ประดิษฐ์ชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า220Vจากน้ำประปา

ประดษิ ฐ์ชุดสาธิตการผลติ ไฟฟ้า 220 V จากนา้ ประปา

นายศราวุฒิ ดอนโคกสูง
นายธวชั ชัย แอมประชา

โครงการวชิ าชีพนีเ้ ป็ นส่วนหนึ่งของวชิ าโครงการ รหัสวชิ า 3104-8501
ตามหลกั สูตรประกาศนียบตั รวชิ าชีพ ช้ันสูง (ปวส.)
สาขาวชิ าไฟฟ้า สาขางานไฟฟ้ากาลงั
มีนาคม 2563
ลขิ สิทธ์ิเป็ นของวทิ ยาลยั การอาชีพวเิ ชียรบุรี

ประดษิ ฐ์ชุดสาธิตการผลติ ไฟฟ้า 220 V จากนา้ ประปา

นายธวชั ชัย แอมประชา
นายศราวุฒิ ดอนโคกสูง

โครงการวชิ าชีพนเี้ ป็ นส่วนหนึ่งของวิชาโครงการ รหสั วิชา 3104-8501
ตามหลกั สูตรประกาศนยี บตั รวิชาชีพช้ันสูง (ปวส.)
สาขาวิชาไฟฟ้า สาขางานไฟฟ้ากาลงั
มีนาคม 2563
ลขิ สิทธ์ิเป็ นของวทิ ยาลยั การอาชีพวเิ ชียรบุรี





ก

ช่ือผลงาน ประดิษฐช์ ุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปา
ช่ือนกั ศึกษา 1. นายธวชั ชยั แอมประชา รหสั นกั ศึกษา 6131040035
2. นายศราวฒุ ิ ดอนโคกสูง รหสั นกั ศึกษา 6131040045
สาขาวชิ า ไฟฟ้า
ปี การศึกษา 2562
ระดับ ประกาศนียบตั รวิชาชีพช้นั สูง (ปวส.)
สถานศึกษา วทิ ยาลยั การอาชีพวเิ ชียรบุรี

บทคดั ย่อ

โครงการชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปามีวตั ถุประสงค์เพ่ือหาความรู้เกี่ยวกับการ
ประหยดั พลงั งานในชีวิตประจาวนั อีกท้งั ยงั สามารถนาไปประยุกต์ให้เกิดประโยชน์ไดอ้ ย่างมีคุณค่าและมี
ประสิทธิภาพสูงสุด โดยใชก้ ารประเมินสมรรถนะของชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปา โคยกลุ่ม
ตวั อยา่ งจากแผนกไฟฟ้ากาลงั จานวน 3 ทา่ น

ผลการศึกษา พบวา่ ชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปา และผลการศึกษาสมรรถนะ

การทางานของชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปา โดยรวมมีสมรรถนะเท่ากบั 85% ดา้ นการใชง้ าน

ของชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปามีสมรรถนะเท่ากบั 100 % ดา้ นการออกแบบชุดสาธิตการ

ผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปามีสมรรถนะเท่ากบั 89% ดา้ นราคาความคุม้ ค่าของชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า

220 V จากน้าประปามีสมรรถนะเทา่ กบั 66%

ข

กติ ตกิ รรมประกาศ

รายงานโครงการชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปาฉบบั น้ีสาเร็จสมบูรณ์ได้ด้วยความ
กรุณาและความช่วยเหลือเป็ นอย่างดียิ่งจาก ว่าท่ี ร้อยตรี ฐิติพงศ์ แสนอุบล ผูอ้ านวยการวิทยาลยั การอาชีพ
วเิ ชียรบุรี นาย ประเวส สีทามา รองผอู้ านวยการฝ่ายวชิ าการ และนาย ธีรยทุ ธ แกว้ อน้ ครูค.ศ 3 ที่ไดก้ รุณา
ใหโ้ อกาส ใหค้ าแนะนา และขอ้ เสนอแนะ คณะผูจ้ ดั ทาขอขอบพระคุณเป็นอยา่ งสูงไว้ ณ โอกาสน้ี

ขอขอบพระคุณ นายนรา เหนือคูเมือง ครูที่ปรึกษาโครงการ นายวรวุฒิ เขียวฉวี และนายณฐั พงษ์
จนั ทรีย์ ผทู้ รงคณุ วฒุ ิ ท่ีไดใ้ หค้ าปรึกษา ขอ้ เสนอแนะตรวจแกไ้ ขขอ้ บกพร่องดว้ ยความเอาใจใส่มาตลอด และ
ไดพ้ ิจารณาสร้างเครื่องมือตรวจสอบความถูกตอ้ ง ความเหมาะสมของเน้ือหาท่ีจดั ทาโครงการจนทาให้การ
จดั ทาโครงการคร้ังน้ีสมบรู ณ์และมีคณุ ค่า

คุณค่าและประโยชน์อนั พึงมีจากการศึกษาโครงการน้ี ผูจ้ ดั ทาโครงการขอน้อมบูชาพระคุณ บิดา
มารดา และบูรพาจารย์ ทุกท่าน ท่ีไดอ้ บรมสั่งสอนวิชาความรู้ และให้ความเมตตาแก่ผูจ้ ดั ทาโครงการ โดย
ตลอดมา เป็นกาลงั ใจสาคญั ที่ทาใหก้ ารศึกษาโครงการฉบบั นี่สาเร็จลลุ ว่ งไดด้ ว้ ยดี

ธวชั ชยั แอมประชา และคณะ

ค

สารบัญ

เร่ือง หน้า
บทคดั ย่อ ......................................................................................................................................... ก
กติ ติกรรมประกาศ .......................................................................................................................... ข
สารบญั ... ........ ................................................................................................................................ ค
สารบญั ตาราง.................................................................................................................................. ช
สารบัญภาพ..................................................................................................................................... ซ

บทที่ 1 บทนา 1
1.1 ความเป็นมาของโครงการ............................................................................................... 2
1.2 วตั ถุประสงคข์ องโครงการ ............................................................................................. 2
1.3 ประโยชน์ที่ไดร้ ับจาโครงการ......................................................................................... 2
1.4 ขอบเขตของโครงการ..................................................................................................... 2
1.4.1 ขอบเขตเน้ือหา....................................................................................................... 3
1.4.2 ดา้ นประชากร......................................................................................................... 3
1.4.3 ตวั แปรท่ีศึกษา........................................................................................................ 3
1.4.4 ขอบเขตของพ้นื ท่ีศึกษา.......................................................................................... 3
1.4.5 ระยะเวลาที่ศึกษา ................................................................................................... 3
1.5 กรอบแนวคดิ ในการทาโครงการ.................................................................................... 3
1.6 นิยามศพั ทเ์ ฉพาะ ............................................................................................................ 4
1.7 สมมติฐานของโครงการ .................................................................................................

บทท่ี 2 เอกสารและงานวิจัยท่ีเกยี่ วข้อง 5
2.1 ไมอ้ ดั .............................................................................................................................. 8
2.2 อลูมิเนียม........................................................................................................................ 12
2.3 แผน่ อคิลิคใส.................................................................................................................. 15
2.4 สกรูและนอ็ ต.................................................................................................................. 17
2.5 แบตเตอร่ี ........................................................................................................................ 20
2.6 อินเวอร์เตอร์................................................................................................................... 22
2.7 สายไฟ ............................................................................................................................ 31
2.8 หลอดไฟ.........................................................................................................................

ง

สารบัญ(ต่อ)

เรื่อง หน้า
2.9 เครื่องกาเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็ ........................................................................................... 36
2.10 โซลาร์ชาร์จเจอร์........................................................................................................... 41
2.11 โมดูล DC STEP UP ..................................................................................................... 45
2.12 งานวิจยั ท่ีเกี่ยวขอ้ ง ....................................................................................................... 46

บทที่ 3 วิธีดาเนินโครงการ 47
3.1 ข้นั วางแผน ..................................................................................................................... 47
3.2 ข้นั ดาเนินการ.................................................................................................................. 48
3.3 ข้นั ประเมินผล ................................................................................................................ 48

3.3.1 ผเู้ ชี่ยวชาญ............................................................................................................. 48
3.3.2 เคร่ืองมือที่ใชใ้ นการประเมินโครงการ ................................................................. 49
3.3.3 การเก็บรวบรวมขอ้ มลู ..........................................................................................
3.3.4 การวิเคราะห์ขอ้ มูล................................................................................................ 50
3.3.5 สถิติท่ีใชใ้ นการวเิ คราะหข์ อ้ มูล.............................................................................
50
3.4 ข้นั ปรับปรุงแกไ้ ข........................................................................................................... 50

บทที่ 4 ผลการดาเนินงาน 51
4.1 สัญลกั ษณ์ที่ใชใ้ นการวเิ คราะหข์ อ้ มูล ............................................................................. 51
4.2 การนาเสนอผลการวิเคราะหข์ อ้ มลู ................................................................................. 51
4.3 ผลการวิเคราะหข์ อ้ มูล ....................................................................................................

บทที่ 5 สรุปผลอภิปรายและข้อเสนอแนะ 55
5.1 สรุปผลการวจิ ยั ............................................................................................................... 56
5.2 อภิปรายผลการดาเนินงาน.............................................................................................. 57
5.3 ขอ้ เสนอแนะ...................................................................................................................
57
5.3.1 ขอ้ เสนอแนะในการนาผลโครงการไปใช้ .............................................................
5.3.2 ขอ้ เสนอแนะเพื่อทาโครงการคร้ังต่อไป................................................................ 57

บรรณานุกรม................................................................................................................................... 58

จ

สารบญั (ต่อ) หน้า

เรื่อง 60
64
ภาคผนวก 66
ภาคผนวก ก หลกั การและเหตุผล ......................................................................................... 76
ภาคผนวก ข รายนามผทู้ รงคุณวฒุ ิ........................................................................................ 86
ภาคผนวก ค แบบประเมินสมรรถนะ................................................................................... 89
ภาคผนวก ง บนั ทึกขอ้ ความขอความอนุเคราะหต์ รวจเครื่องมือ .......................................... 93
ภาคผนวก จ แบบสรุปการตรวจสอบความเช่ือมน่ั ความสอดคลอ้ ง IOC.............................. 95
ภาคผนวก ฉ ภาพประกอบโครงการ ....................................................................................
ภาคผนวก ช แบบโครงสร้าง ................................................................................................
ประวตั ิผจู้ ดั ทา.......................................................................................................................

ฉ

สารบญั ตาราง

ตารางท่ี หน้า
1. ตารางท่ี 1 ลกั ษณะของแบตเตอร่ี ................................................................................................. 19
2. ตารางท่ี 2 แสดงจานวนกลมุ่ ตวั อยา่ ง ครูวิทยาลยั การอาชีพวเิ ชียรบุรี .......................................... 49
3. ตารางที่ 3 แสดงปัญหาอุปสรรคและแนวทางการแกไ้ ข ............................................................. 51
4. ตารางท่ี 4 แสดงสมรรถนะโดยรวมของเครื่องพนั ขดลวดมอเตอร์แบบดิจิตอล .......................... 53

5. ตารางที่ 5 แสดงสมรรถนะดา้ นการออกแบบของเครื่องพนั ขดลวดมอเตอร์แบบดิจิตอล........... 53
54
6. ตารางที่ 6 แสดงสมรรถนะดา้ นการใชง้ านเครื่องพนั ขดลวดมอเตอร์แบบดิจิตอล...................... 55
7. ตารางท่ี 7 แสดงสมรรถนะดา้ นความคุม้ ค่าของเครื่องพนั ขดลวดมอเตอร์แบบดิจิตอล..............

ช

สารบัญภาพ

ภาพที่ หน้า
6
1. ภาพที่ 1 ไมป้ าติเกิล (Particle Board)..........................................................................................
2. ภาพท่ี 2 ไมเ้ อม็ ดีเอฟ (MDF: Medium-Density Fiberboard) ...................................................... 7
3. ภาพที่ 3 ไมอ้ ดั (Plywood)........................................................................................................... 8
4. ภาพที่ 4 อลมู ิเนียมแบบราง.........................................................................................................
5. ภาพที่ 5 อลมู ิเนียมแบบฉาก........................................................................................................ 9
6. ภาพท่ี 6 อะคริลิคใสแบบประกอบ .............................................................................................
7. ภาพท่ี 7 อะคลิลิคแบบสีอะคลิลิคแบบสี..................................................................................... 11
8. ภาพท่ี 8 สกรูนอ็ ตแบบต่างๆ....................................................................................................... 12
9. ภาพที่ 9 สกรูนอ็ ตแบบต่างๆ.......................................................................................................
10. ภาพท่ี 10 แบตเตอรี่หลายชนิด.................................................................................................. 15
11. ภาพที่ 11 อินเวอร์เตอร์ขนาด 300 W........................................................................................
12. ภาพที่ 12 แผนผงั สายไฟฟ้า ...................................................................................................... 16
13. ภาพท่ี 13 สายไฟฟ้าแรงดนั สูง.................................................................................................. 16
14. ภาพที่ 14 สายไฟฟ้าอลูมเิ นียมตีเกลียวเปลือย...........................................................................
15. ภาพท่ี 15 สายไฟฟ้าอลูมิเนียมแกนเหลก็ .................................................................................. 18
16. ภาพที่ 16 สายไฟฟ้าแรงดนั ต่า .................................................................................................. 20

17. ภาพท่ี 17 ส่วนประกอบของสายทนไฟ (FRC).......................................................................... 23
18. ภาพที่ 18 สีฉนวนสายไฟฟ้า......................................................................................................
19. ภาพท่ี 19 การกาหยดรหสั สายไฟฟ้า ......................................................................................... 26
20. ภาพที่ 20 สาย 60227 IEC 10..................................................................................................... 26
21. ภาพท่ี 21 สาย VAF...................................................................................................................
27
22. ภาพที่ 22 สาย VAF-G ..............................................................................................................
27
23. ภาพท่ี 23 หลอดตะเกียบ............................................................................................................ 29
24. ภาพที่ 24หลอดฟลอู เรสเซนต์ หรือ หลอดนีออน...................................................................... 30
25. ภาพท่ี 25 หลอดคอมแพคฟลอู อเรสเซนต์................................................................................. 31
26. ภาพท่ี 26 หลอด LED................................................................................................................ 31
27. ภาพท่ี 27 หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ 4 แท่ง ข้วั เสียบ........................................................ 32
32
33
34
35
35
36

ซ

สารบัญภาพ(ต่อ)

ภาพท่ี หน้า
28. ภาพท่ี 28 เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าของ Ganz รุ่นแรกๆ...................................................................... 37
29. ภาพที่ 29 จานฟาราเดย์ เครื่องกาเนิดไฟฟ้าเครื่องแรก แม่เหลก็ รูปเกือกมา้ ............................... 39
30. ภาพที่ 30 เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าไดนาโม ....................................................................................... 40
31. ภาพที่ 31 เครื่องกาเนิดไฟฟ้า แวนเดอ Graaff ........................................................................... 41
32. ภาพที่ 32 PWM Solar Charge Controller.................................................................................. 44
33. ภาพท่ี 33 MPPT Solar Charge Controller................................................................................. 45
34. ภาพท่ี 34 โมดูล DC STEP UP .................................................................................................. 46
35. ภาพท่ี 35 ตดั แผ่นไมอ้ ดั ใหไ้ ดข้ นาด .......................................................................................... 90
36. ภาพท่ี 36 เจาะเพื่อยดึ ตวั อุปกรณ์ ............................................................................................... 90
37. ภาพที่ 37 ติดต้งั กงั หันน้าและท่อ............................................................................................... 91
38. ภาพที่ 38 ติดต้งั แบตเตอรี่และอปุ กรณ์อ่ืนๆ............................................................................... 91
39. ภาพที่ 39 บดั กรีสายไฟต่อกบั สวิตช์.......................................................................................... 92
40. ภาพที่ 40 ประกอบตยู้ ดึ ดว้ ยนอ็ ต............................................................................................... 92

บทท่ี 1

บทนำ

ควำมเป็ นมำของโครงกำร
ในปัจจุบันไฟฟ้ามีอิทธิพลต่อการในการดารงชีวิตของมนุษยอ์ ย่างมาก ไม่ว่าจะเป็ นด้าน

อตุ สาหกรรม ครัวเรือน การคา้ ขาย และคมนาคม ซ่ึงจาเป็นตอ้ งใชไ้ ฟฟ้าท้งั สิ้นซ่ึงการผลิตไฟฟ้าตอ้ งใชค้ ่า
ตน้ ทุนผลิตสูง ประเทศไทยตอ้ งซ้ือไฟฟ้าจากประเทศเพื่อนบา้ นมาเพ่ิม เพราะประเทศไทยมีการใชไ้ ฟฟ้า
เป็นจานวนมาก ไฟฟ้าเป็นพลงั งานรูปหน่ึงที่มนุษยน์ ามาใชเ้ ป็นพลงั งานสาหรับเคร่ืองมือเคร่ืองใชต้ ่างๆ
ใหส้ ามารถทางานไดพ้ ลงั งานไฟฟ้าเป็นพลงั งานที่มีความสาคญั เพราะเคร่ืองมือเคร่ืองใชต้ ่างๆในปัจจุบนั
ลว้ นตอ้ งอาศยั พลงั งานไฟฟ้าในการทางาน ไฟฟ้าแบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คือ ไฟฟ้าสถิตและไฟฟ้ากระแส
โดยไฟฟ้ากระแสเกิดจากการเคล่ือนที่ของประจุไฟฟ้าไปตามลวดตวั นา ซ่ึงมีแหล่งกาเนิดจากพลงั งานน้า
ลม แสงอาทิตย์ ก๊าซ ถ่านหินและปฏิกิริยาเคมี ส่วนวงจรไฟฟ้าประกอบดว้ ยแหล่งกาเนิด ลวดตวั นาและ
เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้า

การใชน้ ้าเพ่ือผลิตพลงั งานในประเทศไทยไดด้ าเนินการมาอยา่ งชา้ โดยเฉพาะอยา่ งยงิ่ ไฟฟ้าพลงั
น้าขนาดใหญ่ เช่น เขื่อนภูมิพลเข่ือนอุบลรัตน์ เขื่อนสิริกิตต์ เป็นตน้ แมว้ า่ ในปัจจุบนั โครงการไฟฟ้าพลงั
น้าขนาดใหญ่ในประเทศไทยจะไม่สามารถเกิดข้ึนมาใหม่ เน่ืองจากสภาพภูมิประเทศ และบริเวณที่มี
ศกั ยภาพไม่เหมาะสมต่อการพฒั นา แต่ก็ยงั มีพ้ืนท่ีซ่ึงมีศกั ยภาพและเหมาะสมต่อการพฒั นาไฟฟ้าพลงั น้า
อีก อาทิ ไฟฟ้าพลงั น้าระดบั หมู่บา้ นหรือชุมชน อ่างเก็บน้าเพื่อชลประทานของกรมชลประทานหรือของ
องคก์ ารบริหารส่วนทอ้ งถิ่นท่ีมีอยู่ในพ้ืนที่ต่าง ๆ ทวั่ ประเทศ ก็ยงั สามารถนามาใช้ประโยชน์ผลิตไฟฟ้า
ไดน้ อกเหนือจากการใช้ประโยชน์ดา้ นชลประทาน การประมงหรือการเกษตร ซ่ึงจากการศึกษาขอ้ มูล
พ้นื ท่ีที่มีศกั ยภาพของไฟฟ้าพลงั น้าขนาดเล็กทวั่ ประเทศพบวา่ มีพ้ืนที่ท่ีมีศกั ยภาพซ่ึงสามารถนามาพฒั นา
เป็ นโครงการไฟฟ้าพลงั น้าขนาดเล็กไดถ้ ึง 25,500 เมกะวตั ต์ แต่ภายในบางชุมชนหรือครัวเรือนน้นั ไม่มี
ระบบเกบ็ น้าขนาดใหญ่หรือระบบชลประทานจะมีแต่มีระบบประปาท่ีสามารถน้ามาผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก
ไดเ้ พื่อเป็นการช่วยประเทศประหยดั พลงั งานและยงั ทาใชม้ ีพลงั งานใชไ้ ดเ้ พ่ิมข้ึน และเป็นการใชพ้ ลงั งาน
น้าไดอ้ ยา่ งคมุ้ คา่ มากข้นึ

ดว้ ยความตระหนักถึงความสาคญั และปัญหาดงั กล่าวทางผูจ้ ดั ทาจึงมีความสนใจที่จะประดิษฐ์
ชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปา สาหรับใชใ้ นชุมชนครัวเรือนหรือเป็นแนวทางตอ่ การศึกษา
รุ่นหลงั และเพ่อื ใหเ้ ป็นประโยชน์ในการพฒั นาใหม้ ีประสิทธิภาพท่ีดีตอ่ ไป

2

โดยใชห้ ลกั การและแนวคิดการประหยดั พลงั งานไฟฟ้าเป็นกรอบแนวคดิ สาคญั ในการทาโครงการ
เพือ่ ใหใ้ ชพ้ ลงั งานน้าไดค้ ุม้ ค่ายง่ิ ข้นึ และเพอ่ื นาไปพฒั นาต่อไป

วัตถุประสงค์ของโครงกำร
ชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้าจากน้าประปา 220 v มีวตั ถุประสงคข์ องการทาโครงการ ดงั น้ี
1. เพอื่ ประดิษฐช์ ุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปา
2. เพ่ือศึกษาสมรรถนะชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปา

ประโยชน์ท่ีได้รับจำกโครงกำร
โครงการประดิษฐช์ ุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 v จากน้าประปามีประโยชน์ ดงั น้ี
1. ไดช้ ุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 v จากน้าประปาจานวน 1 ชุด
2. ทราบสมรรถนะของชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 v จากน้าประปา

ขอบเขตของโครงกำร
โครงการประดิษฐ์ชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 v จากน้าประปาขอบเขตของโครงการน้ี

ประกอบดว้ ย
1. ด้ำนเนื้อหำ ประกอบด้วย 16 ด้ำน
1.1 ไมอ้ ดั
1.2 อลมู ิเนียม
1.3 แผน่ อะคริลิคใส
1.4 สกรูและน็อต
1.5 แบตเตอรี่
1.6 อินเวอร์เตอร์
1.7 สายไฟ
1.8 หลอดไฟ
1.9 เครื่องกาเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็
1.10 โซลาร์ชาร์จเจอร์
1.11 โมดูล DC STEP UP

3

2. ด้ำนประชำกรและกลุ่มตวั อย่ำง
ประชากรและกลุ่มตวั อย่างท่ีใช้ในการวิจยั คร้ังน้ีคือ ครูแผนกไฟฟ้ากาลงั จานวน 3 คน ในภาค
เรียนที่ 2 ปี การศึกษา 2562 รวมท้งั สิ้น 3 คน

3. ด้ำนตัวแปรท่ีศึกษำ (Variables) ได้แก่ ตวั แปรตาม
สมรรถนะของสิ่งประดิษฐ์
ตวั แปรตน้ ชุดสาธิตไฟฟ้า 220 V จาก
ส่ิงประดิษฐช์ ุดสาธิตไฟฟ้า
น้าประปา
220 V จากน้าประปา

4. ขอบเขตของพืน้ ท่ีทศ่ี ึกษำ
วทิ ยาลยั การอาชีพวิเชียรบุรี

5. ระยะเวลำท่ีศึกษำ
15 ตลุ าคม พ.ศ. 2562 - 22 กุมภาพนั ธ์ พ.ศ.2563

กรอบแนวคิดในกำรทำโครงกำร

ศึกษาออกแบบ ปรับปรุงชุดสาธิตไฟฟ้า ทดลองใช้ ประเมินผล
ประดิษฐช์ ุดสาธิต 220 V จากน้าประปา
ไฟฟ้า 220 V จาก

น้าประปา

4

นิยำมศัพท์เฉพำะ
1. ไมอ้ ดั หมายถึง ข้ีเล่ีอยไมท้ ่ีนาไปอดั ออกมาเป็นแผน่
2. อลูมิเนียม หมายถึง อลมู ิเนียมแผน่ บางที่นามาพบั ดดั รูปได้
3. แผน่ อะคริลิคใส หมายถึง แผน่ พลาสติกแบบใส
4. สกรูและนอ็ ต หมายถึง วตั ถทุ ่ีใชย้ ดึ วสั ดุอุปกรณ์เพ่ือใหม้ ีความแน่นหนา
5. แบตเตอรี่ หมายถึง แบตเตอร่ีแหง้ ขนาด 12 V 12 A
6. อินเวอร์เตอร์ หมายถึง ตวั เปล่ียนแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงไปเป็นไฟฟ้ากระแสสลบั
7. สายไฟ หมายถึง ตวั นาไฟฟ้าท่ีมีหุม้ ดว้ ยฉนวน
8. หลอดไฟ หมายถึง ตวั ใหแ้ สงสวา่ งแบบหลอดตะเกียบ
9. เครื่องกาเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก หมายถึง กาเนิดไฟฟ้าโดยน้าทาการหมนุ ใบพดั
10. โซลาร์ชาร์จเจอร์ หมายถึง ตวั ควบคุมการชาร์จของแบตเตอร่ี
11. โมดูล DC STEP UP หมายถึง ตวั เพมิ่ แรงดนั ไฟฟ้า

สมมตฐิ ำนของโครงกำร
ส่ิงประดิษฐช์ ุดสาธิตผลิตฟฟ้า 220 V จากน้าประปา สามารถใชง้ านไดจ้ ริง กาลงั ขอ

กระแสไฟฟ้าท่ีผลิตไดน้ ้นั จะไดป้ ระสิทธิภาพสูงหรือต่าจะข้ึนกบั อตั ราการไหลของน้าภายใน บา้ น โดย
จะอาศยั แรงดนั จากเคร่ืองสูบน้าหรือระดบั ความสูงของถงั พกั น้าสารองและการเปิ ดใชน้ ้าภายในบา้ น ถา้ มี
ผใู้ ชน้ ้าประปาภายในครัวเรือนมากผลของอตั ราการไหลของน้าต่าลงตามไปดว้ ยไปได้

บทที่ 2

เอกสารและงานวิจยั ทีเ่ กย่ี วข้อง

ประดิษฐ์ชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปาคณะผจู้ ดั ทา ไดศ้ ึกษาเอกสารท่ีเก่ียวขอ้ ง
โดยนาเสนอตามหวั ขอ้ ตอ่ ไปน้ี

1. ไมอ้ ดั
2. อลูมิเนียม
3. แผน่ อคริลิคใส
4. นอ็ ต
5. แบตเตอรี่
6. อินเวอร์เตอร์
7. สายไฟ
8. หลอดไฟ
9. เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็
10. โซลาร์ชาร์จเจอร์
11. โมดูล DC STEP UP
12. งานวจิ ยั ท่ีเกี่ยวขอ้ ง

1. ไม้อดั
ไมอ้ ดั เกิดจากการรวมไมห้ ลาย ๆ ชนิดเขา้ ดว้ ยกนั หรือทาจากไมช้ นิดเดียวกนั โดยการตดั ท่อน

ซุงให้มีความยาวตามที่ตอ้ งการ แลว้ กลึงปอกท่อนซุง หรือฝานใหไ้ ดแ้ ผ่นไมเ้ ป็นแผน่ บาง ๆ มีความหนา
ต้งั แต่ 1 ถึง 4 มิลลิเมตร แลว้ นามาอดั ติดกนั โดยใชก้ าวเป็ นตวั ประสานโดยให้แต่ละแผ่นมีแนวเส้ียน ต้งั
ฉากกัน แผ่นไมจ้ ะถูกอบแห้งในเตาอบ ไมอ้ ดั มีขนาด กวา้ ง 4 ฟุต ยาว 8 ฟุต หนา 4,6,8,10,15 และ 20
มิลลิเมตรในปัจจุบนั อุตสาหกรรมดา้ นการผลิตเฟอร์นิเจอร์ ไดพ้ ฒั นาไปไกลมาก วตั ถุดิบที่ใชไ้ ม่ไดม้ ีแค่
วสั ดุ ที่มาจากธรรมชาติ 100% เพียงอย่างเดียว แต่ยงั มีวสั ดุสังเคราะห์ ที่ผ่านกระบวนการผลิตให้ได้
วตั ถดุ ิบที่เหมาะแก่การนามาผลิตเฟอร์นิเจอร์ ทาให้มีตวั เลือกในการเลือกใชว้ สั ดุในการนามาตกแต่งบา้ น
ที่มีความหลากหลายมากข้ึน และแน่นอนวา่ ยงั สะดวกสบายมากข้ึนในเรื่องของการประกอบและการขน
ยา้ ยอีกดว้ ยไมส้ าหรับทาเฟอร์นิเจอร์ในปัจจุบนั มีอยู่ท้งั หมด 3 ประเภท จะเรียงลาดบั ไมท้ ี่มีคุณภาพต่าไป
ยงั คณุ ภาพสูง คือ

6

1.1 ไม้ปาติเกิล (Particle Board) ไม้ปาติเกิล จะเป็ นการนาเศษไมย้ างพารา ที่มีขนาดเป็ นชิ้น
เล็กๆ ที่เรียกว่า “ข้ีเล่ือย” ซ่ึงจะ มีขนาดไม่เท่ากนั นามาผ่านกรรมวิธีอดั บดเป็ นแผ่น ผสมกาว และผ่าน
กระบวนการทางเคมีจนไดแ้ ผ่นไมข้ นาดต่าง ๆ โดยความหนาที่นิยมนามาผลิตเฟอร์นิเจอร์จะอยู่ท่ี 9 - 25
มิลลิเมตรเทา่ น้นั โดยพ้ืนผิวภายนอกน้นั ผูผ้ ลิตส่วนมากจะปิ ดทบั ดว้ ยกระดาษพมิ พล์ ายไม้ หรือแผน่ เมลา
มีน ก่อนนาไปใชง้ าน ไมช้ นิดน้ีเรียกไดว้ ่าเป็ นวสั ดุท่ีนิยมนาไปทาเฟอร์นิเจอร์ในอุตสาหกรรมในอนั ดบั
ตน้ ๆ เน่ืองจากมีราคาตน้ ทุนท่ีต่ามากไมป้ าติเกิลจะมีท้งั แบบธรรมดาและแบบกนั ช้ืน ซึงจะสังเกตได้
งา่ ยๆ คือ ถา้ แบบธรรมดาไส้ตรงกลางของไมจ้ ะเป็นสีเดียวกนั ท้งั หมด แต่ถา้ เป็นแบบกนั ช้ืน ไส้ตรงกลาง
ของไมจ้ ะเป็นสีเขียวไมป้ าติเกิลแบบธรรมดาจะไม่ทนความช้ืน หากโดนความช้ืนมากๆหรือแช่น้า ไมจ้ ะ
บวมพอง เหมาะสาหรับเฟอร์นิเจอร์ภายในบา้ นทวั่ ๆไป ท่ีไม่มีความช้ืน แต่ไมป้ าติเกิลแบบกนั ช้ืน จะมี
ความทนทานต่อความช้ืนแตไ่ มท่ นตอ่ การแช่ในน้า เหมาะสาหรับหอ้ งครัวและหอ้ งน้าโซนแหง้

ภาพท่ี 1 ไมป้ าติเกิล (Particle Board)

1.2 ไม้เอ็มดีเอฟ (MDF: Medium-Density Fiberboard)ไม้ MDF ย่อมาจากคาว่า Medium-
Density Fiberboard สามารถแปลเป็ นภาษาไทยไดว้ ่า“แผ่นใยไมอ้ ดั ความหนาแน่นปานกลาง” โดยไม้
ชนิดน้ี มีความคลา้ ยคลึงกบั ไมป้ าติเกิล คือเอาเศษข้ีเลื่อยของไม้ยางพารามาบดอัด แต่จะใช้เครื่องที่มี
แรงอดั สูงมากพร้อมกบั ความร้อน ดว้ ยเครื่องจกั รเฉพาะทาง จึงทาให้เน้ือไมม้ ีความหนาแน่น ละเอียด
และมีพ้ืนผิวดา้ นนอกที่เนียนมากกว่าไม่ปาติเกิล โดยความหนา ท่ีนิยมนามาผลิตเฟอร์นิเจอร์ จะอยู่ที่
3 - 25 มิลลิเมตร เลยทีเดียว โดยพ้ืนผิวภายนอกน้นั สามารถปิ ดผิวไดห้ ลายแบบ ไม่ว่าจะเป็ นการปิ ดผิว
ดว้ ยกระดาษ เมลามีน ลามิเนต รวมไปถึงการพ่นสีทบั บนผิวดา้ นนอกไดอ้ ีกดว้ ย

7

ภาพที่ 2 ไมเ้ อม็ ดีเอฟ (MDF: Medium-Density Fiberboard)

1.3 ไม้อัด (Plywood)ไม้อัด ถือเป็ นไม้ที่มีคุณภาพข้ึนมาอีกระดับ ในแง่ของความทนทาน
แข็งแรง และคุณสมบตั ิพิเศษต่างๆ เช่น กนั น้า กนั ปลวก เป็ นตน้ ซ่ึงกระบวนการผลิตไมอ้ ดั คือ การนา
ไม้มาปอกเปลือกช้นั นอกที่ผิวไม่เรียบออกไป ต่อไปทาให้เป็ นแผ่นบาง ๆ แลว้ อดั เป็ นช้ัน ๆ จนแน่น
จากน้นั นาไปผ่านกระบวนการทางเคมี ตามสูตรเฉพาะของโรงงานผลิต และปิ ดผิวดว้ ยเยอื่ บุไม้ ซ่ึงไมอ้ ดั
ทามาจากไมช้ นิดต่าง ๆ ยกตวั อยา่ งเช่น

- ไมอ้ ดั ยาง หรือไมย้ างพาราประสาน
- ไมอ้ ดั สัก, ไมอ้ ดั สกั อิตาลี
- ไมอ้ ดั แฟนซีหรือไมอ้ ดั ลวดลาย
- ไมอ้ ดั แอชจีน, ไมอ้ ดั แอชอเมริกา
- ไมอ้ ดั บีช
ทางผผู้ ลิตหรือผจู้ ดั จาหน่ายบางแห่ง จะเอาคุณสมบตั ิพิเศษมาให้เลือกใชก้ นั อย่างความสามารถของการ
กนั น้า กนั ปลวก หรือแมลงจาพวกกินเน้ือไมไ้ ด้ ซ่ึงทางผูผ้ ลิตจะใชก้ าวชนิดพิเศษในการยึดเน้ือ มาผสม
กบั น้ายากนั ปลวกเขา้ ไปในแต่ละช้นั ของไม้ ส่วนดา้ นนอกอาจจะมีการทาน้ายาเคลือบไว้ นอกจากน้ี ไม้
อัดยงั สามารถแยกออกเป็ น 3 ประเภท คือ ไม้อัดชนิดใช้ภายใน (Interior Plywood), ไม้อัดชนิดใช้
ภายนอก (Exterior Plywood) และ ไมอ้ ดั ชนิดใชง้ านชวั่ คราว (Temporary Plywood) ส่วนขนาดความหนา
มาตรฐานของไมอ้ ดั จะมีต้งั แต่ประมาณ 3 - 20 มิลลิเมตร

8

ภาพที่ 3 ไมอ้ ดั (Plywood)

สรุปได้ว่า ไม้อัดทุกประเภทมีประโยชน์ในด้านการใช้งานที่ต่างกัน ซ่ึงไม้ท่ีเหมาะกับ
สิ่งประดิษฐ์ชุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปาน้ันควรใช้ไม้ไมเ้ อ็มดีเอฟ (MDF: Medium-
Density Fiberboard) ซ่ึงมีขนาดท่ีหนาปานกลางและมีผิวเรียบเนียนซ่ึงจะทาให้ผลงานออกมาสวยและ
แขง็ แรงทนทาน

2. อลมู ิเนียม
อลูมิเนียมคือธาตุเคมีในตารางธาตุที่มีสัญลกั ษณ์ Al และมีเลขอะตอม 13 เป็ นโลหะที่มนั วาว

และอ่อนดดั ง่าย ในธรรมชาติอะลูมิเนียมพบในรูปแร่บอกไซตเ์ ป็นหลกั และมีคุณสมบตั ิเด่น คือ ต่อตา้ น
ปฏิกิริยาออกซิเดชนั ไดด้ ี (อิงจากปรากฏการณ์ passivation) แข็งแรง และน้าหนกั เบา มีการใชอ้ ะลูมิเนียม
ในอตุ สาหกรรมหลายประเภท เพือ่ สร้างผลิตภณั ฑต์ ่าง ๆ มากมาย และอะลูมิเนียมสาคญั ต่อเศรษฐกิจโลก
อย่างมาก ชิ้นส่วนโครงสร้างที่ผลิตจากอะลูมิเนียมสาคญั ต่ออุตสาหกรรมอากาศยาน และสาคญั ในดา้ น
อื่น ๆ ของการขนส่งและการสร้างอาคาร ซ่ึงต้องการน้าหนักเบา ความทนทาน และความแข็งแรง
อะลมู ิเนียมเป็นโลหะที่อ่อนและเบาที่มีลกั ษณะไมเ่ ป็นเงา เน่ืองจากเกิดการออกซิเดชนั ช้นั บาง ๆ ท่ีเกิดข้ึน
เร็วเมื่อสัมผสั กับอากาศ โลหะอะลูมิเนียมไม่เป็ นสารพิษ ไม่เป็ นแม่เหล็ก และไม่เกิดประกายไฟ
อะลูมิเนียมบริสุทธ์ิมีแรงตา้ นการดึงประมาณ 49 ลา้ นปาสกาล (MPa) และ 400 MPa ถา้ ทาเป็นโลหะผสม
อะลมู ิเนียมมีความหนาแน่นเป็น 1/3 ของเหลก็ กลา้ และทองแดง อ่อน สามารถดดั ไดง้ า่ ย สามารถกลึงและ
หล่อแบบไดง้ ่าย และมีความสามารถต่อตา้ นการกร่อนและความทนเน่ืองจากช้นั ออกไซด์ท่ีป้องกนั พ้ืน
หนา้ กระจกเงาท่ีเป็นอะลูมิเนียมมีการสะทอ้ นแสงมากกวา่ โลหะอ่ืน ๆ ในช่วงความยาวคล่ืน 200-400 nm
(UV) และ 3000-10000 nm (IR ไกล) ส่วนในช่วงที่มองเห็นได้ คือ 400-700 nm โลหะเงินสะทอ้ นแสงได้
ดีกว่าเล็กน้อย และในช่วง 700-3000 (IR ใกล้) โลหะเงิน ทองคา และทองแดง สะท้อนแสงได้ดีกว่า

9

อะลูมิเนียมเป็ นโลหะท่ีดัดไดง้ ่ายเป็ นอันดับ 2 (รองจากทองคา) และอ่อนเป็ นอนั ดับท่ี 6 อะลูมิเนียม
สามารถนาความร้อนไดด้ ี จึงเหมาะสมที่จะทาหมอ้ หุงตม้ อาหาร หากพูดถึงโลหะที่ถูกนามาใชง้ านอยา่ ง
แพร่หลายท้งั ในภาคอุตสาหกรรม และภาคครัวเรือนน้นั อลูมิเนียม (Aluminium) ถือไดว้ า่ เป็นโลหะชนิด
หน่ึงท่ีไดร้ ับความนิยมเป็ นอย่างมาก เนื่องจากอลูมิเนียมมีคุณสมบตั ิท่ีสามารถนาไปประยุกต์ใชง้ านได้
หลากหลาย ไดแ้ ก่ ความสามารถในการทนต่อความร้อน การกดั กร่อน และทนตอ่ การแตกหกั เป็นวสั ดุท่ี
มีน้าหนักเบาอีกท้ังยงั สามารถสะท้อนแสงและความร้อนได้ดี ส่วนมากถูกนาไปใช้งานตกแต่ง งาน
ก่อสร้าง ตวั อย่างเช่น การทาฝ้า ประตู ราวก้นั หนา้ ต่าง และโครงสร้างต่างๆ ในภาคอุตสาหกรรมน้ันใช้
สาหรับผลิตอลูมิเนียมผสม และผลิตภณั ฑ์อลูมิเนียม ส่วนภาคครัวเรือนอลูมิเนียมได้ถูกนามาใช้งาน
ทดแทนการใชไ้ ม้ สาหรับงานตกแต่งบา้ นและงานก่อสร้าง อลมู ิเนียมสามารถแบ่งเกรดไดจ้ ากหลกั เกณฑ์
ของส่วนผสม ซ่ึงสามารถแบ่งเป็นเกณฑโ์ ดยการแทนสัญลกั ษณ์เกรดอลูมิเนียมข้ึนรูปดว้ ยตวั เลข 4 หลกั
วธิ ีการแบง่ เกรดดว้ ยตวั เลขดงั กลา่ วถกู กาหนดข้นึ โดยสมาคมอลูมิเนียมแห่งสหรัฐอเมริกา

ภาพท่ี 4 อลมู ิเนียมแบบราง

หลักที่ 1 ในการแสดงหมวดหมู่ของโลหะผสม ตัวเลขหลักแรกถือว่าเป็ นสัญลักษณ์ที่มี
ความสาคญั มากที่สุดใน 8 กลุ่ม ตวั อยา่ งเช่น 1xxx แทนถึงโลหะอลูมิเนียมหมวดที่มีความบริสุทธ์ิมากกว่า
ร้อยละ 99.00 โดยน้าหนกั

หลกั ท่ี 2 ตวั เลขหลกั น้ีเป็นหลกั ท่ีใชแ้ ทนถึงโลหะอลูมิเนียมที่ถูกเปล่ียนแปลงปริมาณโดยการ
นาไปผสมเขา้ กบั โลหะชนิดอ่ืนๆ ตวั อยา่ งเช่น 2024 มีสัดส่วนของส่วนผสมคือ 4.5Cu, 1.5Mg, 0.5Si และ
0.1Cr เมื่อเปลี่ยนตวั เลขเป็ น 2218 ปริมาณสัดส่วนจะถูกเปล่ียนเป็ น 4.0Cu, 2.0Ni, 1.5Mg และ 0.2Si ซ่ึง
เป็นการผสมดว้ ย Ni แทนการใช้ Cr

หลกั ท่ี 3 และ 4 เป็นตวั เลขช้ีแสดงถึงชนิดยอ่ ยของโลหะผสมชนิดเดียวกนั ในปริมาณสัดส่วน
ของส่วนผสมที่มีค่าต่างกัน ตัวอย่างเช่น 2014 มีสัดส่วนของส่วนผสมคือ 4.4Cu, 0.8Si, 0.8Mn และ
0.4Mg เมื่อเปลี่ยนตวั เลขเป็น 2017 ปริมาณสดั ส่วนจะถกู เปล่ียนเป็น 4.0Cu, 0.8Si, 0.5Mn และ 0.1Cr

10

อลูมิเนียมท่ีถูกนามาใชง้ านในดา้ นการคา้ น้ัน มากกว่า 99%เป็ นอลูมิเนียมบริสุทธ์ิที่มีความบริสุทธ์ิอยู่
ในช่วง 99.30%-99.70% ซ่ึงวสั ดุในช่วงดงั กล่าวเหมาะสาหรับนามาทาแผ่นสะทอ้ นแสง และเป็ นตวั นา
ไฟฟ้าไดด้ ีสาหรับงานในด้านไฟฟ้า อลูมิเนียมผสมทองแดง (2xxx) เป็นอลูมิเนียมที่ถูกผสมดว้ ยทองแดง
เหมาะสาหรับการถูกนาไปใชง้ านทางดา้ นความร้อน ซ่ึงทองน้นั แดงสามารถละลายไดใ้ นอลูมิเนียมสูงสุด
ท่ี 5.65% ณ อุณหภูมิ 548 องศาเซลเซียส และความสามารถในการละลายจะลดลงเมื่อมีอุณหภูมิที่สูงข้ึน
โดย ณ อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส ความสามารถในการละลายของทองแดงจะลดลงเหลือประมาณ
0.5% อลูมิเนียมผสมแมงกานีส (3xxx) เป็ นอลูมิเนียมที่ถูกผสมเข้ากับแร่แมงกานีส ซ่ึงหากเพิ่มแร่
แมงกานีสท่ี 1.2% จะไดว้ สั ดุโลหะผสมที่ค่อนขา้ งมีความแขง็ แรง เหมาะสาหรับนาไปใชง้ านในดา้ นการ
ผลิตโครงสร้างที่ตอ้ งการความทนทาน อลูมิเนียมผสมซิลิกอน (4xxx) ส่วนมากพบในรูปอลูมิเนียมผสม
ท่ีถูกผสมพร้อมกันดว้ ยแร่ซิลิกอน และแร่อื่นๆ ในอตั ราส่วนน้อยกว่า ตวั อย่างเช่น อลูมิเนียมผสมท่ีมี
อตั ราส่วน ซิลิกอน 11.0-13.5% ทองแดง 0.5-1.3% สังกะสี 0.5% เหล็ก 1% แมกนีเซียม 0.8-1.3% และ
นิกเกิล 0.5-1.3% เหมาะในการนาไปใช้สาหรับงานที่ต้องการการทนทานต่อความร้อน ได้แก่ ลูกสูบ
กระบอกสูบ ห้องเครื่องและกา้ นสูบ เป็ นตน้ อลูมิเนียมผสมแมกนีเซียม (5xxx) เป็ นอลูมิเนียมท่ีผสมเขา้
กบั แร่แมกนีเซียม โดยที่ส่วนมากแลว้ มกั ใชแ้ ร่อ่ืนๆ ผสมร่วมกนั เนื่องจากแร่แมกนีเซียมมีความสามารถ
ในการละลายรวมถึงการหลอมรวมกบั อลูมิเนียมต่า หากนามาใชเ้ ป็ นส่วนผสมมากจะทาให้วสั ดุเปราะ
แตกหักไดง้ ่ายและแข็ง จึงสามารถพบอลูมิเนียมที่ผสมเขา้ กบั แมกนีเซียมในอตั ราส่วนที่มากไดค้ ่อนขา้ ง
นอ้ ยอลูมิเนียมผสมแมกนีเซียมกบั ซิลิกอน (6xxx) เป็นอลูมิเนียมผสมที่มีสัดส่วนและปริมาณโดยทวั่ ไป
คือ แมกนีเซียม 0.6-1.2% และซิลิกอน 0.4-1.3% ซ่ึงถือวา่ เป็นส่วนผสมที่มีอตั ราส่วนน้อย โดยโลหะผสม
ดังกล่าวสามารถทาการเพ่ิมความแข็งแรงด้วยการเติมสัดส่วนของโครเมียมหรือทองแดงเขา้ ไปได้
อลูมิเนียมผสมสังกะสี (7xxx)เป็ นอลูมิเนียมผสมท่ีถูกนามาผสมเขา้ กับแร่สังกะสี รวมท้งั แร่อื่นๆ ใน
ปริมาณเล็กนอ้ ย ไดแ้ ก่ แมกนีเซียม เป็นกลุ่มอลูมิเนียมที่มีคุณสมบตั ิเด่นในดา้ นความแข็งแรงและมีความ
ทนทานสูง จึงมักถูกนาไปใช้ในงานด้านการผลิตยานอวกาศ และโครงสร้างท่ีมีขนาดใหญ่ เป็ นต้น
อลูมิเนียมผสมแร่อ่ืนๆ (8xxx) เป็นอลูมิเนียมที่ถูกนามาผสมเขา้ กบั แร่ผสมชนิดอื่นๆ นอกเหนือจากท่ีได้
กลา่ วไปขา้ งตน้ ไดแ้ ก่ โครเมียม นิกเกิล บิสมทั ตะกวั่ และไททาเนียม

11

ภาพที่ 5 อลมู ิเนียมแบบฉาก

ประโยชนอ์ ลมู ิเนียม
2.1 ดา้ นการก่อสร้างเนื่องจากอลูมิเนียมเป็ นวสั ดุท่ีมีน้าหนักเบา มีคุณสมบตั ิคงทน สามารถ

นาไปใช้งานทดแทนเหล็กและไมไ้ ดเ้ ป็นอย่างดีอลูมิเนียมจึงไดถ้ ูกนามาใชเ้ ป็ นวสั ดุตกแต่งในงานต่างๆ
รวมถึงใชเ้ ป็ นโครงสร้าง ท้งั โครงสร้างเสา โครงสร้างสาหรับใช้ในการประกอบประตู หนา้ ต่าง บนั ได
ราวก้นั ร้ัวและอ่ืนๆ

2.2 ด้านการขนส่งเนื่องจากคุณสมบัติท่ีโดดเด่นของอลูมิเนียมคือ มีน้าหนักเบา และไม่เกิด
สนิม มีอายุการใชง้ านที่ค่อนขา้ งยาวหากเทียบกบั วสั ดุชนิดอื่นๆ และสามารถทนต่อแรงกดแรงกระแทก
ไดม้ าก อลูมิเนียมจึงมกั ถูกนามาใชง้ านเป็นโครงสร้างสาหรับอตุ สาหกรรมรถยนต์ ใชเ้ ป็นช้ืนส่วนรถยนต์
รถไฟ เคร่ืองบิน และยานพาหนะอื่นๆ

2.3 ดา้ นการบรรจุภณั ฑ์อลูมิเนียมเป็นโลหะท่ีมีคุณสมบตั ิทนต่อการกดั กร่อนและทนต่อความ
ร้อนไดด้ ี ไม่เกิดสนิม และทาปฏิกิริยากบั อาหารหรือสารเคมีต่างๆไดย้ าก จึงนิยมนาถกู มาผลิตเป็นภาชนะ
สาหรับการประกอบอาหารและเป็นบรรจุภณั ฑส์ าหรับบรรจุอาหาร ไดแ้ ก่ กระป๋ องบรรจุอาหาร กระทะ
จาน ชาม หมอ้ และฟอยลค์ รอบอาหาร เป็นตน้

2.4 ดา้ นอุตสาหกรรมไฟฟ้าอลูมิเนียมเป็นวสั ดุที่สามารถนาไฟฟ้าไดด้ ี มีความคงทน มีน้าหนัก
เบาและไม่เกิดสนิม จึงถูกพิจารณานามาใช้สาหรับทาสายไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และ
ส่วนประกอบวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์

สรุปได้ว่า อลูมิเนียมเป็ นโลหะชนิดหน่ึงท่ีมีความแข็งแรงทนทานเหมาะท่ีจะนาไปใช้งานใน
ดา้ นต่างๆอยา่ งแพร่หลายและอลูมิเนียมที่ใชใ้ นการประดิษฐช์ ุดสาธิตการผลิตไฟฟ้า 220 V จากน้าประปา
คอื อลูมิเนียมดา้ นการก่อสร้างซ่ึงมีน้าหนกั เบาและคงทนเป็นเงามนั วาว

12

3. แผ่นอะคริลคิ ใส
แผ่นอะคริลิคใสคืออะคริลิคพลาสติก (acrylic plastic) หรือพลาสติกอะคริลิค ขณะท่ีอีกหลาย

คนเรียกว่า กระจกอะคริลิค (acrylic glass) หรือเรียกยอ่ ๆ แค่แผ่นอะคริลิค แต่ไมว่ า่ จะเรียกชื่อแตกตา่ งกนั
อยา่ งไรก็ตาม ท้งั หมดก็หมายถึงพลาสติกชนิดเดียวกนั คือ โพลิเมทิลเมทาไครเลต หรือพีเอม็ เอม็ เอ (poly
(methyl methacrylate), PMMA โครงสร้างโมเลกุลของอะคริลิคพลาสติกหรือพีเอ็มเอ็มเอรู้จกั พลาสติก
หลายชื่อ:อะคริลิคพลาสติกหรือโพลิเมทิลเมทาไครเลตเป็ นเทอร์โมพลาสติกชนิดหน่ึง มีช่ือทางการคา้
หลายช่ือดว้ ยกนั เช่น Plexiglas, Lucite, Perspex เป็นตน้ พลาสติกชนิดน้ีถูกนามาประยกุ ตใ์ ชใ้ นงานหลาย
อยา่ ง เช่น กระจกใสบนเคร่ืองบิน ป้ายโฆษณา กระจกตูป้ ลา วสั ดุทางการแพทย์ เป็นตน้ เนื่ องจากวสั ดุมี
สมบตั ิโดดเด่นในเร่ืองความเหนียว (toughness) ความโปร่งใส (transparent) สามารถข้ึนรูปไดง้ ่าย และ
เมื่อผนวกกับการมีความหนาแน่นต่าซ่ึงเป็ นสมบัติประจาตัวของวัสดุประเภท พลาสติกแล้ ว
อะคริลิคพลาสติกจึงเป็ นวสั ดุชนิดหน่ึงท่ีนิยมนามาใช้แทนแก้วในงานหลายอย่าง การพฒั นาอะคริลิค:
อะคริลิคพลาสติกเป็ นพลาสติกท่ีไดจ้ ากการนาโมโนเมอร์ของเมทิลเมทาไครเลต (methyl methacrylate,
MMA) มาทาปฏิกิริยาการเกิดโพลิเมอร์ (polymerization) โดย 2 นักเคมีชาวเยอรมนั คือ ฟิ ททิจ (Fittig)
และพอล (Paul) สามารถสังเคราะห์โพลิเมทิลเมทาไครเลตไดต้ ้งั แต่ปี ค.ศ. 1877 แลว้ แต่การพฒั นาวิธี
ผลิตให้ไดแ้ ผ่นอะคริลิคพลาสติกออกมาตอ้ งรอถึงปี ค.ศ. 1933 เมื่อออทโท เริห์ม (Otto RÖhm) นักเคมี
ชาวเยอรมัน ขอจดสิ ท ธิ บัตรวิธี ผลิตแผ่น พ ล าส ติ ก ใส จาก โพ ลิ เม ทิ ลเม ท าไค รเล ตใน ชื่ อท างก ารค้า
Plexiglas หลังจากน้ันในปี ค.ศ. 1936 จึงมีการผลิตแผ่น Plexiglas ออกจาหน่ายในเชิงพาณิชย์ ด้วย
ความกา้ วหนา้ ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปัจจุบนั สามารถผลิตอะคริลิคพลาสติกไดจ้ ากปฏิกิริยาการ
เกิดโพลิเมอร์หลายแบบ เช่น

1) การเกิดโพลิเมอร์แบบอีมลั ชนั (emulsion polymerization) การเกิดโพลิเมอร์แบบบลั ก์ (bulk
polymerization) เป็นตน้ การผลิตอะคริลิคพลาสติกแบบ “แผน่ ” มกั ใชเ้ ทคนิคการเกิดโพลิเมอร์แบบบลั ก์
โดยเติมโมโนเมอร์ของเมทิลเมทาไครเลตกบั ตวั เร่งปฏิกิริยาลงในแมพ่ มิ พ์ (mold) พร้อมกนั

ภาพท่ี 6 อะคริลิคใสแบบประกอบ

13

สมบตั ิท่ีน่าสนใจของอะคริลิคพลาสติก:
1. มีความหนาแน่นประมาณ 1.15-1.19 กรัม/ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร
2. มีจุดหลอมเหลวท่ีอุณหภูมิ 130-140 องศาเซลเซียส และจุดเดือดท่ีอุณหภูมิ 200 องศา

เซลเซียส
3. มีความทนทานต่อการกระแทก (impact strength) สูงกวา่ แกว้ และโพลิสไตรีน แตต่ ่ากว่าโพลิ

คาร์บอเนตและพลาสติกวศิ วกรรมชนิดอื่น
4. อะคริลิคพลาสติกมีเน้ือออ่ นจึงเกิดรอยขดู ขดี ไดง้ า่ ย
5. แสงสว่างสามารถส่องผ่านเน้ือพลาสติกได้ถึงร้อยละ 92 และมีการสะท้อนกลับที่ผิว

ประมาณร้อยละ 4
6. มีความทนทานต่อสภาพแวดลอ้ มดีกว่าพลาสติกชนิดอ่ืนเช่น โพลิคาร์บอเนต จึงนิยมใช้

อะคริลิคพลาสติกกบั งานกลางแจง้ ดว้ ย
7. อะคริลิคพลาสติกไม่ทนทานตอ่ ตวั ทาละลายหลายชนิด

การผลิตแผน่ อะคริลิคพลาสติกทาได้ 2 แบบ คือ:
1. การผลิตเป็นชุด (Batch cell bulk polymerization) มีข้นั ตอนการผลิตดงั น้ี
1) การผลิตแผ่นพลาสติกจะใช้แม่พิมพเ์ ป็ นแผ่นแกว้ หรือแผ่นโลหะผิวเรียบ 2 แผ่น

ประกบเขา้ ดว้ ยกนั โดยขอบนอกแม่พิมพม์ ีลกั ษณะเป็นกรอบหนาท่ียดื หดได้ ท้งั น้ีเนื่องจากวา่ ในระหว่าง
การเกิดโพลิเมอร์ เมื่อโมโนเมอร์หรือโมเลกุลเลก็ หลายตวั มาเช่ือมกนั เขา้ กลายเป็นโมเลกุลใหญ่จะ ทาให้
ปริมาตรสารลดลง ดงั น้นั กรอบแมพ่ ิมพจ์ ึงตอ้ งหดตวั ตามปริมาตรพลาสติกท่ีเปลี่ยนไป

2) โมโนเมอร์เหลวของเมทิลเมทาไครเลตกบั ตวั เร่งปฏิกิริยาถูกปล่อยเขา้ ไปในแม่
พมิ พ์ บางคร้ังอาจเติมพรีโพลิเมอร์ (prepolymer) ของเมทิลเมทาไครเลตเขา้ ไปดว้ ย (พรีโพลิเมอร์เป็นโพลิ
เมอร์น้าหนกั โมเลกลุ ต่า) เพอื่ เร่งกระบวนการผลิตใหเ้ ร็วข้ึน

3) เมื่อวตั ถุดิบเขา้ ไปเต็มแม่พิมพแ์ ลว้ ปิ ดแม่พิมพใ์ ห้สนิท จากน้ันอาจมีการให้ความ
ร้อนแก่แมพ่ ิมพเ์ พ่อื กระตนุ้ ตวั เร่งปฏิกิริยาให้ เริ่มทางาน

4) ขณะที่เกิดปฏิกิริยาจะมีการคายความร้อนออกมาจึงตอ้ งระบายความร้อนดว้ ยการ
เป่ าลม หรือแช่แม่พิมพ์ในน้า เพื่อควบคุมการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของของเหลวในแม่พิมพ์ไม่ให้
กลายเป็นไอ ซ่ึงจะกลายเป็นฟองบนผวิ พลาสติกในภายหลงั

5) เม่ือพลาสติกแข็งตัว ผูผ้ ลิตจะปล่อยให้แผ่นพลาสติกเย็นก่อนจึงถอดออกจาก
แม่พิมพ์ ท้ังน้ีอะคริลิคพลาสติกแผ่นบางจะใช้เวลาในการแข็งตวั นานประมาณ 10-12 ชั่วโมง ขณะที่
พลาสติกแผน่ หนาตอ้ งใชเ้ วลาหลายวนั กว่าจะแข็งตวั หลงั จากแกะแผ่นพลาสติก ออกแลว้ แม่พิมพจ์ ะถูก

14

ทาความสะอาดเพื่อเตรียมพร้อมสาหรับการผลิตชุดใหม่ แม่พมิ พผ์ ลิตแผ่นอะคริลิคพลาสติกเรียงซอ้ นกนั
หลายช้นั

6) นาแผ่นอะคริลิคพลาสติกไปอบแอนนีล (anneal) ที่อุณหภูมิประมาณ 80 องศา
เซลเซียสเป็ นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อลดความเค้นตกคา้ ง (residual stress) ในพลาสติกท่ีอาจทาให้แผ่น
พลาสติกบิดงอ หรือเสียรูปร่าง

7) สุดทา้ ยแผ่นพลาสติกจะถูกตดั แต่งครีบ หรือส่วนท่ีเกินออก จากน้ันปิ ดทบั แผ่น
พลาสติกดว้ ยกระดาษหรือฟิ ลม์ พลาสติกเพอื่ ป้องกนั สินคา้ ใน ระหวา่ งการขนส่งและการจดั เก็บ

2. การผลิตแบบต่อเน่ือง (Continuous bulk polymerization) มีข้นั ตอนคลา้ ยการผลิตเป็นชุด แต่
ใชเ้ วลาในการผลิตนอ้ ยกวา่ และใชผ้ ลิตแผน่ อะคริลิคพลาสติกขนาดบาง

1) การผลิตแผ่นอะคริลิคพลาสติกแบบน้ี แม่พิมพม์ ีลกั ษณะเป็ นสายพานเหล็กกลา้
ซอ้ นกนั 2 ช้นั โดยเวน้ ช่องห่างกนั เล็กนอ้ ยซ่ึงระยะห่างระหวา่ งช้นั แผ่นเหลก็ จะเป็นตวั ควบคุมความหนา
ของแผน่ พลาสติก

2) โมโนเมอร์เหลวกับตวั เร่งปฏิกิริยาจะถูกฉีดเขา้ ไปในช่องว่างระหว่างแผ่นเหล็ก
และสายพานเหลก็ ท่ีบรรจุสารแลว้ จะเลื่อนผ่านชุดอุปกรณ์ใหค้ วามร้อน และระบายความร้อนสลบั กนั ไป
เพือ่ ใหป้ ฏิกิริยาเคมีเกิดอยา่ งสมบรู ณ์

3) หลงั จากพลาสติกถูกนาออกจากแม่พิมพ์ จะถูกนาไปอบแอนนีลเพ่ือลดความเคน้
ตกคา้ งในแผน่ พลาสติก

4) แผ่นพลาสติกท่ีผ่านการอบแลว้ จะถูกตดั ให้ไดข้ นาดตามตอ้ งการ และปิ ดผิวดว้ ย
กระดาษหรือฟิ ลม์ พลาสติกเพ่อื ปกป้องกนั ตวั สินคา้ จากการขนยา้ ย
การประยุกต์ใช้:ตวั อย่างผลิตภณั ฑ์อะคริลิคบางชนิดที่อยู่ใกลต้ ัวมาก ปัจจุบัน อะคริลิคพลาสติกถูก
ประยกุ ต์ใชใ้ นงานหลายอย่างไม่ว่าจะเป็นเครื่องประดบั อุปกรณ์สานกั งาน อุปกรณ์ในหอ้ งน้า สีทาบา้ น
ป้ายโฆษณาหรือป้ายช่ือร้าน และอื่นๆ อีกมากมาย แต่มีการใชง้ านบางอย่างท่ีนาจุดเด่นของพลาสติกมา
ใชไ้ ดอ้ ย่างลงตวั นนั่ คือ ภาพปลาท่ีมองผ่านผนังกระจกบ่อเล้ียงปลาหนา 8 นิ้ว เทียบกบั ภาพฉลามวาฬท่ี
มองผา่ นผนังกระจกอะคริลิคหนา 60 เซนติเมตร (~24 นิ้ว) กระจก บ่อเล้ียงปลา ตูป้ ลาส่วนใหญ่มกั จะใช้
กระจกแกว้ เช่นเดียวกบั ในบ่อเล้ียงปลาขนาดใหญ่อย่างในพิพิธภณั ฑ์สัตวน์ ้าที่ตอ้ งใช้ แผ่นกระจกหนา
มากเพ่ือรองรับแรงดนั และน้าหนักของน้าปริมาณมหาศาล แต่กระจกแกว้ มีขอ้ ดอ้ ยสาคญั อย่างหน่ึงคือ
ขนาดแผ่นกระจกท่ีหนาข้ึน จะมีผลให้แสงส่องผ่านได้น้อยลง ทาให้มองเห็นปลาในบ่อไม่ชัดเจน
เท่าที่ควร ดงั น้นั บ่อเล้ียงปลาขนาดใหญ่สมยั ใหม่จึงเปล่ียนมาใชแ้ ผน่ อะคริลิคพลาสติกแทน กระจกแกว้
เพราะอะคริลิคมีจุดเด่นเหนือกวา่ กระจกแกว้ หลายอยา่ ง เช่น 1. น้าหนกั เบากวา่ (อะคริลิคพลาสติกมีความ
หนาแน่นน้อยกว่าแกว้ มากกว่าคร่ึง) ทาให้สามารถเคล่ือนยา้ ยและติดต้งั ไดง้ ่ายกว่า อุโมงค์จากอะคริลิ
คพลาสติกที่ผลิตเสร็จ (ซ้าย) อุโมงคค์ ใ์ ตน้ ้าในพิพธิ ภณั ฑ์ (ขวา) 2. แสงสว่างสามารถส่องทะลผุ า่ นอะคริลิ

15

คพลาสติกไดม้ ากกวา่ แกว้ 3. การเชื่อมตอ่ แผ่นอะคริลิคพลาสติกสามารถเช่ือมไดถ้ ึงระดบั โมเลกลุ โดยทา
สารเคมีบางชนิด เช่น ไดคลอโรมีเทน (dichloromethane) หรือไตรคลอโรมีเทน (trichloromethane) ลงที่
ผิวพลาสติกทาให้พลาสติกอ่อนตวั หรือเหลวก่อนประกบแผ่นอะคริลิคเขา้ ดว้ ยกนั วิธีน้ีทาให้พลาสติก
สามารถเช่ือมต่อกนั ไดเ้ ป็ นเน้ือเดียว และบริเวณรอยต่อจะมีขนาดเล็กมากจนแทบมองไม่เห็น ทาให้ผล
งานมีความสวยงามมากกวา่ 4. อะคริลิคพลาสติกมีความเป็นฉนวนความร้อนดีกว่าแกว้ ประมาณร้อยละ
20 จึงช่วยลดค่าใชจ้ ่ายในดา้ นพลงั งานสาหรับทาความร้อนหรือความเยน็ ในน้าไดข้ ณะที่จุดดอ้ ยของการ
ใช้อะคริลิคพลาสติกคือ มันมีราคาแพงกว่าแก้ว และเกิดรอยขูดขีดได้ง่ายกว่าแก้ว (แต่สามารถนา
อะคริลิคไปเคลือบผวิ ใหท้ นต่อการขดู ขีดได)้

ภาพที่ 7 อะคริลิคแบบสี

สรุปได้ว่า แผ่นอะคริลิคเป็ นวตั ถุที่สามารถใชแ้ ทนกระจกไดใ้ นงานบางประเภทเช่น ตูป้ ลา ตู้
บริจาก ฯลฯ เพราะมีลกั ษณะความใสเหมือนกนั แต่อะคลิลิคไม่สามารถทนทานต่อสารทาลายบางชนิดได้
และมีความหนาแน่นนอ้ ยกวา่ กระจกแต่มีน้าหนกั เบาและประกอบใหเ้ ป็นรูปตา่ งๆไดง้ ่ายมากกวา่ กระจก

4. สกรูและนอ็ ต
สกรูและนอ็ ตเป็นวสั ดุท่ีจาเป็นอยา่ งมากสาหรับการยดึ วตั ถุสองชิ้นใหต้ ิดกนั มีหนา้ ท่ีคลา้ ยตะปู

แต่จะอาศยั แรงหมุนเพอื่ ให้เกลียวเคลื่อนเจาะทะลุเขา้ ไปในเน้ือวตั ถุได้ โดยทว่ั ไปคนส่วนมากมกั เรียกสก
รูน็อตรวมกันว่าน็อต อันท่ีจริงแลว้ สกรูและน็อตน้ันมีความแตกต่างกนั ซ่ึงอาจทาให้เกิดความสับสน
ระหวา่ งผซู้ ้ือ และผขู้ ายได้ ดงั น้นั เราจะมาทาความรู้จกั กนั วา่ น็อตและสกรูมีความแตกตา่ งกนั อยา่ งไร
คาว่า “สกรู” น้ัน หมายถึง “น็อตตวั ผู”้ ซ่ึงมีลกั ษณะเป็ นเกลียวรอบทรงกระบอกยาว หัวสกรูจะมีหลาย
ประเภท เช่น หวั หกเหล่ียม หวั แฉก หวั ผา่ ฯลฯ

16

ภาพท่ี 8 สกรูนอ็ ตแบบตา่ งๆ
ส่วน “น็อต” หรือท่ีมกั เรียกกนั วา่ “หวั น็อต” น้นั หมายถึง “น็อตตวั เมีย” ซ่ึงมีลกั ษณะคลา้ ยแหวน มีรูตรง
กลาง ภายในจะมีร่องเป็ นเกลียวเพ่ือท่ีจะสามารถหมุนเข้ากับสกรูได้ หัวน็อตมีหลายประเภท เช่น
หวั น็อตหกเหล่ียม หวั น็อตติดจาน หวั นอ็ ตกลม ฯลฯ

ภาพที่ 9 นอ็ ต (น็อตตวั เมีย) แบบตา่ งๆ
สรุปได้ว่า สกรูและน็อตน้นั แตกต่างกนั แต่นิยมเรียกคลา้ ยกนั ในกลุ่มคนทว่ั ไป สกรูและน็อตมี
หลายขนาดและหลายแบบแลว้ แต่ความตอ้ งการในการใช้งานแต่ละประเภทงาน การใช้งานของสกรู
และน็อตจะนาไปใชเ้ พ่ือยดึ วตั ถุใหต้ ิดกนั อยา่ งแน่นจนยากท่ีจะหลุดจากกนั ของวตั ถุ

17

5. แบตเตอรี่
แบตเตอร่ีเป็ นอุปกรณ์ท่ีประกอบด้วย เซลล์ไฟฟ้าเคมี หน่ึงเซลล์หรือมากกว่า ท่ีมีการเช่ือมต่อ

ภายน อกเพ่ื อให้กาลังงาน กับ อุป กรณ์ ไฟ ฟ้ า แบตเตอรี่ มี ข้ัวบ วก (อังกฤ ษ : anode) และ ข้ัว
ลบ (องั กฤษ: cathode) ข้วั ท่ีมีเคร่ืองหมายบวกจะมีพลงั งานศกั ยไ์ ฟฟ้าสูงกวา่ ข้วั ท่ีมีเคร่ืองหมายลบ ข้วั ที่มี
เคร่ืองหมายลบคอื แหลง่ ที่มาของอิเลก็ ตรอนท่ีเม่ือเชื่อมต่อกบั วงจรภายนอกแลว้ อิเลก็ ตรอนเหล่าน้ีจะไหล
และส่งมอบพลงั งานใหก้ บั อปุ กรณ์ภายนอก เม่ือแบตเตอร่ีเช่ือมตอ่ กบั วงจรภายนอก สาร อิเลก็ โทรไลต์ มี
ความความสามารถที่จะเคลื่อนท่ีโดยทาตวั เป็ นไอออน ยอมให้ปฏิกิริยาทางเคมีทางานแล้วเสร็จใน
ข้วั ไฟฟ้าท่ีอยูห่ ่างกนั เป็นการส่งมอบพลงั งานใหก้ บั วงจรภายนอก การเคลื่อนไหวของไอออนเหลา่ น้นั ที่
อยู่ในแบตเตอร่ีท่ีทาให้เกิดกระแสไหลออกจากแบตเตอร่ีเพ่ือปฏิบตั ิงาน[2] ในอดีตคาว่า "แบตเตอร่ี"
หมายถึงเฉพาะอุปกรณ์ที่ประกอบดว้ ยเซลลห์ ลายเซลล์ แตก่ ารใชง้ านไดม้ ีการพฒั นาใหร้ วมถึงอุปกรณ์ท่ี
ประกอบดว้ ยเซลลเ์ พียงเซลลเ์ ดียว แบตเตอร่ีปฐมภมู ิจะถูกใชเ้ พียงคร้ังเดียวหรือ "ใชแ้ ลว้ ทิ้ง"; วสั ดุที่ใชท้ า
ข้วั ไฟฟ้าจะมีการเปลี่ยนแปลงอยา่ งถาวรในช่วงปล่อยประจุออก (องั กฤษ: discharge) ตวั อยา่ งท่ีพบบ่อยก็
คือ แบตเตอร่ีอลั คาไลน์ ที่ใชส้ าหรับ ไฟฉาย และอีกหลายอุปกรณ์พกพา แบตเตอรี่ทุติยภูมิ (แบตเตอรี่
ประจุใหม่ได้) สามารถดิสชาร์จและชาร์จใหม่ได้หลายคร้ัง ในการน้ีองค์ประกอบเดิมของข้วั ไฟฟ้า
สามารถเรียกคืนสภาพเดิมไดโ้ ดยกระแสยอ้ นกลบั ตวั อยา่ งเช่น แบตเตอร่ีตะกว่ั กรด ท่ีใชใ้ นยานพาหนะ
และแบตเตอร่ี ลิเธียมไอออน ที่ใชส้ าหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบเคลื่อนยา้ ยได้ แบตเตอรี่มาในหลาย
รูปทรงและหลายขนาด จากเซลล์ขนาดเล็กที่ให้พลังงานกับ เครื่องช่วยฟังและนาฬิกาข้อมือ จนถึง
แบตเตอรี่แบงคท์ ่ีมีขนาดเท่าห้องท่ีให้พลงั งานเตรียมพร้อม ตามการคาดการณ์ในปี 2005 อุตสาหกรรม
แบตเตอร่ีทว่ั โลกสร้างมูลค่า 48 พนั ลา้ นดอลาร์สหรัฐในการขายในแต่ละปี ดว้ ยการเจริญเติบโตประจาปี
6% แบตเตอรี่มีค่า พลงั งานเฉพาะ (พลงั งานต่อหน่วยมวล) ต่ากว่ามากเมื่อเทียบกบั เช้ือเพลิง ท้งั หลาย
เช่นน้ามนั แต่ก็สามารถชดเชยไดบ้ า้ งโดยประสิทธิภาพท่ีสูงของมอเตอร์ไฟฟ้าในการผลิตงานดา้ นกลไก
เม่ือเทียบกบั เครื่องยนต์สันดาป ประวตั ิแบตเตอรี่การใช้ "แบตเตอรี่" เพื่ออธิบายกลุ่มของอุปกรณ์ไฟฟ้า
สามารถยอ้ นหลงั ไปในสมยั เบนจาอฟั แฟรงคลิน ผูซ้ ่ึงในปี 1748 ไดอ้ ธิบายกลุ่มของ หมอ้ เลยเ์ ดน โดย
อุปมาว่าเป็ น แบตเตอรี่ของปื นใหญ่ (เบนจามิน แฟรงคลิน ยืมคาว่า "แบตเตอรี่" จากกองทพั ท่ีหมายถึง
อาวุธท่ีทางานดว้ ยกนั ) อาเลสซานโดร โวลตา ไดส้ ร้างและไดอ้ ธิบายแบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีตวั แรก voltaic
pile ในปี 1800. นี่เป็นช้นั ซอ้ นกนั ของแผ่นทองแดงและแผ่นสังกะสี คน่ั โดยจานกระดาษชุ่มดว้ ยน้าเกลือ
มนั สามารถผลิตกระแสที่คงท่ีไดเ้ ป็นเวลานานทีเดียว โวลตาไม่ไดพ้ อใจที่โวลเตจเกิดจากปฏิกิริยาเคมี เขา
คดิ วา่ เซลลข์ องเขาเป็นแหล่งพลงั งานที่ใชไ้ ม่หมด และการกดั กร่อนที่กระทบต่อข้วั ไฟฟ้าท้งั สองเป็นเพียง
สิ่งรบกวน มากกวา่ จะเป็นผลตามมาท่ีไมอ่ าจเลี่ยงไดข้ องการปฏิบตั ิงานของพวกมนั อยา่ งที่ ไมเคิล ฟารา
เดย์ แสดงใหเ้ ห็นในปี 1834.

18

แมว้ า่ แบตเตอร่ีในช่วงตน้ ตน้ จะมีประโยชน์อย่างมากสาหรับวตั ถุประสงคด์ า้ นการทดลองก็ตาม
แต่ในทางปฏิบตั ิแลว้ แรงดนั ไฟฟ้าของพวกมนั มีความผนั ผวนและพวกมนั ก็ไม่สามารถให้กระแสขนาด
ใหญ่ได้เป็ นระยะเวลาอย่างต่อเนื่อง ส่วน เซลล์ของนีลล์ ที่คิดค้นได้ในปี 1836 โดยนักเคมีชาว
องั กฤษ จอห์น เฟรเดอริก นีลล์ เป็ นแหล่งผลิตไฟฟ้าในทางปฏิบตั ิคร้ังแรก และกลายเป็ นมาตรฐาน
อุตสาหกรรมและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็ นแหล่งพลังงานสาหรับเครือข่าย โทรเลข
ไฟฟ้า เซลล์ของนีลล์ประกอบด้วยหมอ้ ทองแดงท่ีเติมเต็มดว้ ยสารละลาย คอปเปอร์ซัลเฟต ที่แช่ด้วย
ภาชนะ ดินเผา เคลือบที่เติมเตม็ ดว้ ย กรดกามะถนั และข้วั ไฟฟ้าสังกะสี

เซลลเ์ ปี ยกเหล่าน้ีใชอ้ ิเลก็ โทรไลตเ์ ป็นของเหลว ซ่ึงมีแนวโนม้ ที่จะร่ัวไหลและหกหากไม่ถือไปมา
อย่างถูกตอ้ ง หลายเซลลใ์ ช้โหลแกว้ เพ่ือยึดชิ้นส่วนของพวกมนั ไว้ ซ่ึงทาให้พวกมนั เปราะบาง ลกั ษณะ
เหล่าน้ีทาให้เซลลเ์ ปี ยกไม่เหมาะสมสาหรับการใชท้ ่ีตอ้ งเคลื่อนยา้ ยไปมา เมื่อใกลจ้ ุดสิ้นสุดของศตวรรษ
ท่ีสิบเก้า การประดิษฐ์ข้ึนของ แบตเตอรี่เซลล์แห้ง ซ่ึงได้แทนท่ีอิเล็กโทรไลต์ของเหลวดว้ ยสารท่ีเป็ น
ของแขง็ กวา่ ทาใหอ้ ปุ กรณ์ไฟฟ้าแบบพกพาสามารถทาไดใ้ นทางปฏิบตั ิ

ภาพท่ี 10 แบตเตอรี่หลายชนิด

ประเภทแบตเตอร่ีสามัญแบตเตอรี่ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้ และชนิดใช้แล้วทิ้งจากมุมมองของผูใ้ ช้
แบตเตอรี่แบ่งออกเป็ น 2 กลุ่มใหญ่ๆ ดงั น้ี; แบตเตอร่ีชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้ และ แบตเตอร่ีชนิดประจุ
ไฟฟ้าใหมไ่ มไ่ ด้ (ใชแ้ ลว้ ทิ้ง) ซ่ึงนิยมใชอ้ ยา่ งแพร่หลายท้งั สองชนิด

แบตเตอร่ีใช้แลว้ ทิ้งเรียกอีกอย่างวา่ เซลลป์ ฐมภูมิ ใช้ไดค้ ร้ังเดียว เน่ืองจากไฟฟ้าที่ไดเ้ กิดจาก
การเปล่ียนแปลงของสารเคมีเมื่อสารเคมีเปล่ียนแปลงหมดไฟฟ้าก็จะหมดจากแบตเตอรี่ แบตเตอรี่เหล่าน้ี
เหมาะสาหรับใชใ้ นอุปกรณ์ขนาดเล็กและสามารถเคล่ือนยา้ ยไดส้ ะดวก ใช้ไฟน้อยหรือในท่ีที่ห่างไกล
จากพลงั งานไฟฟ้ากระแสสลบั

19

ในทางตรงกันขา้ มแบตเตอรี่ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ไดห้ รือ เซลลท์ ุติยภูมิ สามารถประจุไฟฟ้า
ใหมไ่ ดห้ ลงั จากไฟหมดเน่ืองจากสารเคมีท่ีใชท้ าแบตเตอร่ีชนิดน้ีสามารถทาใหก้ ลบั ไปอยใู่ นสภาพเดิมได้
โดยการประจุไฟฟ้าเขา้ ไปใหม่ซ่ึงอุปกรณ์ท่ีใช้อดั ไฟน้ีเรียกว่า ชาร์เจอร์ หรือ รีชาร์เจอร์ แบตเตอรี่ชนิด
ประจุไฟฟ้าใหม่ไดท้ ี่เก่าแก่ท่ีสุดซ่ึงใช้อยู่จนกระทง่ั ปัจจุบนั คือ "เซลล์เปี ยก" หรือแบตเตอรี่ตะก่วั -กรด
(lead-acid battery) แบตเตอรี่ชนิดน้ีจะบรรจุในภาชนะท่ีไม่ไดป้ ิ ดผนึก (unsealed container) ซ่ึงแบตเตอร่ี
จะต้องอยู่ในตาแหน่งต้ังตลอดเวลาและต้องเป็ นพ้ืนท่ีท่ีระบายอากาศได้เป็ นอย่างดี เพื่อระบาย
ก๊าซ ไฮโดรเจน ท่ีเกิดจากปฏิกิริยาและแบตเตอรี่ชนิดจะมีน้าหนกั มากรูปแบบสามญั ของแบตเตอร่ีตะกว่ั -
กรด คือแบตเตอรี่ รถยนต์ ซ่ึงสามารถจะให้พลงั งานไฟฟ้าไดถ้ ึงประมาณ 10,000 วตั ต์ในช่วงเวลาส้ัน ๆ
และมีกระแสต้งั แต่ 450 ถึง 1100 แอมแปร์ สารละลายอิเล็กโตรไลตข์ องแบตเตอรี่คือ กรดซัลฟิ วริก ซ่ึง
สามารถเป็ นอันตรายต่อผิวหนังและตาได้ แบตเตอร่ีตะกั่ว-กรดที่มีราคาแพงมากเรียกว่า แบตเตอรี่
เจล (หรือ "เจลเซลล"์ ) ภายในจะบรรจุอิเล็กโตรไลต์ประเภทเซมิ-โซลิด (semi-solid electrolyte) ที่ป้องกนั
การหกไดด้ ี และแบตเตอรี่ชนิดอดั ไฟใหมไ่ ดท้ ี่เคลื่อนยา้ ยไดส้ ะดวกกวา่ คือประเภท "เซลลแ์ หง้ " ท่ีนิยมใช้
กนั ในโทรศพั ท์มือถือและคอมพิวเตอร์โนต้ บุ๊ก เซลล์ของแบตเตอร่ีชนิดน้ีคือ นิเกิล-แคดเมียม (NiCd) นิ
เกิลเมตทลั ไฮไดรด์ (NiMH) ลิเธียม-ไอออน (Li-Ion)

ตารางท่ี 1 ลกั ษณะของแบตเตอรี่ ชาร์จใหม่ได้
ใช้แล้วทงิ้ 1. Lead-acid battery
2. lithium ion polymer battery
1. Zinc-carbon battery 3. NaS battery
2. Alkaline battery 4. Nickel metal hydride battery
3. Silver-oxide battery 5. Sodium-metal chloride battery
4. Lithium battery 6. Nickel-zinc battery
5. Mercury battery
6. Zinc-air battery

สรุปได้ว่า แบตเตอร่ีเป็นวตั ถุที่ใชเ้ ก็บประจุไฟฟ้าไวเ้ พ่ือเป็นพลงั งานชวั่ คราวให้บริภณั ฑไ์ ฟฟ้าซ่ึง
มี 2 ประเภทใหญ่ๆคือ แบตเตอร่ีแห้งและแบบกรด แต่แบตเตอรี่น้นั ไม่สามารถให้กระแสขนาดใหญ่ได้
เป็ นเวลาต่อเนื่องไดป้ ัจจุบนั ไดใ้ ชเ้ ก็บกระแสไฟฟ้าไวใ้ ช้ในยามฉุกเฉินกนั เป็นส่วนใหญ่ กลุ่มท่ีใชม้ กั จะ
เป็นโรงงานใหญๆ่ หรือกล่มุ ท่ีจาเป็นในการใชไ้ ฟตลอดเวลา

20

6. อนิ เวอร์เตอร์
อินเวอร์เตอร์จะแปลงไฟกระแสตรง (DC) ใหเ้ ป็นไฟกระแสสลบั (AC) จากน้ันไฟกระแสตรง

จะถูกแปลงเป็ นไฟกระแสสลับที่สามารถปรับขนาดแรงดันและความถี่ได้โดยวงจรอินเวอร์เตอร์
(Inverter Circuit) วงจรท้ังสองน้ีจะเป็ นวงจรหลักท่ีทาหน้าท่ีแปลงรูปคล่ืน และผ่านพลังงานของ
อินเวอร์เตอร์ โดยทวั่ ไปแหล่งจ่ายไฟกระแสสลบั มีรูปคล่ืนซายน์ แต่เอาท์พุตของInverterจะมีรูปคลื่น
แตกต่างจากรูปซายน์ นอกจากน้นั ยงั มีชุดวงจรควบคมุ (Control Circuit) ทาหนา้ ท่ีควบคุมการทางานของ
วงจรคอนเวอร์เตอร์และวงอินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสมกบั คณุ สมบตั ิของ 3-phase Induction motor

ภาพท่ี 11 อินเวอร์เตอร์ขนาด 3000 W

โครงสร้างภายในของInverter
1. ชดคอนเวอร์เตอร์ (Converter Circuit) ซ่ึงทาหน้าท่ี แปลงไฟสลับจากแหล่งจ่ายไฟ AC.

power supply (50 Hz) ใหเ้ ป็นไฟตรง (DC Voltage)
2. ชุดอินเวอร์เตอร์ (Inverter Circuit) ซ่ึงทาหนา้ ท่ี แปลงไฟตรง (DC Voltage) ใหเ้ ป็นไฟสลบั

(AC Voltage) ที่สามารถเปล่ียนแปลงแรงดนั และความถ่ีได้
3. ชุดวงจรควบคุม (Control Circuit) ซ่ึงทาหน้าท่ี ควบคุมการทางานของชุดคอนเวอร์เตอร์

และชุดอินเวอร์เตอร์
ตวั อย่าง การทางานของอินเวอร์เตอร์ (Inverter) ที่พบเห็นไดใ้ นปัจจุบนั ไดแ้ ก่ การใชอ้ ุปกรณ์

ไฟฟ้าเพ่ือจ่ายไฟสารอง หรือที่เรียกวา่ UPS (Uninterruptible Power Supply) เพอ่ื แกป้ ัญหาไฟเกิน, ไฟตก,
ไฟดบั และคล่ืนรบกวน ช่วยป้องกนั การเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า โดยไฟฟ้าท่ีสารองไวจ้ ะเก็บ
ในแบตเตอร่ี ยกตวั อย่าง ถา้ กระแสไฟฟ้าดบั ระบบสารองไฟจะสวิทช์มาใชไ้ ฟจากแบตเตอรี่โดยทนั ที
ต่อจากน้นั ไฟฟ้าซ่ึงเป็นกระแสตรง จะเขา้ สู่อินเวอร์เตอร์ ซ่ึงจะเปล่ียนไฟฟ้ากระแสตรงน้นั ให้เป็นไฟฟ้า

21

กระแสสลบั ท่ีมีความถี่คงที่ และถูกตอ้ ง ไฟฟ้ากระแสสลบั ท่ีออกมาจากอินเวอร์เตอร์ก็จะป้อนสู่เคร่ือง
ไฟฟ้าทวั่ ไป โดยที่ไฟกระแสสลับท่ีไดอ้ อกมาจะถูกนาไปป้อนกลบั มาทาการเปรียบเทียบกบั ความถ่ี
อา้ งอิงค่าหน่ึง แลว้ นาผลจากการเปรียบเทียบไปควบคุมการกาเนิดความถี่ของอินเวอร์เตอร์เพื่อให้ได้
ไฟฟ้ากระแสสลบั ที่มีความถ่ีคงที่และถูกตอ้ ง ตามที่เคร่ืองใช้ไฟฟ้ากระแสสลบั ตอ้ งการ อินเวอร์เตอร์
(Inverter) ถูกนามาใชใ้ นเครื่องใชไ้ ฟฟ้าต่างๆ เช่น เครื่องปรับอากาศ, ตูเ้ ยน็ , โทรทศั น์ และระบบเซอร์โว
ควบคุมมอเตอร์ (Servo Motor) เน่ืองจากความต้องการลดการสูญเสียกาลังงานที่สูงโดยเฉพาะขณะ
เร่ิมตน้ ทางาน และจากการสูญเสียในแกนเหล็ก และในตวั ขดลวด (สาหรับเครื่องเช่ือมแบบมือหมุน และ
มอเตอร์) ซ่ึงการสูญเสียกาลงั งานหรือค่าไฟฟ้าเป็ นดงั น้ีคือเมื่อเครื่องใช้ไฟฟ้าเร่ิมทางาน จะมีค่ากระแส
เริ่มทางาน I (Start) สูงกว่า ขณะเดินปรกติถึง 4 – 6 เท่าตวั เช่น มอเตอร์เคร่ืองปรับอากาศ ท่ีมีขนาด 220
V ,1 APnormal = 220V 1A = 220Wขณ ะเริ่ มต้นมอเตอร์หรื อหม้อแปลงจะดึงกระแสเพ่ือสร้าง
สนามแม่เหลก็ อย่างนอ้ ย 4 เท่าของขณะปกติPstart = 220V (4 1A) = 880Wทาให้ระบบเดิมท่ีไม่มีการใช้
อินเวอร์เตอร์จะตอ้ งเสียค่าไฟสูงมาก และทาใหร้ ะดบั ของแรงดนั ไฟฟ้าในสายไม่เสถียร (Stable) รวมถึง
ทาให้เกิดแรงดนั สไปค์ ขณะหยุดการทางานซ่ึงส่ิงเหล่าน้ีจะทาให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดการเสียหาย หรือบนั่
ทอนอายกุ ารใชง้ านให้ส้ันลง ตวั อยา่ งปัญหาและการแกไ้ ข โดยนาอินเวอร์เตอร์ (Inverter) มาใชง้ าน การ
ทางานของเคร่ืองปรับอากาศ ระบบเดิมน้ันจะทางานติดๆ ดบั ๆ อยู่บ่อยคร้ัว ซ่ึงสร้างปัญหากบั อุปกรณ์
ไฟฟ้าอื่นๆ อีกท้งั ยงั กินไฟสูง จึงไดม้ ีการนาเอาระบบอินเวอร์เตอร์เขา้ มาแกไ้ ข ทาใหม้ อเตอร์แอร์ทางาน
ตอ่ เนื่องไม่มีการติด-ดบั ดงั เช่นในระบบเดิม ซ่ึงจากการพิสูจน์แลว้ พบว่า "การใหม้ อเตอร์ทางานตอ่ เนื่อง
จะช่วยประหยดั พลงั งาน และค่าไฟฟ้าไดม้ ากกวา่ การหยดุ และเร่ิมเดินใหม่อยา่ งนอ้ ย 1 เท่าตวั ข้ึนไป" ซ่ึง
ก็มีหลกั การทางาน ดงั น้ี ขณะท่ีเขา้ สู่สถานะการทางานแลว้ ชุดอินเวอร์เตอร์จะส่ังให้มอเตอร์ทางานมาก
ข้ึน (หมนุ เร็วข้ึน) โดยการเพิ่มความถ่ีหรือปรับเปลี่ยน Duty Cycle และขณะสแตนบาย หรืออุณหภมู ิคงท่ี
ระบบอินเวอร์เตอร์จะลดการทางานของมอเตอร์ลง (หมุนชา้ ลง) แต่ไมห่ ยดุ การทางานของมอเตอร์ ซ่ึงจะ
ช่วยลดกาลงั งานท่ีใชน้ ้นั เอง Inverterไดน้ าไปใชใ้ นระบบงานตา่ งๆ เช่น

1. ใชเ้ ป็ นแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง ที่เรียกว่า Stand by power supply หรือ Uninterruptible Power
Supplies (UPS) เพ่ือใช้ทดแทนในกรณีแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลบั หลกั เกิดความขดั ขอ้ ง 2. ใช้ควบคุม
ความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั โดยใชหั ลกั การควบคุมความถี่ของแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั เพ่ือ
ตอ้ งการให้แรงบิด (Torque) คงที่ทุกๆ ความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไป 3. ใช้แปลงไฟฟ้าจากระบบส่งกาลงั
ไฟฟ้าแรงสูงชนิดไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลบั เพ่ือบริการใหแ้ ก่ผใู้ ช้ 4. ใชใ้ นระบบเตาถลุง
เหลก็ ที่ใชห้ ลกั การเหนี่ยวนาใหเ้ กิดความร้อน (Induction heating) ซ่ึงใชแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ความถี่
สูงในการทางาน

22

สรุปได้ว่า อินเวอร์เตอร์น้ันจะทาการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสะตรง (DC) 12 V ให้เป็ น
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั (AC) 220 V 500 W

7. สายไฟ
สายไฟฟ้าเป็ นส่ือนาหรือตวั นากาลงั ไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไปยงั จุดท่ีใช้ไฟฟ้า ลกั ษณะท่ีสาคญั

ของสายไฟฟ้าจะดูจากประสิทธิภาพของสายไฟที่ยอมใหก้ ระแสไฟฟ้าไหลไดส้ ูงสุด โดยไม่เป็นอนั ตราย
ต่อสายไฟฟ้า แรงเคล่ือนไฟฟ้าทนไดข้ ณะใช้งาน ค่าแรงดนั ไฟฟ้าตกในสาย เป็ นตน้ วสั ดุท่ีใช้ทาตวั นา
ไฟฟ้าในปัจจุบนั คือสายทองแดงและสายอลูมิเนียม สายไฟฟ้ามีหน้าที่สาหรับนาพลงั งานไฟฟ้า จาก
แหล่งจ่ายไฟไปยงั บริภณั ฑ์ไฟฟ้าต่างๆ ในปัจจุบันไดม้ ีผูผ้ ลิตสายไฟฟ้ามากมายหลายชนิด ตามความ
ต้องการสาหรับการติดต้ังสายไฟฟ้าในรูปแบบต่างๆ ดังน้ันการเลือกใช้สายไฟฟ้า เพื่อให้มี ความ
เหมาะสมปลอดภยั ประหยดั และเช่ือถือได้ จะตอ้ งพิจารณาถึงปัจจยั หลายประการดว้ ยกนั ไดแ้ ก่ ความ
เหมาะสม กบั สภาพแวดลอ้ มที่ติดต้งั ความสามารถในการนากระแสของตวั นา ขนาดแรงดนั ตกท่ีเกิดข้ึน
ความสามารถในการทนต่อความร้อนท่ีเกิดข้ึนท้งั ในขณะใช้งานปกติและขณะเกิดการลดั วงจร ความ
ตา้ นทานของสายไฟฟ้า จะมีค่ามากหรือนอ้ ยข้ึนอยกู่ บั องคป์ ระกอบดงั ตอ่ ไปน้ี

ก) พ้ืนท่ีหนา้ ตดั ของสายไฟฟ้า สายไฟฟ้าท่ีมีพ้ืนท่ีหนา้ ตดั ของตวั นาใหญ่จะมีค่าความตา้ นทาน
ของสายไฟฟ้านอ้ ยกวา่ สายไฟฟ้าท่ีมีพ้ืนท่ีหนา้ ตดั ของตวั นาเลก็

ข) ความยาวของสายสายไฟฟ้า สายไฟฟ้าท่ีมีความยาวย่ิงมาก ความตา้ นทานของสายไฟก็จะ
มากข้ึนตาม

ค) อุณหภูมิของสายไฟฟ้า เม่ืออุณหภูมิสายไฟฟ้าสูงข้ึน ความตา้ นทานของสายไฟฟ้าก็จะ
เพิ่มข้นึ

ง) ความต้านทานของสายไฟฟ้า ความต้านของสายไฟฟ้าข้ึนอยู่กับชนิดของวสั ดุท่ีใช้ทา
สายไฟฟ้า เม่ือสายไฟฟ้ามีค่าความตา้ นทานมากจะทาใหแ้ รงเคล่ือนไฟฟ้าตกในสายไฟมาก
ซ่ึงจะมีผลใหแ้ รงเคล่ือนที่ตกคร่อมโหลดหรือภาระทางานไดไ้ ม่เต็มพิกดั ประสิทธิภาพในการทางานของ
สายไฟฟ้ากจ็ ะลดลงดว้ ย

23

ภาพท่ี 12 แผนผงั สายไฟฟ้า

ส่วนประกอบของสายไฟฟ้า สายไฟฟ้าประกอบดว้ ยส่วนประกอบท่ีสาคญั 3 ส่วนได้แก่ ตวั นา ฉนวน
และเปลือก

7.1 ตวั นา (Conductor)ตวั นาของสายไฟฟ้าทามาจากโลหะท่ีมีความนาไฟฟ้าสูง อาจจะอยใู่ นรูป
ของตวั นาเด่ียว (Solid) หรือตวั นาตีเกลียว (Strand) ซ่ึงประกอบไปดว้ ยตวั นาเลก็ ๆ ตีเขา้ ดว้ ยกนั เป็นเกลียว
ซ่ึงมีขอ้ ดีคือ การนากระแสต่อพ้ืนท่ีของสายไฟฟ้าสูงข้ึน เน่ืองจาก ผลของ Skin Effect ลดลง และการ
เดินสายทาไดง้ ่าย เพราะมึความอ่อนตวั กว่า โลหะท่ีนิยมใชเ้ ป็ นตวั นาใชผ้ ลิตสายไฟฟ้าได้แก่ ทองแดง
อลูมิเนียม โดยโลหะท้งั สองชนิดมีขอ้ ดีขอ้ เสียต่างกนั ไปตามแต่ลกั ษณะของงาน ทองแดง ทองแดงเป็ น
โลหะท่ีมีความนาไฟฟ้าสูงมาก มีความแข็งแรก เหนียว ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี แต่มีข้อเสียอยู่คือ มี
น้าหนักมากและราคาสายไฟฟ้าสูง จึงไม่เหมาะสาหรับงานดา้ นแรงดันสูง แต่จะเหมาะกับการใช้งาน
สายไฟฟ้าโดยทวั่ ไป โดยเฉพาะสายไฟฟ้าในอาคาร อลูมิเนียม เป็ นโลหะท่ีมีความนาไฟฟ้าสูงรองจาก
ทองแดง แต่เม่ือเปรียบเทียบในกรณีกระแสเท่ากนั แลว้ พบว่า สายไฟฟ้าอลูมิเนียมจะมีน้าหนักเบาและ
ราคาสายไฟฟ้าถูกกวา่ ราคาสายไฟฟ้าทองแดง จึงเหมาะกบั งานเดินสายไฟนอกอาคารและแรงดนั สูงถา้
ทิ้งอลูมิเนียมไวใ้ นอากาศจะเกิดออกไซดข์ องอลูมิเนียม ซ่ึงมีคุณสมบตั ิเป็นฉนวนฟิ ลม์ บางๆ เกาะตามผิว
ช่วยป้องกนั การสึกกร่อน แต่จะมีขอ้ เสียคือ ทาให้การเชื่อมต่อทาไดย้ าก สภาพตา้ นทานไฟฟ้า (องั กฤษ :
eletrical resistivity) คือปริมาณการวัดของการต่อต้านการไฟลของกระแสไฟฟ้าในวสั ดุ ค่าสภาพ
ตา้ นทานไฟฟ้าบ่งช้ีวา่ วสั ดุยนิ ยอมใหป้ ระจุไฟฟ้าเคล่ือนท่ีไดง้ ่าย หน่วยในระบบหน่วยวดั ระหวา่ งประเทศ
ของสภาพตา้ นทานไฟฟ้าคือ โอห์ม เมตร (Ωm) ซ่ึงจะแสดงในรูปอกั ษรกรีกตวั ρ (โร)

ค่าตา้ นทานไฟฟ้าของโลหะ (ท่ี 20°C)
1) เงิน-Sliver = 1.59x10-8 Ωm
2) ทองแดง-Copper = 1.68x10-8 Ωm
3) ทองคา-Gold = 2.44x10-8 Ωm
4) อลมู ิเนียม-Aluminium = 2.82x10-8 Ωm

24

โลหะที่นากระแสไฟฟ้าไดด้ ีท่ีสุดเรียงลาดบั จากมากไปหาน้อย 4 อนั ดบั แรก คือ เงิน - ทองแดง
ทอง - อลูมิเนียม โลหะที่ราคาแพงเรียงลาดบั จากมากไปหานอ้ ย 4 อนั ดบั แรก คือ ทอง - เงิน - ทองแดง -
อลมู ิเนียม

7.2 ฉนวน (Insulation)ฉนวนของสายไฟฟ้าทาหน้าท่ีห่อหุ้มตวั นา เพื่อป้องกนั การสัมผสั กัน
โดยตรงระหว่างตวั นาหรือระหวา่ งตวั นากบั ส่วนท่ีต่อลงดิน และป้องกนั ตวั นาจากผลกระทบทางกลและ
เคมีต่างๆ ในระหว่างท่ีตวั นา นากระแสไฟฟฟ้าจะเกิดพลงั งานสูญเสีย ในรูปของความร้อน ความร้อนที่
เกิดข้ึนจะถ่ายเทไปยงั เน้ือฉนวน ความสามารถในการทนต่อความร้อนของฉนวนจะเป็ น ตัวกาหนด
ความสามารถในการทนความร้อนของสายไฟฟ้านน่ั เอง การเลือกใชช้ นิดของฉนวนจะข้ึนอยกู่ บั อุณหภูมิ
ใชง้ าน ระดบั แรงดนั ของระบบ และสภาพแวดลอ้ มในการติดต้งั วสั ดุท่ีนิยมใชเ้ ป็นฉนวนสายไฟฟ้ามากที
สุ ด คือ Polyvinly Chloride (PVC) และ Cross linked Polyethylene (XLPE ) ฉ น วน XLPE มี ความ
แข็งแรง ทนตอ่ ความร้อนและถ่ายเทความร้อนไดด้ ีกวา่ ฉนวน PVC ปัจจุบนั จึงมีการใชฉ้ นวน XLPE เพ่ิม
มากข้ึน PVC อุณหภูมิใชง้ าน 70°C และ 90°C XLPE อุณหภูมิใชง้ าน 90°C

7.3 เปลือก (Sheath)เปลือกทาหน้าท่ีหุ้มแกนหรื อหุ้มสายไฟฟ้าช้ันนอกสุด เปลือกของ
สายไฟฟ้าอาจจะมี 1 หรือ 2 ช้นั ก็ไดเ้ พ่ือป้องกนั ความเสียหายทางกายภาพท่ีอาจเกิดข้นึ ในขณะติดต้งั หรือ
ใชง้ าน การเลือกใชช้ นิดของเปลือกสายไฟฟ้าจะข้ึนอยูก่ บั สภาพแวดลอ้ มในการติดต้งั วสั ดุ ท่ีนิยมทาเป็น
เปลือกสายไฟฟ้ามากที่สุด คือ Polyvinly Chloride (PVC) และ Polyethylene (PE) ส่วนกรณีสายไฟฟ้าที่
ต้องการคุณสมบัติ พิเศษก็อาจใช้วสั ดุ เช่น Flame Retardant Polyvinyl Chloride (FR-PVC) หรือ Low
Smoke Halogen Free (LSHF) กไ็ ด้

สายไฟฟ้าท่ีห่อหุ้มภายนอกดว้ ยดา้ ยถกั ไดแ้ ก่ สายไฟฟ้าที่ห่อหุม้ ดว้ ยยาง แต่ภายนอกจะถกั ดา้ ย
ห่อหุม้ อีกช้นั หน่ึง ใชก้ บั เตารีดและเครื่องใหค้ วามร้อน

สายหุ้มยาง เป็นสายไฟฟ้าที่หุม้ ดว้ ยยางท่ีมีท้งั แบบธรรมดาและแบบนทนความร้อน สายไฟฟ้า
แบบน้ีจะเป่ื อยและเสื่อมคุณภาพเร็ว ปัจจุบนั ไม่คอ่ ยนิยมใชง้ าน

สายไฟฟ้าหุม้ PVC ชนิดน้ีมีความทนทานตอ่ ดิน ฟ้า อากาศ ไม่ติดไฟ ทนความร้อน แขง็ เหนียว
ไม่เปื่ อยง่าย นิยมใชง้ านมากท่ีสุด

สายไฟฟ้าหุ้มพลาสติกธรรมดา เป็นสายอ่อนเส้นเล็ก ภายในมีหลายเส้น เป็ นสายไฟที่ไม่ถาวร
ติดไฟไดง้ ่าย

สายไฟฟ้าเด่ียว เป็นสายไฟฟ้า 1 เส้น มี 1 แกน ใชเ้ ดินท้งั ภายในและภายนอกอาคาร สายไฟฟ้า
ชนิดน้ี ถา้ เดินในอาคารนิยมใช้ร้อยในท่อแลว้ ยึดท่อติดกับผนัง หรือฝังท่อในเสาหรือพ้ืน บางคร้ังก็
นามาใชเ้ ดินภายนอกอาคาร การเดินสายไฟฟ้าเด่ียวน้ีไม่นิยมเดินตีคลิป (ตีก๊ิฟ) แต่จะเดินในท่อหรือวาง
รางเหลก็ เสมอ หรือยดึ ติดกบั ผนงั โดยใชก้ บั ยดึ เป็นช่วงๆ

25
สายไฟฟ้าคู่ เป็ นสายไฟฟ้าท่ีใชเ้ ดินในอาคาร เป็ นสายไฟฟ้าชนิด 1 เส้นมี 2 แกน หรืออาจทา
พเิ ศษใหม้ ี 3 แกน โดยมีสายดินอีก 1 แกน

ภาพท่ี 13 สายไฟฟ้าแรงดนั สูง
สายเปลือย ( Bare Wires)

สายเปลือย คือ สายไฟฟ้าที่ไม่มีเปลือกฉนวนหุ้มสาย ถา้ หากนาไปใชใ้ นระบบจาหน่ายแรงดนั
ต่าจะไม่ปลอดภยั จึงใชส้ ายชนิดน้ีกบั งานแรงดนั สูง สายไฟฟ้าเปลือยที่นิยมใชใ้ นงานแรงดนั สูงมกั จะทา
มากจากอลูมิเนียม เพราะมีน้าหนักเบา และราคาสายไฟฟ้าถูกกว่าทองแดง ขณะท่ีสายอลูมิเนียมลว้ นจะ
สามารถรับแรงดึงไดต้ ่า จึงมีการพฒั นาเพ่ือให้สามารถรับแรงดึงไดส้ ูงข้ึน โดยการ เสริมแกนเหล็ก หรือ
ใชโ้ ลหะอื่นผสม สายเปลือกที่นิยมในปัจจุบนั ไดแ้ ก่ 1. สายไฟฟ้าอลูมิเนียมตีเกลียวเปลือย ( AAC-All
Aluninium Conductor ) เป็นตวั นาอลูมิเนียมพนั ตีเกลียวเป็ นช้นั ๆ สายไฟฟ้าชนิดน้ีรับแรงดึงไดต้ ่า จึงไม่
สามารถขึงสายให้มีระยะห่างช่วงเสา ( Span ) มากๆ ได้ โดยปกติความยาวช่วงเสาตอ้ งไม่เกิน 50 m.
ยกเวน้ สายที่มีขนาด 95mm2 ข้ึนไปน้ัน สามารถที่จะมีระยะห่างช่วงเสาได้ไม่เกิน 100 m. มาตรฐาน
สาหรับสายไฟฟ้าอลมู ิเนียมตีเกลียวเปลือย คอื มอก. 85-2548 2. สายไฟฟ้าอลมู ิเนียมผสม

ภาพที่ 14 สายไฟฟ้าอลมู ิเนียมตีเกลียวเปลือย

26

( AAAC-All Aluminium Alloy Conductor ) สายไฟฟ้าชนิดน้ีมีส่วนผสมของ อลูมิเนียม แมกนีเซียม และ
ซิลิกอน สายไฟฟ้าอลูมิเนียมผสมจะมีความเหนียวและรับแรงดึงไดส้ ูงกว่าสายไฟฟ้าอลูมิเนียมลว้ น จึง
สามารถขึงสายไฟฟ้าให้มีระยะห่างช่วงเสาได้มากข้ึน นิยมใช้เดินสายไฟฟ้าบริเวณชายทะเล เพราะ
สามารถทนต่อการกดั กร่อนของไอเกลือบริเวณชายทะเลได้ดี มาตรฐานสาหรับสายไฟฟ้าอลูมิเนียมตี
เกลียวเปลือย คือ มอก. 85-2548 3. สายไฟฟ้าอลูมิเนียมแกนเหล็ก ( ACSR-Aluminium Conductor Steel
Reinforced ) เป็ นสายไฟฟ้าอลูมิเนียมตีเกลียว และมีสายเหล็กอยู่ตรงกลาง เพ่ือให้สามารถรับแรงดึงได้
สูงข้ึน ทาให้สามารถขยายระยะห่างช่วงเสาไดม้ ากข้ึน แต่จะไม่ใช้สายไฟฟ้าชนิดน้ีในบริเวณชายทะเล
เพราะจะเกิดการกดั กร่อนจากไอของเกลือ ทาใหอ้ ายกุ ารใชง้ านสายไฟฟ้าส้ันลง มาตรฐานสาหรับสายไฟ
อลมู ิเนียมแกนเหลก็ คอื มอก. 85-2548

ภาพที่ 15 สายไฟฟ้าอลมู ิเนียมแกนเหลก็

ภาพที่ 16 สายไฟฟ้าแรงดนั ต่า

27

7.4 สายไฟฟ้าแรงดนั ต่า สายไฟฟ้าแรงดนั ต่าเป็ นสายไฟฟ้าท่ีใช้ไดก้ บั แรงดนั ไม่เกิน 1000 Vมี
ลักษณะเป็ นสายไฟฟ้าหุ้มด้วยฉนวน โดยที่ตัวนาสาหรับสายไฟฟ้าชนิดน้ีอาจจะใช้ทองแดงหรือ
อลูมิเนียม แต่ที่นิยมใชส้ าหรับสายไฟฟ้าแรงดนั ต่า คือสายทองแดง สายไฟฟ้าขนาดใหญ่ มีลกั ษณะเป็ น
ตวั นาตีเกลียว แต่ถา้ เป็นสายไฟฟ้าขนาดเล็กตวั นาก็จะเป็ นตวั นาเดี่ยว วสั ดุฉนวนท่ี นิยมใชก้ บั สายไฟฟ้า
แรงดนั ต่า ไดแ้ ก่ Polyvinyl Chloride (PVC) และ Cross-Linked Polyethylene ( XLPE )

7.4.1 สายไฟฟ้าอลูมิเนียมหุ้มด้วยฉนวน PVC สายไฟฟ้าชนิดน้ีจะมีตัวนาเป็ น
อลูมิเนียมแบบตีเกลียวไมอ่ ดั แน่นหรือแบบตีเกลียวอดั แน่น และหุ้มดว้ ยฉนวน PVC โดยอาจจะเป็น PVC
ธรรมดา หรือเป็นแบบ Heat Resistant PVC ก็ได้ สามารถใชไ้ ดก้ บั แรงดนั ไม่เกิน 750V. สายไฟฟ้าชนิดน้ี
จะเป็ นไปตามมาตรฐาน มอก. 293-2541 สายไฟฟ้าอลูมิเนียมหุ้มด้วยฉนวน PVC สามารถใช้งานใน
ระบบจาหน่ายแรงต่า เดินภายนอก อาคาร เป็นสายประธาน ( Main ) หรือสายป้อน ( Feeder ) โดยจะใช้
เดินในอากาศเหนือพ้ืนดิน ทางการไฟฟ้านครหลวงและการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ใชส้ ายชนิดน้ีเป็ นาสาย
ประธานแรงต่า เดินมาจากหมอ้ แปลงจาหน่าย (Distribution Transformers) พาดบนลูกถว้ ยตามเสาไฟฟ้า
หรือหรือใตช้ ายคาบา้ นหรือตึกแถว เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับผูใ้ ช้ สายชนิดน้ีมีราคาถูกและรับแรงดึง ได้
พอควร

7.4.2 สายไฟฟ้าทองแดงหุ้มดว้ ยฉนวน PVC เน่ืองจากทองแแดง มีคุณสาบตั ิขอ้ ดีท่ี
เหนือกว่าอลูมิเนียมหลายประการดว้ ยกนั ไม่ว่าจะเป็ นโลหะท่ีมี ความนาไฟฟ้าสูงกวา่ การตดั ต่อก็ทาได้
ง่ายกวา่ จึงนิยมใชส้ ายไฟฟ้าชนิดน้ีกนั มาก สายไฟฟ้าทองแดงหุ้มดว้ ยฉนวน PVC มีมากมายหลายชนิด
แต่ละชนิดก็เหมาะกบั งานแต่ละแบบ ทาให้สามารถใช้สายไฟฟ้าชนิดน้ีกบั งานไดก้ วา้ งขวาง ต้งั แต่เป็ น
สายเชื่อมวงจรเล็กๆ จนกระทง่ั สายประธานหรือสายป้อน ในท่ีน้ีจึงจะขอกล่าวถึงสายไฟฟ้า ตาม มอก.
11-2553 โดยจะกลา่ วถึงสายไฟฟ้าท่ีใชง้ านในการเดินสายถาวรท่ีใชก้ นั โดยทว่ั ๆไป

7.4.3 สายไฟฟ้าทองแดงหุม้ ดว้ ยฉนวน XLPEเนื่องจากคุณสมบตั ิของฉนวน XLPE ที่
สามารถทนต่อความร้อนได้สูง มีความแข็งแรง ทนต่อแรงทางกลและการกัดกร่อนทางเคมีได้ดี ใน
ปัจจุบนั จึงมีการใช้สายไฟฟ้าที่หุ้มดว้ ยฉนวน XLPE มากข้ึน โดยสายชนิดน้ีมีชื่อเรียกว่าสาย CV หรือ
CVV ซ่ึงไม่อยู่ในมาตรฐานผลิตภณั ฑอ์ ุตสาหกรรม แต่จะใชต้ ามมาตรฐานอ่ืนเซ่น IEC60502 โดยทวั่ ไป
สายชนิด สามารถใชง้ านไดเ้ หมือนกบั สาย NYY จึงนิยมใชเ้ ป็นสายป้อนหรือสายประธาน
แรงดนั ใชง้ าน 0.6 / 1kV.
อุณหภูมิใชง้ าน 90 °C
สถานที่ใชง้ าน สถานท่ีแหง้ และสถานท่ีเปี ยก
ลกั ษณะการติดต้งั ใชง้ านไดท้ วั่ ไป ฝังดินโดยตรง

28

7.5 สายไฟฟ้าทนไฟ ( Fire Resistant Cable )
สายไฟฟ้าปกติทั่วไปเปลือกหรือฉนวนทามาจากวสั ดุ เซ่น PVC หรือ XLPE เมื่อวสั ดุ

เหล่าน้ีถูกเพลิงไหมอ้ าจทาใหเ้ กิดอนั ตรายร้ายแรงได้ เน่ืองจากวสั ดุเหลา่ น้ีสามารถติดไฟไดแ้ ละจะลุกลาม
ไปทว่ั บริเวณรวมท้งั ตามซ่องทางเดิน นอกจากน้ีจะทาให้เกิดควนั หนาแน่นและอากาศพิษกระจายไปทว่ั
ทาให้คนหมดสติและเสียชีวิตในที่สุด เพื่อแกป้ ัญหาน้ีจะตอ้ งเลือกสายไฟฟ้าทีมลกั ษณะสมบตั ิท่ีสาคญั
ดงั ต่อไปน้ี

7.5.1 คณุ สมบตั ิดา้ นเปลวเพลิง ( Flame Propagation or Flame Retardancy )
คือ คณุ สมบตั ิการหน่วงเหน่ียวลุกลามของการลุกไหมข้ องสายไฟฟ้า เมื่อเกิดไฟไหมส้ ายไฟฟ้า
จะช่วยลด ปัญหาลามของไฟไปตามสายไฟฟ้า ดงั น้นั บริเวณท่ีถูกไฟไหมจ้ ะไมข่ ยายเป็นบริเวณกวา้ งและ
เมื่อเอาแหล่งไฟออกก็จะดบั เอง ( Self-extinguish ) กาหนดให้ใช้ตามมาตรฐานของ IEC 60332-1 หรือ
IEC 60332-3

7.5.2 คุณสมบตั ิการปล่อยกา๊ ซกรด ( Acid and Corrosive Gas Emission )
คือ คุณสมบัติซ่ึงแสดงการเกิดกรดหลังจากเกิดไฟไหม้ กรดท่ีเกิดข้ึนจะกัดโลหะของ
โครงสร้างและอุปกรณ์ อ่ืนๆ สายไฟฟ้าท่ีมีสาร Halogen น้อย หรือไม่มีเลยก็จะลดการเกิดกรดและก๊าซ
พิษ กาหนดใหใ้ ชต้ ามมาตรฐานของ IEC 60754-2

7.5.3 คณุ สมบตั ิการปล่อยควนั ( Smoke Emission )
คือ คุณสมบัติซ่ึงแสดงปริมาณควนั ที่เกิดจากการไหม้ของสายไฟฟ้า กาหนดให้ใช้ตาม
มาตรฐานของIEC 61034-2

7.5.4 คุณสมบตั ิตา้ นทานการติดไฟ ( Fire Resistance )
คอื คุณสมบตั ิที่แสดงวา่ ภายใตส้ ถานการณ์ไฟไหม้ สายไฟฟ้ายงั สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าไดใ้ น
ช่วงเวลาหน่ึง กาหนดใหใ้ ชต้ ามมาตรฐานของ BS 6387 หรือ IEC 60331

ภาพที่ 17 ส่วนประกอบของสายทนไฟ (FRC)

29

- ตวั นา ( Conductor) : ทองแดง

- เทปยนั ไฟ ( Fire Barrier Tape ) : Mica / Glass

- ฉนวน (Insulator) : XLPE

- เปลือกหุม้ ช้นั นอก ( Outer Sheath ) : ทาดว้ ยสารจาพวก Zero Halogen, Low smoke(OHLS )

7.6 สายไฟฟ้าทนไฟ ( FRC ) ควรใชย้ บั ระบบและวงจรไฟฟ้าที่มีความสาคญั ตอ่ ความปลอดภยั

1. ระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย ( Fire Alarm System ) 2. ระบบควบคุมอาคารอัตโนมัติ ( Building

Automation System ) 3. ระบบไฟแสงสว่างฉุกเฉิ น ( Emergency Lighting System ) 4. ระบบเสี ยง

ประกาศ ( Public Address System ) 5. ระบบไฟฟ้าสารอง ( Standby Power System ) 6. ระบบเครือข่าย

คอมพิวเตอร์ ( Computer Network System ) 7. ระบบโทรทัศน์วงจรปิ ด ( Closed Circuit TV System )

8. ระบบลิฟต์และบนั ไดเลือน ( Lifts and Escalators System ) 9. ระบบปั๊มน้าดับเพลิงเพลิงและปั๊มอัด

อากาศในช่องบนั ไดหนีไฟ ( Fire Pumps and Pressurized Stairs ) 10. ในอุตสาหกรรมต่างๆ ซ่ึงตอ้ งการ

ใหร้ ะบบสามารถปฏิบตั ิงานไตใ้ นขณะท่ีเกิดไฟไหม้

สีฉนวนระบบไฟฟ้า 1 เฟส

สายไฟแกนเดียว ไมก่ าหนด

สายไฟ 2 แกน สีฟ้าและสีน้าตาล

สายไฟ 3 แกน สีเขยี วแถบเหลือง,สีฟ้า,สีน้าตาล หรือ สีน้าตาล,สีดา,สีเทา

สายไฟ 4 แกน สีเขียวแถบเหลือง,สีน้าตาล,สีดา,สีเทา หรือ สีฟ้า,สีน้าตาล,สีดา,สีเทา

สายไฟ 5 แกน สีเขียวแถบเหลือง,สีฟ้า,สีน้าตาล,สีดา,สีเทา หรือ สีฟ้า,สีน้าตาล,สีดา,

สีเทา,สีดา

สีฉนวนระบบไฟฟ้า 3 เฟส 4 สาย

สายไฟ สีเขยี วแถบเหลือง สายดิน

สายไฟ สีฟ้า สาย Neutral

สายไฟ สีน้าตาล สายเฟส 1 (L1)

สายไฟ สีดา สายเฟส 2 (L2)

สายไฟ สีเทา สายเฟส 3 (L3)

30

ภาพที่ 18 สีฉนวนสายไฟฟ้า

ภาพที่ 19 การกาหนดรหสั สายไฟฟ้า
การกาหนดรหัส สาย 60227 IEC 10 คือ สายไฟฟ้าแกนเดียวหรือหลายแกน ไม่มีเปลือก ชนิด
ตวั นาสายแข็งสาหรับงานทวั่ ไป รหสั 60227 IEC 10 แรงดนั ไฟฟ้าท่ีกาหนด 300 / 500 V มีขนาด 1.5 mm2 ถึง
35 mm2 ลกั ษณะการใชง้ าน ใชง้ านทวั่ ไป เดินในช่องเดินสาย และตอ้ งป้องกนั น้าเขา้ ช่องเดินสาย วางบน
รางเคเบิล หา้ มร้อยท่อฝังดินหรือฝังดินโดยตรง

ภาพท่ี 20 สาย 60227 IEC 10

31

สาย VAF คอื สายไฟฟ้าหุม้ ดว้ ยฉนวนและเปลือก มี 2 แบบ คอื สายแบน 2 แกน และ 2 แกน มีสายดิน

ภาพท่ี 21 สาย VAF

ภาพท่ี 22 สาย VAF-G
สรุปได้ว่า สายไฟฟ้า เป็ นอุปกรณ์ท่ีใช้ส่งพลังงานไฟฟ้าจากที่หน่ึงไปยงั อีกที่หน่ึงโดย
กระแสไฟฟ้าจะ เป็ นตวั นาพลงั งานไฟฟ้าผ่านไปตามสายไฟจนถึงเคร่ืองใช้ไฟฟ้า สายไฟทาดว้ ยสารท่ี
ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ เรียกว่าตวั นาไฟฟ้า และตัวนาไฟฟ้าท่ีใช้ทาสายไฟเป็ นโลหะท่ียอมให้
กระแสไฟฟ้าผ่านได้ดี ลวดตวั นาแต่ละชนิดยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านไดต้ ่างกนั ตวั นาไฟฟ้าท่ียอมให้
กระแสไฟฟ้าผา่ นไดม้ ากเรียกวา่ มีความนาไฟฟ้ามากหรือมีความตา้ นทานไฟฟ้านอ้ ย ลวดตวั นาจะมีความ
ตา้ นทานไฟฟ้าอยดู่ ว้ ย โดยลวดตวั นาที่มีความตา้ นทานไฟฟ้ามากจะยอม ใหก้ ระแสไฟฟ้าผา่ นไดน้ อ้ ย
8. หลอดไฟ
หลอดไฟในปัจจุบนั น้ีมีหลอดไฟให้เราเลือกใช้อยู่มากมายหลายประเภท มีท้งั หลอดไฟที่ให้
ความสวา่ งแตกต่างกนั หรือวา่ เป็นหลอดท่ีมีความสว่างเท่ากนั แต่เป็นคนละประเภท ซ่ึงประสิทธิผลย่อม
แตกต่างกัน ดังน้ันก่อนการเลือกติดต้งั หลอดไฟ ภายในบ้านของเราน้ัน ควรศึกษาและทาความเขา้ ใจ
หลอดไฟประเภทต่างๆ ในทอ้ งตลาดว่ามีลกั ษณะและประเภท การใชง้ านอย่างไร เพอ่ื ใหไ้ ดป้ ระสิทธิภาพ
สูงสุด และยงั ช่วยประหยดั พลงั งานอีกดว้ ย

32

หลอดไฟชนิดไส้ แบบธรรมดาหรือหลอดไฟฟ้าชนิดไส้ มีส่วนประกอบทวั่ ไปดงั น้นั
1. หลอดแกว้
2. ไสห้ ลอดทาดว้ ยโลหะทงั สเตน
3. เสน้ หลอดตอ่ เขา้ กบั ไส้หลอด
4. ลอดยดึ ไสห้ ลอด
5. กา้ นลวดยดึ ไส้หลอด
6. ข้นั หลอด

ในการประดิษฐ์หลอดไฟฟ้าชนิดน้ี บริษทั ผผู้ ลิตจะเอาอากาศออกจากหลอดแกว้ จนหมด แลว้ บรรจุก๊าซ
อาร์กอนหรือไอโอดีน เขา้ ไปแทนที่ เพ่ืออายกุ ารใชง้ านของหลอดนานข้ึน หลอดไฟฟ้าชนิดมีไส้มีหลาย
ขนาดดว้ ยกนั เช่น 3 วตั ต์ 25 วตั ต์ 40 วตั ต์ 100 วตั ต์ เป็ นตน้ อายุการใช้งานของหลอดไฟฟ้าประมาณ
1000 ชัว่ โมง หลอดไฟฟ้าชนิดไส้มี 2 แบบ คือ ข้วั แบบเกลียวแลว้ ข้วั แบบเข้ียว หลกั การทางานของไส้
หลอดไฟฟ้า เม่ือกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไส้หลอดที่ทาดว้ ยทงั สเตนที่มีความตา้ นทานสูง ไส้หลอดจะไม่
ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านแต่ดว้ ยแรงดนั ไฟฟ้าที่สูงของกระแสไฟฟ้าจึงดันให้อิเลคตรอนผ่านไส้
หลอด การท่ีไส้หลอดมีขนาดเลก็ มากประกอบกบั
มีความตา้ นทางสูง เม่ืออิเลคตรอนอิสระเคลื่อนท่ีผา่ นจึงทาใหเ้ กิดความร้อนสูงมากจนไส้หลอดเปล่งแสง
ออกมาปัจจุบนั ไม่นิยมใชห้ ลอดไฟฟ้าชนิดไส้ เน่ืองจากหลอดไฟฟ้าชนิดน้ีมีความร้อนสูงและสิ้น เปลือง
กาลงั ไฟฟ้ามาก

หลอดตะเกียบ หลกั การทางานของหลอดประหยดั พลงั งาน ( หลอดตะเกียบ) หลอดไฟฟ้า
ประหยดั พลงั งานโดยทวั่ ไปใชก้ บั ความ ตา่ งศกั ย์ ขนาด 230 โวลต์ เม่ือกดสวิตช์เพื่อเปิ ดไฟ ความต่างศกั ย์
ที่สตาร์ตเตอร์ (Starter) จุดติดอยู่ระหว่าง 250 โวลต์- 450 โวลต์ ซ่ึงทาหน้าที่เป็ นตวั จ่ายกระแสไฟฟ้า
(Glow discharge) เมื่อกระแสไฟไหลผ่านวงจรผ่าน ข้วั บวกและข้วั ลบที่มีแท่งโลหะ (Bimetal) ต่อเช่ือม
อยู่ เม่ือกระแสไฟไหลผ่านข้วั ท้งั สองแลว้ จะเกิดการไหลของกระแสไฟภายใตค้ วามต่างศกั ยท์ ี่สูงข้ึน
ส่งผลให้ขดลวดท่ีทามาจากโลหะทงั สเตนปล่อยอิเลคตรอนวิ่งไปชนกับอะตอมของก๊าซในหลอดไฟ
(Impact ionization) ทาใหอ้ ะตอมของก๊าซเกิดปฎิกิริยาไอออนไนเซชนั ( เกิดเป็ นอนุภาคของก๊าซที่มีข้วั )
เมื่ออนุภาคที่มีข้วั ดงั กล่าวว่ิงไปชนกบั สารเรืองแสง (Luminescent substance) ก็จะเกิดเป็นสเปคตรัมหรือ
แสง

33

ภาพท่ี 23 หลอดตะเกียบ

หลอดฟลูอเรสเซนต์ หรือ หลอดนีออน หลอดไฟฟ้าชนิดน้ี มีลกั ษณะแตกต่างไปจากหลอด
ไฟฟ้าธรรมชาติชนิดไส้ กล่าวคือ ตวั หลอดทาดว้ ยแกว้ บางใสกลมยาวรูปทรงกระบอกหรือรูปวงกลม
ภายในหลอดแกว้ จะสูบอากาศออกเกือบหมด และบรรจุก๊าซอาร์กอนและปรอทไวเ้ ล็กนอ้ ย ที่ผิวดา้ นใน
ของหลอดฉาบไวด้ ว้ ยสารเคมีบางชนิดท่ีเปล่งแสงได้ เม่ือไดร้ ับรังสีอลั ตร้าไวโอเลต สารเคมีที่มีสมบตั ิ
ดังกล่าวน้ีเรียกว่า สารเรืองแสง ท่ีเหลือไส้หลอดแต่ละข้างจะมีข้ัวโลหะอาบน้ ายาเพ่ือให้กระจาย
อิเลคตรอนได้ง่าย เม่ือได้รับความร้อนจากไส้หลอดข้ัวโลหะเป็ นข้ัวไฟฟ้าท่ีเรียกว่า อิเลคโทรด
(Electrode) ซ่ึงข้วั ไฟฟ้าจะทาหนา้ ที่เป็ นตวั เชื่อต่อกระแสไฟฟ้าจากวงจรภายนอกเขา้ สู่ตวั หลอดการใช้
หลอดฟลูออเรสเซนตไ์ ม่สามารถต่อเขา้ กับวงจรไฟฟ้าในบา้ นไดโ้ ดยตรงเหมือนกบั หลอดไฟฟ้าธรรมดา
เพราะจะทาให้หลอดไส้ขาดทนั ทีท่ีกระแสไฟฟ้าผ่าน ดงั น้ันจึงตอ้ งใช้ต่อร่วมกบั อุปกรณ์อื่นอีก ไดแ้ ก่
สตาร์ตเตอร์ และบลั ลสั ต์

หลอดไอปรอท หรือ หลอดแสงจนั ทร์ การทางานของหลอดประเภทน้ี จะทางานดว้ ยหลกั การ
ปล่อยประจุความเขม้ สูง มีอายุการใชง้ านประมาณ 24000 ชม มีค่าความถูกตอ้ งของสีค่อนขา้ งต่า แสงจะ
ออกนวลมีปริมาณแสงสวา่ งต่อวตั ตส์ ูงกวา่ หลอดชนิดอ่ืนๆ แสงส่องสวา่ งไดไ้ กลเหมาะกบั งานสนามและ
ภายนอกอาคาร เมื่อเปิ ดหลอดประเภทน้ี จะตอ้ งใชเ้ วลาสักพกั หน่ึงก่อน จะทางานไดเ้ ต็มท่ี และเมื่อปิ ด
แลว้ ก็ตอ้ งรออีกราวสิบนาทีก่อนจะเปิ ดใชง้ านไดอ้ ีก ปัจจุบนั หลอดไอปรอท ไมน่ ิยมใชง้ านแลว้ เนื่องจาก
ดูแลรักษายาก และปรอท กย็ งั เป็นพิษตอ่ คนและสิ่งแวดลอ้ ม

หลอดเมทลั ฮาไลน์ ลกั ษณะการกาเนิดแสงสว่าง คลา้ ยกับหลอดแสงจนั ทร์ แต่ภายในบรรจุ
อิเล็กตรอนที่ทาดว้ ยทงั สเตนลว้ นๆ ภายในกระเปาะผสมฮาไลน์ชนิดต่างๆ ทาให้ได้ ปริมาณแสงมากข้ึน
กว่าหลอดแสงจนั ทร์ เกือบเท่าตวั ไดแ้ สงสีสมดุลข้ึน จนดูใกลเ้ คียงแสงแดด อายุการใช้งานประมาณ
24000 ชม ใชก้ บั งานท่ีตอ้ งการความถูกตอ้ งสีมาก เช่น งานพิมพส์ ี สนามกีฬาเฉพาะท่ีมีการถ่ายทอดทาง
โทรทศั น์ สวนสาธารณะ หา้ งสรรพสินคา้

34

ภาพท่ี 24 หลอดฟลอู เรสเซนต์ หรือ หลอดนีออน
หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ มีหลกั การทางานเหมือนหลอดฟลูออเรสเซนต์ มีท้งั แบบท่ีมี
บลั ลาสต์ในตวั มีข้วั เป็ นแบบเกลียว สวมใส่เขา้ กบั เตา้ เกลียวของหลอดไส้ไดเ้ ลย และแบบที่มีข้วั เป็ นขา
เสียบ ใชร้ ่วมกบั โคม และมีบลั ลาสตภ์ ายนอก โดยผลิตออกมาหลายค่าพลงั งาน สีของแสง มี warm white,
cool white และ day light เช่นเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ รูปร่างก็หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็ นหลอดคู่
หลอดสี่แถว หลอดยาว หลอดเกลียว หลอดมีโคมครอบ มีอายุการใชง้ านยาวนานกว่าหลอดฟลูออเรส
เซนต์

ภาพที่ 25 หลอดคอมแพคฟลอู อเรสเซนต์
หลอด LED ถือว่าเป็ นทางเลือกของอนาคตไดเ้ ลยทีเดียว ดว้ ยคุณสมบตั ิการทางานท่ีไม่มีการ
เผาไส้หลอด จึงไม่เกิดความร้อน แสงสว่างเกิดข้ึนจากการเคลื่อนที่ของอิเลก็ ตรอภายในสารก่ึง พลงั งาน
เปลี่ยนเป็นแสงสวา่ งไดเ้ ต็มท่ี มีแสงหลายสีให้เลือกใชง้ าน ขนาดที่เลก็ ทาใหย้ ดื หยนุ่ ในการออกแบบ การ
จดั เรียง นาไปใชด้ า้ นตกแต่งไดด้ ี มีความทนทาน ไม่ตอ้ งห่วงเรื่องไส้หลอดขาด หรือหลอดแตก ดา้ นอายุ
การใช้งานก็อยู่ไดถ้ ึง 50,000-60,000 ช่ัวโมง ท้งั ยงั ปรับหร่ีแสงไดง้ ่ายกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ และท่ี
สาคญั ปราศจากปรอท และสารกลุ่มฮาโลเจนที่เป็นพิษ แต่มีขอ้ เสีย คือในปัจจุบนั หลอด LED มีราคาสูง
กวา่ หลอดธรรมดาทวั่ ไปและมีความสวา่ งไม่มากนกั

35

ภาพที่ 26 หลอด LED

หลอดประหยดั ไฟ แบบ หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ แบบข้วั เกลียว มีบลั ลาสต์ในตวั มีขนาด 9, 13,
18, 25 วตั ต์ ประหยดั ไฟร้อยละ 75 เมื่อเทียบกบั หลอดไส้ เหมาะกบั สถานที่ท่ีเปิ ดไฟนานๆ หรือบริเวณท่ี
เปลี่ยนหลอดยาก เช่น โคมไฟหวั เสา ทางเดิน เป็นตน้

หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ 4 แท่ง ข้วั เกลียว (หลอดPL*E/C) ขนาด 9,11,15 และ 20 วตั ต์ มี
บลั ลาสตอ์ ีเลก็ ทรอนิกส์ในตวั เปิ ดติดทนั ที ไมก่ ระพริบ ประหยดั ไฟไดร้ ้อยละ 80 เมื่อเทียบกบั หลอดไส้

หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนตต์ วั ยู 3 ขด (หลอด PL*E/T) ขนาดกะทดั รัด 20 และ 23 วตั ต์ ขจดั
ปัญหาหลอดยาวเกินโคมประหยดั ไฟไดร้ ้อยละ 80 ของหลอดไส้

หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนตข์ ้วั เสียบ (หลอด PLS) บลั ลาสตภ์ ายนอกขนาด 7, 9 และ 11 วตั ต์
ประหยดั ไฟร้อยละ 80 ของหลอดไส้

หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ 4 แท่ง ข้วั เสียบ (หลอด PLC) บลั ลาสตภ์ ายนอก ขนาด 8, 10, 13,
18 และ 26 วตั ต์ ประหยดั ไฟร้อยละ 80 ของหลอดไส้

ภาพที่ 27 หลอดคอมแพคฟลอู อเรสเซนต์ 4 แทง่ ข้วั เสียบ
หลอดประหยดั ไฟ แบบ หลอดฟลูออเรสเซนต์หลอด T5 คือหลอดที่ประหยดั ไฟมากท่ีสุดใน
ปัจจุบนั ดว้ ยเทคโนโลยลี ่าสุด หลอดท่ีมีเส้นผ่านศูนยก์ ลางที่เลก็ ลง ใช้กาลงั ไฟเพียง 28 watt แต่ให้ความ
สวา่ งมากกว่าหลอดผอม T8 (มีเส้นผา่ ศูนยก์ ลาง 8 หุน) 36watt ในปัจจุบนั ในขณะท่ีกาลงั ไฟน้อยลง แต่
ใหแ้ สงสวา่ งท่ีมากกวา่ เดิม ดงั น้นั หลอด T5 จึงเป็นทางเลือกใหมท่ ่ีคุม้ ค่าที่สุดในปัจจุบนั

36

สรุปได้ว่า หลอดไฟฟ้า หรือ หลอดไฟ เป็ นอุปกรณ์ท่ีใช้ไฟฟ้าเพ่ือทาให้เกิดแสงสว่างและ
หลอดที่นามาใชเ้ ป็นหลอดแบบหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์
9. เครื่องกาเนดิ ไฟฟ้าขนาดเลก็

เครื่องกาเนิดไฟฟ้าขนาดเลก็ คืออุปกรณ์ที่แปลงพลงั งานกลเป็นพลงั งานไฟฟ้า อปุ กรณ์ดงั กล่าว
จะบังคับกระแสไฟฟ้าให้ไหลผ่านวงจรภายนอก แหล่งท่ีมาของพลังงานกลอาจจะเป็ นลูกสูบหรือ
เครื่องยนตก์ งั หนั ไอน้า หรือแรงน้าตกผา่ นกงั หนั น้าหรือลอ้ น้า หรือเครื่องยนตส์ ันดาปภายใน หรือกงั หัน
ลม หรือขอ้ เหว่ียงมือ หรืออากาศอดั หรือแหล่งพลงั งานกลอื่นๆ โดยเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าน้นั จะเป็นวิธีหลกั
ที่ใชใ้ นการกาเนิดไฟฟ้าเพ่อื จ่ายเขา้ โครงขา่ ยพลงั งานไฟฟ้าของประเทศ

การแปลงยอ้ นกลบั ของพลงั งานไฟฟ้ากลบั ไปเป็ นพลงั งานกลจะกระทาโดยมอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์และเครื่องกาเนิดไฟฟ้าที่มีความคลา้ ยคลึงกนั มาก มอเตอร์หลายตวั สามารถขบั เคล่ือนเคร่ืองจกั ร
เพอ่ื ผลิตไฟฟ้าและบ่อยคร้ังที่ไดร้ ับการยอมรับใหเ้ ป็นเครื่องกาเนิดไฟฟ้า

ภาพที่ 28 เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าของ Ganz รุ่นแรกๆ

37

ประวตั ิเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าก่อนท่ีจะมีการคน้ พบความสัมพนั ธ์ระหวา่ งแม่เหลก็ กบั ไฟฟ้า เคร่ือง
กาเนิดไฟฟ้าสถิตถูกนามาใช้ อุปกรณ์ดงั กล่าวทางานบนหลกั การของไฟฟ้าสถิต มนั จะผลิตไฟฟ้าแรงดนั
สูงมากแต่กระแสต่า มนั ทางานโดยใชก้ ารเคลื่อนยา้ ยเขม็ ขดั , จานหรือแผน่ ดิสกท์ ่ีถกู ชาร์จดว้ ยประจุไฟฟ้า
ท่ีจะขนส่งประจุไฟฟ้าไปยงั ข้วั ไฟฟ้าท่ีมีศกั ยส์ ูง ประจุไฟฟ้าจะถูกสร้างข้นึ โดยใชส้ องกลไกอยา่ งใดอยา่ ง
หน่ึงดงั น้ี :

1. เหนี่ยวนาไฟฟ้าสถิต
2. triboelectric effect ที่หนา้ สัมผสั ระหวา่ งสองฉนวนจะถกู ชาร์จดว้ ย
เน่ืองจากการขาดประสิทธิภาพและความยากลาบากของเครื่องท่ีเป็ นฉนวนที่ผลิตแรงดนั ไฟฟ้าท่ี
สูงมากของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าสถิต ทาใหม้ นั มีระดบั เรทติ้งของพลงั งานท่ีต่าและไม่เคยถูกนามาใชใ้ นการ
ผลิตพลงั งานไฟฟ้าในปริมาณท่ีมีนัยสาคญั ในเชิงพาณิชย์ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า Wimshurst และ แวนเดอ
Graaff เป็นตวั อยา่ งของเคร่ืองเหลา่ น้ีท่ียงั มีชีวติ อยู่
ใน ปี 1827 Anyos Jedlik ชาวฮังการีเริ่มทดลองกับอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าหมุน ซ่ึงเขาเรียกว่า
แม่เหลก็ ไฟฟ้าใบพดั หมุนเอง, ตอนน้ีเรียกว่าไดนาโมของ Jedlik ในเครื่องตน้ แบบของตวั สตาร์ตเตอร์เสา
ไฟฟ้าเดียว(เสร็จระหวา่ งปี 1852 ถึงปี 1854 )ท้งั ชิ้นส่วนอยู่กบั ท่ีและชิ้นส่วนหมุนเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า เขา
คิดสูตรที่เป็นแนวคิดของไดนาโมไวไ้ ม่นอ้ ยกวา่ 6 ปี ก่อนซีเมนส์และ Wheatstone แต่ไม่ไดจ้ ดสิทธิบตั ร
เพราะเขาคิดวา่ เขาไม่ไดเ้ ป็นคนแรกท่ีรับรู้ถึงเร่ืองน้ี ในสาระสาคญั แนวคิดคือแทนท่ีจะใชแ้ ม่เหล็กถาวร
สองแม่เหล็กไฟฟ้าวางตรงขา้ มกนั เหน่ียวนาทาให้เกิดสนามแม่เหล็กรอบโรเตอร์ มนั ยงั เป็ นการคน้ พบ
หลกั การของการกระตนุ้ ตวั เองอีกดว้ ย
ในปี 1831-1832, ไมเคิล ฟาราเดย์ คน้ พบหลกั การทางานของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าจากแมเ่ หลก็ ไฟฟ้า
หลักการที่ต่อมาเรียกว่า กฎของฟาราเดย์ น่ันคือแรงเหน่ียวนาไฟฟ้าจะถูกสร้างข้ึนในตัวนา ไฟฟ้าที่
ลอ้ มรอบสนามแม่เหลก็ ท่ีกาลงั แปรเปลี่ยนไป นอกจากน้ีเขายงั สร้างเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าจากแม่เหลก็ ไฟฟ้า
เป็ นเครื่องแรก เรียกว่าจานฟาราเดย์ ซ่ึงเป็นประเภทหน่ึงของเครื่องกาเนิดไฟฟ้าแบบ homopolar โดยใช้
แผน่ จานทองแดงหมุนระหวา่ งข้วั ของแมเ่ หลก็ เกือกมา้ มนั ผลิตแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงท่ีมีขนาดเลก็
การออกแบบแบบน้ีไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากมีกระแสหกั ลา้ งกนั เองในพ้ืนที่ที่ไม่ไดอ้ ย่ภู ายใต้
อิทธิพลของสนามแม่เหลก็ ในขณะที่กระแสถูกชกั นาโดยตรงภายใตแ้ ม่เหลก็ , กระแสจะไหลเวียนกลบั
ทางในพ้ืนท่ีท่ีอยนู่ อกอิทธิพลของสนามแม่เหลก็ การไหลกลบั ทางน้ีจากดั การส่งออกของพลงั งานไปยงั
สายไฟที่จ่ายโหลดและเหนี่ยวนาความร้อนสูญเปล่าข้ึนบนแผ่นจานทองแดง เครื่องกาเนิดไฟฟ้าแบบ
homopolar ต่อมาจะแกป้ ัญหาน้ี โดยใช้อาร์เรยข์ องแม่เหลก็ จดั วางเรียงตวั รอบๆแผ่นจานเพ่ือรักษาระดบั
สนามแมเ่ หลก็ ใหค้ งท่ีในทิศทางการไหลของกระแสเพยี งทางเดียว

ขอ้ เสียอีกอย่างก็คือ แรงดันท่ีออกมาต่ามาก เนื่องจากมีเส้นทางของกระแสเพียงทางเดียวผ่าน
สนามแม่เหล็ก ผูท้ าการทดลองพบว่าการใช้ขดลวดหลายๆรอบจะสามารถผลิตแรงดนั ไดส้ ูงข้ึน และมี

38

ประโยชน์มากข้ึน เนื่องจากแรงดนั ออกเป็นสัดส่วนกบั จานวนรอบ เครื่องกาเนิดไฟฟ้า สามารถออกแบบ
ได้อย่างง่ายดายในการผลิตแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการโดยการปรับจานวนรอบ การพันรอบสายไฟจึง
กลายเป็นคุณสมบตั ิพ้ืนฐานของการออกแบบเครื่องกาเนิดไฟฟ้าท้งั หมดท่ีตามมา

ภาพที่ 29 จานฟาราเดย์ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าเครื่องแรก แมเ่ หลก็ รูปเกือกมา้

ไดนาโมเป็ นเครื่ องกาเนิดไฟฟ้าเครื่องแรกท่ีมีความสามารถในการส่งมอบพลังงานสาหรับ
อตุ สาหกรรม มนั ใชก้ ารเหน่ียวนาแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าเพื่อแปลงการหมุนทางเคร่ืองกลเป็นกระแสตรง ผา่ นการ
ใช้ตัวเปล่ียนทิศทางกระแส ไดนาโมตัวแรกถูกสร้างข้ึนโดย Hippolyte Pixii ในปี ค.ศ. 1832 เคร่ือง
ไดนาโมประกอบดว้ ยโครงสร้างติดอยกู่ บั ที่ซ่ึงมีสนามแม่เหลก็ คงที่และชุดของเส้นลวดหมุนท่ีหมุนอยใู น
สนามแม่เหล็กน้ัน ในไดนาโมขนาดเล็ก สนามแม่เหล็กคงท่ีอาจจะถูกจดั ให้โดย แม่เหล็กถาวรหน่ึงชุด
หรือมากกว่า สาหรับไดนาโมขนาดใหญ่มีสนามแม่เหล็กคงท่ีจดั ให้โดย แม่เหล็กไฟฟ้าหน่ึงชุดหรือ
มากกว่า ซ่ึงมักจะถูกเรียกว่าขดลวดสนาม โดยผ่านการค้นพบโดยบังเอิญหลายๆคร้ังอย่างต่อเนื่อง,
ไดนาโมกลายเป็นแหล่งท่ีมาของสิ่งประดิษฐ์จานวนมากต่อมา รวมท้งั มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง, เครื่อง
กาเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ, มอเตอร์ AC ซิงโครนัส และตัวแปลงไฟฟ้าแบบหมุน(อังกฤษ: rotary
converter) ระบบการผลิตไฟฟ้ากระแสสลบั เป็ นที่รู้จกั กนั ในรูปแบบท่ีเรียบง่ายจากการคน้ พบของการ
เหน่ียวนาแม่เหล็กเนื่องจากกระแสไฟฟ้า เคร่ืองรุ่นแรกๆถูกพฒั นาข้ึนโดยผูบ้ ุกเบิกเช่นไมเคิล ฟาราเดย์
และ Hippolyte Pixii ฟาราเดยไ์ ดพ้ ฒั นา "สี่เหล่ียมผืนผา้ หมุน" ซ่ึงมีการทางานเป็น heteropolar นน่ั คือแต่
ละตวั นาท่ีแอคทีฟเคลื่อนผ่านอย่างต่อเนื่องในบริเวณท่ีสนามแม่เหล็กจะอยู่ในทิศทางตรงขา้ ม[3] การ
สาธิตสาธารณะเป็ นคร้ังแรกของ"ระบบเคร่ืองผลิตไฟฟ้ากระแสสลบั "ที่มีความแข็งแกร่งระบบหน่ึง
เกิดข้ึนในปี ค.ศ. 1886[4] เครื่องกาเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสองเฟสขนาดใหญ่ถูกสร้างข้ึนโดยช่างชาว
องั กฤษ JEH กอร์ดอน ในปี ค.ศ. 1882 ลอร์ดเคลวิน และ เซบาสเตียน Ferranti ยงั พฒั นา alternators รุ่น