หน่วยการเรียนรู้ที่ 15 เรื่องแม่เหล็กและไฟฟ้า

229

ความคิดเห็นของครพู ีเ่ ลี้ยง

ไดท้ ำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นรู้ของ นำยวศิ วรรษ บุพบตุ ร แล้วมีควำมคิดเห็นดังน้ี

1. องค์ประกอบของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ครบถว้ นและถูกต้อง

 ไมค่ รบถว้ นหรือไมถ่ ูกตอ้ งควรปรับปรุงพฒั นำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจัดกำรเรยี นรูห้ ลกั สูตรสถำนศึกษำ

 สอดคล้องและถกู ต้อง

 ไม่สอดคลอ้ งควรปรับปรงุ พัฒนำ

3. รูปแบบกำรจัดกำรเรยี นรู้

 เน้นผูเ้ รียนเป็นสำคญั มำใชใ้ นกำรสอนได้อยำ่ งเหมำะสม

 ไม่เนน้ ผ้เู รียนเปน็ สำคญั ควรปรับปรุงพัฒนำ

4. สื่อกำรเรียนรู้

 เหมำะสมกบั รูปแบบกำรจดั กำรเรยี นรู้

 ยงั ไม่เหมำะสมควรปรบั ปรงุ พัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรียนรู้

 ครอบคลมุ จุดประสงค์กำรเรียนรู้

 ไมค่ รอบคลมุ จดุ ประสงค์กำรเรยี นรคู้ วรปรับปรุงพฒั นำ

6. เป็นแผนกำรจัดกำรเรียนรู้ที่

 นำไปใช้ได้จรงิ

 ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้

7. ระดบั คุณภำพของแผนกำรจัดกำรเรียนรู้

 ดเี ย่ียม  ดีมำก

 ดี  พอใช้

 ปรับปรงุ

8. ข้อเสนอแนะอื่นๆ

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

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

(ลงชือ่ ) ……………..……………………………...

230

ความคิดเหน็ ของหัวหนา้ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ไดท้ ำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นร้ขู อง นำยวศิ วรรษ บุพบตุ ร แลว้ มคี วำมคิดเห็นดงั น้ี

1. องคป์ ระกอบของแผนกำรจดั กำรเรียนรู้

 ครบถว้ นและถกู ต้อง

 ไมค่ รบถ้วนหรอื ไม่ถูกต้องควรปรบั ปรงุ พฒั นำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจดั กำรเรียนรหู้ ลกั สูตรสถำนศกึ ษำ

 สอดคลอ้ งและถกู ต้อง

 ไมส่ อดคล้องควรปรับปรงุ พัฒนำ

3. รูปแบบกำรจัดกำรเรยี นรู้

 เนน้ ผเู้ รยี นเป็นสำคัญมำใชใ้ นกำรสอนไดอ้ ยำ่ งเหมำะสม

 ไมเ่ น้นผ้เู รยี นเป็นสำคญั ควรปรับปรุงพฒั นำ

4. ส่ือกำรเรยี นรู้

 เหมำะสมกับรูปแบบกำรจดั กำรเรียนรู้

 ยังไมเ่ หมำะสมควรปรับปรงุ พัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรยี นรู้

 ครอบคลุมจดุ ประสงค์กำรเรียนรู้

 ไมค่ รอบคลุมจดุ ประสงค์กำรเรียนรู้ควรปรบั ปรงุ พฒั นำ

6. เปน็ แผนกำรจัดกำรเรยี นรู้ที่

 นำไปใช้ไดจ้ ริง

 ควรปรบั ปรงุ ก่อนนำไปใช้

7. ระดบั คุณภำพของแผนกำรจดั กำรเรียนรู้

 ดเี ยี่ยม  ดมี ำก

 ดี  พอใช้

 ปรับปรุง

8. ข้อเสนอแนะอืน่ ๆ

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

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

(ลงชื่อ) ……………..……………………………...

231

ความเหน็ ของหัวหนา้ สถานศึกษา/ผู้ทไ่ี ด้รับมอบหมาย

ได้ทำกำรตรวจแผนกำรจดั 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. รูปแบบกำรจดั กำรเรยี นรู้

 เน้นผู้เรียนเปน็ สำคัญมำใช้ในกำรสอนไดอ้ ย่ำงเหมำะสม

 ไม่เนน้ ผูเ้ รียนเป็นสำคัญควรปรบั ปรุงพัฒนำ

4. สอื่ 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. ข้อเสนอแนะอ่นื ๆ

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

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

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

232

233

ใบความรู้ เรอื่ ง เคร่ืองกำเนิดไฟฟ้า

➢ เครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟา้
การหมุนขดลวดตัวนำในสนามแม่เหล็กทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดขดลวดตัวนำมีการเปลี่ยนแปลง จึง

ทำใหม้ ีอีเอ็มเอฟเหนยี่ วนำเกดิ ขึ้นในขดลวด
กิจกรรมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะสังเกตเห็นว่า กระแสไฟฟ้าจากกรณีที่แปรงสัมผัสแตะกับวงแหวนผ่า

ซีกมีทิศทางเดียว เรียกกระแสไฟฟ้าน้ีว่า กระแสตรง (Direct Current : DC) แต่สำหรับกระแสไฟฟ้ากรณีที่
แปรงสัมผัสแตะกับวงแหวนแยก จะมีทิศทางสลับไปมา เรียกกระแสไฟฟ้าน้ีว่า กระแสสลับ(Alternating
Current : AC)

➢ เคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลบั
พิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ดังรูป 15.48 ประกอบด้วยขดลวดหมุนได้คล่องอยู่ระหว่าง

ขั้วแม่เหล็ก ปลายขดลวดแต่ละด้านต่อกับวงแหวนแยกที่หมุนไปพร้อมกับขดลวด และแตะอยู่กับแปรงสัมผัส
อันเดิมตลอดเวลา ซึ่งต่อกับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายนอก เช่น โวลต์มิเตอร์ เมื่อขดลวดหมุนด้วยอัตราเร็วเชิงมุม
คงตวั ครบหนงึ่ รอบโดยใช้เวลา อเี อ็มเอฟเหนย่ี วนำที่เกิดขนึ้ ในช่วงเวลาดังกล่าวสามารถอธบิ ายไดด้ ังน้ี

รปู 15.48 เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลับ

รูป 15.49 การหมุนของเครื่องกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลับ 0 ถึง T และกราฟอีเอ็มเอฟท่เี กดิ ขน้ึ

234

พิจารณาช่วงเวลา 0 ≤ ≤ โดยเริ่มต้นที่เวลา = 0 ระนาบขดลวดวางตัวตั้งฉากกับ
4

สนามแม่เหล็ก ดังรูป 15.49 ก. ฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดขดลวดมีค่าสูงสุด แต่อัตราการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็ก
เป็นศูนย์ ทำให้อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำเป็นศนู ย์ หลังจากนั้นอัตราการเปลีย่ นแปลงฟลักซ์จะมีค่าเพิ่มขึ้น ทำให้อีเอม็
เอฟเหน่ียวนำเพิม่ ข้ึนตามเวลาท่เี ปลีย่ นไป จนที่เวลา = ขดลวดหมนุ ไปเป็นมุม 90 องศา ฟลกั ซ์แม่เหล็กท่ีตัด

4

ขดลวดมีค่าเปน็ ศูนย์ แตอ่ ัตราการเปล่ียนแปลงฟลักซแ์ ม่เหล็กมีคา่ สูงสุด ทำให้อีเอ็มเอฟหน่ยี วนำมีค่าสูงสุด และ
เขยี นกราฟความสมั พนั ธ์ระหว่างอเี อ็มเอฟเหนย่ี วนำกบั เวลาในช่วงเวลา 0 ≤ ≤ ไดด้ งั รปู 15.49 ข.

4

ในชว่ งเวลา < ≤ ขดลวดหมนุ ตอ่ ไป อตั ราการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กจะมีค่าลดลง ทำ
42

ใหอ้ ีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำมีค่าลดลง จนทเี่ วลา = ขดลวดหมุนไปเป็นมุม 180 องศา กบั ตำแหน่งเริ่มต้น ( =
2

0) ฟลักซแ์ ม่เหล็กทต่ี ัดขดลวดมีค่าสูงสุด แตอ่ ตั ราการเปลี่ยนแปลงฟลักซแ์ มเ่ หล็กมีค่าเปน็ ศนู ย์ และเขียนกราฟ
ความสมั พนั ธ์ระหวา่ งอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำกบั เวลา ในช่วงเวลาครง่ึ รอบแรกได้ดงั รูป 15.49 ค.

ทำนองเดียวกันในช่วงเวลา < ≤ 3 อัตราการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กมีลักษณะคล้ายกับ
24

ข่วงเวลา 0 ≤ ≤ แต่เนื่องจากขดลวดจะเปลี่ยนตำแหน่งตรงข้าม (ลวดสีเหลืองสลับที่กับลวดสีฟ้า)
4

ดังนั้นทิศทางของอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำในขดลวดจึงตรงข้ามกับช่วงเวลา 0 ≤ ≤ สามารถเขียนกราฟ
4

ความสมั พนั ธร์ ะหว่างอีเอ็มเอฟเหน่ยี วนำกับเวลาได้ดงั รปู 15.49 ง.
ทำนองเดียวกันในช่วงเวลา 3 < ≤ อัตราการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กมีลักษณะคล้ายกบั

4

ข่วงเวลา < ≤ แต่เนื่องจากขดลวดจะเปลี่ยนตำแหน่งตรงข้าม (ลวดสีเหลืองสลับที่กับลวดสีฟ้า)
42

ดังนั้นทิศทางของอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำในขดลวดจึงตรงข้ามกับช่วงเวลา < ≤ สามารถเขียนกราฟ
42

ความสัมพันธร์ ะหว่างอเี อ็มเอฟเหนี่ยวนำกบั เวลาได้ดังรปู 15.49 จ.
หากหมุนขดลวดในรอบต่อ ๆ ไปจะได้กราฟความสัมพันธ์ระหว่างอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำกับเวลา

เช่นเดียวกับรอบทีพ่ จิ ารณาข้างตน้ ซึ่งมคี วามสมั พันธใ์ นรูปของฟังกช็ นั แบบไซน์
จากการเปลี่ยนแปลงของอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเมื่อขดลวดหมุนด้วย

อตั ราเรว็ ชงิ มุม คงตวั จากรูป 15.49 ก. (ท่ี = 0 ระนาบขดลวดตง้ั ฉากกับสนามแม่เหล็ก) จนครบรอบ ดัง
รูป 15.49 จ. กราฟการเปลี่ยนแปลงของอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำจะอยู่ในรูปของฟังก์ชันแบบไชน์ สามารถเขียน
สมการอเี อ็มเอฟเหนยี่ วนำทีไ่ ดจ้ ากเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ากรแสสลับขณะเวลา ใด ๆ ได้ดังน้ี

( ) = 0

เมอ่ื ( ) เปน็ อเี อ็มเอฟเหนยี่ วนำขณะเวลา ใด ๆ
0 เป็นอีเอ็มเอฟเหนยี่ วนำสงู สดุ
เป็นความถ่เี ชิงมุม (เท่ากบั อัตราเรว็ เชงิ มุมของการหมนุ ขดลวด)

ค่า จะบอกใหท้ ราบคาบ ( ) และความถี่ ( ) ในการเปลี่ยนค่าซ้ำเดมิ ของอีเอ็มเอฟเหนีย่ วนำ
ซึง่ ความถเ่ี ชงิ มมุ คาบ และความถขี่ องการหมุนขดลวดสัมพันธ์กนั ตามสมการ

235

โดย 2
= = 2

มีหนว่ ยเป็นเรเดยี นตอ่ วินาที

มีหนว่ ยเป็นวินาที

มหี น่วยเป็นรอบตอ่ วนิ าที หรือเฮิรตซ์ (Hz)

เครอื่ งกำเนิดไฟฟา้ กระแสสลับ ในวงจรไฟฟ้าแทนดว้ ยสัญลกั ษณ์ดังน้ี

➢ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
พิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ดังรูป 15.50 ประกอบด้วยขดลวดหมุนได้คล่องอยู่ระหว่าง

ขั้วแม่เหล็ก เช่นเดียวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ต่างกันที่ปลายขดลวดแต่ละด้านของเครื่องกำเนิด
ไฟฟ้ากระแสตรงต่อกับวงแหวนผ่าซีกที่หมุนไปพร้อมกับขดลวด และสลับการแตะกับแปรงสัมผัสทุกครึ่งรอบ
ซึ่งจะทำให้กระแสไฟฟ้าจากแปรงสัมผัสไปผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าภายนอกมีทิศเดิมเสมอที่เรียกว่า ไฟฟ้า
กระแสตรง ซงึ่ อธิบายไดด้ ังนี้

รูป 15.50 เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสตรง

พิจารณาการหมุนขดลวดในลักษณะเดียวกับขดลวดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับก่อนหน้าใน
ช่วงเวลา 0 < ≤ ครึ่งรอบนี้แหวนซีกสีเหลืองแตะอยู่กับแปรงสัมผัสสีแดง และแหวนสีฟ้าจะแตะกับ

2

แปรงสมั ผัสดำ อเี อม็ เอฟเหน่ียวนำทำให้มกี ระแสไฟฟ้าเหนีย่ วนำผ่านออกทางปลายเส้นลวดสีเหลืองซ่ึงต่อยู่กับ
แหวนซีกสีหลือง ผ่านแปรงสัมผสั สีแดงไปยงั โวลตม์ ิเตอร์และกลับเขา้ ทางแปรงสมั ผัสสดี ำ ผ่านแหวนสีฟา้ เขา้ สู่
ลวดสีฟ้า และสามารถเขียนกราฟความสัมพนั ธ์ระหวา่ งอีเอ็มอฟเหน่ยี วนำ (ความตา่ งศกั ย์) กบั เวลาทีผ่ ่านโวลต์
มเิ ตอร์ ได้ดังรปู 15.51 ก. ถึง 15.51 ค.

และเมื่อขดลดหมุนครึ่งรอบต่อไปในช่วงเวลา < ≤ ครงึ่ รอบน้แี หวนซกี สีฟ้าจะเปลี่ยนมาแตะ
2

กับแปรงสัมผัสสีแดง และแหวนสีเหลืองจะเปลีย่ นมาแตะกบั แปรงสดี ำ อเี อม็ เอฟเหนี่ยวนำทำให้มีกระแสไฟฟ้า
เหน่ียวนำผ่านออกทางปลายเส้นลวดสฟี ซ้ ง่ึ ต่ออยู่กบั แหวนซีกสฟี ้า ผ่านแปรงสมั ผัสสีแดง ไปยงั โวลต์มิเตอร์และ
กลับเข้าทางแปรงสัมผัสสีดำ ผ่านสีหลืองเข้าสู่ลวดสีเหลือง และสามารถเขียนกราฟความสัมพันระหว่างอีเอ็ม
เอฟเหนยี่ วนำกบั เวลาท่ผี ่านโวลต์มิเตอร์ ในช่วงเวลาถดั มาจนครบรอบ ได้ดังรูป 15.51 ง. ถึง 15.51 จ.

236
หากหมุนขดลวดในรอบต่อ ๆ ไปจะไดก้ ราฟความสัมพนั ธร์ ะหว่างอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำกบั เวลา
เชน่ เดียวกบั รอบที่พจิ ารณาข้างต้น

รปู 15.51 การหมนุ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง จาก 0 ถึง T และอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำท่เี กดิ ขึน้

237

ใบกิจกรรมที่ 1 เรื่อง เคร่ืองกำเนิดไฟฟ้า

1. รายช่อื สมาชิกท่ี …………………………………………………….. ชั้น …………………………………

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

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

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

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

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

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

2. จดุ ประสงค์ของกิจกรรม

สังเกตทิศทางของกระแสไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับจากเครื่องกำเนดิ ไฟฟา้ อยา่ งงา่ ย

3. วัสดุ-อุปกรณ์

1) ชดุ เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้า 1 เครือ่ ง 3) สายไฟ 2 เส้น

2) แกลแวนอมเิ ตอร์ 1 เครื่อง

4. วธิ ที ำกิจกรรม
1) ตอ่ แกลแวนอมิเตอร์เขา้ กับชุดเครอ่ื งกำเนิดไฟฟา้ (ดังรปู )

รูป การจดั อปุ กรณ์สำหรบั กจิ กรรม 15.4
2) เล่ือนแปรงสัมผัสจากเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้าไปแตะที่วงแหวนแยก

รปู แปรงสมั ผสั แตะกบั วงแหวนแยก

238

3) หมนุ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า พร้อมสังเกตทิศทางการเบนของเขม็ ของเคร่อื งแกลแวนอมเิ ตอร์
4) หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในทิศทางตรงข้ามกบั ขอ้ 3) พร้อมสงั เกตทศิ ทางการเบนของเข็มของเครื่องแกลแวนอ-
มเิ ตอร์
5) ทำซำ้ ขอ้ 3) – 4) โดยเล่ือนแปรงสัมผสั ไปแตะทบ่ี รเิ วณวงแหวนผา่ ซีก (ดังรปู )

รปู แปรงสมั ผัสแตะกบั วงแหวนผ่าซกี

5. ผลการทำกิจกรรม

ตารางบนั ทึกผลการทำกิจกรรม

กรณที แี่ ปรงสมั ผัสกบั วงแหวน ผลการสังเกตเขม็ แกลแวนอมเิ ตอร์

วงแหวนแยก

วงแหวนผ่าซกี

239

6. คำถามทา้ ยกจิ กรรม v
1) ในกรณีท่แี ปรงสัมผสั แตะกับวงแหวนแยก เมือ่ หมนุ เคร่ืองกำาเนิดไฟฟ้าการเบนของเข็มแกลแวนอมเิ ตอรม์ ี
ลักษณะเปน็ อย่างไร
ตอบ การเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนกลับไปกลบั มาระหวา่ งบวกกบั ลบ
อ

2) ในกรณีที่แปรงสัมผสั แตะกับวงแหวนแยก ทศิ ทางของกระแสไฟฟ้ามลี ักษณะอย่างไร สังเกตได้อย่างไร

ตอบ ทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ มลี ักษณะสลับทศิ ไปมา สังเกตได้จากเข็มแกลแวนอมิเตอร์เบนกลบั ไปกลับมาระหวา่ ง

บวกกบั ลบ v

3) ในกรณีที่แปรงสมั ผัสแตะกับวงแหวนผ่าซีก เมื่อหมนุ เครื่องกำาเนดิ ไฟฟ้าการเบนของเข็มแกลแวนอมเิ ตอร์มี

ลกั ษณะเปน็ อย่างไร

ตอบ การเบนของเขม็ แกลแวนอมิเตอร์ลักษณะเบนไปเบนมา ระหวา่ งศูนย์กับบวกหรอื ศูนยก์ ับลบ ทางใดทางหนึ่ง

และขณะเคลือ่ นท่ีเข้าขดลวดจะเบนจากตำแหน่งศูนย์ไปใน ทศิ ทางตรงข้าม v

4) ในกรณีทแ่ี ปรงสัมผสั แตะกับวงแหวนผา่ ซกี เมื่อหมนุ เคร่ืองกำาเนดิ ไฟฟ้าในทิศทางตรงข้าม การเบนของเข็ม

แกลแวนอมเิ ตอร์ มลี ักษณะเปน็ อย่างไร

ตอบ เข็มแกลแวนอมเิ ตอรจ์ ะเบนออกจากตำาแหน่งศูนยเ์ ชน่ เดยี วกนั แต่เบนในทิศตรงข้ามกบั ครั้งก่อน v

และขณะเคลือ่ นทเี่ ขา้ ขดลวดจะเบนจากตำแหนง่ ศูนย์ไปใน ทศิ ทางตรงข้าม vvvvv

5. สรุปผลการทำกจิ กรรม

จากการทำกิจกรรม พบว่า ในกรณีที่แปรงสัมผัสแตะกับวงแหวนแยก เมื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะ
สังเกตได้ว่าแปรงสัมผัสจะแตะกับวงแหวนหนึ่งเสมอ และเข็มแกลแวนอมิเตอร์จะเบนกลับไปกลับมาระหว่าง
บวกกับลบ แสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านแปรงสัมผัสมีทิศทางกลับไปกลับมา ในกรณีที่แปรงสัมผัสแตะกับวง
แหวนผ่าซีก เมอ่ื หมุนเครอื่ งกำเนดิ ไฟฟา้ จะสงั เกตไดว้ า่ แปรงสมั ผัสจะสลับการแตะกบั วงแหวนทกุ คร่ึงรอบ และ
เข็มแกลแวนอมเิ ตอร์จะเบนไปเบนมาระหว่างศูนย์กับบวกหรือศนู ย์กบั ลบทางใดทางหนึ่ง แสดงว่ากระแสไฟฟ้า
ท่ีผ่านแปรงสมั ผสั มที ิศทางแสดงว่ากระแสไฟฟ้าท่ีผา่ นแปรงสัมผัสมีทิศทางกลบั ไปกลับมา ในกรณีที่แปรงสัมผัส
แตะกับวงแหวนผ่าซีก เมื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะสังเกตได้ว่าแปรงสัมผัสจะสลับการแตะกับวงแหวนทุก
ครึ่งรอบ และเข็มแกลแวนอมิเตอร์จะเบนไปเบนมาระหว่างศูนย์กับบวกหรือศูนย์กับลบทางใดทางหนึ่ง แสดง
ว่ากระแสไฟฟา้ ท่ี ผ่านแปรงสัมผสั มแี สดงว่ากระแสไฟฟา้ ท่ผี า่ นแปรงสัมผสั มที ิศทางกลบั ไปกลบั มา ในกรณีที่

240

เฉลยใบกจิ กรรมที่ 1 เร่อื ง เครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟา้

1. รายชอื่ สมาชิกที่ …………………………………………………….. ช้นั …………………………………

ช่ือ……………………………………………………………………………....................................เลขท่.ี ..................

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขท.ี่ ..................

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

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

ชื่อ……………………………………………………………………………....................................เลขท.่ี ..................

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

2. จดุ ประสงค์ของกจิ กรรม

สงั เกตทศิ ทางของกระแสไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลบั จากเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟา้ อย่างงา่ ย

3. วัสดุ-อุปกรณ์

1) ชุดเครอื่ งกำเนิดไฟฟ้า 1 เคร่อื ง 3) สายไฟ 2 เส้น

2) แกลแวนอมเิ ตอร์ 1 เครื่อง

4. วธิ ที ำกิจกรรม
1) ต่อแกลแวนอมเิ ตอร์เข้ากับชดุ เคร่อื งกำเนิดไฟฟ้า (ดงั รปู )

รปู การจดั อุปกรณส์ ำหรบั กจิ กรรม 15.4
2) เลอื่ นแปรงสัมผัสจากเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้าไปแตะทีว่ งแหวนแยก

รูป แปรงสัมผัสแตะกับวงแหวนแยก

241

3) หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พร้อมสังเกตทิศทางการเบนของเขม็ ของเคร่อื งแกลแวนอมเิ ตอร์
4) หมุนเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้าในทิศทางตรงข้ามกบั ขอ้ 3) พร้อมสงั เกตทิศทางการเบนของเข็มของเครื่องแกลแวนอ-
มเิ ตอร์
5) ทำซ้ำขอ้ 3) – 4) โดยเล่ือนแปรงสัมผสั ไปแตะทบ่ี รเิ วณวงแหวนผา่ ซีก (ดังรปู )

รปู แปรงสมั ผัสแตะกบั วงแหวนผ่าซกี

5. ผลการทำกิจกรรม

ตารางบนั ทึกผลการทำกิจกรรม

กรณที แี่ ปรงสมั ผัสกบั วงแหวน ผลการสังเกตเขม็ แกลแวนอมเิ ตอร์

วงแหวนแยก

วงแหวนผ่าซกี

242

6. คำถามทา้ ยกจิ กรรม

1) ในกรณีที่แปรงสัมผัสแตะกับวงแหวนแยก เมื่อหมุนเครื่องกำาเนิดไฟฟ้าการเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอร์มี

ลกั ษณะเปน็ อยา่ งไร

ตอบ การเบนของเข็มแกลแวนอมิเตอรเ์ บนกลบั ไปกลับมาระหว่างบวกกบั ลบ v

2) ในกรณีทแี่ ปรงสมั ผัสแตะกับวงแหวนแยก ทศิ ทางของกระแสไฟฟ้ามีลกั ษณะอยา่ งไร สังเกตได้อย่างไร

ตอบ ทศิ ทางของกระแสไฟฟา้ มลี ักษณะสลับทศิ ไปมา สังเกตได้จากเข็มแกลแวนอมเิ ตอร์เบนกลับไปกลบั มาระหวา่ ง

บวกกับลบ v

3) ในกรณีท่ีแปรงสัมผสั แตะกับวงแหวนผา่ ซกี เมือ่ หมนุ เคร่ืองกำาเนดิ ไฟฟ้าการเบนของเขม็ แกลแวนอมเิ ตอรม์ ี

ลกั ษณะเป็นอย่างไร

ตอบ การเบนของเขม็ แกลแวนอมิเตอร์ลักษณะเบนไปเบนมา ระหว่างศนู ย์กับบวกหรอื ศูนย์กับลบ ทางใดทางหนง่ึ

และขณะเคล่ือนทีเ่ ข้าขดลวดจะเบนจากตำแหนง่ ศนู ย์ไปใน ทิศทางตรงขา้ ม v

4) ในกรณีท่แี ปรงสัมผสั แตะกับวงแหวนผ่าซีก เมอ่ื หมนุ เคร่ืองกำาเนิดไฟฟ้าในทิศทางตรงขา้ ม การเบนของเขม็

แกลแวนอมิเตอร์ มีลักษณะเป็นอย่างไร

ตอบ เขม็ แกลแวนอมเิ ตอร์จะเบนออกจากตำาแหน่งศนู ย์เชน่ เดียวกนั แตเ่ บนในทิศตรงข้ามกบั คร้ังก่อน v

และขณะเคลือ่ นทเ่ี ขา้ ขดลวดจะเบนจากตำแหน่งศนู ย์ไปใน ทิศทางตรงขา้ ม vออออออ

5. สรปุ ผลการทำกจิ กรรม

จากการทำกจิ กรรม พบว่า ในกรณที ีแ่ ปรงสมั ผัสแตะกับวงแหวนแยก เมอื่ หมนุ เคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ จะสังเกต
ไดว้ า่ แปรงสัมผัสจะแตะกับวงแหวนหนึ่งเสมอ และเขม็ แกลแวนอมเิ ตอรจ์ ะเบนกลับไปกลับมาระหวา่ งบวกกับลบ
แสดงวา่ กระแสไฟฟ้าทผี่ ่านแปรงสัมผสั มที ิศทางกลับไปกลับมา ในกรณีท่ีแปรงสมั ผสั แตะกับวงแหวนผา่ ซีก เม่ือหมนุ
เครอื่ งกำเนิดไฟฟ้าจะสงั เกตได้ว่าแปรงสมั ผสั จะสลับการแตะกับวงแหวนทุกครึง่ รอบ และเขม็ แกลแวนอมเิ ตอร์จะ
เบนไปเบนมาระหวา่ งศูนย์กบั บวกหรือศูนย์กบั ลบทางใดทางหนึ่ง แสดงวา่ กระแสไฟฟ้าที่ผ่านแปรงสมั ผสั มีทศิ ทาง
เดียวตลอดเวลา อ คลา้ ยกับการเรียงตัวของผงเหล็กรอบแท่งแม่เหล็กแมเ่ หล็กแม่เหล็กแมเ่ หลก็ แมเ่ หล็กแม่

243

แผนการจดั การเรยี นรทู้ ี่ 11

รหัสวิชา ว33205 รายวิชาฟิสิกส์ 5 ชัน้ มัธยมศึกษาปีท่ี 6

หน่วยการเรยี นร้ทู ่ี 15 แมเ่ หลก็ และไฟฟ้า ภาคเรียนที่ 1

แผนการเรียนรทู้ ี่ 11 เร่อื ง การประยุกต์ใช้หลักการอเี อม็ เอฟเหนย่ี วนำ เวลา 2 ชัว่ โมง

สอนโดย นายวศิ วรรษ บุพบุตร กลมุ่ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นโนนสูงพิทยาคาร

1. มาตราฐานการเรียนรู้และตวั ชวี้ ัด
สาระฟสิ ิกส์

3. เข้าใจแรงไฟฟา้ และกฎของคลู อมบ์ สนามไฟฟา้ ศกั ย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกฎของ
โอหม์ วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงาน ไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลังงานทดแทนเป็นพลงั งานไฟฟ้า
สนามแมเ่ หล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การเหน่ยี วนำแม่เหลก็ ไฟฟ้าและกฎ
ของฟาราเดย์ ไฟฟ้ากระแสสลับ คล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟา้ และการสือ่ สาร รวมทง้ั นำความรู้ไปใชป้ ระโยชน์
ผลการเรยี นรู้

4. สงั เกตและอธิบายการเกิดอีเอ็มเอฟเหนีย่ วนำ กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ และคำนวณปรมิ าณ
ตา่ ง ๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมทง้ั นำความรเู้ รอื่ งอีเอม็ เอฟเหน่ยี วนำไปอธิบายการทำงานของเคร่ืองใช้ไฟฟ้า

2. สาระสำคัญ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าประกอบด้วย ขดลวดพันอยู่บน

แกนที่หมุนได้คล่องอยู่ในสนามแม่เหล็ก ปลายขดลวดทั้งสองต่ออยู่กับวงแหวนซึ่งสัมผัสกับแปรงสัมผัส เมื่อ
หมุนขดลวดจะทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผา่ นขดลวดมีการเปล่ยี นแปลง เกดิ อเี อ็มเอฟเหนี่ยวนำในขดลวด และเกิด
กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเม่ือต่อแปรงกบั อุปกรณ์ภายนอก จะเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อใช้วงแหวน
ผา่ ซกี และเปน็ เครื่องกำเนิดไฟฟา้ กระแสสลับเมอ่ื ใชว้ งแหวนแยก

3. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้
3.1 ดา้ นความรู้ (K)
1) นกั เรยี นอธิบายการทำงานของเคร่อื งใชไ้ ฟฟ้าต่างๆ โดยใชค้ วามรู้เก่ียวกบั อีเอ็มเอฟ
เหน่ียวนำได้
3.2 ด้านทักษะกระบวนการ (P)
1) นกั เรยี นสามารถจดั กระทำและส่ือความหมายของขอ้ มลู ท่ีศึกษาคน้ คว้าได้
3.3 ด้านคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ (A)
1) ใฝเ่ รียนรู้และมุ่งมั่นในการทำงาน

244

4. สมรรถนะสำคญั ของผ้เู รียน  2.ความสามารถในการคิด
 1.ความสามารถในการสื่อสาร  4.ความสามารถในการใช้ทักษะชวี ิต
 3.ความสามารถในการแก้ปัญหา
 5.ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

5. สาระการเรยี นรู้
5.1 ความรู้
การประยกุ ตใ์ ช้หลกั การอีเอ็มเอฟเหนยี่ วนำ
ในปัจจุบัน หลักการอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำนอกจากนำไปใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังสามารถ
นำไปประยุกตใ์ ชก้ บั อุปกรณ์ไฟฟา้ ต่าง ๆ เช่น แบลลสั ตแ์ บบขดลวดของหลอดฟลูออเรสเซนต์ มอเตอร์
ไฟฟ้าเหนี่ยวนำ กีตาร์ไฟฟ้า เตาแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ซึ่งจะได้อธิบายหลักการทำงาน ดัง
รายละเอยี ดตอ่ ไปน้ี
แบลลสั ตแ์ บบขดลวดของหลอดฟลูออเรสเซนต์
แบลลัสต์แบบขดลวดเป็นอุปกรณ์สำคัญในวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์ประกอบด้วยขดลวด
พันอยรู่ อบแกนเหลก็ ต่อในวงจรหลอดฟลูออเรสเชนต์ ดังรปู 15.52

รูป 15.52 แผนภาพแสดงสว่ นประกอบของวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์

เมื่อต่อไฟฟ้ากระแสสลับเข้ากบั วงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์ ทันทที เ่ี ปิดสวติ ซ์ กระแสไฟฟ้าจะ
ผ่านแบลลัสต์ ไส้หลอด สตาร์ทเตอร์ และไส้หลอดอีกด้านหนึ่งจนครบวงจร เมื่อไส้หลอดร้อนและ
สตาร์ทเตอร์ตัดวงจรและหยุดทำงาน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็ว
ส่งผลให้ฟลักซแ์ ม่เหล็กในขดลวดของแบลลสั ต์ มีอตั ราการเปลยี่ นแปลงมาก เกดิ อเี อ็มเอฟเหนี่ยวนำท่ี
สูงมากในขดลวดและระหว่างข้ัวหลอดทั้งสอง ทำให้แก็สในหลอดฟลูออเรสเซนต์แตกตวั และสามารถ
นำไฟฟา้ กระแสไฟฟ้าจึงเคล่ือนท่ีจากปลายหลอดดา้ นหนง่ึ ผ่านแกส็ ภายในหลอดไปยงั ขว้ั หลอดอีกด้าน
หนึ่ง ส่งผลให้แก๊สในหลอดปล่อยรังสีอัตราไวโอเลต ไปกระตุ้นสารเรืองแสงที่ฉาบอยู่ภายหลอด
เปล่งแสงสวา่ งออกมา หลังจากนัน้ แบลลัสต์ยังคงทำใหเ้ กดิ อีเอ็มเอฟเหนีย่ วนำ และคุมกระแสไฟฟ้าที่
ผ่านหลอด ทำให้หลอดสวา่ งสม่ำเสมอได้อยา่ งต่อเนอื่ ง

245

การเกดิ อีเอ็มเอฟกลับในมอเตอรไ์ ฟฟ้า

รูป 15.53 แสดงกระแสไฟฟ้าเหน่ียวนำระหว่างมอเตอร์เรม่ิ หมุนและหมนุ ดว้ ยอตั ราเร็วคงที่
เมื่อพิจารณามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงจะพบว่าประกอบด้วยขดลวดส่วนที่หมุนอยู่ใน

สนามแม่เหล็ก เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในขดลวดทำให้เกิดโมเมนต์แรงคู่ควบหมุนขดลวด
ขณะเดียวกนั การหมนุ ของขดลวดตัดผ่านสนามแมเ่ หล็กก็ทำใหเ้ กดิ การเปลี่ยนแปลงฟลักซแ์ มเ่ หล็กตัด
ขดลวด เกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ ตามกฎการเหน่ียวนำของฟาราเดย์ เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำมีทิศ
ตรงข้ามกับกระแสไฟฟ้าที่ทำให้มอเตอร์หมุน ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์มีค่าน้อยลง โดยมีค่า
เท่ากบั ผลต่างของกระแสไฟฟ้าทงั้ สอง กระแสไฟฟ้าท่ผี ่านมอเตอร์ขณะหมนุ ดว้ ยอัตราเรว็ คงตัวจึงมีค่า
น้อยกว่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์ขณะเริ่มหมุน ดังรูป 15.53 อีเอ็มเอฟเหน่ียวนำที่เกิดขึ้นขณะ
มอเตอรห์ มุนเรยี กว่า อีเอม็ เอฟกลับ (back emf) ถ้ามอเตอรถ์ ูกขดั ขวางให้หมนุ ช้าลงจะเกิดอีเอ็มเอ
ฟกลับน้อยลงทำให้มีกระแสไฟฟ้าผ่านมอเตอร์มากกว่าขณะก่อนถูกขัดขวาง ซึ่งส่งผลให้ขดลวดใน
มอเตอร์รอ้ นจนเสียหายได้

มอเตอร์ไฟฟา้ เหนี่ยวนำ
มอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (induction motors) มีหลายแบบตามวัตถุประสงค์ตามการใช้
ประโยชน์ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบที่พบทั่วไป ประกอบด้วย
ส่วนที่หมุนได้ เรยี กว่า โรเตอร์ ตดิ กบั แกนเหลก็ ทห่ี มุนไดค้ ล่อง และส่วนทอี่ ย่กู ับท่ี ได้แก่ โครงมอเตอร์
และชุดขดลวด เรียกว่า สเตเตอร์ ดงั รูป 15.54

รูป 15.54 แสดงสว่ นประกอบของมอเตอรไ์ ฟฟา้ เหน่ยี วนำ
การหมนุ ของมอเตอร์เกดิ ขนึ้ จากการเหนย่ี วนำเหล็กไฟฟา้ ท่ีขดลวดในสเตเตอร์ และ
เนอ่ื งจากระแสไฟฟา้ สลบั ทจี่ ่ายใหม้ อเตอร์ ทำให้ขดลวดในสเตเตอร์สรา้ งฟลักซ์แม่เหล็กทเ่ี ปลี่ยนแปลง
และเหนียวนำให้เกดิ กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในโรเตอร์ เกดิ แรงแม่เหล็กแมเ่ หลก็ ผลกั กนั ระหว่างขดลวด
ของสเตเตอร์กบั โรเตอร์ ส่งผลให้โรเตอร์หมุน ปกติขดลวดที่สเตเตอร์ของมอเตอรเ์ หน่ียวนำจะมี 3 ชดุ
เกดิ การเหนีย่ วนำทำใหม้ ีแรงผลักกนั ตามลกั ษณะดังกล่าวทำใหโ้ รเตอรข์ องมอเตอร์หมนุ ไดอ้ ยา่ ง
ต่อเนอื่ ง โดยมอเตอร์ไฟฟา้ เหน่ยี วนำลักษณะนจี้ ะมีราคาถูก บำรุงรักษาง่าย และมีความเร็วคงที่ ทำให้
นยิ มนำมอเตอร์ไฟฟ้าเหน่ียวนำชนดิ นี้มาใช้ประโยชน์ เชน่ มอเตอร์พดั ลม มอเตอรป์ ๊ัมนำ้

246

6. จุดเน้นสู่การพัฒนาคณุ ภาพผูเ้ รียน

6.1 ความสามารถและทักษะ (ม.ปลาย)

 มีความสามารถในการแสวงหาความรูเ้ พ่อื การแกป้ ัญหา

 มีความสามารถในการใช้เทคโนโลยีเพ่อื การเรียนรู้

 มีความสามารถในการใชภ้ าษาต่างประเทศ (ภาษาองั กฤษ)

 มที กั ษะการคิดชัน้ สงู

 ทกั ษะชวี ติ

 ทกั ษะการสอ่ื สารอย่างสรา้ งสรรคต์ ามชว่ งวยั

6.2 คุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์

 1. รกั ชาติ ศาสน์ กษตั ริย์  5. อยู่อย่างพอเพียง

 2. ซือ่ สัตย์สุจริต  6. ม่ังมัน่ ในการทำงาน

 3. มีวนิ ยั  7. รักความเป็นไทย

 4. ใฝ่เรยี นรู้  8. มจี ิตสาธารณะ

6.3 ความสามารถและทักษะของผเู้ รยี นในศตวรรษที่ 21 (3Rs 8Cs 2Ls)

 R1- Reading (อ่านออก)  R2-(W)Riting (เขียนได)้  R3-(A)Rithmetics (คดิ เลขเปน็ )

 C1-Critical Thinking and Problem Solving (ทักษะด้านการคิดอย่างมีวิจารณญาณและ

ทกั ษะในการแกป้ ัญหา)

 C2-Creativity and Innovation (ทกั ษะด้านการสรา้ งสรรค์และนวตั กรรม)

 C3-Cross-cultural Understanding (ทักษะด้านความเข้าใจต่างวัฒนธรรม ตา่ งกระบวนทัศน์)

 C4-Collaboration, Teamwork and Leadership (ทกั ษะดา้ นความรว่ มมอื การทำงานเป็น

ทีมและภาวะผูน้ ำ)

 C5-Communications, Information and Media Literacy (ทกั ษะด้านการส่ือสารสารสนเทศ

และรเู้ ท่าทนั ส่อื )

 C6-Computer and ICT Literacy (ทักษะด้านคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศและ

การสื่อสาร)

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

 C8-Change (ทกั ษะการเปลี่ยนแปลง)  L2-Leadership (ทักษะความเปน็ ผ้นู ำ)
 L1-Learning (ทักษะการเรียนรู)้

247

7. สาระการเรยี นรู้สกู่ ารบูรณาการ
 หลกั ปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพียง
- 3 หว่ ง ไดแ้ ก่ ความพอประมาณ มเี หตผุ ล มีภมู คิ ุ้มกันในตวั ทด่ี ี
- 2 เงอื่ นไข ไดแ้ ก่ ความรู้ คู่ คุณธรรม
 พระบรมราโชบายดา้ นการศกึ ษา ในหลวงรัชกาลที่ 10
- มที ัศนคตทิ ถ่ี กู ต้องต่อบา้ นเมือง
- มีพ้นื ฐานชีวิตที่มนั่ คง-มคี ุณธรรม
- มงี านทำ-มีอาชีพ
- เป็นพลเมืองดี
 สวนพฤกษศาสตร์โรงเรียน
- สรา้ งจติ สำนึก มีความรักและเห็นคณุ คา่ ของพรรณไม้
- แหล่งรวบรวมพรรณไม้ ข้อมูลพรรณไม้ และการเก็บรักษาเพื่อประโยชน์ทาง
การศกึ ษาและเผยแพร่สู่ภายนอก
- ใช้เป็นสื่อและแหล่งการเรยี นรใู้ นการจดั การเรยี นรู้
 เรยี นรูส้ ่มู าตรฐานสากล
- เปน็ เลิศทางวิชาการ
- สื่อสารสองภาษา
- ลำ้ หน้าทางความคดิ
- ผลิตงานอยา่ งสรา้ งสรรค์
- รว่ มกนั รบั ผิดชอบตอ่ สงั คมโลก
 หลกั สูตรตา้ นทจุ ริตศึกษา
- การคิดแยกแยะระหวา่ งผลประโยชนส์ ่วนตนและผลประโยชนส์ ่วนรวม
- ความละอายและความไม่ทนตอ่ ต่อการทจุ ริต
- STRONG : จิตพอเพยี งตา้ นทุจรติ
- พลเมอื งกบั ความรบั ผิดชอบตอ่ สงั คม
 โรงเรยี นสง่ิ แวดลอ้ มศึกษาเพอื่ การพฒั นาที่ย่งั ยนื
- ความตระหนกั , ความรู้, เจตคติ , ทกั ษะ, ความสามารถในการประเมินผล และการ
มีส่วนร่วม เกยี่ วกบั ส่งิ แวดล้อมเพอ่ื การพฒั นาทย่ี ง่ั ยนื
 กลุ่มสาระการเรยี นรู้....................................

8. ชิน้ งานหรอื ภาระงาน
8.1 สรปุ ความรลู้ งในกระดาษปรฟู๊ (น้ำตาล)

248

9. กระบวนการจดั การเรียนรู้
รปู แบบการสอนแบบสบื เสาะหาความรู้ 5E
ข้นั ท่ี 1 ขั้นสรา้ งความสนใจ (Engagement)
1.1 ทบทวนความร้เู ดมิ เกย่ี วกับเครือ่ งกำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลบั และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
กระแสตรง
1.2 ใช้คำถามเพื่อนำเข้าสู่การทำกจิ กรรม เร่อื ง การประยุกต์ใชห้ ลักการอีเอม็ เอฟเหนี่ยวนำ
ดังน้ี
1) ใหน้ ักเรียนยกตัวอย่างอปุ กรณ์ไฟฟา้ ทีป่ ระยุกต์ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหลก็ ไฟฟ้า
และมกี ารประยุกต์ใชก้ ารเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างไร
(เปิดโอกาสใหน้ ักเรียนแสดงความคดิ เหน็ อย่างอสิ ระ โดยไมค่ าดหวงั คำตอบ)

ขั้นที่ 2 ขัน้ สำรวจและค้นหา (Exploration)
2.1 นักเรียนแบ่งกลุ่มๆ ละ 5 คน
2.2 จัดแบ่งเนอื้ หาที่จะเรยี นเป็นเน้ือหายอ่ ย ๆ เท่ากับจำนวนสมาชกิ ในกลมุ่ ของนักเรียนอาจ

จดั ทำเป็นบทเรียนหน้าเดียวก็ได้
2.3 สมาชิกในแต่ละกลุ่มจับฉลากหมายเลขของเนื้อหา คนละ 1 ฉลาก เพื่อรับผิดชอบใน

การศึกษาหัวขอ้ ย่อยของเนอ้ื หา คนละ 1 หวั ขอ้
2.4 นักเรียนแต่ละคนศึกษาและทำความเข้าใจเนื้อหาตามหมายเลขที่ตัวเองได้ ซึ่งครูติด

เน้ือหาบนโตะ๊ (ใช้เวลา 15 นาท)ี
2.5 เมื่อนักเรียนศึกษาและทำความเข้าใจเนื้อหาแล้ว ให้นักเรียนกลับไปยังกลุ่มตัวเองแล้ว

อธบิ ายความรู้ที่ได้จากการศกึ ษาและทำความเข้าใจในเนื้อหาที่ได้รบั ผดิ ชอบให้เพื่อนฟัง
2.6 นกั เรยี นแต่ละกลมุ่ ชว่ ยกนั สรุปความร้ทู ี่ไดใ้ นการศึกษาลงในกระดาษปรู๊ฟ (น้ำตาล)

ขนั้ ที่ 3 ขน้ั อธิบายและลงข้อสรปุ (Explanation)
3.1 ให้นักเรยี นทกุ กลุ่มออกมานำเสนอผลการสบื ค้นของกลุ่มตนเองหน้าช้นั เรียน โดยสุ่มกลมุ่

ออกมานำเสนอจากเว็บไซต์ (https://random.thaiware.com/) หรือ โปรแกรม Super Soomm
And Goomm

3.2 นักเรียนและครูรว่ มกนั สรุปเน้อื หา เร่ือง การประยุกตใ์ ช้หลกั การอเี อม็ เอฟเหนี่ยวนำ
ตามรายละเอยี ดในหนงั สือเรียน

ขนั้ ท่ี 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration)
4.1 อธิบายให้ความรเู้ พิม่ เติมเกี่ยวกบั การประยุกต์ใชห้ ลกั การอเี อ็มเอฟเหน่ยี วนำใน

ชีวติ ประจำวนั

249

ขนั้ ท่ี 5 ขน้ั ประเมนิ ผล (Evaluation)
5.1 นักเรียนส่งกระดาษปรูฟ๊ (นำ้ ตาล) ของแตล่ ะกลมุ่ ทีไ่ ด้จากการศึกษาค้นควา้
5.2 นกั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ นำเสนอผลงานที่ไดจ้ ากการศึกษาคน้ ควา้

10. สือ่ การเรียนรู้
10.1 หนังสือเรยี นรายวิชาเพ่ิมเติมวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟิสิกส์) ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 6 เล่ม 5
(ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ.2560)
10.2 Jigsaw เรอื่ ง การประยุกตใ์ ชห้ ลกั การอีเอ็มเอฟเหน่ยี วนำ จำนวน 5 หัวขอ้ ย่อย

- แบลลสั ตแ์ บบขดลวดของหลอดฟลูออเรสเซนต์
- การเกดิ อีเอ็มเอฟกลับในมอเตอรไ์ ฟฟ้า
- มอเตอร์ไฟฟ้าเหนยี่ วนำ
- กีตาร์ไฟฟ้า
- เตาแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าเหน่ียวนำ

11. แหล่งเรยี นรู้
11.1 อินเทอรเ์ น็ต
11.2 ห้องสมดุ โรงเรยี นโนนสงู พิทยาคาร

250

12. กระบวนการวดั และประเมนิ ผล

จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ เคร่อื งมือ/วธิ กี ารวดั เกณฑก์ ารประเมนิ
1) เกณฑ์ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์
ดา้ นความรู้ (K) 1) ตรวจกระดาษปรฟู๊ (น้ำตาล)ของแต่
1) เกณฑ์ร้อยละ 70 ผ่านเกณฑ์
1) นักเรยี นอธบิ ายการทำงานของ ละกลุ่มที่ไดจ้ ากการศกึ ษาคน้ ควา้
1) ระดับคุณภาพดี ผา่ นเกณฑ์
เคร่อื งใช้ไฟฟ้าตา่ งๆ โดยใช้ความรู้ 2) สงั เกตการนำเสนอผลงานของแต่ละ

เกยี่ วกบั อเี อม็ เอฟเหน่ียวนำได้ กลมุ่

ด้านทกั ษะกระบวนการ (P) 1) สังเกตการนำเสนอผลงานของแตล่ ะ

1) นกั เรียนสามารถจดั กระทำและสือ่ กล่มุ

ความหมายของขอ้ มูลทศ่ี ึกษาคน้ คว้า

ได้

ด้านคณุ ลักษณะอันพึงประสงค์ (A) 1) แบบสงั เกตพฤติกรรมคณุ ลักษณะอัน

1) ใฝเ่ รียนรแู้ ละมุ่งมั่นในการทำงาน พงึ ประสงค์

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

251

14. บันทกึ ผลหลังการสอน
14.1 สรุปผลการเรียนการสอน
1. นักเรียนจำนวน........................คน
ผ่านจดุ ประสงค์การเรยี นร.ู้ ..............คน คิดเป็นร้อยละ.................................
ไมผ่ า่ นจุดประสงค์............................คน คดิ เป็นรอ้ ยละ.................................
ได้แก่
1. ..........................................................................................
2. ........................................................................................
นกั เรยี นทม่ี ีความสามารถพเิ ศษได้แก่
1. ..........................................................................................
2. ..........................................................................................
2. นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจ (K)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. นกั เรียนมีความรู้เกดิ ทักษะ (P)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. นักเรยี นมเี จตคติ ค่านิยม คณุ ธรรมจริยธรรม (A)

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

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

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

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

252

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) ……………..……………………………...

253

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 ) ……………..……………………………...

254

ความเหน็ ของหัวหน้าสถานศึกษา/ผ้ทู ่ีได้รับมอบหมาย

ได้ทำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นรขู้ อง นำยวิศวรรษ บุพบตุ ร แล้วมคี วำมคิดเห็นดังนี้

1. องคป์ ระกอบของแผนกำรจดั กำรเรยี นรู้

 ครบถว้ นและถกู ต้อง

 ไมค่ รบถ้วนหรอื ไมถ่ ูกตอ้ งควรปรบั ปรงุ พัฒนำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจดั กำรเรียนรู้หลกั สตู รสถำนศกึ ษำ

 สอดคล้องและถูกต้อง

 ไม่สอดคล้องควรปรับปรุงพัฒนำ

3. รูปแบบกำรจัดกำรเรียนรู้

 เน้นผูเ้ รียนเปน็ สำคญั มำใชใ้ นกำรสอนได้อยำ่ งเหมำะสม

 ไมเ่ นน้ ผู้เรียนเป็นสำคัญควรปรบั ปรุงพัฒนำ

4. สือ่ กำรเรยี นรู้

 เหมำะสมกับรปู แบบกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ยังไมเ่ หมำะสมควรปรบั ปรงุ พัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรยี นรู้

 ครอบคลมุ จดุ ประสงค์กำรเรยี นรู้

 ไม่ครอบคลมุ จดุ ประสงค์กำรเรียนร้คู วรปรับปรงุ พฒั นำ

6. เปน็ แผนกำรจัดกำรเรยี นรู้ท่ี

 นำไปใชไ้ ดจ้ รงิ

 ควรปรบั ปรุงก่อนนำไปใช้

7. ระดับคุณภำพของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ดีเยี่ยม  ดีมำก

 ดี  พอใช้

 ปรบั ปรงุ

8. ข้อเสนอแนะอน่ื ๆ

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

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

ลงช่ือ..................................................................

255

256

แบลลัสต์แบบขดลวดของหลอดฟลูออเรสเซนต์

แบลลัสต์แบบขดลวด เป็นอุปกรณ์สำคัญในวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์
ประกอบดว้ ยขดลวดพนั อยรู่ อบแกนเหลก็ ตอ่ ในวงจรหลอดฟลูออเรสเชนต์ (ดังรปู )

รปู แผนภาพแสดงส่วนประกอบของวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์
เมื่อต่อไฟฟ้ากระแสสลับเข้ากับวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์ ทันทีที่เปิดสวิตซ์
กระแสไฟฟ้าจะผ่านแบลลัสต์ ไส้หลอด สตาร์ทเตอร์ และไส้หลอดอีกด้านหนึ่งจนครบ
วงจร เมื่อไส้หลอดร้อนและสตาร์ทเตอร์ตัดวงจรและหยุดทำงาน ทำให้เกิดการ
เปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ฟลักซ์แม่เหล็กในขดลวดของ
แบลลัสต์ มีอัตราการเปลี่ยนแปลงมาก เกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำที่สูงมากในขดลวดและ
ระหว่างข้ัวหลอดท้ังสอง ทำให้แกส็ ในหลอดฟลูออเรสเซนตแ์ ตกตวั และสามารถนำไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้าจึงเคลื่อนที่จากปลายหลอดด้านหนึ่งผ่านแก็สภายในหลอดไปยังข้ัวหลอด
อกี ดา้ นหน่งึ สง่ ผลใหแ้ กส๊ ในหลอดปลอ่ ยรังสีอตั ราไวโอเลต ไปกระตุน้ สารเรืองแสงท่ีฉาบ
อยู่ภายหลอด เปล่งแสงสว่างออกมา หลังจากนั้นแบลลัสต์ยังคงทำให้เกิดอีเอ็มเอฟ
เหน่ียวนำ และคุมกระแสไฟฟ้าท่ีผา่ นหลอด ทำใหห้ ลอดสว่างสม่ำเสมอได้อย่างต่อเนอ่ื ง

257

การเกดิ อีเอ็มเอฟกลับในมอเตอรไ์ ฟฟา้

รปู แสดงกระแสไฟฟา้ เหนีย่ วนำระหวา่ งมอเตอรเ์ ร่ิมหมุนและหมนุ ด้วยอตั ราเร็วคงท่ี

เมื่อพิจารณามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงจะพบว่าประกอบด้วยขดลวดส่วนที่หมุน
อยู่ในสนามแม่เหล็ก เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในขดลวดทำให้เกิดโมเมนต์แรงคู่ควบ
หมุนขดลวด ขณะเดียวกันการหมุนของขดลวดตัดผ่านสนามแม่เหล็กก็ทำให้เกิดการ
เปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กตัดขดลวด เกิดอีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำ ตามกฎการเหน่ียวนำ
ของฟาราเดย์ เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำมีทิศตรงข้ามกับกระแสไฟฟ้าที่ทำให้มอเตอร์
หมุน ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์มีค่าน้อยลง โดยมีค่าเท่ากับผลต่างของ
กระแสไฟฟ้าท้ังสอง กระแสไฟฟ้าทผี่ ่านมอเตอรข์ ณะหมนุ ดว้ ยอัตราเร็วคงตัวจงึ มีคา่ น้อย
กว่ากระแสไฟฟ้าที่ผ่านมอเตอร์ขณะเริ่มหมุน (ดังรูป) อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นขณะ
มอเตอร์หมุนเรียกว่า อีเอ็มเอฟกลับ (back emf) ถ้ามอเตอร์ถูกขัดขวางให้หมุนช้าลง
จะเกิดอีเอ็มเอฟกลับน้อยลงทำให้มีกระแสไฟฟ้าผ่านมอเตอร์มาก กว่าขณะก่อนถูก
ขดั ขวาง ซ่งึ ส่งผลใหข้ ดลวดในมอเตอร์ร้อนจนเสยี หายได้

258

มอเตอรไ์ ฟฟ้าเหน่ียวนำ

มอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (induction motors) มีหลายแบบตามวัตถุประสงค์
ตามการใช้ประโยชน์ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบที่
พบทั่วไป ประกอบด้วยส่วนที่หมุนได้ เรียกว่า โรเตอร์ ติดกับแกนเหล็กที่หมุนได้คล่อง
และสว่ นที่อยู่กบั ท่ี ไดแ้ ก่ โครงมอเตอร์และชุดขดลวด เรียกว่า สเตเตอร์ (ดังรูป)

รูปแสดงสว่ นประกอบของมอเตอรไ์ ฟฟา้ เหน่ียวนำ

การหมุนของมอเตอร์เกิดขึ้นจากการเหนี่ยวนำเหล็กไฟฟ้าที่ขดลวดในสเตเตอร์
และเนื่องจากระแสไฟฟ้าสลับที่จ่ายให้มอเตอร์ ทำให้ขดลวดในสเตเตอร์สร้างฟลักซ์
แม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงและเหนียวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในโรเตอร์ เกิดแรง
แม่เหล็กแม่เหล็กผลักกันระหว่างขดลวดของสเตเตอร์กับโรเตอร์ ส่งผลให้โรเตอร์หมุน
ปกติขดลวดที่สเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำจะมี 3 ชุด เกิดการเหนี่ยวนำทำให้มีแรง
ผลกั กันตามลกั ษณะดังกล่าวทำใหโ้ รเตอรข์ องมอเตอร์หมุนได้อย่างต่อเนอื่ ง โดยมอเตอร์
ไฟฟ้าเหนยี่ วนำลักษณะน้จี ะมรี าคาถูก บำรงุ รักษาง่าย และมีความเร็วคงที่ ทำใหน้ ิยมนำ
มอเตอรไ์ ฟฟ้าเหนย่ี วนำชนิดนี้มาใชป้ ระโยชน์ เช่น มอเตอรพ์ ดั ลม มอเตอร์ปัม๊ นำ้

259

กตี าร์ไฟฟา้

กตี าร์ไฟฟา้ มสี ่วนประกอบที่สำคัญท่ที ำหน้าท่เี ปลยี่ นการสั่นของสายกตี าร์เป็น
สญั ญาณไฟฟา้ ของเสยี ง คือ ปก๊ิ อพั (pickup) หรืออกี ช่อื หนง่ึ คอื คอนแทคท์ ภายในปกิ๊
อัพจะมีโซเลนอยดท์ ี่พนั อยูบ่ นแท่งแมเ่ หลก็ ตรงกบั ตำแหนง่ ของสายกตี าร์ โดยแทง่
แมเ่ หลก็ ในขดลวดจะเหนีย่ วนำสายกตี ารท์ ่ีอยู่ใกลใ้ หเ้ ปน็ แม่เหลก็ (ดงั รปู )

รูปแสดงปกิ๊ อัพทีใ่ ช้กบั กีตาร์เพอ่ื รับสญั ญาณไฟฟ้าจากการส่ันของสายกีตาร์

เมอ่ื ดดี สายกตี ารท์ ำใหส้ นั่ ไปมา การเหน่ียวนำระหวา่ งแท่งแมเ่ หลก็ กับสายกตี าร์
จะทำใหฟ้ ลกั ซ์แมเ่ หล็กในโซเลนอยด์เกดิ การเปลีย่ นแปลง และเกดิ อเี อม็ เอฟเหนย่ี วนำ
ตามกฎการเหนยี่ วนำของฟาราเดย์ ทำใหเ้ กิดกระแสไฟฟ้าเหนยี่ วนำในโซเลนอยด์ส่งไป
ยังเครอ่ื งขยายสัญญาณและเปลยี่ นเป็นเสยี งตอ่ ไป

260

เตาแม่เหลก็ ไฟฟา้ เหน่ียวนำ

เตาแมเ่ หล็กไฟฟา้ เหนีย่ วนำทำงานโดยใหก้ ระแสไฟฟ้าสลับผา่ นขดลวดทอี่ ยู่
ภายในเตา ทำใหเ้ กิดสนามแมเ่ หล็กทเ่ี ปลย่ี นแปลงตามเวลา ส่งผลใหเ้ กิดการเหนย่ี วนำ
แม่เหลก็ ไฟฟ้าขึน้ ในภาชนะโลหะเกิดกระแสไฟฟา้ วน (eddy current) กลับไป-มาที่
กน้ ภาชนะ ตามความถขี่ องกระแสไฟฟ้าทใ่ี หก้ ับขดลวดภายในเตา (ดงั รปู ) ซ่ึง
กระแสไฟฟา้ วนนี้จะทำใหภ้ าชนะโลหะเกิดความร้อน อย่างไรก็ดภี าชนะโลหะทใ่ี ช้กับเตา
แม่เหล็กไฟฟา้ เหนยี่ วนำตอ้ งถกู ออกแบบใหเ้ หมาะสมจึงจะนำมาใช้กับเตาชนดิ นไี้ ด้

รูปแสดงเตาแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าเหน่ียวนำ และแผนภาพสว่ นประกอบ
ที่ทำใหเ้ กิดความร้อนจากการเหนี่ยวนำทกี่ ้นภาชนะ

261

แผนการจัดการเรยี นรู้ท่ี 12

รหสั วชิ า ว33205 รายวิชาฟสิ กิ ส์ 5 ช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 6

หน่วยการเรยี นรูท้ ี่ 15 แม่เหล็กและไฟฟ้า ภาคเรยี นท่ี 1

แผนการเรยี นรู้ท่ี 12 เรื่อง คา่ ยังผลของความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้า เวลา 1 ชั่วโมง

สอนโดย นายวศิ วรรษ บุพบุตร กลุ่มสาระการเรยี นร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นโนนสูงพทิ ยาคาร

1. มาตราฐานการเรียนรูแ้ ละตวั ชี้วัด
สาระฟสิ กิ ส์

3. เขา้ ใจแรงไฟฟ้าและกฎของคลู อมบ์ สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกฎของ
โอหม์ วงจรไฟฟา้ กระแสตรง พลงั งาน ไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยนพลงั งานทดแทนเปน็ พลังงานไฟฟ้า
สนามแมเ่ หลก็ แรงแม่เหล็กท่ีกระทำกบั ประจไุ ฟฟา้ และกระแสไฟฟ้า การเหน่ยี วนำแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าและกฎ
ของฟาราเดย์ ไฟฟ้ากระแสสลับ คลน่ื แม่เหล็กไฟฟ้าและการส่อื สาร รวมทั้งนำความรู้ไปใชป้ ระโยชน์
ผลการเรยี นรู้

5. อธิบายและคำนวณความความต่างศักยอ์ ารเ์ อ็มเอส และกระแสไฟฟา้ อารเ์ อม็ เอส

2. สาระสำคญั

การระบุค่ากระแสไฟฟา้ หรือความต่างศกั ย์ของไฟฟ้ากระแสสลบั เป็นค่าคงตวั ใช้การเทียบค่า

กับไฟฟา้ กระแสตรงทใ่ี ห้กำลังไฟฟ้าท่เี ท่ากนั แก่ตวั ต้านทาน ซ่ึงเรียกวา่ ค่ายงั ผล หรอื ค่ามิเตอร์ คา่ ดังกล่าว

เป็นค่าเฉล่ยี แบบรากท่ีสองของกำลังสองเฉลี่ย หรือคา่ อาร์เอม็ เอส โดย rms = 0 และ rms = 0
√2
√2

3. จุดประสงค์การเรียนรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) นกั เรยี นอธบิ ายความสมั พันธ์ระหวา่ งความตา่ งศักย์ กระแสไฟฟ้ากบั เวลาในรูปของฟังกช์ นั
แบบไซน์ของกระแสไฟฟ้าสลับได้
2) นักเรยี นอธิบายความต่างศักย์อารเ์ อม็ เอสและกระแสไฟฟา้ อาร์เอ็มเอสได้
3.2 ด้านทักษะกระบวนการ (P)
1) นักเรยี นสามารถคำนวณหาคา่ ความตา่ งศักยอ์ าร์เอ็มเอสและกระแสไฟฟ้าอาร์เอม็ เอสได้
3.3 ดา้ นคณุ ลักษณะอนั พึงประสงค์ (A)
1) ใฝเ่ รยี นรแู้ ละมุ่งมั่นในการทำงาน

262

4. สมรรถนะสำคญั ของผูเ้ รยี น  2.ความสามารถในการคดิ
 1.ความสามารถในการสือ่ สาร  4.ความสามารถในการใช้ทกั ษะชวี ติ
 3.ความสามารถในการแก้ปัญหา
 5.ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

5. สาระการเรยี นรู้
5.1 ความรู้
คา่ อารเ์ อม็ เอสของความตา่ งศกั ย์และกระแสไฟฟ้าของไฟฟา้ กระแสสลบั
จากการพิจารณาการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทำให้ทราบว่าอีเอ็มเอฟ
เหนีย่ วนำจากแหลง่ กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลบั เปลยี่ นแปลงกบั เวลาตามสมการ

( ) = 0 ( )

หากนำตัวต้านทาน มาต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเป็นวงจร ดังรูป 15.57 ความ
ต่างศักยร์ ะหว่างปลายตัวต้านทาน จะมคี ่าเปลย่ี นแปลงกับเวลาเช่นเดียวกบั อีเอ็มเอฟ สามารถเขียน
ความต่างศักย์ และความต่างศกั ย์สูงสุด 0 ระหวา่ งปลายตวั ต้านทาน ไดด้ ังนี้

รปู 15.57 วงจรตัวต้านทานต่อกบั แหลง่ กำเนดิ ไฟฟา้ กระแสสลับ

=

จะได้ = 0 ( )

= 0 ( )

โดย = 0
จากกฎของโอห์มสามารถเขียนใหอ้ ยใู่ นรปู กระแสไฟฟา้ ดังนี้

= = 0 ( ) = 0 ( )


เมอ่ื กระแสไฟฟ้าสงู สุด 0 หาไดจ้ าก 0 = 0

จะได้ = 0 ( )

263

6. จดุ เนน้ ส่กู ารพัฒนาคุณภาพผ้เู รยี น

6.1 ความสามารถและทักษะ (ม.ปลาย)

 มีความสามารถในการแสวงหาความรูเ้ พ่อื การแกป้ ัญหา

 มคี วามสามารถในการใช้เทคโนโลยีเพ่อื การเรียนรู้

 มคี วามสามารถในการใชภ้ าษาต่างประเทศ (ภาษาอังกฤษ)

 มีทักษะการคดิ ชน้ั สูง

 ทกั ษะชวี ิต

 ทกั ษะการสอ่ื สารอย่างสรา้ งสรรคต์ ามชว่ งวยั

6.2 คุณลักษณะอนั พึงประสงค์

 1. รักชาติ ศาสน์ กษัตรยิ ์  5. อยู่อย่างพอเพียง

 2. ซ่อื สัตย์สุจรติ  6. มง่ั มัน่ ในการทำงาน

 3. มีวนิ ยั  7. รักความเป็นไทย

 4. ใฝเ่ รยี นรู้  8. มจี ิตสาธารณะ

6.3 ความสามารถและทักษะของผเู้ รยี นในศตวรรษที่ 21 (3Rs 8Cs 2Ls)

 R1- Reading (อ่านออก)  R2-(W)Riting (เขยี นได)้  R3-(A)Rithmetics (คิดเลขเป็น)

 C1-Critical Thinking and Problem Solving (ทักษะด้านการคิดอย่างมีวิจารณญาณและ

ทักษะในการแกป้ ญั หา)

 C2-Creativity and Innovation (ทกั ษะด้านการสร้างสรรค์และนวตั กรรม)

 C3-Cross-cultural Understanding (ทักษะด้านความเข้าใจต่างวัฒนธรรม ต่างกระบวนทัศน์)

 C4-Collaboration, Teamwork and Leadership (ทักษะด้านความร่วมมือ การทำงานเป็น

ทมี และภาวะผูน้ ำ)

 C5-Communications, Information and Media Literacy (ทกั ษะด้านการสอ่ื สารสารสนเทศ

และรูเ้ ท่าทันสือ่ )

 C6-Computer and ICT Literacy (ทักษะด้านคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศและ

การสอื่ สาร)

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

 C8-Change (ทักษะการเปลี่ยนแปลง)

 L1-Learning (ทกั ษะการเรียนรู)้  L2-Leadership (ทักษะความเปน็ ผู้นำ)

264

7. สาระการเรียนรู้ส่กู ารบรู ณาการ
 หลักปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพียง
- 3 หว่ ง ได้แก่ ความพอประมาณ มเี หตผุ ล มีภูมคิ ุ้มกนั ในตัวทีด่ ี
- 2 เง่ือนไข ได้แก่ ความรู้ คู่ คุณธรรม
 พระบรมราโชบายด้านการศกึ ษา ในหลวงรชั กาลท่ี 10
- มีทศั นคตทิ ี่ถูกต้องต่อบ้านเมือง
- มีพ้ืนฐานชวี ิตที่มน่ั คง-มคี ุณธรรม
- มีงานทำ-มีอาชพี
- เปน็ พลเมอื งดี
 สวนพฤกษศาสตร์โรงเรยี น
- สรา้ งจติ สำนกึ มคี วามรักและเหน็ คณุ ค่าของพรรณไม้
- แหล่งรวบรวมพรรณไม้ ข้อมูลพรรณไม้ และการเก็บรักษาเพื่อประโยชน์ทาง
การศกึ ษาและเผยแพรส่ ่ภู ายนอก
- ใช้เปน็ ส่ือและแหลง่ การเรยี นร้ใู นการจัดการเรยี นรู้
 เรียนรสู้ ู่มาตรฐานสากล
- เป็นเลิศทางวชิ าการ
- สื่อสารสองภาษา
- ลำ้ หน้าทางความคดิ
- ผลติ งานอย่างสร้างสรรค์
- รว่ มกนั รบั ผดิ ชอบตอ่ สงั คมโลก
 หลกั สูตรตา้ นทุจรติ ศึกษา
- การคดิ แยกแยะระหวา่ งผลประโยชน์ส่วนตนและผลประโยชน์สว่ นรวม
- ความละอายและความไม่ทนตอ่ ต่อการทจุ รติ
- STRONG : จติ พอเพียงตา้ นทจุ รติ
- พลเมืองกับความรับผิดชอบต่อสังคม
 โรงเรียนสง่ิ แวดล้อมศึกษาเพ่อื การพัฒนาทีย่ ่ังยืน
- ความตระหนกั , ความร,ู้ เจตคติ , ทักษะ, ความสามารถในการประเมนิ ผล และการ
มสี ว่ นร่วม เกย่ี วกับสงิ่ แวดล้อมเพอ่ื การพฒั นาทย่ี ่งั ยืน
 กลุม่ สาระการเรียนร.ู้ ...................................

8. ชิ้นงานหรอื ภาระงาน
8.1 ใบงานท่ี 1 เร่อื ง คา่ ยังผลของความต่างศกั ยแ์ ละกระแสไฟฟ้าของไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลับ

8.2 สมุดนกั เรียนในการทำแบบฝกึ หัด 15.5 ขอ้ 1-2

265

9. กระบวนการจัดการเรยี นรู้
รูปแบบการสอนแบบสบื เสาะหาความรู้ 5E
ข้นั ท่ี 1 ขนั้ สร้างความสนใจ (Engagement)
1.1 นำเข้าสู่บทเรียน โดยต้ังคำถามใหน้ ักเรยี นตอบ
1) เมื่อตอ่ ไฟฟา้ กระแสสลบั กับอุปกรณไ์ ฟฟา้ กระแสไฟฟ้าทผี่ ่านอปุ กรณ์ไฟฟ้าจะมี
คา่ คงตวั หรือไม่อย่างไร
(เปิดโอกาสใหน้ ักเรยี นแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ โดยไม่คาดหวังคำตอบท่ี
ถูกต้อง)
1.2 ใช้คำถามเพื่อนำเขา้ สู่การทำกิจกรรม เรื่อง ค่ายงั ผลของความต่างศกั ยแ์ ละกระแสไฟฟา้
ของไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนี้
1) ความตา่ งศกั ย์ไฟฟา้ กระแสสลับทใี่ ชต้ ามบ้านเรอื นในประเทศไทยมีค่าเป็นเท่าไร
2) การระบุความต่างศักย์ที่ใช้ตามบ้านเรือนในประเทศไทยเป็นค่าคงตัวทำได้
อยา่ งไร
(เปิดโอกาสใหน้ ักเรียนแสดงความคิดเหน็ อยา่ งอสิ ระ โดยไม่คาดหวังคำตอบที่
ถูกต้อง)

ขั้นท่ี 2 ข้นั สำรวจและค้นหา (Exploration)
2.1 นกั เรยี นทกุ คนศึกษาเนื้อหา เร่ือง ค่ายังผลของความต่างศกั ยแ์ ละกระแสไฟฟา้ ของไฟฟ้า

ของไฟฟ้ากระแสสลบั ตามรายละเอียดในหนังสือเรียน หน้า 86-88
2.2 นกั เรยี นทุกคนศึกษาและทำใบงานที่ 1 เรือ่ ง ค่ายงั ผลของความต่างศักยแ์ ละ

กระแสไฟฟ้าของไฟฟา้ ของไฟฟ้ากระแสสลับ
2.3 นกั เรียนศกึ ษาตัวอยา่ ง 15.11 ตามรายละเอยี ดในหนังสอื เรยี น 89
2.4 นกั เรยี นทำแบบฝึกหัด 15.5 ขอ้ 1-2 ลงในสมุด

ข้ันท่ี 3 ขัน้ อธิบายและลงขอ้ สรุป (Explanation)

3.1 สุม่ นกั เรยี นจำนวน 4 คน ในการเฉลยแบบฝึกหัด 15.5 ขอ้ 1-2 หน้าชน้ั เรยี น ดงั น้ี

1) คนที่ 1 เฉลย ขอ้ 1 ก. 2) คนที่ 2 เฉลย ข้อ 1 ข.

3) คนท่ี 3 เฉลย ข้อ 1 ค. 4) คนท่ี 4 เฉลย ขอ้ 2

3.2 นักเรยี นและครูรว่ มกนั อภปิ รายเพือ่ นำไปสู่การสรุป โดยใช้คำถามตอ่ ไปน้ี

1) จากกราฟความต่างศกั ยแ์ ละกระแสไฟฟ้าของตวั ต้านทานกับเวลาข้างต้น อยาก

ทราบว่าความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลบั เปล่ียนแปลงอย่างไร

266

(แนวการตอบ เปลยี่ นแปลงตามเวลาในรูปของฟงั กช์ นั แบบไซนโ์ ดยความตา่ งศักย์

และกระแสไฟฟ้าของไฟฟา้ กระแสสลับทีต่ วั ต้านทานมคี า่ มากทีส่ ุดพร้อมกนั และเป็นศนู ย์พร้อมกัน

กล่าวคอื มีเฟสตรงกัน)

2) กระแสไฟฟ้าและความตา่ งศักยข์ องไฟฟา้ กระแสสลับมีการเปล่ียนแปลง

ตลอดเวลา แตใ่ นชวี ิตประจำวันค่าต่าง ๆ เหล่านี้ ถูกวัดหรือระบุเป็นคา่ คงตวั เช่น ความต่างศกั ย์ทใ่ี ช้

ตามบ้านเรือนมีค่า 230 โวลต์ การวดั หรือระบุคา่ เช่นน้ีเป็นการเทยี บค่ากบั ไฟฟา้ กระแสตรง เราเรียก

คา่ นว้ี ่าอะไร

(แนวการตอบ คา่ ยังผล (effective value) หรอื เปน็ ค่าที่ได้จากการวัดเรยี กวา่ ค่ามเิ ตอร์ (meter

value))

3) คา่ เฉล่ยี แบบรากทส่ี องของกำลงั สองเฉลี่ย (root mean square) หรอื เรียกอีก

ช่ือว่าค่าอะไร

(แนวการตอบ คา่ อาร์เอ็มเอส (rms value))

4) สมการในการหากระแสไฟฟา้ อาร์เอม็ เอส (แนวการตอบ = ) 0

√2
5) สมการในการหาความต่างศกั ย์อารเ์ อ็มเอส (แนวการตอบ ) 0
=
√2
3.3 นกั เรยี นและครรู ว่ มกันสรุปเนอื้ หา เรือ่ ง คา่ ยงั ผลของความตา่ งศักย์และกระแสไฟฟา้ ของ

ไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลับ

ข้ันที่ 4 ข้นั ขยายความรู้ (Elaboration)
4.1 ให้ความร้เู พ่ิมเติมเก่ยี วกับ ค่ายงั ผลของปริมาณท่ีเก่ยี วขอ้ งกบั ไฟฟ้ากระแสสลบั
4.2 ให้ความรู้เพิ่มเตมิ เกี่ยวกับ อีเอม็ เอฟหรือความตา่ งศกั ยต์ ามบ้านเรอื นของประเทศไทย

ดงั น้ี
วศิ วกรรมสถานแหง่ ประเทศไทย ในพระบรมราชปู ถัมภ์ ได้ระบุไวใ้ นหนังสือ

“มาตรฐาน การติดตงั้ ทางไฟฟา้ สำหรบั ประเทศไทย พ.ศ. 2556” ซึ่งสรุปไดว้ ่า อเี อม็ เอฟของระบบ
ไฟฟ้า อีเอม็ เอฟตำ่ ชนิด 3 เฟส 4 สาย จากเดิมระบุไว้เป็น 220/380 โวลต์ และ240/415 โวลต์ ให้
ปรับเป็นค่าเดียวคือ230/400 โวลต์

ขั้นที่ 5 ข้ันประเมนิ ผล (Evaluation)
5.1 ตรวจใบงานท่ี 1 เร่อื ง คา่ ยังผลของความต่างศักย์และกระแสไฟฟา้ ของไฟฟ้าของไฟฟ้า

กระแสสลบั
5.2 ตรวจสมดุ นกั เรียนในการทำแบบฝึกหัด 15.5 ขอ้ 1-2

267

10. สอื่ การเรยี นรู้
10.1 หนังสอื เรียนรายวิชาเพิ่มเตมิ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฟสิ กิ ส์) ชั้นมธั ยมศกึ ษาปีท่ี 6 เล่ม 5

(ฉบบั ปรับปรุง พ.ศ.2560)
10.2 ใบงานท่ี 1 เร่ือง ค่ายงั ผลของความต่างศักยแ์ ละกระแสไฟฟา้ ของไฟฟา้ ของไฟฟ้ากระแสสลบั
10.3 ใบความรู้ เร่อื ง คา่ ยงั ผลของความต่างศักย์และกระแสไฟฟา้ ของไฟฟา้ ของไฟฟา้ กระแสสลบั

11. แหล่งเรียนรู้
11.1 อนิ เทอรเ์ น็ต
11.2 ห้องสมุดโรงเรยี นโนนสูงพิทยาคาร

12. กระบวนการวดั และประเมนิ ผล

จุดประสงค์การเรียนรู้ เคร่ืองมอื /วิธีการวดั เกณฑก์ ารประเมิน
ดา้ นความรู้ (K) 1) ตรวจใบงานท่ี 1 เร่ือง 1) เกณฑร์ อ้ ยละ 70 ผา่ นเกณฑ์
1) นักเรยี นอธิบายฟลกั ซ์แมเ่ หลก็ ใน ค่ายงั ผลของความตา่ งศักย์และ
บรเิ วณท่ีกำหนดได้ กระแสไฟฟา้ ของไฟฟา้ ของไฟฟา้ 1) เกณฑร์ อ้ ยละ 70 ผา่ นเกณฑ์
กระแสสลบั
ดา้ นทักษะกระบวนการ (P) 1) ตรวจสมดุ นักเรยี นในการทำ 1) ระดบั คุณภาพดี ผ่านเกณฑ์
1) นักเรียนสามารถคำนวณฟลักซ์ แบบฝกึ หดั 15.5 ข้อ 1-2
แมเ่ หล็กในบริเวณท่กี ำหนด รวมท้งั
ปริมาณท่ีเก่ียวข้องได้ 1) แบบสังเกตพฤติกรรมคุณลักษณะอนั
ดา้ นคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ (A) พึงประสงค์
1) ใฝเ่ รยี นรูแ้ ละมุ่งม่นั ในการทำงาน

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

268

14. บันทกึ ผลหลังการสอน
14.1 สรุปผลการเรียนการสอน
1. นักเรียนจำนวน........................คน
ผ่านจดุ ประสงค์การเรียนร.ู้ ..............คน คิดเปน็ รอ้ ยละ.................................
ไมผ่ า่ นจุดประสงค.์ ...........................คน คิดเป็นรอ้ ยละ.................................
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
............................................................................................................................. ...................................
............................................................................................. ...................................................................

ลงชื่อ..........................................................
( นายวศิ วรรษ บพุ บุตร )
ครผู สู้ อน

269

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 ปรุงพฒั นำ

4. สื่อกำรเรียนรู้

 เหมำะสมกบั รูปแบบกำรจัดกำรเรียนรู้

 ยงั ไม่เหมำะสมควรปรับปรงุ พัฒนำ

5. กำรวัดและประเมินผลกำรเรียนรู้

 ครอบคลมุ จุดประสงค์กำรเรยี นรู้

 ไมค่ รอบคลมุ จดุ ประสงคก์ ำรเรยี นรคู้ วรปรับปรุงพัฒนำ

6. เป็นแผนกำรจัดกำรเรียนรู้ที่

 นำไปใช้ไดจ้ รงิ

 ควรปรับปรุงก่อนนำไปใช้

7. ระดบั คุณภำพของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ดเี ย่ียม  ดมี ำก

 ดี  พอใช้

 ปรับปรงุ

8. ข้อเสนอแนะอื่นๆ

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

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

(ลงชื่อ) ……………..……………………………...

270

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 ) ……………..……………………………...

271

ความเหน็ ของหัวหนา้ สถานศกึ ษา/ผทู้ ่ไี ดร้ ับมอบหมาย

ได้ทำกำรตรวจแผนกำรจดั กำรเรยี นรขู้ อง นำยวิศวรรษ บุพบุตร แลว้ มคี วำมคดิ เหน็ ดังนี้

1. องค์ประกอบของแผนกำรจดั กำรเรยี นรู้

 ครบถว้ นและถูกต้อง

 ไมค่ รบถ้วนหรือไมถ่ ูกตอ้ งควรปรับปรงุ พัฒนำ

2. ควำมสอดคลอ้ งของแผนกำรจดั กำรเรยี นรหู้ ลักสูตรสถำนศึกษำ

 สอดคล้องและถูกต้อง

 ไม่สอดคล้องควรปรับปรงุ พฒั นำ

3. รปู แบบกำรจัดกำรเรยี นรู้

 เนน้ ผูเ้ รยี นเป็นสำคญั มำใชใ้ นกำรสอนได้อยำ่ งเหมำะสม

 ไม่เนน้ ผูเ้ รียนเปน็ สำคัญควรปรับปรุงพัฒนำ

4. สอื่ กำรเรียนรู้

 เหมำะสมกบั รปู แบบกำรจัดกำรเรียนรู้

 ยังไมเ่ หมำะสมควรปรบั ปรุงพัฒนำ

5. กำรวดั และประเมนิ ผลกำรเรยี นรู้

 ครอบคลมุ จดุ ประสงค์กำรเรียนรู้

 ไมค่ รอบคลมุ จุดประสงค์กำรเรยี นรู้ควรปรบั ปรุงพฒั นำ

6. เปน็ แผนกำรจดั กำรเรยี นรู้ท่ี

 นำไปใช้ไดจ้ รงิ

 ควรปรบั ปรุงกอ่ นนำไปใช้

7. ระดบั คุณภำพของแผนกำรจัดกำรเรยี นรู้

 ดเี ยย่ี ม  ดมี ำก

 ดี  พอใช้

 ปรบั ปรงุ

8. ข้อเสนอแนะอืน่ ๆ

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

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

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

272

ใบความรู้ 273

เรอ่ื ง คา่ ยังผลของความต่างศักย์และกระแสไฟฟา้ ของไฟฟา้

ของไฟฟ้ากระแสสลบั

➢ คา่ อารเ์ อ็มเอสของความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลับ

จากการพิจารณาการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับทำใหท้ ราบว่าอีเอ็มเอฟเหน่ียวนำจาก

แหลง่ กำเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลับเปล่ียนแปลงกบั เวลาตามสมการ ( ) = 0 ( )
หากนำตัวต้านทาน มาต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเป็นวงจร ดังรูป 15.57 ความต่างศักย์

ระหว่างปลายตัวต้านทาน จะมีค่าเปลีย่ นแปลงกบั เวลาเช่นเดียวกบั อเี อม็ เอฟ สามารถเขยี นความตา่ งศกั ย์

และความต่างศกั ย์สงู สดุ 0 ระหว่างปลายตวั ต้านทาน ไดด้ งั นี้

รปู 15.57 วงจรตัวต้านทานต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลบั

=

จะได้ = 0 ( )

= 0 ( )

โดย = 0

จากกฎของโอหม์ สามารถเขยี นใหอ้ ยใู่ นรูปกระแสไฟฟ้า ดงั นี้

= = 0 ( ) = 0 ( )


เมอ่ื กระแสไฟฟา้ สูงสุด 0 หาไดจ้ าก 0 = 0

จะได้ = 0 ( )

จากที่พจิ ารณาข้างตน้ จะเหน็ วา่ ความตา่ งศักย์และกระแสไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลับเปล่ยี นแปลงตาม
เวลาในรูปของฟงั ก์ชนั แบบไซน์โดยความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าของไฟฟา้ กระแสสลบั ทต่ี ัวต้านทานมีค่ามาก
ทส่ี ุดพรอ้ มกนั และเป็นศูนย์พร้อมกัน กลา่ วคือมีเฟสตรงกัน ดังรูป 15.58

รูป 15.58 กราฟความต่างศกั ย์และกระแสไฟฟา้ ของตวั ต้านทานกับเวลา

274

จากที่ศึกษามาข้างต้น กระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ของไฟฟ้ากระแสสลับมีการเปลี่ยนแปลง
ตลอดเวลา แต่ในชีวิตประจำวันค่าต่าง ๆ เหล่านี้ ถูกวัดหรือระบุเป็นค่าคงตัว เช่น ความต่างศักย์ที่ใช้ตาม
บ้านเรือนมีค่า 230 โวลต์ การวัดหรือระบุค่าเช่นนี้เป็นการเทียบค่ากับไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งเรียกว่า ค่ายังผล
(effective value) หรือเปน็ คา่ ท่ีไดจ้ ากการวัดเรยี กว่า คา่ มิเตอร์ (meter value) ค่านีจ้ ะเปน็ ค่าเฉล่ียแบบ
รากทีส่ องของกำลังสองเฉลี่ย (root mean square) หรือ คา่ อารเ์ อ็มเอส (rms value)จะได้ศกึ ษาดังนี้

คา่ อารเ์ อม็ เอสของกระแสไฟฟ้า คำนวณได้จาก

= √ ̅ 2

พิจารณากระแสไฟฟา้ ของไฟฟา้ กระแสสลับทผี่ า่ นตวั ตา้ นทาน ตามสมการ

ยกกำลงั สองจะได้ = 0 ( )
2 = ( 0 ( ))2

เมื่อเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้ากับเวลา และกระแสไฟฟ้ายกกำลังสองกับเวลา จะ

ไดก้ ราฟดงั รปู 15.59 ก.

รปู 15.59 การหาคา่ เฉลีย่ กระแสไฟฟ้ายกกำลังสองจากพ้ืนท่ีไต้กราฟ

จากรปู 15.59 ข. หาค่าเฉล่ียกระแสไฟฟ้ายกกำลังสองจากพ้ืนที่ใต้กราฟกระแสไฟฟา้ ยกกำลังสองกับ

เวลาในช่วงเวลาหนึ่งคาบ จะได้

̅ 2 = 02
2
0
√ ̅ 2 = 0 หรอื = √2

√2

ในทำนองเดียวกัน ความต่างศักยข์ องไฟฟ้ากระแสสลับ สามารถหาความต่างศักย์อาร์เอ็มเอส ( )
มีความสัมพันธใ์ นลักษณะเช่นเดยี วกับกระแสไฟฟ้า เขยี นไดเ้ ป็น

= 0
√2

ใบงานที่ 1 275

เร่อื ง ค่ายงั ผลของความต่างศักยแ์ ละกระแสไฟฟ้าของไฟฟา้ ของไฟฟ้ากระแสสลับ

คำชแี้ จง จงตอบคำถามต่อไปนใ้ี ห้ถูกต้องครบถ้วน

กราฟความต่างศักยแ์ ละกระแสไฟฟา้ ของตัวตา้ นทานกับเวลา

1) จากกราฟความตา่ งศกั ย์และกระแสไฟฟ้าของตัวต้านทานกับเวลาขา้ งตน้ อยากทราบว่าความต่างศักย์
และกระแสไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลบั เปลยี่ นแปลงอย่างไร
ตอบ เปลย่ี นแปลงตามเวลาในรูปของฟังก์ชันแบบไซนโ์ ดยความตา่ งศักยแ์ ละกระแสไฟฟ้าของไฟฟา้ นกระ
แสสลับท่ตี วั ตา้ นทานมคี ่ามากทีส่ ดุ พร้อมกนั และเป็นศนู ย์พร้อมกัน กล่าวคือมเี ฟสตรงกนั นนนนนนนนน

2) กระแสไฟฟา้ และความต่างศกั ย์ของไฟฟ้ากระแสสลบั มีการเปลีย่ นแปลงตลอดเวลา แต่ในชีวติ ประจำวันคา่
ต่าง ๆ เหลา่ นี้ ถูกวัดหรือระบุเปน็ คา่ คงตัว เช่น ความตา่ งศักย์ที่ใช้ตามบ้านเรอื นมคี ่า 230 โวลต์ การวดั หรือ
ระบุค่าเช่นนี้เป็นการเทยี บค่ากับไฟฟา้ กระแสตรง เราเรยี กค่านี้ว่าอะไร
ตอบ ค่ายงั ผล (effective value) หรือเป็นค่าที่ได้จากการวัดเรยี กว่า ค่ามเิ ตอร์ (meter value) อ

3) คา่ เฉล่ยี แบบรากที่สองของกำลงั สองเฉลยี่ (root mean square) หรือเรยี กอีกช่ือว่าค่าอะไร อ
ตอบ ค่าอาร์เอ็มเอส (rms value)

4) สมการในการหากระแสไฟฟา้ อารเ์ อม็ เอส

ตอบ = 0 อนนนนนนน
√2 อนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนน

5) สมการในการหาความต่างศักย์อารเ์ อ็มเอส
ตอบ

เฉลยใบงานท่ี 1 276
เร่อื ง ค่ายงั ผลของความต่างศกั ย์และกระแสไฟฟ้าของไฟฟ้าของไฟฟา้ กระแสสลับ

คำชแี้ จง จงตอบคำถามต่อไปน้ใี หถ้ ูกต้องครบถว้ น

กราฟความต่างศักยแ์ ละกระแสไฟฟา้ ของตวั ตา้ นทานกับเวลา

1) จากกราฟความตา่ งศกั ยแ์ ละกระแสไฟฟ้าของตัวต้านทานกับเวลาข้างตน้ อยากทราบว่าความตา่ งศักย์
และกระแสไฟฟา้ ของไฟฟ้ากระแสสลับเปล่ียนแปลงอย่างไร
ตอบ เปลยี่ นแปลงตามเวลาในรูปของฟงั ก์ชันแบบไซนโ์ ดยความตา่ งศักยแ์ ละกระแสไฟฟ้าของไฟฟ้า
กระแสสลับท่ตี วั ตา้ นทานมคี ่ามากที่สดุ พรอ้ มกัน และเป็นศูนย์พร้อมกัน กล่าวคือมเี ฟสตรงกัน

2) กระแสไฟฟา้ และความตา่ งศกั ย์ของไฟฟา้ กระแสสลบั มีการเปลย่ี นแปลงตลอดเวลา แต่ในชีวติ ประจำวนั คา่
ตา่ ง ๆ เหลา่ น้ี ถูกวดั หรอื ระบุเปน็ คา่ คงตวั เช่น ความตา่ งศักยท์ ่ีใช้ตามบ้านเรือนมีค่า 230 โวลต์ การวัดหรือ
ระบุค่าเชน่ นเี้ ปน็ การเทยี บค่ากับไฟฟ้ากระแสตรง เราเรียกค่านวี้ ่าอะไร
ตอบ คา่ ยังผล (effective value) หรือเปน็ คา่ ที่ไดจ้ ากการวัดเรียกวา่ คา่ มเิ ตอร์ (meter value) อ

3) ค่าเฉล่ียแบบรากทสี่ องของกำลังสองเฉลยี่ (root mean square) หรือเรียกอีกชอ่ื ว่าค่าอะไร อ
ตอบ ค่าอาร์เอ็มเอส (rms value)

4) สมการในการหากระแสไฟฟ้าอารเ์ อม็ เอส

ตอบ = 0 อ
√2 อ

5) สมการในการหาความต่างศักย์อาร์เอ็มเอส

ตอบ = 0
√2

277

แผนการจัดการเรยี นรู้ที่ 13

รหัสวชิ า ว33205 รายวิชาฟสิ กิ ส์ 5 ช้นั มธั ยมศึกษาปีที่ 6
หนว่ ยการเรียนร้ทู ี่ 15
แผนการเรยี นรู้ท่ี 13 แม่เหล็กและไฟฟ้า ภาคเรียนที่ 1
สอนโดย นายวิศวรรษ บพุ บุตร
เรื่อง การผลิตไฟฟ้ากระแสสลับ เวลา 1 ชั่วโมง

กลุม่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรยี นโนนสูงพิทยาคาร

1. มาตราฐานการเรียนรู้และตวั ชวี้ ดั
สาระฟิสิกส์

3. เข้าใจแรงไฟฟา้ และกฎของคลู อมบ์ สนามไฟฟ้า ศกั ย์ไฟฟา้ ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกฎของ
โอหม์ วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงาน ไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปล่ียนพลงั งานทดแทนเป็นพลงั งานไฟฟ้า
สนามแม่เหลก็ แรงแมเ่ หล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า การเหนยี่ วนำแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ และกฎ
ของฟาราเดย์ ไฟฟา้ กระแสสลับ คล่นื แม่เหล็กไฟฟ้าและการส่ือสาร รวมทง้ั นำความรู้ไปใชป้ ระโยชน์
ผลการเรียนรู้

6. อธบิ ายหลักการทำงานและประโยชน์ของเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟา้ กระแสสลบั 3 เฟส การแปลงอเี อ็มเอฟ
ของหม้อแปลง และคำนวณปริมาณต่างๆ ท่เี กยี่ วข้อง

2. สาระสำคัญ
เคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้า 3 เฟส ประกอบดว้ ยขดลวด 3 ชดุ แตล่ ะชุดวางทำมุม 120 องศา ซึ่งกนั

และกนั เม่ือหมุนแท่งแม่เหลก็ จะเกิดอีเอ็มเอฟไฟฟ้ากระแสสลับจากขดลวดแต่ละชุด มีเฟสตา่ งกัน 120 องศา
ทำให้ผลติ พลงั งานไฟฟา้ ไดม้ ากกวา่ เคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้า1 เฟส เมอ่ื ใช้พลังงานในการผลิตเท่ากัน และการส่ง
กำลงั ไฟฟ้าจะถูกแบ่งออกเปน็ 3 ส่วน ทำให้ใช้จำนวนสายไฟฟ้าลดลงเมอ่ื เทียบกับการสง่ ไฟฟ้า 1 เฟส 3ชุด ทำ
ใหก้ ารผลติ และการส่งไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส มปี ระสิทธภิ าพมากกว่าไฟฟ้า 1 เฟส

3. จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
3.1 ด้านความรู้ (K)
1) นกั เรียนอธบิ ายหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส และการส่งไฟฟา้
กระแสสลบั ไปตามบา้ นเรือนได้
3.2 ด้านทกั ษะกระบวนการ (P)
1) นกั เรียนคำนวณหาคา่ พลงั งานที่สูญเสยี ไปในสายไฟฟา้ เมอ่ื สง่ ด้วยความต่างศักย์ได้
3.3 ด้านคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ (A)
1) ใฝเ่ รียนร้แู ละมุ่งมั่นในการทำงาน

278

4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน  2.ความสามารถในการคิด
 1.ความสามารถในการส่อื สาร  4.ความสามารถในการใช้ทกั ษะชวี ติ
 3.ความสามารถในการแก้ปัญหา
 5.ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี

5. สาระการเรยี นรู้
5.1 ความรู้
การผลติ และการส่งไฟฟ้ากระแสสลับ
การทำใหเ้ กดิ ไฟฟา้ กระแสสลบั โดยการหมุนขดลวดเพือ่ ทำให้ฟลักซแ์ มเ่ หล็กที่ตดั ผ่านขดลวด
มกี ารเปล่ียนแปลง
การผลิตไฟฟ้ากระแสสลบั
การผลิตไฟฟ้ากระแสสลับโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นเป็นการเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงาน
ไฟฟ้า ด้วยการทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดผ่านขดลวดมีการเปล่ียนแปลง เพื่อทำให้เกิดไฟฟ้า
กระแสสลับสามารถทำไดท้ ั้งการหมุนขดลวดตัดผ่านฟลกั ซ์แม่เหล็ก และการหมนุ แทง่ แม่เหล็กเพื่อทำ
ให้ฟลักซ์แม่เหล็กตัดผ่านขดลวด เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับของรถจักรยานบางรุ่น ดังรูป
15.60 ก. โดยมสี ว่ นประกอบดงั รูป 15.60 ข.

รปู 15.60 ตัวอย่างเครื่องกำเนดิ ไฟฟา้ กระแสสลบั

การผลิตไฟฟ้ากระแสสลับด้วยเคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ ท่มี ีขดลวด 1 ชดุ ไฟฟ้ากระแสสลับท่ผี ลิตได้
จะถูกส่งจากเครื่องกำเนิดด้วยสายส่ง 2 เส้น เรียกระบบไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส แต่โรงไฟฟ้าจะใช้
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขดลวด 3 ชุด ในการหมุนแม่เหล็กแต่ละรอบทำให้สามารถผลิตไฟฟ้า
กระแสสลับออกมาทัง้ 3 ชดุ เรียกว่าระบบไฟฟา้ กระแสสลับ 3 เฟส ซงึ่ มรี ายละเอียดดังน้ี

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้งานตามโรงไฟฟ้าจะเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 เฟส มี
ขดลวดตัวนำอยู่ 3 ชุด โดยแนวแกนของขดลวดแต่ละชุดทำมุม 120 องศา ซึ่งกันและกันในลักษณะ
ดังรปู 15.61 ก.

รปู 15.61 แบบจำลองเครื่องกำเนิดไฟฟา้ 3 เฟส