หน่วยการเรียนรู้ที่ 15 เรื่องแม่เหล็กและไฟฟ้า

179

ภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์
2) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 2 คืออะไร
(แนวการตอบ แม่เหลก็ ถาวร)
3) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 3 คอื อะไร
(แนวการตอบ ทรงกระบอกเหล็กออ่ น)
4) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 4 คืออะไร
(แนวการตอบ สปรงิ กน้ หอย)
5) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 5 คอื อะไร
(แนวการตอบ ขดลวดทองแดงเคลอื บฉนวน)
6) ทรงกระบอกเหลก็ อ่อนทำให้แรงแม่เหล็กท่ที ำให้เกิดโมเมนตข์ องแรงคู่ควบ
กระทำต่อขดลวดต้งั ฉากกับอะไร
(แนวการตอบ ทำให้แรงแมเ่ หลก็ ท่ีทำใหเ้ กิดโมเมนต์ของแรงค่คู วบกระทำต่อขดลวด
ต้ังฉากกับระนาบขดลวดตลอดเวลา)
7) โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบจากระแสไฟฟ้าทก่ี ระทำต่อขดลวดขน้ึ อยู่กับอะไร
(แนวการตอบกระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดเทา่ นนั้ )
8) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง เปน็ การประยุกตใ์ ช้ความร้โู มเมนต์ของแรงคู่ควบท่ี
กระทำต่อขดลวดในสนามเหล็กเมอ่ื มกี ระแสไฟฟา้ ผ่าน ทำใหส้ ามารถเปลี่ยนพลงั งานไฟฟ้าเปน็
พลงั งานอะไร
(แนวการตอบ ทำใหส้ ามารถเปล่ยี นพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลังงานกลได้)
9) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอยา่ งงา่ ย ประกอบดว้ ยอะไรบา้ ง และส่วนที่ทำหน้าท่ี
เปลยี่ นทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ คืออะไร
(แนวการตอบ ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พนั เปน็ รปู ส่เี หล่ยี มตดิ กับ
แกน่ หมุนไดค้ ล่องในสนามแม่เหลก็ และสว่ นท่ที ำหนา้ ที่เปลยี่ นทศิ ทางของกระแสไฟฟ้าในขดลวด คือ
คอมมวิ เทเตอรว์ งแหวนผ่าซกี (split-ring commutator) และแปรงสมั ผัส (contact brush))

10) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงถูกนำไปใช้ทำให้เกดิ การเคลื่อนท่ีหรอื การหมุนของ
อปุ กรณ์ในเครื่องยนต์ เคร่ืองมอื และเครื่องใชไ้ ฟฟา้ ตา่ งๆ เชน่ อะไรบ้าง

(แนวการตอบ ชน้ิ ส่วนในของเลน่ เด็ก มอเตอร์ที่ใช้ในอุปกรณ์รถยนต์)

180

3.2 นักเรียนและครูรว่ มกันสรุปเน้อื หาจากศกึ ษาค้นคว้า จนได้ข้อสรุป ดงั นี้
เม่ือมีกระแสไฟฟา้ ผ่านขดลวดแกลแวนอมิเตอร์ จะทำให้ขดลวดหมุนพร้อมกับเข็มช้ี

เบนไป โดยการเบนของเขม็ จะมากหรือน้อยขึ้นอยูก่ บั กระแสไฟฟา้ มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง เป็นการ
ประยุกต์ใช้ความรโู้ มเมนต์ของแรงคูค่ วบท่ีกระทำต่อขดลวดในสนามเหลก็ เม่ือมีกระแสไฟฟา้ ผ่าน ทำ
ใหส้ ามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟา้ เปน็ พลังงานกลได้ มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอย่างง่าย ประกอบดว้ ย
ขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พนั เปน็ รูปสเี่ หลยี่ มตดิ กับแกน่ หมุนได้คล่องในสนามแมเ่ หล็ก และส่วนที่
ทำหนา้ ที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟา้ ในขดลวด คือ คอมมิวเทเตอร์วงแหวนผ่าซีก (split-ring
commutator) และแปรงสัมผัส (contact brush)

ข้นั ท่ี 4 ขนั้ ขยายความรู้ (Elaboration)
4.1 ใหค้ วามรเู้ พิ่มเตมิ เก่ียวกับแกลแวนอมิเตอร์ ดังนี้
แกลแวนอมเิ ตอร์ โดยท่ัวไปจะมีเหล็กออ่ นรูปทรงกระบอกอยตู่ รงกลางระหว่างข้วั N

และข้วั S ของแม่เหลก็ โค้ง ทำให้สนามแมเ่ หล็กมที ิศทางอยู่ในแนวรศั มีของรปู ทรงกระบอก (ดังรปู )
ระนาบของ ขดลวดสี่เหลย่ี มจะอยู่ในแนวขนานกับสนามแม่เหลก็ ทกุ ตำแหนง่ ท่ีขดลวดหมุนไป

ดว้ ยเหตนุ ้ีมมุ ทีร่ ะนาบของขดลวดทำกับสนามแมเ่ หล็กจึงเท่ากับ 0 องศา น่ันคือ

ระนาบของ ขดลวดขนานกบั สนามแม่เหลก็ ตลอดเวลา

จากกสมการ =

ดงั นั้น = 0 =

เน่ืองจากจำนวนรอบของขดลวด N พ้ืนท่ีระนาบของขดลวด A และสนามแม่เหล็ก B

เปน็ คา่ คงตวั

ดังนน้ั ∝

เม่อื มีกระแสไฟฟ้าคา่ หนึง่ ผ่านขดลวดแกลแวนอมเิ ตอร์ ขดลวดจะหมนุ ด้วยโมเมนตข์ องแรงคู่

ควบค่าหน่งึ การหมุนของขดลวดเปน็ เหตุให้เกิดแรงบิดกลับในสปรงิ ก้นหอย ซึ่งต้านการหมนุ ของ

ขดลวด โดยพยายามบิดให้ขดลวดเบนกลบั สตู่ ำแหนง่ เดมิ จนกระทั่งขดลวดหยดุ น่ิงทตี่ ำแหน่งหนึ่ง

น่ันคือ โมเมนต์ของแรงบิดกลับในสปริงมที ิศทางตรงข้ามกับโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทำต่อขดลวด

และมขี นาดเทา่ กนั พอดีท่ีตำแหน่งน้ัน ซึง่ จะได้

โมเมนตข์ องแรงบดิ กลบั ของสปรงิ = โมเมนต์ของแรงคคู่ วบกระทำต่อขดลวด

181

ถา้ พจิ ารณาขณะขดลวดหมนุ ไปหยุด ณ ตำแหนง่ ที่ทำมมุ กบั แนวเดมิ จะได้
โมเมนตข์ องแรงบิดกลับของสปรงิ = ′

เมอื่ ′ คือ ค่าคงตวั โมเมนตแ์ รงบิดกลบั ของสปริงก้นหอย (torsion constant)
( ′ คล้ายกบั กรณขี องสปรงิ ในสมการ = ซึ่งอยู่ในแนวแกนตามยาวของ
สปรงิ )
นนั่ คือ ′ =
เนอ่ื งจาก ′ และ มีค่าคงตวั
ดังนั้น ∝
การทม่ี ุมทีข่ ดลวดเบนไปจากเดมิ หรอื มุมทเ่ี ข็มชขี้ องแกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนไปจากเดิม
แปรผนั ตาม ทำให้สามารถกำหนดสเกลทีเ่ ขม็ ชี้เบน เพือ่ ระบุคา่ กระแสไฟฟ้าได้
4.2 นักเรยี นและครูร่วมกันวิเคราะหโ์ จทย์ตัวอย่าง 15.9 ตามรายละเอียดในหนังสือเรยี น
หนา้ 60 อยา่ งละเอียด
4.3 อธิบายใหค้ วามรู้เพม่ิ เติมเกีย่ วกบั แอมมิเตอร์ (ammeter) ดงั นี้
แอมมเิ ตอร์ ดงั รปู ก. เป็นการดดั แปลงแกลแวนอมเิ ตอรเ์ พ่ือวัดกระแสไฟฟ้าได้สงู สุด
ตามทีต่ ้องการ ซง่ึ มีคา่ มากกวา่ กระแสไฟฟ้าสงู สดุ ของแกลแวนอมิเตอร์ (เขม็ เต็มสเกล) ทำได้
โดยนำตวั ต้านทานที่เรยี กว่า ชันต์ (shunt) ซึง่ มคี วามต้านทาน มาต่อขนานกับแกลแวนอมเิ ตอร์
เพ่อื แบง่ กระแสไฟฟ้าสงู สดุ ออกเปน็ สองส่วน คือส่วนหนงึ่ ท่ีผา่ นแกลแวนอมิเตอรเ์ ทา่ กับ สว่ นที่
เหลอื ท่ีผ่านซันต์ เทา่ กับ ดงั รูป ข. นั่นคอื = −

เนื่องจากแกลเวนอมเิ ตอร์และซนั ตต์ ่อขนานกัน ดงั นั้นความตา่ งศักยร์ ะหว่างปลาย

ของซันตจ์ ะเท่ากับความตา่ งศักย์ระหว่างขั้วของแกลแวนอมิเตอร์

หรอื =

จะได้ =


ข้นั ท่ี 5 ขน้ั ประเมินผล (Evaluation)

5.1 ตรวจใบงาน เรอ่ื ง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

5.2 นกั เรียนทำแบบฝกึ หัด 15.3 ข้อ 3 ลงในสมุด

5.3 นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ สง่ ชนิ้ งานมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงอย่างง่าย

182

10. ส่ือการเรยี นรู้
10.1 หนงั สอื เรยี นรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟิสิกส)์ ชน้ั มธั ยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 5

(ฉบับปรบั ปรงุ พ.ศ.2560)
10.2 ใบความรู้ เรื่อง แกลแวนอมิเตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
10.3 ใบงานท่ี 1 เร่ือง แกลแวนอมิเตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
10.4 ใบกจิ กรรมท่ี 1 เรอื่ ง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอย่างง่าย

11. แหล่งเรียนรู้
11.1 อินเทอร์เน็ต
11.2 หอ้ งสมุดโรงเรยี นโนนสูงพิทยาคาร

12. กระบวนการวัดและประเมนิ ผล

จุดประสงค์การเรยี นรู้ เครอ่ื งมอื /วธิ ีการวัด เกณฑก์ ารประเมิน
1) เกณฑ์ร้อยละ 70 ผา่ นเกณฑ์
ด้านความรู้ (K) 1) ตรวจใบงานท่ี 1 เร่ือง แกลแวนอ
1) เกณฑร์ ้อยละ 70 ผา่ นเกณฑ์
1) นักเรียนอธบิ ายหลักการทำงานของ มเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง
1) ระดบั คณุ ภาพดี ผา่ นเกณฑ์
แกลแวนอมิเตอร์ มอเตอร์ไฟฟา้

กระแสตรงได้

ดา้ นทักษะกระบวนการ (P) 1) ตรวจสมุดนกั เรยี นในการทำ

1) นักเรียนสามารถคำนวณปริมาณที่ แบบฝกึ หดั 15.3 ข้อ 3

เกย่ี วข้องได้ 2) ตรวจชน้ิ งาน มอเตอร์ไฟฟ้า

2) นกั เรียนสามารถทำกิจกรรม เรอื่ ง กระแสตรงอยา่ งง่าย

มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงอย่างงา่ ยได้

ด้านคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ (A) 1) แบบสังเกตพฤตกิ รรมคณุ ลักษณะอัน

1) ใฝเ่ รียนร้แู ละมุ่งม่ันในการทำงาน พงึ ประสงค์

13. กิจกรรมเสนอแนะ
............................................................................................................................. .................................................
.................................................................................. .......................................................................................... ..
............................................................................................................................................. .................................

183

14. บันทกึ ผลหลังการสอน
14.1 สรุปผลการเรียนการสอน
1. นักเรียนจำนวน........................คน
ผ่านจดุ ประสงค์การเรียนร.ู้ ..............คน คิดเป็นร้อยละ.................................
ไมผ่ า่ นจุดประสงค.์ ...........................คน คดิ เปน็ ร้อยละ.................................
ได้แก่
1. ..........................................................................................
2. ........................................................................................
นกั เรยี นทม่ี ีความสามารถพเิ ศษไดแ้ ก่
1. ..........................................................................................
2. ..........................................................................................
2. นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจ (K)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. นกั เรียนมีความรู้เกดิ ทกั ษะ (P)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. นักเรยี นมเี จตคติ ค่านยิ ม คณุ ธรรมจรยิ ธรรม (A)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………...

14.2 ปญั หา/อุปสรรค /แนวทางแก้ไข
............................................................................................................................. ...................................
............................................................................................. ...................................................................

14.3 ข้อเสนอแนะ
............................................................................................................................. ...................................
............................................................................................................................. ...................................

ลงช่ือ..........................................................
( นายวศิ วรรษ บพุ บุตร )
ครผู ู้สอน

184

ความคิดเห็นของครพู ีเ่ ลี้ยง

ไดท้ ำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นรขู้ อง นำยวศิ วรรษ บุพบตุ ร แลว้ มีควำมคดิ เห็นดังน้ี

1. องค์ประกอบของแผนกำรจัดกำรเรียนรู้

 ครบถว้ นและถูกต้อง

 ไมค่ รบถว้ นหรือไมถ่ ูกตอ้ งควรปรบั ปรุงพฒั นำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจัดกำรเรียนรหู้ ลกั สูตรสถำนศึกษำ

 สอดคล้องและถูกต้อง

 ไม่สอดคลอ้ งควรปรบั ปรุงพัฒนำ

3. รูปแบบกำรจัดกำรเรยี นรู้

 เน้นผูเ้ รียนเป็นสำคัญมำใชใ้ นกำรสอนได้อย่ำงเหมำะสม

 ไม่เนน้ ผ้เู รียนเปน็ สำคญั ควรปรบั ปรุงพัฒนำ

4. สื่อกำรเรียนรู้

 เหมำะสมกบั รูปแบบกำรจัดกำรเรียนรู้

 ยงั ไม่เหมำะสมควรปรับปรงุ พัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรียนรู้

 ครอบคลมุ จุดประสงค์กำรเรยี นรู้

 ไมค่ รอบคลมุ จดุ ประสงคก์ ำรเรยี นรคู้ วรปรับปรุงพัฒนำ

6. เป็นแผนกำรจัดกำรเรียนรู้ที่

 นำไปใช้ได้จรงิ

 ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้

7. ระดบั คุณภำพของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ดเี ย่ียม  ดมี ำก

 ดี  พอใช้

 ปรับปรงุ

8. ข้อเสนอแนะอื่นๆ

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

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

(ลงชื่อ) ……………..……………………………...

185

ความคิดเหน็ ของหัวหนา้ กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ไดท้ ำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นรขู้ อง นำยวศิ วรรษ บุพบุตร แลว้ มคี วำมคดิ เห็นดงั นี้

1. องคป์ ระกอบของแผนกำรจดั กำรเรยี นรู้

 ครบถว้ นและถกู ต้อง

 ไมค่ รบถ้วนหรือไม่ถูกตอ้ งควรปรบั ปรงุ พฒั นำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจัดกำรเรยี นรหู้ ลกั สูตรสถำนศกึ ษำ

 สอดคลอ้ งและถูกต้อง

 ไมส่ อดคลอ้ งควรปรบั ปรุงพฒั นำ

3. รูปแบบกำรจัดกำรเรยี นรู้

 เนน้ ผเู้ รยี นเปน็ สำคัญมำใช้ในกำรสอนไดอ้ ย่ำงเหมำะสม

 ไมเ่ น้นผู้เรียนเปน็ สำคญั ควรปรับปรงุ พฒั นำ

4. ส่ือกำรเรยี นรู้

 เหมำะสมกับรปู แบบกำรจัดกำรเรียนรู้

 ยังไมเ่ หมำะสมควรปรบั ปรุงพัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรียนรู้

 ครอบคลุมจุดประสงค์กำรเรียนรู้

 ไมค่ รอบคลุมจดุ ประสงค์กำรเรยี นรู้ควรปรับปรงุ พฒั นำ

6. เปน็ แผนกำรจัดกำรเรยี นรู้ที่

 นำไปใช้ไดจ้ รงิ

 ควรปรบั ปรงุ ก่อนนำไปใช้

7. ระดบั คุณภำพของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ดเี ยี่ยม  ดมี ำก

 ดี  พอใช้

 ปรับปรุง

8. ข้อเสนอแนะอืน่ ๆ

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

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

(ลงชือ่ ) ……………..……………………………...

186

ความเหน็ ของหัวหนา้ สถานศึกษา/ผ้ทู ไี่ ด้รับมอบหมาย

ได้ทำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นรู้ของ นำยวิศวรรษ บุพบตุ ร แลว้ มีควำมคดิ เหน็ ดังนี้

1. องค์ประกอบของแผนกำรจดั กำรเรยี นรู้

 ครบถ้วนและถกู ต้อง

 ไมค่ รบถ้วนหรือไมถ่ ูกตอ้ งควรปรับปรงุ พัฒนำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจดั กำรเรยี นรหู้ ลักสูตรสถำนศึกษำ

 สอดคล้องและถูกต้อง

 ไมส่ อดคล้องควรปรบั ปรงุ พัฒนำ

3. รูปแบบกำรจดั กำรเรียนรู้

 เน้นผเู้ รียนเปน็ สำคัญมำใช้ในกำรสอนได้อยำ่ งเหมำะสม

 ไมเ่ นน้ ผู้เรียนเป็นสำคัญควรปรับปรุงพัฒนำ

4. สือ่ กำรเรยี นรู้

 เหมำะสมกับรปู แบบกำรจดั กำรเรียนรู้

 ยังไม่เหมำะสมควรปรบั ปรงุ พัฒนำ

5. กำรวดั และประเมินผลกำรเรยี นรู้

 ครอบคลมุ จดุ ประสงค์กำรเรยี นรู้

 ไมค่ รอบคลมุ จดุ ประสงค์กำรเรยี นรูค้ วรปรับปรุงพฒั นำ

6. เปน็ แผนกำรจดั กำรเรยี นรู้ท่ี

 นำไปใชไ้ ดจ้ รงิ

 ควรปรบั ปรุงก่อนนำไปใช้

7. ระดับคณุ ภำพของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ดีเยย่ี ม  ดมี ำก

 ดี  พอใช้

 ปรบั ปรงุ

8. ขอ้ เสนอแนะอน่ื ๆ

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

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

ลงชอ่ื ..................................................................

187

188

ใบความรู้ เรือ่ ง แกลแวนอมิเตอร์ และมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง

➢ แกลแวนอมิเตอร์ (galvanometer)
แกลแวนอมิเตอร์เป็นเครื่องวัดทางไฟฟ้า ดังรูป 15.42 ก. ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน

พันหลายรอบบนกรอบรูปสี่เหลี่ยมที่ติดเข็มชี้และแกนหมุนได้คล่องทำให้ขดลวดหมุนรอบทรงกระบอกเหล็ก
อ่อนทต่ี รึงอยกู่ ับท่ี โดยปลายของแกนหมนุ ติดกับสปรงิ ก้นหอย ดงั รูป 15.42 ข.

รูป 15.42 แกลแวนอมเิ ตอรแ์ ละส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์

ทรงกระบอกเหล็กอ่อนทำให้แรงแม่เหล็ก (ที่ทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทำต่อขดลวด) ต้ัง
ฉากกับระนาบขดลวดตลอดเวลา จึงทำให้โมเมนต์ของแรงคู่ควบจากระแสไฟฟ้าที่กระทำต่อขดลวดขึ้นอยู่กับ
กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดเท่านัน้ เมื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดจะหมุนพร้อมกบั เข็มช้ีเบนไป และแกนหมุน
ทำให้สปริงก้นหอยบิดตัว จนกระท่ังโมเมนต์ของแรงบิดกลับของสปริงก้นหอยเท่ากับโมเมนต์ของแรงคู่ควบท่ี
กระทำต่อขดลวด ขดลวดและเข็มชี้จะหยุดน่ิง มุมที่เข็มชีเ้ บนไปจึงขึน้ กบั กระแสไฟฟ้าท่ีผ่านขดลวด โดยทั่วไป
แกลแวนอมิเตอร์มีวัตถุประสงค์ให้มีความไวต่อกระแสไฟฟ้าจึงใช้เส้นลวดที่มีขนาดเล็กมาก เพื่อให้ขดลวดมี
น้ำหนักน้อย และสปริงก้นหอยที่มีค่าคงตัวสปริงน้อย ๆ เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านเพียงเล็กน้อย ก็สามารถทำให้
เขม็ ชีเ้ บนได้

➢ มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นการประยุกต์ใช้ความรู้โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่กระทำต่อขดลวดใน

สนามเหล็กเม่ือมีกระแสไฟฟ้าผ่าน ทำให้สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้ มอเตอร์ไฟฟ้า
กระแสตรงอยา่ งง่าย ประกอบดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พันเป็นรูปสเ่ี หลยี่ มตดิ กบั แก่นหมุนได้คล่องใน
สนามแม่เหล็ก และส่วนที่ทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าในขดลวด คือ คอมมิวเทเตอร์วงแหวนผ่า
ซกี (split-ring commutator) และแปรงสมั ผสั (contact brush) ดงั รูป 15.43

รปู 15.43 สว่ นประกอบของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

189
เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนำในทิศทาง d -> c -> b -> a จะเกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบหมุน
ขดลวดรอบแกนหมุนตามเข็มนาฬิกา ดังรูป 15.44 ก. เมื่อขดลวดหมุนไปจนระนาบของขดลวดตั้งฉากกับ
สนามแม่เหล็ก ดังรูป 15.44 ข. โมเมนต์ของแรงคู่ควบมีค่าเป็นศูนย์ แต่เนื่องจากความเฉื่อยจึงทำให้ขดลวด
หมนุ ตอ่ ไป โดยแปรงสัมผัส P และ Q จะเปล่ียนจากสมั ผัสคอมมวิ เทเตอร์ x และ y ไปสมั ผัสกับคอมมิวเทเตอร์
y และ x ทำให้กระแสไฟฟา้ ในขดลวดมที ิศทาง a -> b -> c -> d โมเมนตข์ องแรงคคู่ วบท่เี กดิ ข้ึนในขณะนี้ จะ
ทำให้ขดลวดหมนุ ในทางเดมิ ตอ่ ไป ดงั รูป 15.44 ค.

รูป 15.44 แรงกระทำต่อขดลวดของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง
จะเห็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแตรงนี้มีขดลวดเพียงระนาบเดียว จึงใช้คอมมิวเทเตอร์ 1 คู่ ถ้าพิจารณาใน
ขณะที่ระนาบของขดลวดตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก โมเมนต์ของแรงคู่ควบจะมีค่าเป็นศูนย์ (ตามสมการ
= เพราะ cos 90° = 0) แต่ขดลวดจะหมุนต่อไปได้อีกเนื่องจากความเฉื่อย ดังนั้นตำแหน่ง
ที่ระนาบของขดลวดตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กจึงเป็นตำแหน่งที่มอเตอร์ไม่มีโมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทำ
เพื่อให้โมเมนต์ของแรงคู่ควบที่กระทำต่อขดลวดตลอดเวลา จึงต้องเพิ่มขดลวดในระนาบอื่นอีก โดยอาจใช้
ต้ังแต่ 3 ระนาบขน้ึ ไป ดงั รูป 15.45

รปู 15.45 ตัวอย่างมอเตอร์กระแสตรงแบบ 3 ระนาบ
มอเตอร์ไฟฟ้ำกระแสตรงถูกนำไปใช้ทำให้เกิดกำรเคล่ือนที่หรือกำรหมุนของอปุ กรณ์ในเคร่ืองยนต์
เครอ่ื งมอื และเครือ่ งใชไ้ ฟฟำ้ เชน่ ช้ินส่วนในของเล่นเด็ก มอเตอรท์ ใ่ี ช้ในอปุ กรณร์ ถยนต์

ช่อื ช้ัน 190 เลขท่ี

ใบงานท่ี 1 เร่ือง แกลแวนอมเิ ตอร์ และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

คำชี้แจง จงตอบคำถามต่อไปนใ้ี หถ้ กู ต้องครบถ้วน
1) “แกลแวนอมเิ ตอร์ (galvanometer) เปน็ เครอ่ื งวัดทางไฟฟา้ ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบ

ฉนวน ซง่ึ พันหลายรอบบนกรอบรปู สเ่ี หลี่ยมท่ตี ิดเข็มช้แี ละแกนหมุนได้คลอ่ ง” อยากทราบว่าข้อความ
ดงั กล่าวทำให้ขดลวดเคลอ่ื นท่ีอยา่ งไร
ตอบ ทำให้ขดลวดหมุนรอบทรงกระบอกเหล็กอ่อนทีต่ รงึ อยู่กบั ท่ี โดยปลายของแกนหมุนตดิ กับสปริงกน้ ห

ทำใหข้ ดลวดหมนุ รอบทรงกระบอกเหล็กอ่อนท่ีตรงึ อยู่กบั ที่ โดยปล ายของแกนหมุนตดิ กับสปริงก้นห
ภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ ใช้ตอบคำถามข้อ 2 - 5

1 6
2 5

34

2) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 2 คอื อะไร อ
ตอบ แมเ่ หล็กถาวร

3) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 3 คอื อะไร อ
ตอบ ทรงกระบอกเหล็กอ่อน

4) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 4 คอื อะไร อ
ตอบ สปรงิ ก้นหอย

5) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 5 คอื อะไร อ
ตอบ ขดลวดทองแดงเคลอื บฉนวน

6) ทรงกระบอกเหล็กอ่อนทำให้แรงแมเ่ หลก็ ทีท่ ำให้เกดิ โมเมนต์ของแรงคู่ควบกระทำต่อขดลวดตงั้ ฉากกบั อะไร
ตอบ ทำให้แรงแม่เหล็กท่ีทำให้เกิดโมเมนตข์ องแรงคู่ควบกระทำต่อขดลวดตงั้ ฉากกบั ระนาบขดลวดตลอดเ

191

7) โมเมนต์ของแรงคู่ควบจากระแสไฟฟา้ ท่ีกระทำต่อขดลวดข้ึนอยู่กบั อะไร
ตอบ กระแสไฟฟา้ ท่ผี ่านขดลวดเทา่ นั้นและส่วนทที่ ำหนา้ ทเ่ี ปลีย่ นทิศทางของกระแสไฟ ฟ้าในขดลวด

8) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง เป็นการประยุกตใ์ ชค้ วามรูโ้ มเมนต์ของแรงคู่ควบท่กี ระทำต่อขดลวดในสนามเหล็ก
เมื่อมีกระแสไฟฟา้ ผา่ น ทำให้สามารถเปลยี่ นพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลงั งานอะไร
ตอบ ทำใหส้ ามารถเปล่ียนพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลังงานกลได้กระแสไฟ ฟา้ ในขดลวดกระแสไฟ ฟ้าในข

9) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอย่างงา่ ย ประกอบด้วยอะไรบา้ ง และสว่ นที่ทำหนา้ ทีเ่ ปลีย่ นทิศทางของ
กระแสไฟฟ้า

คืออะไร
ตอบ ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พั นเปน็ รปู สี่เหลี่ยมติดกบั แก่นหมนุ ได้คลอ่ งในกระแสไ
ฟา้ ในขดลวด สนามแมเ่ หลก็ และส่วนท่ที ำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟ ฟ้าในขดลวด คอื คอมมวิ เท
กระแสไฟ ฟ้าในขดลวด เตอรว์ งแหวนผ่าซีก (split-ringcommutator) และแปรงสมั ผสั (contact br u

10) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงถกู นำไปใชท้ ำให้เกดิ การเคลอ่ื นทห่ี รอื การหมนุ ของอุปกรณ์ในเครื่องยนต์

เครื่องมอื และเคร่ืองใชไ้ ฟฟา้ เช่นอะไรบ้าง

ตอบ ช้นิ ส่วนในของเลน่ เด็ก มอเตอรท์ ใี่ ชใ้ นอปุ กรณร์ ถยนต์ พัดลมอุตสาหกรรม อและ

สว่ นทที่ ำหนา้ ทเี่ ปล่ียนทิศทางของกระแสไฟ ฟ้าในขดลวด คอื คอมมิวเทเตอรว์ งแหวนผ่าซีก (split-ringกร

ชือ่ ชั้น 192เลขท่ี

และส่วนทท่ี ำหเฉนล้าทย่เี ปใบล่ียงานนทิศทท่ี 1าอเงรก่ือรงะแแสกไฟลแวนฟอา้ ใมนิเขตดอลรว์ ดแลคือะมคออเมตมอวิ รเท์ไฟเตฟอร้า์วกงรแะหแวสนตผ่ารซงกี (split-ring

คำชแ้ี จง จงตอบคำถามต่อไปนใี้ ห้ถูกต้องครบถ้วน
1) “แกลแวนอมเิ ตอร์ (galvanometer) เปน็ เคร่ืองวดั ทางไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบ

ฉนวน ซ่ึงพนั หลายรอบบนกรอบรปู สี่เหลี่ยมทต่ี ิดเข็มชี้และแกนหมนุ ไดค้ ล่อง” อยากทราบวา่ ขอ้ ความ
ดังกลา่ วทำให้ขดลวดเคลอ่ื นที่อยา่ งไร
ตอบ ทำให้ขดลวดหมุนรอบทรงกระบอกเหล็กอ่อนท่ตี รงึ อยู่กับท่ี โดยปลายของแกนหมุนตดิ กบั สปริงกน้
หอย อทำให้ขดลวดหมุนรอบทรงกระบอกเหลก็ อ่อนที่ตรึงอยกู่ บั ท่ี โดยปล ายของแกนหมนุ ติดกับสปรงิ ก

ภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ ใช้ตอบคำถามขอ้ 2 - 5

1 6
5
2
3 4

2) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 2 คืออะไร
ตอบ แมเ่ หลก็ ถาวร

3) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมเิ ตอร์ หมายเลข 3 คืออะไร
ตอบ ทรงกระบอกเหล็กอ่อน

4) จากภาพสว่ นประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 4 คอื อะไร
ตอบ สปริงกน้ หอย

5) จากภาพส่วนประกอบภายในแกลแวนอมิเตอร์ หมายเลข 5 คืออะไร
ตอบ ขดลวดทองแดงเคลอื บฉนวน

193

6) ทรงกระบอกเหลก็ อ่อนทำให้แรงแม่เหล็กที่ทำใหเ้ กิดโมเมนตข์ องแรงคู่ควบกระทำต่อขดลวดตง้ั ฉากกบั อะไร
ตอบ ทำให้แรงแม่เหล็กท่ที ำให้เกิดโมเมนตข์ องแรงคู่ควบกระทำต่อขดลวดตัง้ ฉากกบั ระนาบขดลวด

ตลอดเวลา

7) โมเมนต์ของแรงค่คู วบจากระแสไฟฟ้าทีก่ ระทำต่อขดลวดข้นึ อยู่กับอะไร
ตอบ กระแสไฟฟ้าทผี่ า่ นขดลวดเทา่ นนั้

8) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง เปน็ การประยุกตใ์ ชค้ วามรู้โมเมนต์ของแรงคู่ควบท่ีกระทำต่อขดลวดในสนามเหล็ก
เมอ่ื มีกระแสไฟฟ้าผ่าน ทำให้สามารถเปลีย่ นพลังงานไฟฟ้าเปน็ พลงั งานอะไร
ตอบ ทำให้สามารถเปล่ียนพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลังงานกลได้

9) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงอยา่ งงา่ ย ประกอบด้วยอะไรบ้าง และสว่ นทีท่ ำหนา้ ทเี่ ปลีย่ นทศิ ทางของ
กระแสไฟฟา้ คืออะไร

ตอบ ประกอบด้วยขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน พันเปน็ รูปสเ่ี หลี่ยมติดกบั แกน่ หมนุ ได้คล่องใน
สนามแม่เหลก็ และสว่ นที่ทำหน้าที่เปลย่ี นทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ ในขดลวด คือ คอมมวิ เทเตอร์วงแหวนผา่ ซีก
(split-ring commutator) และแปรงสัมผัส (contact brush)

10) มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงถกู นำไปใชท้ ำให้เกดิ การเคล่ือนทห่ี รือการหมุนของอุปกรณ์ในเครื่องยนต์
เครือ่ งมือและเคร่ืองใช้ไฟฟ้า เช่นอะไรบ้าง

ตอบ ช้ินสว่ นในของเล่นเดก็ มอเตอร์ท่ีใช้ในอปุ กรณ์รถยนต์ พัดลมอุตสาหกรรม

ใบกิจกรรมที่ 1 เรือ่ ง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงอยา่ งงา่ ย 194

1. รายช่อื สมาชิกที่ …………………………………………………….. ชั้น …………………………………

ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอื่ ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขที.่ ..................

ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................

2. จุดประสงค์ของกจิ กรรม
อธบิ ายหลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

3. วสั ดุ-อุปกรณ์

1) ลวดทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนยก์ ลางประมาณ 0.3 มลิ ลิเมตร 1 เส้น

หรือลวดเบอร์ 28 ยาวประมาณ 1 เมตร 1 อัน
2 เส้น
2) แทง่ แมเ่ หลก็ ขัว้ ขา้ ง 1 ชดุ

3) เสาลวดสายไฟฟ้าทองแดงปลายมีห่วง

4) แบตเตอรขี่ นาด 1.5 โวลต์ 1 กอ้ น พร้อมกระบะ

4. วิธที ำกิจกรรม
1) สร้างขดลวดของมอเตอร์ โดยนำลวดทองแดงพันเป็นวงกลม ให้มีเส้นผา่ นศูนย์กลางประมาณ 3 เซนตเิ มตร
และเหลือปลายทั้งสองดา้ นให้เป็นแกนหมุน (ดงั รปู )

2) สร้างฐานรองรับ โดยตดิ แทง่ แม่เหล็กเข้ากับแบตเตอรี่ท่ีตดิ กบั เสาลวดทองแดง (ดังรปู )

195

3) นำขดลวดในข้อ 1)วางบนฐานรองรบั เพ่ือหาตำแหน่งท่แี กนขดลวดสัมผัสกบั ห่วงเสาทองแดง (ดังรปู )

4) ขูดฉนวนหุ้มลวดทองแดงบรเิ วณท่สี ัมผสั กับเข็มขดั รดั สายไฟท้ังสองปลาย (ดังรูป) โดยขดู ครงึ่ ซีกดา้ นเดียวกันทง้ั
สองขา้ งปลาย

5) นำขดลวดในข้อ 4)วางบนฐานรองรบั หากขดลวดไม่หมนุ ใหส้ งั เกตบรเิ วณที่ขดู ฉนวนออกว่าสัมผสั กับเข็มขดั รัด
สายไฟหรือไม่

196

แผนการจดั การเรียนรู้ท่ี 9

รหสั วชิ า ว33205 รายวิชาฟสิ กิ ส์ 5 ชนั้ มธั ยมศึกษาปีท่ี 6
หน่วยการเรียนรูท้ ี่ 15
แผนการเรียนร้ทู ่ี 9 แม่เหลก็ และไฟฟ้า ภาคเรียนที่ 1
สอนโดย นายวิศวรรษ บุพบุตร
เรือ่ ง กฎการเหนย่ี วนำของฟาราเดย์ เวลา 2 ชวั่ โมง

กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นโนนสงู พิทยาคาร

1. มาตราฐานการเรียนรแู้ ละตวั ช้ีวัด
สาระฟสิ กิ ส์

3. เข้าใจแรงไฟฟา้ และกฎของคลู อมบ์ สนามไฟฟา้ ศกั ย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟา้ กระแสไฟฟ้า และกฎของ
โอหม์ วงจรไฟฟา้ กระแสตรง พลังงาน ไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปล่ียนพลงั งานทดแทนเป็นพลังงานไฟฟา้
สนามแม่เหลก็ แรงแม่เหล็กท่ีกระทำกับประจไุ ฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การเหนย่ี วนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎ
ของฟาราเดย์ ไฟฟา้ กระแสสลบั คลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้าและการสื่อสาร รวมทงั้ นำความรู้ไปใช้ประโยชน์
ผลการเรยี นรู้

4. สังเกตและอธิบายการเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ และคำนวณปริมาณ
ตา่ ง ๆ ที่เก่ยี วข้อง รวมทั้งนำความรูเ้ รือ่ งอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำไปอธิบายการทำงานของเคร่ืองใช้ไฟฟา้

2. สาระสำคญั
เมอ่ื มีฟลกั ซแ์ ม่เหล็กเปล่ยี นแปลง ∅ ตัดขดลวดตัวนำจะเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ ε ในขดลวด

ตัวนำนั้น เท่ากับอตั ราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหลก็ ท่ีผ่านขดลวดตวั นำน้ัน เมอ่ื เทยี บกบั เวลา อธิบายได้

โดยกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ เขียนแทนด้วยสมการ ε = − ∅ เครื่องหมายลบ หมายถึง อีเอ็มเอฟ


เหนี่ยวนำในขดลวดจะทำให้เกิดกระแสเหนี่ยวนำในทิศทางที่จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กใหม่ ขึ้นมาต้านการ
เปลยี่ นแปลงของฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็ ทมี่ าเหน่ียวนำและตัดผา่ นขดลวดนนั้ ตามกฎของเลนส์

3. จุดประสงค์การเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) นกั เรยี นอธบิ ายการเกิดอีเอม็ เอฟเหนี่ยวนำโดยใช้กฎของฟาราเดย์ได้
2) นกั เรยี นอธิบายทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ เหนยี่ วนำโดยใช้กฎของเลนซ์ได้
3.2 ด้านทักษะกระบวนการ (P)
1) นักเรียนทดลองและสังเกตการเกดิ อีเอ็มเอฟเหน่ยี วนำโดยใชก้ ฎของฟาราเดย์ได้
2) นักเรียนหาทิศทางของกระแสไฟฟ้าเหนีย่ วนำโดยใช้กฎของเลนซไ์ ด้
3.3 ด้านคุณลักษณะอนั พึงประสงค์ (A)
1) ใฝ่เรียนรู้และมุ่งมน่ั ในการทำงาน

197

4. สมรรถนะสำคญั ของผ้เู รยี น  2.ความสามารถในการคดิ
 1.ความสามารถในการสือ่ สาร  4.ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ิต
 3.ความสามารถในการแก้ปัญหา
 5.ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
กระแสไฟฟ้าเหนีย่ วนำและอีเอม็ เอฟเหนี่ยวนำ
เครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใชห้ ลักการเกยี่ วกับ
การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซ่ึงถูกค้นพบโดย ไมเคิล ฟาราเดย์ (Michael Faraday) การเหนี่ยวนำ
แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ และการนำความรเู้ กี่ยวกบั อีเอ็มเอฟเหนีย่ วนำประยุกตใ์ ช้
กฎการเหน่ียวนำของฟาราเดย์
การเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดตัวนำ ขณะแท่งแม่เหล็กอยู่นิ่งในขดลวด เข็ม
แกลแวนอมิเตอร์อยู่นิ่งและช้ีตำแหน่งศูนย์ดลอดเวลา แต่เมื่อเคลื่อนที่ปลายขั้วแม่หล็กออกจาก
ขดลวด เข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนไปทางหนึ่ง และเมื่อเคลื่อนที่ปลายข้ัวแม่หล็กเข้าขดลวด เข็ม
แกลแวนอมิเตอร์เบนไปในทิศทางตรงข้าม แล้วเมื่อเคลื่อนปลายขั้วแม่เหล็กให้เร็วขึ้นเข็ม
แกลแวนอมิเตอรจ์ ะเบนเชน่ เดิมแต่เบนหา่ งจากตำแหนง่ ศนู ย์มากข้นึ
ขณะแท่งแม่เหล็กอยู่นิ่ง เข็มแกลแวนอมิเตอร์อยู่ท่ีตำแหน่งศูนย์แสดงว่าไม่มีกระแไฟฟ้าจาก
ขดลวดผ่านแกลแวนอมเิ ตอร์ แต่เม่อื เคลือ่ นปลายขว้ั แม่เหลก็ ออกแลว้ เข้า เขม็ แกลแวนอมิเตอรเ์ บนไป
จากตำแหน่งศูนย์แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าจากขดลวดผ่านแกลแวนอมิเตอร์ และการที่เข็ม
แกลแวนอมเิ ตอร์เบนในทิศตรงข้ามกนั เมื่อเคล่ือนแท่งแม่เหล็กออกและเข้า แสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่กิด
ขึน้ มีทศิ ตรงข้ามด้วย และเมื่อเคล่ือนปลายขว้ั แมเ่ หล็กเรว็ ขึ้นเข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนมากข้ึนแสดงว่า
มีกระแสไฟฟา้ จากขดลวดมากข้นึ
จากการเคลื่อนที่ปลายขั้วแม่เหล็กข้างต้นเป็นการทำให้ฟลักซ์แม่หล็กที่ผ่านพื้นที่หน้าตัด
ขดลวดเปลี่ยนแปลงจึงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวด เรียกกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากวิธีนี้ว่า
กระแสไฟฟ้าเหนยี่ วนำ (induced electric current) และเรียกการทำใหเ้ กิดกระแสไฟฟา้ ในตัวนำ
ดว้ ยสนามแมเ่ หลก็ ว่า การเหน่ียวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic induction)
การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ทำได้โดยการเคลื่อนแท่ง
แม่เหล็กหรือขดลวดอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือทั้งสองอย่างก็ได้ เพื่อทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่าน
พื้นที่หน้าตัดขดลวดเปลี่ยนแปลง โดยฟาราเดย์ได้ทำการทดลอง และเสนอกฎการเหนี่ยวนำของฟา
ราเดย์ (Faraday's law of induction) สรุปได้ว่าเมื่อมี ฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดขดลวดตัวนำมีการ
เปลี่ยนแปลงทำให้เกดิ อีเอ็มเอฟเหน่ียวนำ (induced electromotive force) ในขดลวดตวั นำนั้น

198

มีค่าขึ้นกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของ ฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดขดลวดตัวนำส่วนทิศทางของกระแส
เหนยี่ วนำเป็นไปตามกฎของเลนซ์ (Lenz's law)

เมอ่ื นำฎการเน่ยี วนำของฟาราเดยแ์ ละกฎของลนซ์ มาเขียนสมการอีเอ็มเอฟเหนยี่ วนำได้ดังนี้

ε = − ∅

โดย ε เป็นอีเอ็มเอฟหนยี่ วนำ

∅ เป็นอตั ราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหลก็ ท่ีตัดขดลวดตัวนำเทยี บกับเวลา



เครื่องหมายลบในสมการเป็นไปตามกฎของลนซ์ มีความหมายว่า อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำท่ี

เกิดขึ้น มีทิศทางต้านการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่มาเหนี่ยวนำ และจากกิจกรรม 15.3

กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ สามารถใช้กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์และกฎของเลนซ์มาอธิบายการเกิด
กระแสเหนีย่ วนำในขดลวดตวั นำไดด้ ังนี้

เมื่อเคลื่อนที่ปลายขั้วแม่เหล็กออกจากขดลวดตัวนำ เช่น เคลื่อนที่ปลายขั้วเหนือ (N) ออก

จากขดลวดตวั นำ โดยขว้ั เหนือเรมิ่ เคลอื่ นท่ีจากใกล้ขดลวด ดงั รปู 15.46 ก. จนขั้วเหนอื กำลังเคลื่อนที่

ไกลจากขดลวด ดงั รปู 15.46 ข. ทำให้ฟลักซแ์ ม่เหลก็ ที่ผา่ นขดลวดตัวนำมีปริมาณลดลง เกดิ อเี อม็ เอฟ

เหนี่ยวนำตามกฎของฟาราเดย์ และเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ( ind) ในขดลวดในทิศทางที่ทำให้
เกิดฟลักซ์แม่หล็กใหม่ต้านการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กเดิมตามกฎของเลนซ์ (โดยสนามแม่เหล็ก
ของฟลักซ์แม่หล็กใหม่ชี้ไปในทิศทางเดียวกับทิศทางสนามแม่เหล็กของฟลักซ์แม่เหล็กเดิม ตามที่

แสดงในรูป 15.46 ข.)

รปู 15.46 การเกดิ อเี อม็ เอฟเหนีย่ วนำและกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดเม่ือฟลกั ซแ์ มเ่ หล็กลดลง

ในทางตรงกันข้าม ถ้าเคลื่อนที่ปลายขั้วเหนือของแท่งแม่เหล็กเข้าหาขดลวดตัวนำ โดยขั้ว
เหนือเริ่มเคลื่อนที่จากไกลขดลวด ดังรูป 15.47 ก. จนขั้วเหนือกำลังเคลื่อนที่อยู่ใกล้ขดลวด ดังรูป
15.47 ข. ทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดตัวนำมีปริมาณเพิ่มขึ้น เกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำตามกฎ
ของฟาราเดย์ และเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดในทิศทำให้กิดฟลักซ์แม่เหล็กใหม่ต้านการ
เปล่ยี นแปลงฟลักซ์แม่เหลก็ เดิมตามกฎของเลนซ์ (โดยสนามแมเ่ หลก็ ของฟลักซแ์ ม่เหลก็ ใหมช่ ีไ้ ปในทิศ
ทางตรงขา้ มกบั ทิศทางสนามแม่เหลก็ ของฟลกั ซ์แมห่ ล็กเดิม ตามที่แสดงในรปู 15.47 ข.)

199

รูป 15.47 การเกิดอเี อ็มเอฟเหน่ยี วนำและกระแสเหน่ียวนำในขดลวดเม่ือฟลักซ์แมห่ ลก็ เพม่ิ ข้ึน

6. จดุ เนน้ สกู่ ารพัฒนาคุณภาพผ้เู รียน

6.1 ความสามารถและทักษะ (ม.ปลาย)

 มคี วามสามารถในการแสวงหาความรู้เพอ่ื การแก้ปัญหา

 มีความสามารถในการใชเ้ ทคโนโลยเี พอ่ื การเรียนรู้

 มีความสามารถในการใชภ้ าษาตา่ งประเทศ (ภาษาองั กฤษ)

 มที ักษะการคดิ ช้ันสงู

 ทกั ษะชีวิต

 ทักษะการสอ่ื สารอยา่ งสรา้ งสรรค์ตามช่วงวัย

6.2 คณุ ลักษณะอันพงึ ประสงค์

 1. รกั ชาติ ศาสน์ กษตั ริย์  5. อยู่อย่างพอเพยี ง

 2. ซ่ือสัตย์สจุ ริต  6. ม่ังม่ันในการทำงาน

 3. มีวนิ ัย  7. รกั ความเป็นไทย

 4. ใฝเ่ รยี นรู้  8. มจี ิตสาธารณะ

6.3 ความสามารถและทกั ษะของผเู้ รยี นในศตวรรษท่ี 21 (3Rs 8Cs 2Ls)

 R1- Reading (อา่ นออก)  R2-(W)Riting (เขียนได้)  R3-(A)Rithmetics (คดิ เลขเป็น)

 C1-Critical Thinking and Problem Solving (ทักษะด้านการคิดอย่างมีวิจารณญาณและ

ทักษะในการแก้ปัญหา)

 C2-Creativity and Innovation (ทกั ษะดา้ นการสรา้ งสรรค์และนวตั กรรม)

 C3-Cross-cultural Understanding (ทกั ษะดา้ นความเข้าใจต่างวฒั นธรรม ต่างกระบวนทัศน์)

 C4-Collaboration, Teamwork and Leadership (ทกั ษะด้านความร่วมมือ การทำงานเป็น

ทมี และภาวะผู้นำ)

 C5-Communications, Information and Media Literacy (ทักษะด้านการสอื่ สารสารสนเทศ

และรูเ้ ทา่ ทนั สือ่ )

 C6-Computer and ICT Literacy (ทักษะด้านคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศและ

การส่ือสาร)

 C7-Career and Learning Skills (ทกั ษะอาชีพและทักษะการเรียนรู้)

 C8-Change (ทกั ษะการเปลย่ี นแปลง) 200
 L1-Learning (ทักษะการเรยี นรู้)  L2-Leadership (ทักษะความเปน็ ผูน้ ำ)

7. สาระการเรยี นรูส้ กู่ ารบูรณาการ
 หลักปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง
- 3 หว่ ง ไดแ้ ก่ ความพอประมาณ มีเหตผุ ล มีภูมิคมุ้ กนั ในตวั ที่ดี
- 2 เง่ือนไข ไดแ้ ก่ ความรู้ คู่ คุณธรรม
 พระบรมราโชบายดา้ นการศึกษา ในหลวงรชั กาลท่ี 10
- มที ศั นคตทิ ี่ถกู ต้องต่อบา้ นเมือง
- มีพ้นื ฐานชีวติ ท่มี น่ั คง-มคี ณุ ธรรม
- มงี านทำ-มีอาชีพ
- เปน็ พลเมืองดี
 สวนพฤกษศาสตรโ์ รงเรยี น
- สร้างจิตสำนึก มคี วามรกั และเห็นคุณคา่ ของพรรณไม้
- แหล่งรวบรวมพรรณไม้ ข้อมูลพรรณไม้ และการเก็บรักษาเพื่อประโยชน์ทาง
การศึกษาและเผยแพรส่ ู่ภายนอก
- ใช้เปน็ สือ่ และแหลง่ การเรียนรู้ในการจัดการเรยี นรู้
 เรยี นรสู้ ่มู าตรฐานสากล
- เปน็ เลิศทางวิชาการ
- สื่อสารสองภาษา
- ล้ำหน้าทางความคดิ
- ผลติ งานอย่างสร้างสรรค์
- ร่วมกนั รับผิดชอบตอ่ สงั คมโลก
 หลักสตู รตา้ นทจุ ริตศึกษา
- การคิดแยกแยะระหวา่ งผลประโยชน์ส่วนตนและผลประโยชน์สว่ นรวม
- ความละอายและความไมท่ นตอ่ ต่อการทุจรติ
- STRONG : จติ พอเพียงต้านทุจริต
- พลเมืองกบั ความรับผิดชอบตอ่ สงั คม
 โรงเรยี นสิ่งแวดล้อมศึกษาเพ่อื การพัฒนาที่ยั่งยืน
- ความตระหนกั , ความร,ู้ เจตคติ , ทักษะ, ความสามารถในการประเมนิ ผล และการ
มสี ว่ นรว่ ม เกย่ี วกบั สง่ิ แวดล้อมเพอ่ื การพฒั นาท่ยี งั่ ยืน
 กลมุ่ สาระการเรยี นรู.้ ...................................

201

8. ช้ินงานหรอื ภาระงาน
8.1 ใบกจิ กรรมที่ 1 เรอื่ ง กระแสไฟฟา้ เหนย่ี วนำ
8.2 สมดุ นกั เรยี นในการทำแบบฝกึ หัดที่ 15.4 ข้อ 1 และคำถามตรวจสอบความเข้าใจ 15.4 ข้อ 1-3

9. กระบวนการจัดการเรยี นรู้
รูปแบบการสอนแบบสบื เสาะหาความรู้ 5E
ขัน้ ที่ 1 ขั้นสรา้ งความสนใจ (Engagement)
1.1 ทบทวนความรเู้ ดมิ เกี่ยวกับฟลักซ์แมเ่ หลก็ โดยบริเวณใกล้ขวั้ แม่เหล็กมีฟลักซ์แม่เหล็ก
หนาแน่นกว่าบริเวณท่ีไกลออกไป และการใชง้ านของแกลแวนอมิเตอร์
1.2 ใช้คำถามเพอ่ื นำเขา้ สู่การทำกิจกรรม เร่ือง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ดงั น้ี
1) กระแสไฟฟา้ ในลวดตัวนำทำให้เกิดสนามแม่เหล็กรอบลวดตัวนำ ในทางกลับกัน
สนามแม่เหลก็ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในลวดตัวนำได้หรือไม่ อย่างไร
(เปิดโอกาสให้นักเรยี นแสดงความคิดเหน็ อยา่ งอสิ ระ โดยไมค่ าดหวงั คำตอบ)

ข้ันที่ 2 ขัน้ สำรวจและค้นหา (Exploration)
2.1 นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 5-6 คน
2.2 นกั เรียนแต่ละกลุม่ ศึกษาใบกิจกรรมท่ี 1 เร่ือง กระแสไฟฟา้ เหนยี่ วนำ
2.3 แจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ อุปกรณ์ และขัน้ ตอนการทำกิจกรรมอยา่ งละเอียด
2.4 นกั เรียนรบั อปุ กรณ์ พร้อมตดิ ตัง้ อปุ กรณ์
2.5 นกั เรียนแต่ละกลุม่ ทำกิจกรรม สังเกตและบนั ทกึ ผลการทำกจิ กรรม ลงในใบกจิ กรรมที่ครแู จก

ให้

ขน้ั ท่ี 3 ข้ันอธบิ ายและลงขอ้ สรุป (Explanation)
3.1 นกั เรียนแต่ละกลมุ่ ส่งตวั แทนออกมานำเสนอผลการทำกิจกรรมหนา้ ช้ันเรียน
3.2 นักเรยี นและครูร่วมกนั อภปิ รายเพื่อนำไปสูก่ ารสรุป โดยใช้คำถามต่อไปนี้
1) นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ไดผ้ ลการสืบค้นและผลการทดลองเหมือนกันหรือตา่ งกนั

อยา่ งไร เพราะเหตใุ ด
2) ขณะแท่งแม่เหล็กอยูน่ ่ิงในขดลวดเคลือบฉนวน เข็มแกลแวนอมิเตอรเ์ บนจากเดมิ

หรอื ไม่
(แนวการตอบ ไม่เบนจากเดิม)
3) ขณะเคล่ือนท่ีปลายข้วั แมเ่ หลก็ ออกแลว้ เขา้ ขดลวด เข็มแกลแวนอมิเตอรเ์ บน

อย่างไร

202

(แนวการตอบ ขณะเคล่ือนท่ีปลายขว้ั แม่เหล็กออกจากขดลวดเขม็ แกลแวนอมิเตอร์
จะเบนจากตำแหน่งศูนย์ไปในทิศทางหน่ึง และขณะเคลือ่ นที่เขา้ ขดลวดจะเบนจากตำแหน่งศนู ยไ์ ปใน
ทิศทางตรงขา้ ม)

4) ขณะเคล่ือนท่ีปลายขวั้ แม่เหล็กออกแล้วเขา้ ขดลวดเรว็ มากขน้ึ เข็มแกลแวนอ-
มิเตอร์เบนตา่ งจากตอนแรกอยา่ งไร

(แนวการตอบ เขม็ แกลแวนอมเิ ตอรจ์ ะเบนจากตำแหน่งศูนยไ์ ปในทิศทาง
เชน่ เดยี วกบั ตอนแรก แตเ่ บนมากกว่าตอนแรก และขณะเคลือ่ นท่เี ขา้ ขดลวดจะเบนจากตำแหนง่ ศนู ย์
ไปใน ทศิ ทางตรงขา้ ม)

5) ขณะเคล่ือนทีป่ ลายขว้ั แม่เหล็กออกแลว้ เข้า ขดลวดมกี ระแสไฟฟ้าเกดิ ขึ้นหรือไม่
สงั เกตได้อย่างไร

(แนวการตอบ มีกระแสไฟฟ้าเกดิ ข้นึ สังเกตไดจ้ ากการเบนจากตำแหนง่ ศนู ย์ของเข็ม
แกลแวนอมิเตอร์)

6) ขณะเคลื่อนทปี่ ลายขว้ั แม่เหลก็ ออกและขณะเคลื่อนท่ีเข้าขดลวด กระแสไฟฟา้ ท่ี
เกิดขึ้นมีทิศทางเดียวกันหรือไม่ สังเกตได้อยา่ งไร

(แนวการตอบ ขณะเคล่ือนท่ีปลายข้ัวแมเ่ หล็กออกและขณะเคลื่อนทเี่ ข้าขดลวด
กระแสไฟฟา้ มีทิศทางตรงข้ามกนั สังเกตได้จากทิศทางการเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอร์ขากตำแหน่ง
ศนู ยม์ ีทศิ ทางตรงขา้ มกัน)

7) การเคล่ือนทป่ี ลายข้วั แมเ่ หลก็ ออกแล้วเข้าขดลวดดว้ ยความเรว็ ตา่ งกนั
เกดิ กระแสไฟฟ้าภายใน ขดลวดมขี นาดเทา่ กนั หรือไม่ สังเกตได้อย่างไร

(แนวการตอบ ไมเ่ ทา่ กัน สงั เกตไดจ้ ากการเบนของเขม็ แกลแวนอมิเตอรจ์ าก
ตำแหน่งศนู ยเ์ บนไมเ่ ทา่ กนั )

3.3 นกั เรยี นและครูร่วมกนั อภิปรายและสรุปการผลการทำกิจกรรม เร่ือง กระแสไฟฟ้า
เหนย่ี วนำ ดังน้ี

ขณะแทง่ แม่เหล็กอยู่น่ิงเข็มแกลแวนอมิเตอร์อยทู่ ีต่ ำแหน่งศูนย์ แสดงว่าไม่มี
กระแสไฟฟา้ จากขดลวดผา่ นแกลแวนอมิเตอร์ เม่ือเคล่ือนปลายขัว้ แมเ่ หลก็ ออกแล้วเข้าขดลวด เขม็
แกลแวนอมิเตอรเ์ บนไปจากตำแหน่งศนู ย์แสดงว่ามีกระแสไฟฟา้ จากขดลวดผ่านแกลแวนอมเิ ตอร์ และ
การทเี่ ข็มแกลแวนอมเิ ตอร์เบนในทศิ ทางตรงข้ามกนั แสดงว่ากระแสไฟฟา้ ทเ่ี กดิ ขึ้นในขดลวดมีทศิ
ทางตรงข้ามกนั เม่อื เคลอื่ นปลายขัว้ แมเ่ หล็กเข้า-ออกจากขดลวดเร็วข้ึน เขม็ แกลแวนอมิเตอรเ์ บนมาก
ขึ้น แสดงว่ามกี ระแสไฟฟ้าจากขดลวดมากข้นึ

ขัน้ ที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration)
4.1 ให้ความรเู้ พ่ิมเติมขอ้ สังเกต ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หนา้ 66 และโจทย์ตัวอย่าง

15.10 ตามรายละเอียดในหนังสอื เรยี น หนา้ 67-68

203

ขน้ั ท่ี 5 ข้นั ประเมินผล (Evaluation)
5.1 ตรวจใบกิจกรรมที่ 1 เรื่อง กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนำ
5.2 นกั เรยี นทำคำถามตรวจสอบความเข้าใจ 15.4 ข้อ 1-3 ลงในสมดุ
5.3 นักเรยี นทำแบบฝกึ หัด 15.4 ขอ้ 1 ลงในสมดุ

10. ส่ือการเรียนรู้
10.1 หนงั สอื เรยี นรายวชิ าเพิ่มเติมวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส์) ช้ันมธั ยมศกึ ษาปีที่ 6 เลม่ 5

(ฉบับปรบั ปรุง พ.ศ.2560)
10.2 ใบกิจกรรมท่ี 1 เรื่อง กระแสไฟฟา้ เหนี่ยวนำ
10.3 ใบความรู้ เรอ่ื ง กฎการเหน่ียวนำของฟาราเดย์

11. แหล่งเรียนรู้
11.1 อินเทอร์เน็ต
11.2 ห้องสมดุ โรงเรยี นโนนสูงพทิ ยาคาร

204

12. กระบวนการวดั และประเมนิ ผล

จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ เครอื่ งมอื /วธิ ีการวัด เกณฑ์การประเมนิ
1) เกณฑร์ ้อยละ 70 ผา่ นเกณฑ์
ด้านความรู้ (K) 1) ตรวจใบกจิ กรรมที่ 1 เรื่อง
1) เกณฑ์รอ้ ยละ 70 ผา่ นเกณฑ์
1) นักเรยี นอธิบายการเกิดอเี อม็ เอฟ กระแสไฟฟ้าเหนีย่ วนำ
1) ระดับคุณภาพดี ผา่ นเกณฑ์
เหนี่ยวนำโดยใชก้ ฎของฟาราเดยไ์ ด้ 2) ตรวจสมดุ นักเรยี นคำถามตรวจสอบ

2) นักเรียนอธิบายทิศทางของ ความเขา้ ใจ 15.4 ขอ้ 1-3 ลงในสมดุ

กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนำโดยใช้กฎของ

เลนซ์ได้

ดา้ นทักษะกระบวนการ (P) 1) ตรวจใบกจิ กรรมที่ 1 เรื่อง

1) นักเรยี นทดลองและสังเกตการเกดิ กระแสไฟฟ้าเหนย่ี วนำ

อีเอ็มเอฟเหนยี่ วนำโดยใชก้ ฎของ 2) ตรวจสมดุ นกั เรยี นในการทำ

ฟาราเดย์ได้ แบบฝึกหดั 15.4 ข้อ 1

2) นกั เรยี นหาทิศทางของ

กระแสไฟฟา้ เหนีย่ วนำโดยใช้กฎของ

เลนซ์ได้

ดา้ นคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ (A) 1) แบบสงั เกตพฤตกิ รรมคณุ ลักษณะอนั

1) ใฝ่เรียนรูแ้ ละมุ่งมนั่ ในการทำงาน พึงประสงค์

13. กิจกรรมเสนอแนะ
............................................................................................................................. .................................................
.................................................................................. .......................................................................................... ..
............................................................................................................................................. .................................

205

14. บันทกึ ผลหลังการสอน
14.1 สรุปผลการเรียนการสอน
1. นักเรียนจำนวน........................คน
ผ่านจดุ ประสงค์การเรียนร.ู้ ..............คน คิดเป็นร้อยละ.................................
ไมผ่ า่ นจุดประสงค.์ ...........................คน คดิ เปน็ ร้อยละ.................................
ได้แก่
1. ..........................................................................................
2. ........................................................................................
นกั เรยี นทม่ี ีความสามารถพเิ ศษไดแ้ ก่
1. ..........................................................................................
2. ..........................................................................................
2. นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจ (K)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. นกั เรียนมีความรู้เกดิ ทกั ษะ (P)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. นักเรยี นมเี จตคติ ค่านยิ ม คณุ ธรรมจรยิ ธรรม (A)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………...

14.2 ปญั หา/อุปสรรค /แนวทางแก้ไข
............................................................................................................................. ...................................
............................................................................................. ...................................................................

14.3 ข้อเสนอแนะ
............................................................................................................................. ...................................
............................................................................................................................. ...................................

ลงช่ือ..........................................................
( นายวศิ วรรษ บพุ บุตร )
ครผู ู้สอน

206

ความคิดเห็นของครพู ีเ่ ลี้ยง

ไดท้ ำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นรขู้ อง นำยวศิ วรรษ บุพบุตร แล้วมีควำมคิดเห็นดังนี้

1. องค์ประกอบของแผนกำรจัดกำรเรียนรู้

 ครบถว้ นและถูกต้อง

 ไมค่ รบถว้ นหรือไมถ่ ูกตอ้ งควรปรบั ปรงุ พฒั นำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจัดกำรเรียนรหู้ ลักสตู รสถำนศกึ ษำ

 สอดคล้องและถูกต้อง

 ไม่สอดคลอ้ งควรปรบั ปรุงพัฒนำ

3. รูปแบบกำรจัดกำรเรยี นรู้

 เน้นผูเ้ รียนเป็นสำคัญมำใชใ้ นกำรสอนได้อย่ำงเหมำะสม

 ไม่เนน้ ผ้เู รียนเปน็ สำคญั ควรปรบั ปรุงพัฒนำ

4. สื่อกำรเรียนรู้

 เหมำะสมกบั รูปแบบกำรจัดกำรเรียนรู้

 ยงั ไม่เหมำะสมควรปรับปรงุ พัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรียนรู้

 ครอบคลมุ จุดประสงค์กำรเรยี นรู้

 ไมค่ รอบคลมุ จดุ ประสงคก์ ำรเรยี นรู้ควรปรับปรุงพฒั นำ

6. เป็นแผนกำรจัดกำรเรียนรู้ที่

 นำไปใช้ได้จรงิ

 ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้

7. ระดบั คุณภำพของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ดเี ย่ียม  ดีมำก

 ดี  พอใช้

 ปรับปรงุ

8. ข้อเสนอแนะอื่นๆ

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

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

(ลงชอ่ื ) ……………..……………………………...

207

ความคิดเหน็ ของหัวหนา้ กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ไดท้ ำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรียนร้ขู อง นำยวศิ วรรษ บุพบุตร แลว้ มคี วำมคดิ เห็นดงั นี้

1. องคป์ ระกอบของแผนกำรจดั กำรเรียนรู้

 ครบถว้ นและถกู ต้อง

 ไมค่ รบถ้วนหรอื ไม่ถูกตอ้ งควรปรบั ปรุงพัฒนำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจัดกำรเรยี นรหู้ ลกั สูตรสถำนศกึ ษำ

 สอดคลอ้ งและถกู ต้อง

 ไมส่ อดคล้องควรปรับปรุงพฒั นำ

3. รูปแบบกำรจัดกำรเรยี นรู้

 เนน้ ผเู้ รยี นเป็นสำคญั มำใช้ในกำรสอนไดอ้ ย่ำงเหมำะสม

 ไมเ่ น้นผ้เู รยี นเป็นสำคญั ควรปรับปรงุ พฒั นำ

4. ส่ือกำรเรยี นรู้

 เหมำะสมกับรูปแบบกำรจัดกำรเรียนรู้

 ยังไมเ่ หมำะสมควรปรบั ปรุงพัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรยี นรู้

 ครอบคลุมจดุ ประสงค์กำรเรียนรู้

 ไมค่ รอบคลุมจดุ ประสงค์กำรเรยี นรู้ควรปรับปรงุ พฒั นำ

6. เปน็ แผนกำรจัดกำรเรยี นรู้ที่

 นำไปใช้ไดจ้ ริง

 ควรปรบั ปรงุ ก่อนนำไปใช้

7. ระดบั คุณภำพของแผนกำรจดั กำรเรียนรู้

 ดเี ยี่ยม  ดีมำก

 ดี  พอใช้

 ปรับปรุง

8. ข้อเสนอแนะอืน่ ๆ

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

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

(ลงช่อื ) ……………..……………………………...

208

ความเหน็ ของหัวหนา้ สถานศึกษา/ผู้ทไ่ี ด้รับมอบหมาย

ไดท้ ำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นร้ขู อง นำยวศิ วรรษ บุพบตุ ร แลว้ มคี วำมคดิ เหน็ ดังนี้

1. องคป์ ระกอบของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ครบถว้ นและถูกต้อง

 ไม่ครบถ้วนหรือไม่ถูกตอ้ งควรปรับปรงุ พัฒนำ

2. ควำมสอดคล้องของแผนกำรจัดกำรเรียนรหู้ ลักสตู รสถำนศึกษำ

 สอดคลอ้ งและถูกต้อง

 ไม่สอดคล้องควรปรับปรงุ พัฒนำ

3. รปู แบบกำรจดั กำรเรยี นรู้

 เน้นผู้เรียนเปน็ สำคัญมำใช้ในกำรสอนไดอ้ ย่ำงเหมำะสม

 ไม่เนน้ ผูเ้ รียนเป็นสำคัญควรปรบั ปรุงพัฒนำ

4. ส่อื กำรเรยี นรู้

 เหมำะสมกบั รปู แบบกำรจัดกำรเรียนรู้

 ยังไม่เหมำะสมควรปรับปรุงพัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรียนรู้

 ครอบคลมุ จุดประสงค์กำรเรยี นรู้

 ไม่ครอบคลมุ จดุ ประสงค์กำรเรยี นรู้ควรปรบั ปรุงพฒั นำ

6. เปน็ แผนกำรจดั กำรเรยี นรู้ท่ี

 นำไปใชไ้ ดจ้ ริง

 ควรปรบั ปรุงก่อนนำไปใช้

7. ระดับคุณภำพของแผนกำรจัดกำรเรียนรู้

 ดเี ยย่ี ม  ดมี ำก

 ดี  พอใช้

 ปรับปรุง

8. ขอ้ เสนอแนะอ่นื ๆ

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

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

ลงช่อื ..................................................................

209

210

ใบความรู้ เร่ือง กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์

➢ กระแสไฟฟา้ เหนีย่ วนำและอีเอม็ เอฟเหนีย่ วนำ

เคร่ืองกำเนิดไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้หลักการเกี่ยวกับการ

เหนีย่ วนำแม่เหลก็ ไฟฟ้า ซ่ึงถูกค้นพบโดย ไมเคิล ฟาราเดย์ (Michael Faraday) การเหน่ียวนำแมเ่ หลก็ ไฟฟ้า

และการนำความรู้เก่ียวกับอีเอ็มเอฟเหน่ยี วนำประยุกต์ใช้

• กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์

การเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดตัวนำ ขณะแท่งแม่เหล็กอยู่นิ่งในขดลวด เข็มแกลแวนอ-

มิเตอร์อยู่นิ่งและชี้ตำแหน่งศูนย์ดลอดเวลา แต่เมื่อเคลื่อนที่ปลายขั้วแม่หล็กออกจากขดลวด เข็มแกลแวนอ-

มิเตอรเ์ บนไปทางหน่ึง และเม่ือเคล่ือนที่ปลายขั้วแมห่ ล็กเข้าขดลวด เขม็ แกลแวนอมิเตอร์เบนไปในทิศทางตรง

ข้าม แล้วเมื่อเคลื่อนปลายขั้วแม่เหล็กให้เร็วขึ้นเข็มแกลแวนอมิเตอร์จะเบนเช่นเดิมแต่เบนห่างจากตำแหน่ง

ศูนยม์ ากขึ้น

ขณะแท่งแม่เหล็กอยู่นิ่ง เข็มแกลแวนอมิเตอร์อยูท่ ี่ตำแหนง่ ศูนย์แสดงวา่ ไม่มกี ระแสไฟฟ้าจากขดลวด

ผ่านแกลแวนอมิเตอร์ แต่เมื่อเคลื่อนปลายขั้วแม่เหล็กออกแล้วเข้า เข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนไปจากตำแหน่ง

ศูนย์แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าจากขดลวดผา่ นแกลแวนอมเิ ตอร์ และการทีเ่ ขม็ แกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนในทศิ ตรงข้าม

กันเมื่อเคลื่อนแท่งแม่เหล็กออกและเข้า แสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่กิดขึ้นมีทิศตรงข้ามด้วย และเมื่อเคลื่อนปลาย

ขว้ั แม่เหลก็ เรว็ ขน้ึ เขม็ แกลแวนอเตอรเ์ บนมากขึน้ แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าจากขดลวดมากข้นึ

จากการเคลื่อนที่ปลายขั้วแม่เหล็กข้างต้นเป็นการทำให้ฟลักซ์แม่หล็กที่ผ่านพื้นที่หน้าตัดขดลวด

เปลี่ยนแปลงจึงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวด เรียกกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากวิธีนี้ว่า กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

(induced electric current) และเรียกการทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในตัวนำด้วยสนามแม่เหล็กว่า การ

เหนยี่ วนำแมเ่ หล็กไฟฟ้า (electromagnetic induction)

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ทำได้โดยการเคลื่อนแท่งแม่เหล็กหรือ

ขดลวดอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือทั้งสองอย่างก็ได้ เพื่อทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านพื้นที่หน้าตัดขดลวด

เปลี่ยนแปลง โดยฟาราเดย์ได้ทำการทดลอง และเสนอกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ (Faraday's law of

induction) สรุปได้ว่าเมื่อมี ฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดขดลวดตัวนำมีการเปลี่ยนแปลงทำให้เกิด อีเอ็มเอฟ

เหนี่ยวนำ (induced electromotive force) ในขดลวดตัวนำนั้นมีค่าขึ้นกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของ

ฟลักซแ์ ม่เหลก็ ที่ตัดขดลวดตัวนำสว่ นทิศทางของกระแสเหนีย่ วนำเปน็ ไปตามกฎของเลนซ์ (Lenz's law)

เมือ่ นำฎการเน่ยี วนำของฟาราเดย์และกฎของลนซ์ มาเขียนสมการอีเอม็ เอฟเหนย่ี วนำไดด้ ังน้ี

ε = − ∅

โดย ε เป็นอเี อ็มเอฟหนี่ยวนำ

∅ เป็นอตั ราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แมเ่ หล็กท่ีตัดขดลวดตัวนำเทยี บกับเวลา



211
เครื่องหมายลบในสมการเป็นไปตามกฎของลนซ์ มีความหมายว่า อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นมี
ทิศทางต้านการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหลก็ ที่มาเหนี่ยวนำ และจากกิจกรรม 15.3 กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ
สามารถใช้กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดยแ์ ละกฎของเลนซ์มาอธิบายการเกิดกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดตัวนำ
ได้ ดังนี้
เมอ่ื เคลอื่ นท่ปี ลายขั้วแมเ่ หล็กออกจากขดลวดตวั นำ เชน่ เคล่อื นทป่ี ลายข้ัวเหนือ (N) ออกจากขดลวด
ตัวนำ โดยขั้วเหนอื เริ่มเคลื่อนที่จากใกล้ขดลวด ดังรูป 15.46 ก. จนขั้วเหนือกำลังเคลื่อนที่ไกลจากขดลวด ดัง
รูป 15.46 ข. ทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดตัวนำมีปริมาณลดลง เกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำตามกฎของ
ฟาราเดย์ และเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ( ind) ในขดลวดในทิศทางที่ทำให้เกิดฟลักซ์แม่หล็กใหม่ต้านการ
เปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กเดิมตามกฎของเลนซ์ (โดยสนามแม่เหล็กของฟลักซ์แม่หล็กใหม่ชี้ไปในทิศทาง
เดยี วกบั ทศิ ทางสนามแมเ่ หล็กของฟลักซ์แมเ่ หลก็ เดิม ตามท่แี สดงในรปู 15.46 ข.)

รปู 15.46 การเกิดอเี อ็มเอฟเหน่ียวนำและกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดเมื่อฟลักซแ์ ม่เหล็กลดลง
ในทางตรงกันข้าม ถ้าเคลื่อนที่ปลายขั้วเหนือของแท่งแม่เหล็กเข้าหาขดลวดตัวนำ โดยขั้วเหนือเริ่ม
เคลื่อนที่จากไกลขดลวด ดังรูป 15.47 ก. จนขั้วเหนือกำลังเคลื่อนที่อยู่ใกล้ขดลวด ดังรูป 15.47 ข. ทำให้ฟ
ลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดตัวนำมีปริมาณเพิ่มขึ้น เกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำตามกฎของฟาราเดย์ และเกิด
กระแสไฟฟา้ เหนี่ยวนำในขดลวดในทิศทำให้กิดฟลักซแ์ ม่เหล็กใหม่ต้านการเปลีย่ นแปลงฟลักซ์แม่เหล็กเดิมตาม
กฎของเลนซ์ (โดยสนามแม่เหล็กของฟลักซ์แม่เหล็กใหม่ช้ีไปในทิศทางตรงข้ามกับทิศทางสนามแมเ่ หลก็ ของฟ
ลักซแ์ ม่หลก็ เดมิ ตามที่แสดงในรูป 15.47 ข.)

รูป 15.47 การกิดอีเอม็ เอฟเหน่ยี วนำและกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดเมื่อฟลักซแ์ ม่หลก็ เพ่มิ ข้ึน

212

ใบกจิ กรรมที่ 1 เรอ่ื ง กระแสไฟฟา้ เหน่ียวนำ

1. รายชือ่ สมาชิกท่ี …………………………………………………….. ชน้ั …………………………………

ช่อื ……………………………………………………………………………....................................เลขท่ี...................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที.่ ..................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขท่ี...................

ชอื่ ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

2. จดุ ประสงค์ของกิจกรรม
สงั เกตการเกิดกระแสไฟฟา้ เหนยี่ วนำในลดขวดตวั นำ

3. วสั ดุ-อุปกรณ์

1) ขดลวดทองแดงเคลอื บฉนวน 1 ขด 3) แทง่ แม่เหล็ก 1 อนั
4) สายไฟ 2 เสน้
2) แกลแวนอมเิ ตอร์ 1 เครอื่ ง

4. วธิ ีทำกิจกรรม
1) นำแทง่ แม่เหล็กโดยใชป้ ลายขั้วแมเ่ หลก็ สอดไว้ในขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน แล้วต่อกับแกลแวนอมิเตอร์ (ดงั
รปู ) สงั เกตเข็มแกลแวนอมเิ ตอรข์ ณะแท่งแมเ่ หล็กอยนู่ ิ่ง

รูป ประกอบวธิ ีทำกจิ กรรม 15.3 ข้อ 1

2) เคลือ่ นแท่งแมเ่ หล็กให้ปลายข้ัวแมเ่ หลก็ เคลื่อนที่ออกแล้วเข้าขดลวด พรอ้ มทง้ั สังเกตเข็มของแกลแวนอมิเตอร์
3) ทำซ้ำข้อ 2) โดยเคลอ่ื นแท่งแม่เหลก็ ใหเ้ รว็ มากขน้ึ

213

5. ผลการทำกจิ กรรม

ตารางบนั ทึกผลการทำกิจกรรม

ท่ี การเคล่ือนทีข่ องแท่งแม่เหล็ก ผลการสังเกตเขม็ แกลแวนอมิเตอร์
1 แท่งแมเ่ หล็กอยนู่ ่ิงในขดลวด

2 เคล่ือนปลายขว้ั แม่เหลก็ ออก
จากขดลวด

3 เคลอ่ื นปลายขัว้ แมเ่ หลก็
เข้าขดลวด

4 เคลื่อนปลายขั้วแม่เหลก็ ออก
ขดลวดเรว็ มากขน้ึ

5 เคล่ือนปลายข้วั แมเ่ หลก็
เขา้ ขดลวด

214

6. คำถามทา้ ยกิจกรรม อ
1) ขณะแท่งแมเ่ หลก็ อยูน่ ง่ิ ในขดลวดเคลือบฉนวน เขม็ แกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนจากเดมิ หรอื ไม่

ตอบ ไม่เบนจากเดิม

2) ขณะเคล่ือนที่ปลายขั้วแม่เหลก็ ออกแลว้ เข้าขดลวด เขม็ แกลแวนอมิเตอรเ์ บนอย่างไร

ตอบ ขณะเคล่ือนท่ีปลายขว้ั แม่เหล็กออกจากขดลวดเข็มแกลแวนอมเิ ตอร์จะเบนจากตำแหนง่ ศูนยไ์ ปในทศิ ทางหน่ึง

และขณะเคลื่อนทเ่ี ข้าขดลวดจะเบนจากตำแหนง่ ศนู ย์ไปใน ทศิ ทางตรงข้าม v

3) ขณะเคลื่อนท่ปี ลายขว้ั แม่เหลก็ ออกแล้วเขา้ ขดลวดเร็วมากขนึ้ เข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนต่างจากตอนแรกอยา่ งไร

ตอบ เข็มแกลแวนอมเิ ตอร์จะเบนจากตำแหน่งศูนย์ไปในทิศทางเช่นเดยี วกับตอนแรก แต่เบนมากกว่าตอนแรก

และขณะเคล่อื นทเ่ี ข้าขดลวดจะเบนจากตำแหน่งศูนย์ไปใน ทิศทางตรงขา้ ม v

4) ขณะเคล่ือนทป่ี ลายขว้ั แมเ่ หล็กออกแล้วเข้า ขดลวดมีกระแสไฟฟ้าเกดิ ข้นึ หรอื ไม่ สังเกตได้อยา่ งไร v
ตอบ มมี ีกระแสไฟฟ้าเกิดข้ึนสังเกตได้จากการเบนจากตำแหน่งศนู ย์ของเข็มแกลแวนอมเิ ตอร์

5) ขณะเคลื่อนที่ปลายข้ัวแม่เหล็กออกและขณะเคลื่อนที่เข้าขดลวด กระแสไฟฟ้าท่เี กิดข้ึนมที ศิ ทางเดยี วกนั หรือไม่

สังเกตไดอ้ ยา่ งไร

ตอบ ขณะเคล่ือนท่ปี ลายขัว้ แมเ่ หล็กออกและขณะเคลื่อนที่เขา้ ขดลวด กระแสไฟฟ้ามที ิศทางตรงข้ามกัน อ

สงั เกตไดจ้ ากทิศทางการเบนของเข็มแกลแวนอมเิ ตอรข์ ากตำแหน่งศูนย์มีทศิ ทางตรงข้ามกนั อ

6) การเคล่ือนทีป่ ลายข้ัวแมเ่ หล็กออกแล้วเข้าขดลวดด้วยความเรว็ ตา่ งกัน เกิดกระแสไฟฟ้าภายใน ขดลวดมขี นาด
เทา่ กันหรือไม่ สงั เกตไดอ้ ยา่ งไร
ตอบ ไม่เทา่ กัน สังเกตไดจ้ ากการเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอร์จากตำแหน่งศนู ย์เบนไมเ่ ท่ากัากัากัากาั กัากัากาั กัากั
7. สรปุ ผลการทำกจิ กรรม

จากการทำกิจกรรม พบว่า ขณะแท่งแม่เหล็กอยู่นิ่งเข็มแกลแวนอมิเตอร์อยู่ที่ตำแหน่งศูนย์ แสดงว่าไม่มี
กระแสไฟฟ้าจากขดลวดผ่านแกลแวนอมิเตอร์ เมื่อเคลื่อนปลายขั้วแม่เหล็กออกแล้วเข้าขดลวด เข็มแกลแวนอ
มิเตอร์เบนไปจากตำแหน่งศูนย์แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าจากขดลวดผ่านแกลแวนอมิเตอร์ และการที่เข็มแกลแวนอ
มิเตอร์เบนในทิศทางตรงข้ามกันแสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดมีทิศทางตรงข้ามกัน เมื่อเคลื่อนปลา
ยากัากาั กัากาั กาั กาั กัากาั กัากาั กาั กาั กาั กาั กัากัากัากัากัากาั กาั กาั กาั กาั กัากาั กัากาั กัากัากาั กาั กัากัากัากาั กาั กัากาั กัvvา

215

เฉลยใบกิจกรรมที่ 1 เรอ่ื ง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

1. รายชื่อสมาชิกท่ี …………………………………………………….. ชัน้ …………………………………

ชือ่ ……………………………………………………………………………....................................เลขที.่ ..................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท่ี...................

ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

ชอ่ื ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................

ชอื่ ……………………………………………………………………………....................................เลขที่...................

2. จุดประสงค์ของกจิ กรรม
สังเกตการเกดิ กระแสไฟฟา้ เหนย่ี วนำในลดขวดตัวนำ

3. วสั ดุ-อุปกรณ์

1) ขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน 1 ขด 3) แท่งแมเ่ หลก็ 1 อนั
4) สายไฟ 2 เสน้
2) แกลแวนอมเิ ตอร์ 1 เคร่ือง

4. วธิ ที ำกิจกรรม
1) นำแท่งแม่เหล็กโดยใช้ปลายขว้ั แมเ่ หลก็ สอดไว้ในขดลวดทองแดงเคลือบฉนวน แล้วต่อกบั แกลแวนอมเิ ตอร์ (ดงั
รปู ) สังเกตเข็มแกลแวนอมเิ ตอร์ขณะแท่งแมเ่ หล็กอยู่น่ิง

รูป ประกอบวิธีทำกิจกรรม 15.3 ข้อ 1

2) เคลือ่ นแทง่ แมเ่ หล็กให้ปลายขั้วแม่เหลก็ เคล่ือนท่ีออกแล้วเข้าขดลวด พร้อมทงั้ สงั เกตเขม็ ของแกลแวนอมเิ ตอร์
3) ทำซ้ำข้อ 2) โดยเคลอ่ื นแท่งแม่เหล็กให้เร็วมากขึน้

216

ผลการทำกจิ กรรม

ตารางบนั ทึกผลการทำกิจกรรม

ท่ี การเคลือ่ นทีข่ องแท่งแม่เหล็ก ผลการสงั เกตเข็มแกลแวนอมิเตอร์
1 แท่งแมเ่ หล็กอยนู่ ิ่งในขดลวด

2 เคลื่อนปลายขั้วแม่เหล็กออก
จากขดลวด

3 เคลือ่ นปลายขวั้ แมเ่ หล็ก
เข้าขดลวด

4 เคลื่อนปลายขัว้ แม่เหลก็ ออก
ขดลวดเรว็ มากขึน้

5 เคลอื่ นปลายข้ัวแมเ่ หล็ก
เขา้ ขดลวด

217

คำถามท้ายกจิ กรรม อ
1) ขณะแทง่ แม่เหล็กอยู่น่ิงในขดลวดเคลือบฉนวน เข็มแกลแวนอมิเตอรเ์ บนจากเดิมหรือไม่

ตอบ ไม่เบนจากเดิม

2) ขณะเคล่ือนทีป่ ลายขว้ั แมเ่ หลก็ ออกแลว้ เข้าขดลวด เข็มแกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนอยา่ งไร

ตอบ ขณะเคล่ือนทป่ี ลายขั้วแมเ่ หลก็ ออกจากขดลวดเข็มแกลแวนอมเิ ตอรจ์ ะเบนจากตำแหนง่ ศูนยไ์ ปในทศิ ทางหน่ึง

และขณะเคลอ่ื นท่เี ขา้ ขดลวดจะเบนจากตำแหนง่ ศนู ย์ไปใน ทิศทางตรงข้าม v

3) ขณะเคล่ือนท่ปี ลายขั้วแมเ่ หลก็ ออกแลว้ เข้าขดลวดเรว็ มากข้ึน เข็มแกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนตา่ งจากตอนแรกอย่างไร
ตอบ เข็มแกลแวนอมิเตอรจ์ ะเบนจากตำแหนง่ ศูนย์ไปในทิศทางเช่นเดียวกับตอนแรก แต่เบนมากกวา่ ตอนแรก

4) ขณะเคล่ือนท่ปี ลายขัว้ แม่เหล็กออกแล้วเข้า ขดลวดมีกระแสไฟฟ้าเกดิ ข้นึ หรอื ไม่ สังเกตได้อยา่ งไร v
ตอบ มกี ระแสไฟฟา้ เกิดข้ึนสังเกตได้จากการเบนจากตำแหน่งศนู ยข์ องเข็มแกลแวนอมเิ ตอร์

5) ขณะเคล่ือนทปี่ ลายขว้ั แม่เหลก็ ออกและขณะเคลื่อนท่ีเข้าขดลวด กระแสไฟฟา้ ที่เกิดข้ึนมีทิศทางเดยี วกันหรือไม่

สังเกตไดอ้ ย่างไร

ตอบ ขณะเคลื่อนทปี่ ลายขวั้ แม่เหล็กออกและขณะเคลื่อนท่ีเขา้ ขดลวด กระแสไฟฟ้ามที ิศทางตรงขา้ มกัน อ

สงั เกตได้จากทิศทางการเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอรข์ ากตำแหน่งศนู ย์มีทิศทางตรงข้ามกัน อ

6) การเคลื่อนท่ปี ลายข้วั แมเ่ หล็กออกแล้วเขา้ ขดลวดด้วยความเรว็ ต่างกัน เกิดกระแสไฟฟ้าภายใน ขดลวดมขี นาด
เท่ากนั หรอื ไม่ สงั เกตไดอ้ ยา่ งไร
ตอบ ไม่เทา่ กนั สังเกตได้จากการเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอรจ์ ากตำแหนง่ ศูนย์เบนไมเ่ ทา่ กัน

7. สรปุ ผลการทำกิจกรรม

จากการทำกิจกรรม พบว่า ขณะแท่งแม่เหล็กอยู่นิ่งเข็มแกลแวนอมิเตอร์อยู่ที่ตำแหน่งศูนย์ แสดงว่าไม่มี
กระแสไฟฟ้าจากขดลวดผ่านแกลแวนอมิเตอร์ เมื่อเคลื่อนปลายขั้วแม่เหล็กออกแล้วเข้าขดลวด เข็มแกลแวนอ-
มิเตอร์เบนไปจากตำแหน่งศูนย์แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าจากขดลวดผ่านแกลแวนอมิเตอร์ และการที่เข็มแกลแวนอ-
มิเตอร์เบนในทิศทางตรงข้ามกันแสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดมีทิศทางตรงข้ามกัน เมื่อเคลื่อนปลาย
ขั้วแม่เหลก็ เขา้ -ออกจากขดลวดเรว็ ขึน้ เขม็ แกลแวนอมิเตอรเ์ บนมากข้นึ แสดงวา่ มกี ระแสไฟฟ้าจากขดลวดมากขึ้น

218

แผนการจดั การเรียนรทู้ ่ี 10

รหัสวิชา ว33205 รายวิชาฟสิ ิกส์ 5 ช้นั มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 6
หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 15
แผนการเรยี นรู้ที่ 10 แมเ่ หลก็ และไฟฟา้ ภาคเรยี นท่ี 1
สอนโดย นายวศิ วรรษ บุพบุตร
เรือ่ ง เครื่องกำเนิดไฟฟา้ เวลา 2 ชัว่ โมง

กลุ่มสาระการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นโนนสูงพทิ ยาคาร

1. มาตราฐานการเรยี นร้แู ละตัวช้ีวดั
สาระฟิสิกส์

3. เข้าใจแรงไฟฟา้ และกฎของคลู อมบ์ สนามไฟฟา้ ศกั ย์ไฟฟา้ ความจุไฟฟา้ กระแสไฟฟ้า และกฎของ
โอห์ม วงจรไฟฟา้ กระแสตรง พลังงาน ไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลงั งานทดแทนเปน็ พลงั งานไฟฟ้า
สนามแมเ่ หลก็ แรงแมเ่ หล็กท่ีกระทำกับประจุไฟฟา้ และกระแสไฟฟ้า การเหน่ียวนำแม่เหล็กไฟฟา้ และกฎ
ของฟาราเดย์ ไฟฟา้ กระแสสลบั คล่นื แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ และการสื่อสาร รวมทัง้ นำความรู้ไปใช้ประโยชน์
ผลการเรียนรู้

4. สังเกตและอธิบายการเกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ และคำนวณปริมาณ
ต่าง ๆ ทีเ่ ก่ียวข้อง รวมทงั้ นำความร้เู รือ่ งอีเอม็ เอฟเหนย่ี วนำไปอธบิ ายการทำงานของเคร่ืองใช้ไฟฟา้

2. สาระสำคญั
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าประกอบด้วย ขดลวดพันอยู่บน

แกนที่หมุนได้คล่องอยู่ในสนามแม่เหล็ก ปลายขดลวดทั้งสองต่ออยู่กับวงแหวนซึ่งสัมผัสกับแปรงสัมผัส เม่ือ
หมุนขดลวดจะทำใหฟ้ ลกั ซ์แมเ่ หลก็ ที่ผ่านขดลวดมีการเปลี่ยนแปลง เกดิ อีเอม็ เอฟเหนี่ยวนำในขดลวด และเกิด
กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเม่ือต่อแปรงกับอุปกรณภ์ ายนอก จะเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อใช้วงแหวน
ผ่าซกี และเปน็ เคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ กระแสสลับเมอื่ ใชว้ งแหวนแยก

3. จุดประสงค์การเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) นกั เรยี นอธิบายการทำงานของเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟา้ โดยใช้ความร้เู ก่ยี วกับอเี อม็ เอฟ
เหนี่ยวนำได้
3.2 ดา้ นทักษะกระบวนการ (P)
1) นักเรียนทดลองและสังเกตทิศทางของกระแสไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลบั จาก
เครือ่ งกำเนดิ ไฟฟา้ อยา่ งง่ายได้
3.3 ด้านคณุ ลักษณะอนั พึงประสงค์ (A)
1) ใฝเ่ รียนรู้และมุ่งม่นั ในการทำงาน

219

4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน  2.ความสามารถในการคดิ
 1.ความสามารถในการสอื่ สาร  4.ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต
 3.ความสามารถในการแก้ปญั หา
 5.ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

5. สาระการเรียนรู้
5.1 ความรู้
เครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้า
การหมุนขดลวดตัวนำในสนามแม่เหล็กทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดขดลวดตัวนำมีการ
เปลย่ี นแปลง จึงทำให้มีอีเอ็มเอฟเหนยี่ วนำเกดิ ขึ้นในขดลวด
กิจกรรมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะสังเกตเห็นว่า กระแสไฟฟ้าจากกรณีที่แปรงสัมผัสแตะกับวง
แหวนผ่าซีกมีทิศทางเดียว เรียกกระแสไฟฟ้าน้ีว่า กระแสตรง (Direct Current : DC) แต่สำหรับ
กระแสไฟฟ้ากรณีที่แปรงสัมผัสแตะกับวงแหวนแยก จะมีทิศทางสลับไปมา เรียกกระแสไฟฟ้านี้ว่า
กระแสสลับ(Alternating Current : AC)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
พิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ดังรูป 15.48 ประกอบด้วยขดลวดหมุนได้คล่องอยู่
ระหวา่ งขัว้ แม่เหล็ก ปลายขดลวดแต่ละดา้ นตอ่ กับวงแหวนแยกท่หี มุนไปพร้อมกบั ขดลวด และแตะอยู่
กับแปรงสัมผัสอันเดิมตลอดเวลา ซึ่งต่อกับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายนอก เช่น โวลต์มิเตอร์ เมื่อขดลวดหมุน

ด้วยอัตราเร็วเชิงมุม คงตัว ครบหนึ่งรอบโดยใช้เวลา อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในช่วงเวลา
ดงั กล่าวสามารถอธบิ ายไดด้ ังน้ี

รูป 15.48 เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

220

รูป 15.49 การหมนุ ของเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลับ 0 ถึง T และกราฟอเี อ็มเอฟทเี่ กิดขน้ึ
พจิ ารณาชว่ งเวลา 0 ≤ ≤ โดยเริม่ ต้นทเี่ วลา = 0 ระนาบขดลวดวางตวั ตั้งฉากกับ

4

สนามแม่เหลก็ ดงั รปู 15.49 ก. ฟลกั ซแ์ มเ่ หลก็ ทีต่ ดั ขดลวดมีค่าสูงสดุ แต่อัตราการเปลย่ี นแปลงฟลักซ์
แม่เหล็กเปน็ ศูนย์ ทำให้อีเอ็มเอฟเหน่ยี วนำเป็นศนู ย์ หลังจากนนั้ อัตราการเปล่ยี นแปลงฟลักซจ์ ะมีค่า
เพ่ิมข้ึน ทำให้อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำเพ่ิมขึ้นตามเวลาทเ่ี ปลย่ี นไป จนท่เี วลา = ขดลวดหมนุ ไปเป็น

4

มุม 90 องศา ฟลักซแ์ ม่เหล็กทต่ี ดั ขดลวดมีค่าเป็นศนู ย์ แต่อัตราการเปล่ียนแปลงฟลักซ์แม่เหลก็ มี
คา่ สูงสุด ทำให้อเี อ็มเอฟหนีย่ วนำมคี ่าสงู สุด และเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างอีเอ็มเอฟเหน่ยี วนำ
กบั เวลาในช่วงเวลา0 ≤ ≤ ไดด้ งั รปู 15.49 ข.

4

ในชว่ งเวลา < ≤ ขดลวดหมนุ ต่อไป อัตราการเปล่ยี นแปลงฟลกั ซ์แมเ่ หล็กจะมี

42

คา่ ลดลง ทำให้อีเอ็มเอฟเหนีย่ วนำมีค่าลดลง จนท่เี วลา = ขดลวดหมนุ ไปเปน็ มุม 180 องศา กบั

2

ตำแหน่งเร่มิ ต้น ( = 0) ฟลักซ์แม่เหลก็ ที่ตดั ขดลวดมคี ่าสงู สดุ แตอ่ ตั ราการเปลย่ี นแปลงฟลักซ์
แมเ่ หล็กมีคา่ เปน็ ศนู ย์ และเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างอเี อ็มเอฟเหนี่ยวนำกับเวลา ในช่วงเวลา
คร่ึงรอบแรกได้
ดงั รูป 15.49 ค.

ทำนองเดยี วกนั ในช่วงเวลา < ≤ 3 อตั ราการเปล่ียนแปลงฟลักซ์แม่เหลก็ มีลกั ษณะ
24

คลา้ ยกบั ขว่ งเวลา 0 ≤ ≤ แตเ่ นอ่ื งจากขดลวดจะเปลี่ยนตำแหนง่ ตรงข้าม (ลวดสเี หลืองสลบั ที่
4

กับลวดสีฟา้ ) ดังนั้นทศิ ทางของอเี อ็มเอฟเหนี่ยวนำในขดลวดจงึ ตรงข้ามกับชว่ งเวลา 0 ≤ ≤
4

สามารถเขยี นกราฟความสัมพันธร์ ะหว่างอเี อ็มเอฟเหนย่ี วนำกบั เวลาไดด้ ังรูป 15.49 ง.
ทำนองเดยี วกันในช่วงเวลา 3 < ≤ อตั ราการเปล่ยี นแปลงฟลักซ์แม่เหล็กมีลกั ษณะ

4

คลา้ ยกับข่วงเวลา < ≤ แตเ่ น่ืองจากขดลวดจะเปล่ียนตำแหนง่ ตรงข้าม (ลวดสเี หลอื งสลับที่
42

กับลวดสีฟา้ ) ดงั น้นั ทิศทางของอเี อ็มเอฟเหนยี่ วนำในขดลวดจงึ ตรงขา้ มกับชว่ งเวลา < ≤
42

สามารถเขียนกราฟความสัมพันธร์ ะหว่างอเี อ็มเอฟเหน่ียวนำกับเวลาไดด้ งั รปู 15.49 จ.
หากหมนุ ขดลวดในรอบต่อ ๆ ไปจะได้กราฟความสมั พนั ธ์ระหว่างอเี อ็มเอฟเหน่ยี วนำกับเวลา

เชน่ เดยี วกบั รอบท่ีพิจารณาข้างต้น ซึ่งมีความสัมพนั ธใ์ นรูปของฟงั กช็ นั แบบไซน์
จากการเปลย่ี นแปลงของอเี อ็มเอฟเหนย่ี วนำของเครื่องกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลบั เม่ือขดลวด

หมุนด้วยอตั ราเร็วชิงมมุ คงตวั จากรปู 15.49 ก. (ท่ี = 0 ระนาบขดลวดตง้ั ฉากกับ
สนามแม่เหล็ก) จนครบรอบ ดงั รปู 15.49 จ. กราฟการเปลย่ี นแปลงของอเี อม็ เอฟเหนยี่ วนำจะอย่ใู น

221

รปู ของฟังกช์ นั แบบไชน์ สามารถเขียนสมการอีเอม็ เอฟเหน่ียวนำท่ไี ด้จากเครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้ากรแส

สลบั ขณะเวลา ใด ๆ ไดด้ งั น้ี

( ) = 0

เมื่อ ( ) เป็นอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำขณะเวลา ใด ๆ

0 เปน็ อเี อ็มเอฟเหนีย่ วนำสงู สุด
เปน็ ความถีเ่ ชงิ มุม (เท่ากบั อตั ราเรว็ เชงิ มมุ ของการหมุนขดลวด)

คา่ จะบอกใหท้ ราบคาบ ( ) และความถี่ ( ) ในการเปล่ียนค่าซำ้ เดิมของอีเอ็มเอฟ

เหน่ียวนำ ซ่งึ ความถ่ีเชงิ มุม คาบ และความถขี่ องการหมุนขดลวดสัมพันธ์กนั ตามสมการ

โดย 2
= = 2

มหี นว่ ยเปน็ เรเดยี นตอ่ วนิ าที

มหี น่วยเปน็ วินาที

มีหนว่ ยเป็นรอบต่อวินาที หรอื เฮิรตซ์ (Hz)

เครอื่ งกำเนิดไฟฟา้ กระแสสลับ ในวงจรไฟฟ้าแทนดว้ ยสัญลักษณด์ ังน้ี

เคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสตรง
พิจารณาเครือ่ งกำเนิดไฟฟา้ กระแสตรง ดงั รปู 15.50 ประกอบด้วยขดลวดหมุนไดค้ ลอ่ งอยู่
ระหวา่ งข้วั แม่เหล็ก เช่นเดยี วกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลบั ต่างกันท่ีปลายขดลวดแต่ละดา้ นของ
เครือ่ งกำเนิดไฟฟา้ กระแสตรงตอ่ กับวงแหวนผ่าซีกท่หี มนุ ไปพร้อมกบั ขดลวด และสลบั การแตะกบั
แปรงสมั ผสั ทุกคร่ึงรอบ ซงึ่ จะทำใหก้ ระแสไฟฟ้าจากแปรงสัมผัสไปผ่านอปุ กรณ์ไฟฟา้ ภายนอกมีทิศ
เดมิ เสมอทเี่ รยี กวา่ ไฟฟ้ากระแสตรง ซึง่ อธิบายไดด้ งั นี้

รปู 15.50 เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

พิจารณาการหมนุ ขดลวดในลักษณะเดียวกบั ขดลวดเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลับก่อนหน้า
ในชว่ งเวลา 0 < ≤ ครึ่งรอบน้แี หวนซกี สเี หลอื งแตะอย่กู ับแปรงสัมผสั สีแดง และแหวนสีฟา้ จะ

2

แตะกับแปรงสัมผัสดำ อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำทำให้มีกระแสไฟฟ้าเหน่ยี วนำผา่ นออกทางปลายเส้นลวดสี
เหลืองซ่งึ ต่อยูก่ ับแหวนซกี สหี ลอื ง ผา่ นแปรงสมั ผัสสแี ดงไปยังโวลตม์ เิ ตอร์และกลบั เข้าทางแปรงสมั ผัส
สดี ำ ผ่านแหวนสีฟา้ เขา้ สู่ลวดสฟี ้า และสามารถเขียนกราฟความสัมพันธร์ ะหวา่ งอีเอ็มอฟเหน่ยี วนำ
(ความตา่ งศักย์) กบั เวลาทีผ่ ่านโวลต์มเิ ตอร์ ได้ดังรูป 15.51 ก. ถงึ 15.51 ค.

222

และเม่ือขดลดหมนุ ครึ่งรอบต่อไปในชว่ งเวลา < ≤ ครง่ึ รอบน้ีแหวนซกี สีฟ้าจะเปล่ยี น
2

มาแตะกับแปรงสัมผัสสีแดง และแหวนสีเหลอื งจะเปล่ยี นมาแตะกับแปรงสดี ำ อเี อ็มเอฟเหน่ียวนำทำ
ให้มกี ระแสไฟฟ้าเหนย่ี วนำผ่านออกทางปลายเสน้ ลวดสีฟซ้ ึ่งตอ่ อย่กู ับแหวนซีกสีฟา้ ผ่านแปรงสัมผัสสี
แดง ไปยงั โวลตม์ ิเตอรแ์ ละกลบั เขา้ ทางแปรงสมั ผัสสีดำ ผ่านสีหลืองเขา้ สลู่ วดสเี หลือง และสามารถ
เขยี นกราฟความสัมพนั ระหว่างอีเอม็ เอฟเหน่ยี วนำกับเวลาท่ผี ่านโวลตม์ ิเตอร์ ในช่วงเวลาถัดมาจน
ครบรอบ ได้ดังรูป 15.51 ง. ถึง 15.51 จ.

หากหมุนขดลวดในรอบต่อ ๆ ไปจะไดก้ ราฟความสัมพนั ธร์ ะหว่างอเี อ็มเอฟเหนี่ยวนำกบั เวลา
เช่นเดยี วกบั รอบท่ีพจิ ารณาข้างตน้

รูป 15.51 การหมุนของเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง จาก 0 ถึง T และอีเอ็มเอฟเหนย่ี วนำท่เี กิดข้นึ

6. จุดเน้นสกู่ ารพัฒนาคณุ ภาพผูเ้ รียน

6.1 ความสามารถและทักษะ (ม.ปลาย)

 มีความสามารถในการแสวงหาความรูเ้ พ่อื การแก้ปัญหา

 มคี วามสามารถในการใช้เทคโนโลยเี พื่อการเรียนรู้

 มคี วามสามารถในการใช้ภาษาตา่ งประเทศ (ภาษาองั กฤษ)

 มีทกั ษะการคดิ ชั้นสงู

 ทักษะชวี ิต

 ทักษะการส่อื สารอยา่ งสร้างสรรคต์ ามชว่ งวัย

6.2 คุณลักษณะอนั พึงประสงค์ (เฉพาะที่เกิดในแผนการจัดการเรยี นรู้น)้ี

 1. รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์  5. อยู่อย่างพอเพียง

 2. ซื่อสัตย์สจุ ริต  6. มั่งม่นั ในการทำงาน

 3. มวี นิ ยั  7. รกั ความเปน็ ไทย

 4. ใฝเ่ รยี นรู้  8. มจี ิตสาธารณะ

223

6.3 ความสามารถและทกั ษะของผูเ้ รียนในศตวรรษท่ี 21 (3Rs 8Cs 2Ls)

 R1- Reading (อ่านออก)  R2-(W)Riting (เขียนได้)  R3-(A)Rithmetics (คดิ เลขเป็น)

 C1-Critical Thinking and Problem Solving (ทักษะด้านการคิดอย่างมีวิจารณญาณและ

ทักษะในการแกป้ ัญหา)

 C2-Creativity and Innovation (ทักษะดา้ นการสรา้ งสรรค์และนวัตกรรม)

 C3-Cross-cultural Understanding (ทกั ษะดา้ นความเข้าใจต่างวัฒนธรรม ตา่ งกระบวนทัศน์)

 C4-Collaboration, Teamwork and Leadership (ทักษะดา้ นความร่วมมอื การทำงานเปน็

ทีมและภาวะผนู้ ำ)

 C5-Communications, Information and Media Literacy (ทักษะด้านการส่อื สาร

สารสนเทศ และรู้เทา่ ทนั สื่อ)

 C6-Computer and ICT Literacy (ทักษะด้านคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศและ

การส่ือสาร)

 C7-Career and Learning Skills (ทักษะอาชีพและทกั ษะการเรยี นรู้)

 C8-Change (ทักษะการเปลีย่ นแปลง)

 L1-Learning (ทักษะการเรยี นรู้)  L2-Leadership (ทกั ษะความเปน็ ผูน้ ำ)

7. สาระการเรยี นร้สู กู่ ารบรู ณาการ
 หลักปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพียง
- 3 ห่วง ได้แก่ ความพอประมาณ มเี หตุผล มภี มู ิค้มุ กันในตวั ท่ีดี
- 2 เงอื่ นไข ได้แก่ ความรู้ คู่ คุณธรรม
 พระบรมราโชบายด้านการศึกษา ในหลวงรัชกาลท่ี 10
- มีทัศนคติทถี่ กู ตอ้ งตอ่ บา้ นเมือง
- มีพ้ืนฐานชวี ิตทีม่ ัน่ คง-มีคุณธรรม
- มงี านทำ-มีอาชีพ
- เป็นพลเมืองดี
 สวนพฤกษศาสตร์โรงเรยี น
- สร้างจติ สำนกึ มคี วามรักและเห็นคุณคา่ ของพรรณไม้
- แหล่งรวบรวมพรรณไม้ ข้อมูลพรรณไม้ และการเก็บรักษาเพื่อประโยชน์ทาง
การศกึ ษาและเผยแพรส่ ู่ภายนอก
- ใช้เปน็ สอื่ และแหล่งการเรียนร้ใู นการจดั การเรยี นรู้
 เรยี นรสู้ มู่ าตรฐานสากล
- เป็นเลศิ ทางวิชาการ
- ส่ือสารสองภาษา

224

- ล้ำหนา้ ทางความคดิ
- ผลิตงานอย่างสร้างสรรค์
- รว่ มกนั รบั ผดิ ชอบตอ่ สงั คมโลก
 หลกั สตู รตา้ นทุจรติ ศกึ ษา
- การคิดแยกแยะระหวา่ งผลประโยชนส์ ว่ นตนและผลประโยชน์สว่ นรวม
- ความละอายและความไมท่ นต่อต่อการทุจรติ
- STRONG : จิตพอเพียงตา้ นทุจรติ
- พลเมอื งกบั ความรบั ผิดชอบตอ่ สงั คม
 โรงเรียนส่งิ แวดลอ้ มศึกษาเพอื่ การพัฒนาท่ยี ั่งยนื
- ความตระหนัก , ความรู้, เจตคติ , ทกั ษะ, ความสามารถในการประเมนิ ผล และการ

มีสว่ นรว่ ม เกีย่ วกบั ส่ิงแวดล้อมเพอื่ การพัฒนาทยี่ ่งั ยนื
 กลุม่ สาระการเรียนร้.ู ...................................

8. ช้ินงานหรอื ภาระงาน
8.1 ใบกจิ กรรมท่ี 1 เรื่อง เครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟ้า

9. กระบวนการจดั การเรียนรู้
รปู แบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ 5E
ข้ันท่ี 1 ขนั้ สร้างความสนใจ (Engagement)
1.1 ทบทวนความรเู้ ดมิ เกีย่ วกับกฎการเหนยี่ วนำของฟาราเดย์ และการหมนุ แกนของ
มอเตอรท์ ำให้หลอดไฟสว่าง
1.2 ใช้คำถามเพอ่ื นำเข้าสู่การทำกิจกรรม เร่อื ง เครือ่ งกำเนดิ ไฟฟา้ ดังนี้
1) เครอื่ งกำเนดิ ไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้าทีใ่ ช้ในบ้านของเรามีหลักการทำงานอย่างไร
(เปดิ โอกาสใหน้ ักเรยี นแสดงความคิดเห็นอยา่ งอสิ ระ โดยไมค่ าดหวังคำตอบ)

ขน้ั ที่ 2 ขนั้ สำรวจและคน้ หา (Exploration)
2.1 นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 5-6 คน
2.2 นกั เรียนแตล่ ะกลุ่มศึกษาใบกิจกรรมท่ี 1 เรอ่ื ง เคร่ืองกำเนิดไฟฟา้
2.3 แจง้ จุดประสงค์การเรยี นรู้ อปุ กรณ์ และขัน้ ตอนการทำกจิ กรรมอย่างละเอยี ด
2.4 นกั เรยี นรบั อปุ กรณ์ พร้อมตดิ ตัง้ อุปกรณ์
2.5 นักเรยี นแต่ละกลมุ่ ทำกิจกรรม สงั เกตและบันทึกผลการทำกิจกรรม ลงในใบกจิ กรรมที่ครู

แจกให้

ขั้นที่ 3 ขั้นอธบิ ายและลงข้อสรุป (Explanation)
3.1 นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ส่งตัวแทนออกมานำเสนอผลการทำกิจกรรมหน้าชัน้ เรยี น

225

3.2 นกั เรยี นและครูร่วมกนั อภปิ รายเพื่อนำไปสู่การสรปุ โดยใช้คำถามต่อไปน้ี
1) นักเรยี นแต่ละกลุ่มได้ผลการสบื ค้นและผลการทดลองเหมือนกันหรือต่างกนั

อยา่ งไร เพราะเหตุใด
2) ในกรณีท่แี ปรงสัมผัสแตะกับวงแหวนแยก เมือ่ หมนุ เคร่ืองกำาเนิดไฟฟ้าการเบน

ของเข็มแกลแวนอมิเตอร์มีลกั ษณะเปน็ อยา่ งไร
(แนวการตอบ การเบนของเข็มแกลแวนอมเิ ตอรเ์ บนกลับไปกลบั มาระหวา่ งบวกกับ

ลบ)
3) ในกรณีทแี่ ปรงสมั ผัสแตะกับวงแหวนแยก ทิศทางของกระแสไฟฟ้ามีลกั ษณะ

อยา่ งไร สงั เกตได้อยา่ งไร
(แนวการตอบ ทศิ ทางของกระแสไฟฟ้ามีลกั ษณะสลับทศิ ไปมา สังเกตได้จากเข็ม

แกลแวนอมเิ ตอร์เบนกลบั ไปกลบั มาระหว่างบวกกับลบ)
4) ในกรณีทีแ่ ปรงสัมผัสแตะกับวงแหวนผ่าซกี เมอ่ื หมนุ เครื่องกำาเนิดไฟฟ้าการเบน

ของเขม็ แกลแวนอมิเตอร์มีลกั ษณะเปน็ อย่างไร
(แนวการตอบ การเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอร์ลกั ษณะเบนไปเบนมา ระหวา่ งศนู ย์

กบั บวกหรอื ศนู ย์กบั ลบ ทางใดทางหนง่ึ )
5) ในกรณีทีแ่ ปรงสัมผสั แตะกับวงแหวนผ่าซกี เมื่อหมนุ เครื่องกำาเนดิ ไฟฟ้าในทิศ

ทางตรงขา้ ม การเบนของเข็มแกลแวนอมเิ ตอร์ มีลกั ษณะเปน็ อย่างไร
(แนวการตอบ เขม็ แกลแวนอมเิ ตอร์จะเบนออกจากตำาแหน่งศูนย์เช่นเดยี วกนั แต่

เบนในทิศตรงข้ามกบั ครั้งกอ่ น)
3.3 นักเรยี นและครรู ว่ มกันอภปิ รายและสรุปการผลการทำกจิ กรรม เรอ่ื ง เครื่องกำเนิดไฟฟา้

ดงั น้ี
ในกรณที ี่แปรงสมั ผัสแตะกับวงแหวนแยก เม่ือหมนุ เครื่องกำเนิดไฟฟา้ จะสังเกตได้

ว่าแปรงสมั ผัสจะแตะกบั วงแหวนหน่งึ เสมอ และเขม็ แกลแวนอมเิ ตอรจ์ ะเบนกลับไปกลับมาระหวา่ ง
บวกกับลบ แสดงวา่ กระแสไฟฟ้าท่ีผ่านแปรงสัมผัสมีทศิ ทางกลับไปกลบั มา ในกรณที ี่แปรงสมั ผัสแตะ
กับวงแหวนผา่ ซีก เมื่อหมุนเครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้าจะสังเกตได้ว่าแปรงสัมผัสจะสลับการแตะกับวงแหวน
ทุกคร่ึงรอบ และเขม็ แกลแวนอมิเตอร์จะเบนไปเบนมาระหว่างศูนย์กับบวกหรือศูนย์กับลบทางใดทาง
หนงึ่ แสดงวา่ กระแสไฟฟ้าท่ีผ่านแปรงสมั ผสั มีทศิ ทางเดยี วตลอดเวลา

ขน้ั ท่ี 4 ขนั้ ขยายความรู้ (Elaboration)
4.1 อธบิ ายให้ความรเู้ พมิ่ เติมเกีย่ วกับ เครือ่ งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ และเครื่องกำเนดิ ไฟฟา้

กระแสตรง ตามรายละเอยี ดในหนงั สอื เรียน หน้า 73-77 และให้ความรเู้ พ่มิ เติมเกยี่ วกับชวนคดิ ใน
หนงั สอื เรยี น หนา้ 75

226

4.2 อธิบายใหค้ วามร้เู พ่มิ เติมเก่ียวกบั เคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ กระแสสลบั ต่อเข้ากบั ตัวต้านทาน
ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หนา้ 75 และใหค้ วามรเู้ พ่ิมเตมิ เกีย่ วกบั ข้อสังเกต ชวนคิด ตาม
รายละเอียดในหนังสือเรียน หนา้ 78

ข้ันท่ี 5 ขนั้ ประเมนิ ผล (Evaluation)
5.1 ครตู รวจใบกจิ กรรมท่ี 1 เรื่อง เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้า

10. สอ่ื การเรยี นรู้
10.1 หนังสือเรียนรายวชิ าเพิ่มเตมิ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส)์ ช้นั มธั ยมศึกษาปีที่ 6 เล่ม 5

(ฉบบั ปรับปรงุ พ.ศ.2560)
10.2 ใบกิจกรรมที่ 1 เร่อื ง เคร่ืองกำเนิดไฟฟา้
10.3 ใบความรู้ เร่อื ง เครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้า

11. แหล่งเรยี นรู้
11.1 อินเทอร์เนต็
11.2 ห้องสมุดโรงเรียนโนนสงู พิทยาคาร

12. กระบวนการวัดและประเมนิ ผล 227

จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ เคร่อื งมอื /วิธกี ารวดั เกณฑ์การประเมนิ
1) ตรวจใบกิจกรรมท่ี 1 เรื่อง เคร่ือง 1) เกณฑ์รอ้ ยละ 70 ผ่านเกณฑ์
ดา้ นความรู้ (K) กำเนดิ ไฟฟา้
1) นักเรียนอธิบายการทำงานของ
เครอ่ื งกำเนิดไฟฟา้ โดยใช้ความรู้
เก่ียวกับอเี อ็มเอฟเหนย่ี วนำได้

ดา้ นทกั ษะกระบวนการ (P) 1) ตรวจใบกจิ กรรมท่ี 1 เร่ือง เครือ่ ง 1) เกณฑ์ร้อยละ 70 ผา่ นเกณฑ์
1) นกั เรียนทดลองและสงั เกตทิศทาง กำเนดิ ไฟฟา้ 1) ระดบั คณุ ภาพดี ผา่ นเกณฑ์
ของกระแสไฟฟ้ากระแสตรงและ
ไฟฟา้ กระแสสลบั จากเครือ่ งกำเนิด 1) แบบสังเกตพฤตกิ รรมคุณลักษณะอัน
ไฟฟ้าอย่างงา่ ยได้ พงึ ประสงค์
ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ (A)
1) ใฝ่เรียนรูแ้ ละมุ่งมน่ั ในการทำงาน

13. กจิ กรรมเสนอแนะ
............................................................................................................................. .................................................
.................................................................................. .......................................................................................... ..
............................................................................................................................................. .................................

228

14. บันทกึ ผลหลังการสอน
14.1 สรุปผลการเรียนการสอน
1. นักเรียนจำนวน........................คน
ผ่านจดุ ประสงค์การเรียนร.ู้ ..............คน คิดเปน็ รอ้ ยละ.................................
ไมผ่ า่ นจุดประสงค.์ ...........................คน คดิ เปน็ ร้อยละ.................................
ได้แก่
1. ..........................................................................................
2. ........................................................................................
นกั เรยี นทม่ี ีความสามารถพเิ ศษไดแ้ ก่
1. ..........................................................................................
2. ..........................................................................................
2. นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจ (K)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. นกั เรียนมีความรู้เกดิ ทกั ษะ (P)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. นักเรยี นมเี จตคติ ค่านยิ ม คณุ ธรรมจรยิ ธรรม (A)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………...

14.2 ปญั หา/อุปสรรค /แนวทางแก้ไข
............................................................................................................................. ...................................
............................................................................................. ...................................................................

14.3 ข้อเสนอแนะ
............................................................................................................................. ...................................
............................................................................................................................. ...................................

ลงช่ือ..........................................................
( นายวศิ วรรษ บพุ บุตร )
ครผู ู้สอน