดดว้ ยกระแส 1,000 แอมแปร์ จะทาํ ใหแ้ รงดดู หรือแรงผลักตอ่ กันระหวา่ งสายเทา่ ใด

วธิ ีทาํ กําหนดให้ I1 = I2 = 1000(A)
l = 500 (m)
a = 2.5 (m)

สายส่งทงั้ สองจะใหแ้ รงผลักต่อกันตามสมการ (1.1)

F = 2 × 10 × I × I ×
= 2 × 10 × 1000 × 1000 × .

= 40 N

4-11 | P a g e

ตัวอย่างที่ 1-2 ถ้าต้องการให้มีแรงผลักต่อกันระหว่างสายไฟท้ังสองเส้นของระบบสายส่งตาม
ตัวอย่างท่ี 1-1 จาํ นวน 100 นิวตัน

(1) สามารถส่งกระแสไฟฟา้ ไปจ่ายโหลดไดก้ ี่แอมแปร์
(2) ความยาวของระบบสายสง่
(3) ระยะหา่ งของระบบสายสง่ ทงั้ สอง

วธิ ที าํ (1) กําหนดให้ = 100 (N)
= ____ (A)
F = 2.5 (m)
I₁ = I₂
l = 500 (m), a = 2 x 10 x I₁ x I₂ x

F

 I₁ = I₂ = .


= 1581 A

= 1.58 kA

ดังนั้น ระบบสายส่งไฟฟา้ กระแสตรง 2 สาย ยาว 500 เมตร ทีจ่ า่ ยโหลดด้วยกระแสจาํ นวน 1.58 (kA)
จะให้แรงผลักตอ่ ระหว่างสายจาํ นวน 100 นวิ ตนั เมือ่ วางสายหา่ งกัน 2.5 เมตร

(2) กาํ หนดให้

F = 100 (N), I₁ = I₂ = 1000 (A)

a = 2.5 (m), l = ? (m)

 F = 2 x 10 x I₁ x I₂ x (N)

4-12 | P a g e

 l =

I₁ x I₂

= .


= 1250 m

= 1.25 km

ดังน้ัน เมื่อต้องการส่งกระแสไฟฟ้า 1000 (A) ไปจา่ ยโหลดในระยะทาง 1250 เมตร ด้วยระบบไฟฟ้า
กระแสตรง 2 สาย ระยะห่างระหวา่ งสายส่ง 2.5 เมตร จะใหแ้ รงผลกั ต่อกนั ระหวา่ งสายจํานวน 100 นิวตนั

(3) กําหนดให้

F = 100 (N), I1 = I2 = 1000 (A)

a = ? (m), l = 500 (m)

F = 210 x I1 x I2 x (N)

a = 210 x I1 x I2 x

= 2 x 10 x 1000 x 1000 x

= 1.0 m.

ดังน้ัน เม่ือต้องการส่งกระแสไฟฟ้า 1000 (A) ไปจ่ายโหลดด้วยระบบไฟฟ้ากระแสตรง 2 สาย ยาว
500 เมตร ใหม้ ีแรงผลักตอ่ กันระหวา่ งค่สู าย 100 นวิ ตนั ต้องวางสายทงั้ สองให้หา่ งกนั 1.0 เมตร

4-13 | P a g e

ตัวอย่างท่ี 1-3 แท่งบัสบาร์ (bus bar) ท่ีใช้เปน็ ศูนย์รวมจ่ายพลังงานไฟฟ้าในตู้สวิตชบ์ อร์ดตู้หน่ึง
แต่ละแท่งยาว 10 เมตร วางห่างกัน 10 เซนติเมตร ถ้ากําหนดให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านแต่ละแท่ง 1000
แอมแปร์ ในสภาวะปกติ และ 100,000 แอมแปร์ ชวั่ ขณะท่ี ลดั วงจร จงคํานวณ:

(1) แรงกระทําตอ่ กันระหว่างแทง่ บสั บาร์ ขณะส่งจ่ายพลงั งานไฟฟ้าตามปกติ (สภาวะปกติ)
(2) แรงกระทาํ ตอ่ กนั ระหว่างแท่งบัสบาร์ ขณะลดั วงจร
วิธีทํา กระแสไฟฟ้าที่ไหลในแท่งบัสบาร์จะให้แรงดูด และแรงผลักต่อกันเช่นเดียวกับตัวนําเส้นตรง
ดงั น้ี

รูปที่ 1-11 เสน้ แรงแมเ่ หลก็ ท่ลี อ้ มรอบตัวนาํ เส้นตรงเมอ่ื ให้กระแสไหผ่าน
(1) กําหนดให้

l = 10 (m), a = 10 (cm) = 0.1 (m)
I₁ = I₂ = 1000 (A)
F = ______ (N)
แรงดูดและแรงผลกั ต่อกนั ระหว่างตัวนาํ ทใ่ี ห้กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น คาํ นวณได้ตามสมการ (1.1)
F = x x I₁ x I₂ = 2 x 10 x I₁ x I₂ x ...........(1.1)
F = 2 x 10 x 1000 x 1000 x (N) = 20 (N)

4-14 | P a g e

(2) ขณะลดั วงจร กระแสไฟฟา้ ชั่วขณะ I1 = I2 = 100000 (A)
F = 2 x 10 x I₁ x I₂ x
= 2 x 10 x 100000 x 100000 x .
= 2 x 10 N
= 20 kN

1.2.4 สนามแมเ่ หลก็ ของขดลวดโซลีนอยด์
เมื่อต่อปลายท้ังสองของขดลวดโซลีนอยด์ (Solenoid) : ตัวนําเส้นตรงที่นํามาพันรอบแท่งวัสดุกลม
หลายๆ รอบทําให้เป็นขด เรียกขดลวดโซลีนอยด์หรือขดลวด เข้ากับแหล่งต้นกําเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ขณะที่
ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด จะให้กําเนิดเส้นแรงแม่เหล็กล้อมรอบขดลวดในทิศทางท่ีเป็นไปตามกฎหัวแม่
มอื ขวา ดังรปู 1-12 ต่อไปน้ี

รูปที่ 1-12 สนามแมเ่ หลก็ ทล่ี อ้ มขดลวดโซรีนอยด์
การหาทิศทางของสนามแมเ่ หลก็ ที่ลอ้ มรอบขดลวด

ให้กํามือแทนแกนของขดลวดด้วยมือขวา กําหนดให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านในทิศทางของการพัด
ขดลวดด้วยนิ้วมือท้ังส่ี แล้วกางนิ้วหัวแม่มือตั้งฉากออก เพื่อแทนทิศทางของสนามแม่เหล็กหรือเส้นแรง
แม่เหลก็

- ขดลวดทางดา้ นท่เี ส้นแรงแม่เหล็กพงุ่ ออกเป็นขว้ั เหนอื : N
- ขดลวดทางดา้ นทเี่ สน้ แรงแมเ่ หล็กพงุ่ เขา้ เปน็ ขั้วใต้: S

4-15 | P a g e

1.3 วงจรแมเ่ หล็ก (Magnetic Circuits)

วงจรแม่เหล็ก (Magnetic Circuits)

R()

เม่อื ตอ่ ตัวตา้ นทานเข้ากบั แหลง่ ต้นกาํ เนิดพลังงานไฟฟา้ จะมีกระแสไหลในวงจรไฟฟา้ ได้ตามกฎของโอหม์

I = ............(1.2)

เมื่อ I = กระแสไฟฟ้าทีไ่ หลในวงจรไฟฟ้า (A)

E = แรงเคลื่อนท่ี (แรงดนั ) ไฟฟ้าของวงจร (V)

R = ความต้านทานของวงจรไฟฟ้า ()
………….(1.3)
E =IxR (V)

R= () ………….(1.4)

วงจรแมเ่ หล็ก เมอ่ื ตอ่ ขดลวดที่พนั อย่บู นแกนเหล็กเข้ากับแหล่งต้นกําเนิดพลังงานไฟฟ้า กระแสตรงท่ี
ไหลในขดลวดจะให้กําเนิดเส้นแรงแม่เหล็กไหลในแกนเหล็กตามทิศทางท่ีหาได้ตามกฎหัวแม่มือขวาและ
คํานวณได้ตามกฎของโอห์มเชน่ เดียวกบั วงจรไฟฟ้า

 = (Wb)

รปู ท่ี 1-13 วงจรแมเ่ หล็กทปี่ ระกอบด้วยขดลวดพันบนแกนเหล็กเมอ่ื ให้กระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน)

4-16 | P a g e

R = ความต้านทานของวงจรแม่เหล็ก (magnetic resistance : reluctance) หน่วย (Ampere

turns/Weber: At/Wb = A/Vs)

F = xR ............(1.6)

R= ............(1.7)



1.3.1 แรงเคล่ือนแมเ่ หล็ก
แรงเคล่ือนแม่เหล็กในวงจรแม่เหล็กเปรียบเหมือนแรงเคลื่อนไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าซึ่งทําหน้าท่ีสร้างเส้น

แรงแม่เหล็ก โดยมีคา่ คาํ นวณได้ตามสมการ (1.8) ต่อไปนี้

F = NxI ………..(1.8)

เม่ือ F = เป็นค่าแรงเคล่อื นแม่เหลก็ (At, แอมป์แปร-์ รอบ)
N = จํานวนรอบของขดลวดทพ่ี ันบนแกนเหลก็ หน่วย รอบ (turns)
I = กระแสไฟฟ้าทไ่ี หลในขดลวด หนว่ ย แอมป์ (Amprers : A)

ตัวอยา่ งท่ี 1.4 เมื่อใหก้ ระแสไฟฟา้ 2(5) A ไหลผ่านขดลวดสนามแม่เหล็กจาํ นวน 150 (500) รอบ ทพี่ ันอยู่บน

แกนเหล็ก จะให้กําเนิดแรงดันแม่เหล็กที่เป็นตัวผลักดันให้เสน้ แรงแม่เหล็กไหลผ่านแกนเหล็ก (วงจรแมเ่ หล็ก)

จํานวนเท่าใด

วธิ ีทาํ (1) กาํ หนดให้ N = 150 (t)

I =2 (A)

F=? (At)

ตามสมการ (1.8) F = N x I = 150 x 2 = 300 (At)

(2) กาํ หนดให้ N = 500 (รอบ)

I =5 (A)

F=? (At)

ตามสมการ (1.8) F = N x I = 500 x 5 = 2500 (At)

4-17 | P a g e

1.3.2 ความต้านทานของวงจรแมเ่ หลก็
ความต้านทานของวงจรแม่เหล็กต่อการไหลของเส้นแรงแม่เหลก็ ในวงจรแมเ่ หลก็ คาํ นวณไดต้ าม
สมการตอ่ ไปนี้

= ............ (1.9)

เม่ือ  = ความต้านทานของวงจรแมเ่ หลก็ (Reluctance) หนว่ ย (At/Wb)

l = ความยาวของวงจรแม่เหลก็ (แกนเหลก็ ) หนว่ ย เมตร (meters: m)

 = ความซาบซึมไดข้ องวงจรแม่เหลก็ (permeability) หน่วย (H/m)

A = พ้นื ทีห่ นา้ ตัดของแกนเหล็กหนว่ ยตารางเมตร (m²)

1.3.3 ความซาบซึมได้ (Permeability: μ)
ความซาบซึมได้ หมายถึง สมรรถนะของวัสดุแม่เหล็กใดๆ ในการเหน่ียวนําแม่เหล็กให้เส้นแรง
แม่เหล็กซึมแทรกผ่านวงจรแม่เหล็กน้ันๆ หรือความสามารถในการให้เส้นแรงแม่เหล็กไหลผ่านแกนวัสดุ
แม่เหล็กน้ันๆ ไดจ้ ํานวนเทา่ ใดนัน่ เอง หน่วย (Wb / Am ) คาํ นวณไดต้ ามสมการ (1.10) และ (1.12) ตอ่ ไปนี้

 = l ×A (Henry / meter ; H/m) ………………….(1.10)


ให้ μ0 (mu-nought) = permeability of free space : เปน็ ค่าความซาบซึมได้คงท่ขี องวัสดุที่
ไมใ่ ช่วสั ดุแม่เหลก็ (nonmagnetic materials) ไดแ้ ก่ อากาศ ไม้ กระดาษ ฯลฯ

 = 4×10-7 = 1.257×10-6 (H/m) …………………(1.11)
0

 = ความซาบซึมได้สัมพัทธ์ (relative permeability) ของวัสดุแม่เหลก็ ใดๆ หมายถึง สมรรถนะ
r

ของวัสดุแม่เหล็กนั้นๆ ในการน้าวนําแม่เหล็กให้เส้นแรงแม่เหล็กซึมแทรกผ่านวงจรแม่เหล็กได้เป็นก่ีเท่าของ
อากาศ หรือความสามารถของวัสดุแม่เหล็กใดๆ ที่ให้เส้นแรงแม่เหล็กไหลผ่านในวงจรแม่เหล็กนั้นๆ ได้เป็นก่ี
เท่าของอากาศ ตัวอย่างเช่น เหล็กบริสุทธ์ิดังตารางรูปท่ี 1.13 มีค่า μr = 25000 – 250000 แสดงว่าเหล็ก
บริสุทธิ์นี้สามารถใหเ้ สน้ แรงแม่เหล็กไหลผา่ นได้เปน็ 25000 – 250000 เทา่ ของอากาศนั่นเอง

ดงั น้นั คา่ ความซาบซมึ ได้ : μ จึงคาํ นวณได้ตามสมการไฟฟา้ ตอ่ ไปนี้

μ = μ ∙ μ = 4π × 10 × μ = 1.257 × 10 × μ (H/m) …….1.12

4-18 | P a g e

วสั ดทุ ไ่ี ม่ใช่วสั ดแุ ม่เหล็ก (non-magnetic materials) ได้แก่ ไม้ กระดาษ อากาศฯลฯ จะใหค้ า่  = 1
r

อากาศ และสญุ ญากาศ :  = 1
r

ส่วนวัสดุแม่เหล็ก (magnetic materials) จะให้ค่า  เร่ิมต้นต่ําสุดที่ 4 ถึงสูงสุดท่ี 300000
r

ตามตารางรปู ที่ 1-14 ตอ่ ไปนี้

วัสดุแม่เหล็ก  ค่าต่าํ สุด  ค่าสูงสุด
เหล็กคาร์บอนตํ่า r r
เหล็กบริสทุ ธิ์ 250 6000
เหล็กหลอ่ 25000 250000
แผน่ เหลก็ หม้อแปลง 70 600
ซปุ เปอร์มลั ลอย (Super Malloy : 79% Ni, Rest Mn) 500 7000
เหล็กกล้า (1% C) 100000 300000
อลั นิโค (Alnico : 12% Al, 20% Ni, 5% Co, 63% Fe) 40 7000
4 7300

รูปที่ 1-14 ตารางแสดงความค่าความซาบซึมไดส้ ัมพัทธ์ (μr) ของวัสดุแมเ่ หล็ก

1.3.4 สมการไฟฟ้าของความตา้ นทานวงจรแมเ่ หลก็
ความตา้ นทานวงจรแมเ่ หลก็ ตามสมการ (1.9) เขยี นใหมไ่ ดต้ ามสมการ (1.13) และ (1.14) ต่อไปนี้

 = × = × ×

= × × × ×

= . × × × = . × × (At/Wb)
×

 = . × × (At/Wb) …………………………………………….(1.13)
×

แกนอากาศ (air core μ =1) :  = . × × (At/Wb) ......................(1.14)
×

4-19 | P a g e

1.3.5 เสน้ แรงแมเ่ หลก็ ท่ใี หก้ าํ เนิดในวงจรแมเ่ หล็ก

คํานวณได้ตามสมการต่อไปนี้

ตามสมการ (1.5) = (Wb)
(Wb)
 (Wb)

×

= ×

= × × ×

= × × × × (Wb)

= × × × × × (Wb)

= . × × × × × (Wb)

= × × × × (Wb)……….….. (1.15)

= × × × × × (Wb)..……...... (1.16)

= . × × × × × (Wb)………..…. (1.17)

1.3.6 ความหนาแนน่ ของเสน้ แรงแมเ่ หลก็ (Flux Density)

ความหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็ก หมายถึง จํานวนเส้นแรงแม่เหล็กในวงจรแม่เหล็กใดๆ ต่อหนึ่ง
หน่วยพนื้ ทีห่ น้าตัด เขยี นแทนด้วยสญั ลกั ษณ์ B มีหน่วยเปน็ (Wb / m2 = Wbm-2 = Tesla = T)

รปู ท่ี 1-15 แสดงความหนาแน่นของเสน้ แรงแมเ่ หล็กตอ่ หน่งึ พนื ้ ท่ีหน้าตดั

1 (Wb/m²) = 1(T) = 10 (Wb/cm²)………….………….……. (1.18)
B= (Wb/m²) ……………………………..(1.19)

4-20 | P a g e