หนังสือ ชนิสร เลขที่ 6 (ม.301)

หนังสือเรียนรายวิชาพนื้ ฐาน

วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

เทคโนโลยี

(การออกแบบและเทคโนโลยี)

3ม.ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 3

ตามมาตรฐานการเรยี นรูแ้ ละตวั ชีว้ ดั กลมุ่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ฉบบั ปรบั ปรุง พ.ศ. 2560)
ตามหลกั สตู รแกนกลางการศกึ ษาขนั้ พนื้ ฐาน พทุ ธศกั ราช 2551

ผเู้ รียบเรยี ง 100.-
นายชนิสร หนรู อด

คานา

.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................

จัดทาโดย

นายชนิสร หนรู อด
ตาแหน่ง ครูโรงเรยี นเทศบาลเมอื งทา่ ขา้ ม ๑

สารบญั

เรื่อง หน้า

หน่วยการเรยี นรูท้ ี่ 1 เทคโนโลยกี บั วิทยาศาสตร์ 1

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี 2 วสั ดุ อปุ กรณ์ เครอ่ื งมอื กลไก ไฟฟา้ 2
และอเิ ลก็ ทรอนิกสท์ ่มี ีความจาเป็นตอ่ การพฒั นาเทคโนโลยี 3

หนว่ ยการเรยี นรูท้ ่ี 3 เทคโนโลยกี บั การออกแบบเชิง
วศิ วกรรม

บรรณานกุ รม

บทท่ี 1

ความสัมพนั ธ์เทคโนโลยีกับวทิ ยาศาสตร์

วทิ ยาศาสตร์ คือ วชิ าท่ศี กึ ษาถึงปรากฏการณธ์ รรมชาติ ทงั้ ในสภาพน่งิ หรอื สภาพท่ีมีการ
เปล่ยี นแปลง

เทคโนโลยี คือ กระบวนการหรอื วธิ ีการและเครอ่ื งมือท่เี กิดจากการประยกุ ต์ และผสมผสาน
ความรูท้ างวิทยาศาสตรแ์ ละศาสตรอ์ ่ืน ๆ เพ่อื ใหเ้ กิดประโยชนต์ อ่ มนษุ ยเ์ หมาะสมกบั เวลาและสถานท่ี

วทิ ยาศาสตรม์ ีจดุ มงุ่ หมายในการแสวงหาความรูอ้ ยา่ งเป็นระบบ โดยตงั้ ขอ้ สมมตฐิ าน พิสจู น์
สมมติฐานดว้ ยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ความรู้ หรอื ขอ้ เท็จจรงิ จากปรากฎการณน์ นั้ ๆ ถา้ มีการพิสจู น
อีกก็ยงั คงใชข้ อ้ เทจ็ จรงิ เหมือนเดมิ

เทคโนโลยเี ป็นวทิ ยาการท่เี กิดจากการใชค้ วามรูท้ างวิทยาศาสตรแ์ ละศาสตรอ์ ่ืนๆ ในการแกป้ ัญหา
โดยมงุ่ แสวงหากระบวนการหรอื วิธีการ (Know How) โดยอาศยั เครอ่ื งมือและความรูต้ า่ ง ๆ ผลของ
กระบวนการเทคโนโลยีมี 2 ลกั ษณะ คอื

1. เครอ่ื งมือ หรอื ฮารด์ แวร์ หมายถึง เทคโนโลยใี นรูปของอุปกรณ์ เครอ่ื งมือตา่ ง ๆ เชน่ เคร่อื ง
บาบดั นา้ เสยี เคร่อื งปรบั อากาศ เคร่อื งบนิ เป็นตน้

2.วธิ ีการหรอื เรยี นกวา่ ซอฟตแ์ วร์ หมายถงึ เทคโนโลยีในรูปของวิธีการ กระบวนการ ความรู้
ตา่ ง ๆ เชน่ วิธีจดั การระบบบรหิ ารองคก์ ร วิธีประเมินผลตา่ ง ๆ โปรแกรมคอมพวิ เตอร์ เป็นตน้

ผศู้ กึ ษาคน้ ควา้ หาความรูเ้ ก่ียวกบั ปรากฎการณธ์ รรมชาติ คอื นกั วิทยาศาสตร์ ความใฝ่ รู้ หรอื อยากรู้
อยากเหน็ ทาใหค้ นเป็นนกั วทิ ยาศาสตร์ ความใฝ่ประดิษฐ์ทาใหค้ นเป็นช่างฝีมือ คนท่เี รียนเทคโนโลยีจะตอ้ ง
มีจิตวิญญาณสองสว่ น คือ ใฝ่รู้ หรอื ใฝ่ศกึ ษาธรรมชาติ และใฝ่ทาหรอื ใฝ่ประดิษฐ์ บุคคลท่มี ีคณุ ลกั ษณะทงั้
2 ประการ ไดแ้ ก่ โธมสั อลั วา เอดิสนั เป็นนกั ประดษิ ฐ์ ท่รี วมความเป็นนกั วิทยาศาสตรแ์ ละช่างฝีมือในตวั เอง

เทคโนโลยสี มั พนั ธก์ บั ความรูพ้ นื้ ฐานทางวทิ ยาศาสตรใ์ นการออกแบบผลติ ภณั ฑต์ า่ ง ๆ เพ่อื แกป้ ัญหา
แตข่ ณะเดยี วกนั วิทยาศาสตรต์ อ้ งอาศยั ความรูท้ างเทคโนโลยแี สวงหาความรูห้ รอื ทฤษฎใี หม่ ๆ เทคโนโลยีจึง
ไม่ใช่วทิ ยาศาสตรป์ ระยกุ ต์ แตเ่ ป็นศาสตรอ์ ีกแขนงหนง่ึ อาจสรุปความสมั พนั ธข์ องศาสตรท์ ัง้ สอง ไดด้ งั นี้

1. เทคโนโลยเี กิดจากการใชค้ วามรูพ้ นื้ ฐานทางวทิ ยาศาสตรเ์ ป็นสว่ นใหญ่
2. การประยกุ ตค์ วามรูท้ างวิทยาศาสตรม์ าใชใ้ นเทคโนโลยีนนั้ มีจดุ ประสงคเ์ พ่อื แกป้ ัญหาทาง
เทคโนโลยี
วิชาวิทยาศาสตรเ์ ป็นวิชาท่เี ราใหค้ วามสาคญั ในการแกป้ ัญหาตา่ ง ๆ อยา่ งมาก และตอ้ งใชว้ ิชา
เทคโนโลยเี พ่อื เสรมิ การแกป้ ัญหาและความคดิ สรา้ งสรรค์ ทงั้ 2 วิชามีความสมั พนั ธก์ นั และเป็นการนา
ความรูว้ ิทยาศาสตรไ์ ปสกู่ ารปฏบิ ตั นิ ่นั เอง
วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยมี ีความสมั พนั ธก์ นั อยา่ งใกลช้ ิด จึงมกั ถกู เรยี กควบคกู่ ัน แตว่ ธิ ีการใชท้ งั้
สองวชิ าเพ่อื ใหไ้ ดค้ าตอบนนั้ ไมเ่ หมือนกนั ทเี ดียว และจุดประสงคห์ รอื เปา้ หมายตา่ งกนั

บทที่ 2

วัสดุ อุปกรณ์ และวิธีการทางานช่าง

วัสดุและอุปกรณง์ านไม้
วัสดุประเภทไม้ ไมท้ ่ีนิยมนามาใชจ้ าแนกตามลกั ษณะเนือ้ ไมแ้ ละคณุ สมบตั ิของไมไ้ ดเ้ ป็น 3 ประเภท
คือไมเ้ นือ้ แขง็ ไมเ้ นือ้ ปานกลาง ไมเ้ นือ้ ออ่ น
ปัจจบุ นั ไมแ้ ปรรูปที่นยิ มนามาใชท้ าเครอ่ื งเรือนกนั มาก คือ ไมอ้ ดั และแผน่ ไฟเบอร์
อุปกรณง์ านไม้

1. อุปกรณก์ ารวัด (Measuring Tools)
2. อปุ กรณท์ าเคร่ืองหมาย (Marking Layout Tools)
3. อุปกรณต์ ดั ไม้ (Cutting Tools)
4. เคร่ืองมอื ไสไม้ (Wood Planning Tools)

อุปกรณง์ านไฟฟ้า

คอ้ นเดนิ สายไฟฟา้ บกั เตา้ บดิ หลา่ มลั ติมิเตอร์ สวา่ นเจาะปนู

ความรู้ดา้ นอเิ ลก็ ทรอนิกสอ์ ุปกรณอ์ ิเล็กทรอนิกส์

1. ตวั ตา้ นทาน (Resistor) ทาหนา้ ท่ีควบคมุ การไหลของกระแสไฟฟ้า
2. ตวั เกบ็ ประจุ (Capacitor) ใชเ้ ป็นตวั เชื่อมตอ่ สญั ญาณไฟฟ้า
3. ตวั เหนี่ยวนา (Inductor) สามารถสรา้ งสนามแม่เหลก็ ไฟฟา้
4. ทรานซสิ เตอร์ (Transistor) เป็นอปุ กรณส์ ารก่ึงตวั นาชนิด 3 ตอนตอ่ ชนกนั โดยใชส้ ารกึง่ ตวั นา
ชนดิ P และชนดิ N ทรานซสิ เตอรต์ อ้ งสรา้ งใหต้ วั นาตอนกลางแคบที่สดุ มีขาตอ่ 3 ขา คือ ขาเบส
(Base : B) ขาคอลเลก็ เตอร์ (Collector : C) และอมิ ิตเตอร์ (Emitter : E)
5. สวติ ช์ (Switch) ทาหนา้ ท่ีตดั ต่อวงจรไฟฟา้ ซงึ่ เป็นสว่ นสาคญั ในการทางานของวงจร
6. ฟิวส์ (Fuse) ทาหนา้ ท่ีป้องกนั ไม่ใหร้ ะบบไฟฟ้าเสยี หาย
7. ปลก๊ั (Plug) เวลาใชง้ านตอ้ งนาไปเสียบเขา้ กบั แจ๊ก ทาใหเ้ กิดการต่อระบบเขา้ ดว้ ยกนั
8. แจ๊ก (Jack) มีลกั ษณะเป็นรูหรือช่องใชง้ าน การเลอื กใชง้ านตอ้ งเลือกใชใ้ หถ้ กู ตอ้ งกบั งานนนั้ ๆ

ระบบกลไกและการควบคุมระบบกลไก

หมายถงึ สง่ิ ท่ีทาใหร้ ะบบมีการขบั เคลือ่ น โดยมีการจดั สรรอย่างเป็นระบบ ประกอบดว้ ย 3 สว่ น
1. สว่ นป้อนขอ้ มลู (Input)
2. สว่ นประมวลผลขอ้ มลู (Process)
3. สว่ นแสดงผลขอ้ มูล (Output)
กลไก มีหนา้ ท่ีหลกั ในการเปลี่ยนแปลงการเคล่อื นไหว เพื่อใหส้ ามารถทางานได้

บทท่ี 3

กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม

ขั้นที่ 1 ระบปุ ัญหา (Problem Identification) เป็นขนั้ ตอนท่ีผแู้ กป้ ัญหาทาความเขา้ ใจ
ในสงิ่ ที่เป็นปัญหาในชีวติ

ข้ันท่ี 2 รวบรวมข้อมูลและแนวคดิ ทเี่ ก่ียวข้องกับปัญหา (Related Information
Search) ในขนั้ ตอนนีจ้ ะเป็นการรวบรวมขอ้ มลู ที่เก่ียวขอ้ งกบั ปัญหาหรือความตอ้ งการ และ
แนวทางการแกป้ ัญหาหรอื สนองความตอ้ งการตามท่ีกาหนดไวใ้ นขนั้ ท่ี 1 เพื่อหาวธิ ีการที่หลากหลาย
สาหรบั ใชใ้ นการแกป้ ัญหาหรือสนองความตอ้ งการ โดยการคน้ หาและรวบรวมขอ้ มลู จากแหล่งขอ้ มลู
ต่างๆ เช่น สอบถามจากผรู้ ู้ สบื คน้ หรือสารวจจากสอื่ และแหลง่ เรยี นรูต้ ่างๆ ซงึ่ การคน้ หาแนวคิดที่
เก่ียวขอ้ งกบั ปัญหานีจ้ ะเป็นการศกึ ษาองคร์ ูจ้ ากทงั้ วทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ รวมทงั้ ศาสตรอ์ ่ืนๆ ที่
เกี่ยวขอ้ ง จากนนั้ นาขอ้ มลู ที่รวบรวมไดม้ าวเิ คราะหแ์ ละสรุปเป็นสารสนเทศและวธิ ีการแกป้ ัญหาหรือ
สนองความตอ้ งการ

ขั้นท่ี 3 ออกแบบวิธกี ารแกป้ ัญหา (Solution Design) เป็นขนั้ ตอนของการออกแบบชนิ้ งาน
หรือวธิ ีการโดยการประยกุ ตใ์ ชข้ อ้ มลู ที่ไดจ้ ากการรวบรวมในขนั้ ท่ี 2 ซงึ่ ขนั้ ตอนนีจ้ ะช่วยสือ่ สารแนวคิด
ของการแกป้ ัญหาใหผ้ อู้ นื่ เขา้ ใจโดยผา่ นวธิ ีการต่างๆ เชน่ การรา่ งภาพ การอธิบาย เป็นตน้

ขั้นท่ี 4 วางแผนและดาเนินการแก้ปัญหา (Planning and
Development) เป็นขนั้ ตอนของการวางลาดบั ขนั้ ตอนของการสรา้ งชน้ งานหรือวธิ ีการ
จากนนั้ จึงลงมือสรา้ งหรือพฒั นาชนิ้ งานหรือวธิ ีการ เพื่อที่จะนาผลลพั ธท์ ่ีไดไ้ ปใชใ้ นการ
ขนั้ ตอนตอ่ ไป
ขั้นที่ 5 ทดสอบ ประเมนิ ผล และปรับปรุงแก้ไขวิธกี ารแก้ปัญหาหรือชนิ้ งาน (Testing,
Evaluation and Design Improvement) เป็นขนั้ ตอนของการตรวจสอบและ
ประเมนิ ชนิ้ งานวธิ ีการท่ีสรา้ งขนึ้ วา่ สามารถทางานหรอื ใชใ้ นการแกป้ ัญหาหรอื สนองความตอ้ งการ
ไดห้ รือไม่ มีขอ้ บกพรอ่ งอย่างไร และควรปรบั ปรุงแกไ้ ขชนิ้ งานหรอื แบบจาลองวธิ ีการใน สว่ นใด ควร
ปรบั ปรุงแกไ้ ขอยา่ งไร แลวจึงดาเนินการปรบั ปรุงแกไ้ ขในสว่ นนนั้

ขั้นที่ 6 นาเสนอวิธกี ารแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิน้ งาน
(Presentation) เป็นขนั้ ตอนของการคดิ วธิ ีการนาเสนอขอ้ มลู ที่เก่ียวขอ้ งกับชนิ้ งานหรอื
วธิ ีการท่ีสรา้ งขึน้ มาเพื่อแกป้ ัญหาหรอื สนองความตอ้ งการ