Upload
others
View
9
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
แผนการจดการเรยนรท 9รายวชา ว 40204 ฟสกสเพมเตม 4 ชนมธยมศกษาปท 6 ชอหนวย ไฟฟาสถต เรอง ตวเกบประจและความจ
เวลา 2 ชวโมง 1. เปาหมายการเรยนร 1.1 ผลการเรยนรทคาดหวง นกเรยนมความรความเขาใจเกยวกบตวเกบประจและความจไฟฟา 1.2 จดประสงคการเรยนร 1.2.1 นกเรยนสามารถบอกความหมายของตวเกบประจและความจไฟฟาได 1.2.2 นกเรยนสามารถบอกความสมพนธระหวางความจของตวเกบประจรปทรงกลมกบรศมของทรงกลมได
1.2.3 นกเรยนสามารถบอกความสมพนธของความจรวมกบความจของตวเกบประจแตละตวเมอนำามาตอแบบอนกรมและแบบขนาน และหาปรมาณตางๆทเกยวของได
2. สาระสำาคญ ในวงจรไฟฟาบางวงจรจะมการใชตวนำาทำาหนาทในการเกบประจ
เรยกตวน ำาท ท ำาหน าท น ว า ตวเกบประจ ( Capacitor หรอ Condenser ) ซงไดมการออกแบบตวเกบประจใหมรปทรงแตกตางกนไป ทงยงมความสามารถในการเกบประจมากนอยตางกนไปอกดวย
3. สาระการเรยนร 3.1 ตวเกบประจและความจไฟฟา
245
3.2 พลงงานสะสมในตวเกบประจ 3.3 การตอตวเกบประจ
4. ภาระงาน / ชนงาน / การปฏบต 4.1 อานใบความรท 9 เรอง ตวเกบประจและความจ 4.2 ทำาแบบทดสอบหลงเรยน เรอง ตวเกบประจและความจ 4.3 ทำาแบบทดสอบในบทเรยนคอมพวเตอรชวยสอนโปรแกรมท 9 เรอง ตวเกบประจและ ความจ
5 . แนวทางการประเมน 5.1 ดานความร (K) นกเรยนมความรความเขาใจเกยวกบความสมพนธระหวางความจของตวเกบประจรปทรงกลมกบรศมของทรงกลม ความสมพนธของความจรวมกบความจของตวเกบประจแตละตวเมอนำามาตอแบบอนกรมและแบบขนานได
วธการ
ประเมน
เครองมอการ
ประเมน
เกณฑการประเมน
ระดบคะแน
น
ความหมาย
เกณฑการผาน
การทดสอบ
แบบทดสอบปรนยจำานวน 10 ขอ
ตอบถก 9-10 ขอ
ตอบถก 7-8 ขอ
ตอบถก 5-6 ขอ
ตอบถก 0-4 ขอ
9-107-85-60-4
ดมากด
พอใชปรบปร
ง
ระดบคะแนน 5
ขนไป
246
5.2 ดานทกษะกระบวนการ (P) นกเรยนสามารถหาความสมพนธระหวางความจของตวเกบประจรปทรงกลมกบรศมของทรงกลม ความสมพนธของความจรวมกบความจของตวเกบประจแตละตวเมอนำามาตอแบบอนกรมและแบบขนาน และหาปรมาณตางๆทเกยวของได
วธการ
ประเมน
เครองมอการ
ประเมน
เกณฑการประเมน
ระดบคะแน
น
ความหมาย
เกณฑการผาน
การทดสอบ
แบบทดสอบอตนย
จำานวน 5 ขอ
ตอบถก 5 ขอ ตอบถก
4 ขอตอบถก 3
ขอตอบถก 0-2
ขอ
1086
0-4
ดมากด
พอใชปรบปร
ง
ระดบคะแนน 6
ขนไป
5.3 ดานคณธรรม จรยธรรม (A) ในการจดการเรยนการสอนใน รายวชา ว 40204 ฟสกสเพมเตม 4 เร อง ตวเกบประจและความจ ประเมนดานคณธรรม จรยธรรม 5 ขอ ดงน 5.3.1 ตรงตอเวลา หมายถง เขาเรยนตรงเวลา
5.3.2 มวนย หมายถง แตงกายถกระเบยบของโรงเรยน 5.3.3 ใฝร หมายถง มความพรอมดานอปกรณการเรยน 5.3.4 ขานรบวถไทย หมายถง มสมมาคารวะตอครและใหเกยรตเพอนรวมชนเรยน
5.3.5 ใสใจสขภาพ หมายถง แตงกายสะอาด
247
วธการประเมน
เครองมอการ
ประเมน
เกณฑการประเมน
ระดบคะแน
น
ความหมาย
เกณฑการผาน
การสงเกต
แบบสงเกต
พฤตกรรม
ปฏบตได 5 ขอ
ปฏบตได 4 ขอ
ปฏบตได 3 ขอ
ปฏบตได 0-2 ขอ
1086
0-4
ดมากด
พอใชปรบปร
ง
ระดบคะแนน 6
ขนไป
6. การเตรยมลวงหนา ประกอบดวย 6.1 ดานสาระการเรยนร วเคราะหเนอหาสาระ เรยงลำาดบจากงายไปหายาก 6.2.1 ดานความร (K) แบบทดสอบปรนยหลงเรยน เรอง ตวเกบประจและความจ จำานวน 10 ขอ พรอมเกณฑการประเมน 6.2.2 ดานทกษะกระบวนการ (P) แบบฝกหดท 7 เรอง ตวเกบประจและความจจำานวน 4 ขอ พรอมเกณฑการประเมน 6.2.3 ดานคณธรรม จรยธรรม (A) แบบสงเกตพฤตกรรม พรอมเกณฑการประเมน 6.2.4 จดเตรยมกระดาษคำาตอบดานความร (K) และกระดาษสำาหรบตอบคำาถาม
7. กระบวนการจดการเรยนร 7.1 ขนสรางความสนใจ
248
7.1.1 ครสำารวจรายชอนกเรยน ประเมนดานคณธรรม จรยธรรม การเขาเรยนตรงเวลา ดานคณลกษณะอนพงประสงค การมวนย ใฝร และใสใจสขภาพ
7.1.2 แบงกลมนกเรยนกลมละ 4-6 คน จดแบบคละความสามารถในหนงกลมประกอบไปดวย คนเกง ปานกลาง และตองการพฒนา และกำาหนดบทบาทหนาทของสมาชกในกลม ควรประกอบดวย หวหนากลม รองหวหนากลม และเลขานการกลม 7.1.3 ครแจงจดประสงคการเรยนรและการวดผลประเมนผลดาน KPA
7.1.4 นกเรยนรวมกนทบทวนความรเกยวกบศกยไฟฟา โดยมครคอยแนะนำา 7.1.5 ครยกตวอยางการใชงานทเกยวของกบการเกบประจ และนำาตวเกบประจมาใหนกเรยนด 7.1.6 นกเรยนกลมท 3 รบใบความรท 9 เรอง ตวเกบประจและความจไฟฟา แลวแจกใหเพอนกลมอนๆ ทกกลม
7.2 ขนสำารวจและคนหา 7.2.1 นกเรยนทกคนศกษาใบงานท 9 เร อง ตวเกบประจและความจไฟฟา
7.2.2 นกเรยนในกลมแตละกลมแบงหนาทก นเพอตอบคำาถาม ดงน คนท 1 อานคำาถาม วเคราะหสงทโจทยกำาหนด คนท 2 ดำาเนนการอภปรายระดมความคด วเคราะหแนวทางคำาถาม และอธบายคำาตอบตามทโจทยตองการ คนท 3 เขยนคำาตอบลงในกระดาษ คนท 4 ตรวจสอบคำาตอบและความถกตอง คนท 5 เขยนรายชอสมาชกและนำาสงคร
249
7.3 ขนอธบายและลงขอสรป 7.3.1 นกเรยนรวมอภปรายซกถามปญหา และสรปสาระสำาคญ ไดดงน 1) ตวเกบประจ คอ ตวนำาทำาหนาทในการเกบประจ
2) พลงงานสะสมในตวเกบประจ สามารถหาไดจากพนทใตกราฟระหวางความตางศกยไฟฟากบประจไฟฟา
3) การตอตวเกบประจหลายๆตว เพอประโยชนในการใชงาน ม 2 วธดวยกนคอการตอแบบอนกรมและการตอแบบขนาน 7.4 ขนขยายความร 7.4.1 สมนกเรยนบางกลม ออกมาทำาแบบฝกหดบนกระดาน โดยครกำาหนดโจทยให 7.4.2 นกเรยนศกษาคนควาหาความรเพมเตม เรอง ตวเกบประจและความจไฟฟา จากหนงสอเรยนสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ฟสกส เลม 3 หนงสอคมอในหองสมดโรงเรยน หรอสบคนจากอนเทอรเนต http://www.physickrookird.ob.tc หรอจากบทเรยนคอมพวเตอรชวยสอนโปรแกรมท 9 เรอง ตวเกบประจและความจไฟฟา ทศนยวทยบรการของโรงเรยน เพอความเขาใจยงขน 7.4.3 นกเรยนศกษาใบความรท 9 และบทเรยนคอมพวเตอรชวยสอนโปรแกรมท 9 เรอง ตวเกบประจและความจไฟฟา นอกเวลาเรยนเพอทบทวนใหเขาใจยงขน 7.4.4 นกเรยนทำาแบบฝกหดทายบท ในหนงสอเรยนสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ฟสกส เลม 3 หนา 52 ขอ 26-28 เพอความเขาใจมากยงขน 7.5 ขนประเมน
250
7.5.1 นกเรยนทกคนทำาแบบฝกหดท 9 เรอง ตวเกบประจและความจ เพอวดดานทกษะกระบวนการ(P) 7.5.2 นกเรยนทกคนทำาแบบทดสอบหลงเรยนวดดานความร (K) เพอประเมนผลการเรยนร เรอง ตวเกบประจและความจ
7.5.3 นกเรยนสลบกลมกนในการตรวจแบบทดสอบหลงเรยนดานความร (K) ตามกรอบเฉลยทครเตรยมไวให ครตรวจแบบฝกหดท 9 7.5.4 นกเรยนทกคนสงกระดาษคำาถามและกระดาษคำาตอบ เรอง ตวเกบประจและความจ 7.5.5 ชมเชยนกเรยนททำาคะแนนไดด ใหกำาลงใจสำาหรบนกเรยนทคะแนนไมผานเกณฑ ทกำาหนด 7.5.6 นำาแบบสรปการประเมนผลการจดการเรยนรปดประกาศนเทศหนาชนเรยน 7.5.7 แจกบทเรยนคอมพวเตอรชวยสอนโปรแกรมท 10 เรอง การนำาความรเกยวกบไฟฟาสถตไปใชประโยชน เพอใหนกเรยนศกษาลวงหนา
8. สอการสอนและ แหลงเรยนร 8.1 ใบความรท 9 เรอง ตวเกบประจและความจ 8.2 หนงสอเรยนสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ฟสกส เลม 3 8.3 แหลงสบคนทางอนเทอรเนต http://www.physickrookird.ob.tc และ http://www.physickrookird.net63.net 8.4 บทเรยนคอมพวเตอรชวยสอนโปรแกรมท 9 เรอง ตวเกบประจและความจ 8.5 แบบฝกหดท 9 เรอง ตวเกบประจและความจ พรอมแนวการตอบแบบฝกหดท 9
251
9. บนทกผลหลงการเรยนร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
252
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ลงชอ....................................... (นายบญ
เกด ยศรงเรอง )
ตำาแหนง คร
ขอเสนอแนะหวหนาสถานศกษาหรอผทไดรบมอบหมาย..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
253
.................................................................................
............................................................................
.................................................................................
.................................................................................
.................................................................................
.......................................................................
.................................................................................
............................................................................
.................................................................................
............................................................................
ลงชอ.....................................
254
เอกสารประกอบแผนการจดการเรยนรท 9เรอง ตวเกบประจและความจ
255
รายวชา ฟสกสเพมเตม 4 (ว 40204)
ใบความรท 9
จดประสงคท 9
ชนมธยมศกษาปท 6 ใชประกอบแผนจดการเรยนรท 9
เรอง ตวเกบประจและความจไฟฟา
ตวเกบประจและความจไฟฟา ( Capacitor and Capacitance )
ในวงจรไฟฟาบางวงจรจะมการใชตวนำาทำาหนาทในการเกบประจ เรยกตวนำาททำาหนาทนวา ตวเกบประจ ( capacitor หรอ condenser ) ซงไดมการออกแบบตวเกบประจใหมรปทรงแตกตางกนไป ทงยงมความสามารถในการเกบประจมากนอยตางกนไปอกดวย ดงรป 1 ก. และม การกำาหนด สญลกษณของตวเกบประจทใชในวงจรไฟฟา ดงรป 1 ข.
การเกบประจของตวเกบประจขนกบอะไร ในทนจะพจารณาดงน
พจารณาตวนำาทรงกลมรศม r มประจทตวนำานเกบไวเทากบ Q จะไดวาศกยไฟฟา V ทผวและภายในตวนำานมคาเปน
V =
แสดงวาสำาหรบตวนำาทรงกลมหนงๆ ศกยไฟฟาทผวและภายในตวนำามคาแปรผนตรงกบ คาประจทตวนำาเกบไว
256
ข.ก.รป 1 ตวเกบประจและสญลกษณของ
ตวอยางท 1 ตวนำาทรงกลม A และ B มรศม 5 เซนตเมตร และ 10 เซนตเมตรตามลำาดบ เกบประจเทากน ทรงกลม A จะมศกยไฟฟาเปนกเทาของทรงกลม Bวธทำา จาก V =
จะได VA = ………….( 1 )และ VB = ………….( 2
)( 1 ) / ( 2 ) =
2VA = 2VB
ตอบ ทรงกลม A จะมศกยไฟฟาเปน 2 เทาของทรงกลม B ( แสดงวาทรงกลมขนาดเลก เมอรบประจเทากน จะมศกยไฟฟา มากกวา ทรงกลมขนาดใหญกวา )
เมอใหประจไฟฟาเทากนแกตวนำาทรงกลมขนาดตางกน ตวนำาทรงกลมขนาดเลกจะม ศกยไฟฟาสงกวา แตถาใหตวนำาทรงกลมขนาดตางกนมศกยไฟฟาเทากน จำานวนประจในทรงกลมขนาดใหญ จะมากกวาจำานวนประจในทรงกลมขนาดเลก ความสามารถในการเกบประจ กคอ ความจของตวนำานนเอง
ความสามรถในการเกบประจซงเรยกวาความจ ดงกลาว นอกจากพจารณาจากรปทรงของ ตวนำาแลวพจารณาไดจากคาอตราสวนของประจตอศกยไฟฟา จงมการกำาหนดใหคานเปนคาความจ เมอให C เปนสญลกษณแทนความจ จะเขยนไดวา
C =
เมอ Q คอประจซงเกบไวทตวเกบประจ และ V คอศกยไฟฟาของตวเกบประจ ในระบบหนวยเอสไอ ความจมหนวย คลอมบ/โวลต ( C / V ) หรอ ฟารด ( F ) หนวยนในทางปฏบตเปนหนวยใหญมาก ตวเกบประจจำานวนมากจะมความจนอยกวานมาก จงใชหนวยเปน
257
ไมโครฟารด ( F ) หรอพโกฟารด ( pF ) คาความจของตวเกบประจรปทรงหนงๆจะมคาคงตวเชนในกรณตวนำาทรงกลมทกลาวมาแลว จะมคาความจเปน
C =
ซงกลาวไดวา ความจของตวนำาทรงกลมแปรผนตรงกบรศมของทรงกลม นนคอตวนำา ทรงกลมใหญจะมความจมากกวาตวนำาทรงกลมเลก เมอนำาสมการนมาพจารณาความจไฟฟาของโลกโดยถอวาโลกเปนตวนำาทรงกลมขนาดใหญ จะไดวา โลกมความจมากมหาศาล เมอโลกใหรบประจจากวตถอน ศกยไฟฟาของโลกจงเปลยนแปลงนอยมากจนถอไดวาโลกยงคงเปนกลางทางไฟฟา นนคอมศกยไฟฟาเปนศนย การตอสายดนจงตอกบโลกได
ตวอยาง ท 2 ตวนำาทรงกลมมศกยไฟฟา 500 โวลต เมอเกบประจ 25 ไมโครคลอมบ จงหาคาความจของตวนำานวธทำา จาก C =
จะได C = = 5x10- 8 Fตอบ ความจของตวนำานมคาเทากบ 5x10- 8 ฟารด
นอกจากตวนำาทรงกลมทพจารณาขางตน ยงมตวนำาแบบอนๆอก ซงในการใชไฟฟาตางๆจะพบวาตวเกบประจสวนมากประกอบดวยแผนตวนำาขนานวางแยกกนมฉนวนกนกลาง ทำาหนาทเกบประจโดยตวเกบประจตออยกบความตางศกย ทำาใหแผนตวนำาหนงเกบประจบวกอกแผนหนงเกบประจลบ ดงรป 2
258
V
+
+
+--
-
รป 2 ตวเกบประจตออยกบความตางศกย
คาประจทเกบแตละแผนยงคงเทากน คาน ( ไมคดเครองหมาย ) เปนคาประจในตวเกบประจหาไดจาก
Q = CV
ตวอยาง ท 3 ตวเกบประจ 40 ไมโครฟารด ตอกบความตางศกย 9 โวลต จงหาประจบนตวเกบประจนวธทำา จาก Q = CV
จะได Q = 40x10-6 x 9= 360x10-6 C
ตอบ ประจบนตวเกบนมคาเทากบ 360 ไมโครฟารด
ตวอยาง ท 4 ตวเกบประจหนงมอกษรเขยนไว 0.05 F , 400 V จะสามารถเกบประจไวไดสงสดเทาใด ถาเอาไปใชงานทตองการเกบประจ 15 ไมโครคลอมบ ตองตอกบความตางศกยเทาใดวธทำา จาก Q = CV
จะได Q = 0.05x10-6 x 400 = 20x10-6 C
ดงนน ตวเกบประจนสามารถเกบประจไดมากทสด 20 ไมโครคลอมบ
จาก C =V = =V = 300 V
ตอบ ตองตอกบความตางศกย 300 โวลต
ตวอยาง ท 5 แผนโลหะขนานหางกน 2 เซนตเมตร ใชทำาเปนตวเกบประจทมคาความจ 50
259
พโกฟารด ถาสนามไฟฟาระหวางแผนโลหะมคา 600 นวตน / คลอมบ อยากทราบวาตวเกบประจนมประจเทาใดวธทำา จาก E =
V = Ed = 600x2x10-2
V = 12 V จาก Q = CVจะได Q = 50x10-12 x 12 = 6x10-10
Cตอบ ตวเกบประจนสามารถเกบประจได 6x10-10 คลอมบ
พลงงานสะสมในตวเกบประจ เมอตอความตางศกยไฟฟาเขากบปลายทงสองของตวเกบประจดงรป 3 ก. พบวาในตอนแรกตวเกบประจยงไมมประจ เมอตวเกบประจมประจเพมขนจาก ศนยถง Q ความตางศกยทปลายทงสองของตวเกบประจจะมคาเพมขนจากศนยถง V ดงกราฟรป 3 ข.
จากงานในการเคลอนประจผานจด 2 จดทมความตางศกย V ใหแกตวเกบประจ มคาเทากบคาเฉลยของความตางศกยไฟฟาคณประจ ถาให W คองานททำา
ดงนน W =
260
V
++
+---
- +
V
Q0
ความตางศกยไฟฟา
ประจไฟฟา
รป 3 ก. แสดงตวเกบประจตออยกบความตางศกย
รป 3 ข. กราฟแสดงความสมพนธระหวาง ประจ Q กบ
ความตางศกย V
W = =แสดงวางานในการเคลอนประจใหแกตวเกบประจ คานจะ
เทากบพลงงานสะสมในตวเกบประจ สามารถหาไดจากพนทใตกราฟระหวาง V กบ Q ดงน
ให U คอ พลงงานสะสมในตวเกบประจ จะได พลงงานสะสมในตวเกบประจ U = พนทใตกราฟ
OAB U = U =
งานในการเคลอนประจใหแกตวเกบประจ มคาเทากบ พลงงานสะสมในตวเกบประจ
ไดวา U = WU =
หรอ U = เมอ Q = CV
หรอ U = เมอ
ตวอยาง ท 6 ถาใชตวตานทาน 10 โอหม ตอครอมตวเกบประจขนาด 2,000 ไมโครฟารด เพอคายประจจากคาประจเรมตน 2 คลอมบ จนไมมประจเหลออยเลย จะเกดความรอนบนตวตานทานกจล
วธทำา จาก U = =U = 1,000 จล
261
V
Q0
ความตางศกยไฟฟา
ประจไฟฟารป 4 กราฟแสดงความสมพนธระหวางประจ Q กบความตางศกย V
B
A
เมอตอตวเกบประจเขากบตวตานทาน ตวเกบประจจะถายเทพลงงานใหกบตวตานทาน และจากหลกคงทของพลงงาน ความรอนบนตวตานทาน = 1,000 จลตอบ เกดความรอนบนตวตานทานเทากบ 1,000 จล
ตวอยาง ท 7 ตวเกบประจขนาด 25 ไมโครฟารด เมอตอกบความตางศกย 100 โวลต จงหาพลงงานสะสมในตวเกบประจวธทำา จาก U = = = 0.125 Jตอบ พลงงานสะสมในตวเกบประจนมคาเทากบ 0.125 จล
ตวอยา งท 8 ตวเกบประจหนง เมอตอเขากบความตางศกย 12 โวลต จะเกดประจบนตวเกบประจขนาด 6x10-4 C ตวเกบประจนจะมพลงงานสะสมเทาไรวธทำา จาก U = = = 3.6x10-3 Jตอบ พลงงานสะสมในตวเกบประจนมคาเทากบ 3.6x10-3 จล
การตอตวเกบประจในการนำาตวเกบประจหลายๆตว มาตอกนเพอประโยชนในการ
ใชงาน ม 2 วธดวยกนคอ1. การตอแบบอนกรม คอการนำาแผนบวกของตวเกบประจของแผนหนงมาตอกบแผนลบของตวเกบประจอกตวหนง เรยงกนเรอยๆ ไป ดงรป 5.
262
+ + +
+
- - -
-
Q1Q2Q3Q
C1C2C3
รป 5. การตอตวเกบประจแบบอนกรม
เมอตอตวเกบประจ ( C ) เขากบความตางศกย ( V ) จะเกดการไหลของประจทนท และผลของการตอตวเกบประจแบบอนกรมจะไดวา
1. ประจในตวเกบประจแตละตวเทากน เทากบประจของทงวงจร2. ความตางศกยไฟฟารวมเทากบผลรวมของความตางศกยไฟฟาของตวเกบประจทกตว
เขยนสมการไดดงนV รวม = V1 + V2 + V3
จาก C =หรอ V =
ดงนน =เมอ Q รวม = Q1 =
Q2 = Q3
จะไดวา =
ถามตวเกบประจ n ตวมความจตวละ C เทากน ตออนกรมกน หา C รวมไดจาก
C รวม =
2. การตอแบบขนาน คอ การนำาตวเกบประจมาตอกนโดยใหตอแผนบวกรวมกนทจดหนงและใหแผนลบรวมกนทอกจดหนง ดงรป 6.
263
Q
Q1
- +
รวม
รป 6. การตอตวเกบประจแบบขนาน
ผลของการตอแบบขนานจะไดวา 1. ความตางศกยไฟฟาของตวเกบประจแตละตวจะเทากนและเทากบความตางศกยไฟฟารวม 2. ประจไฟฟารวมเทากบผลรวมของประจทผานตวเกบประจไฟฟา
เขยนสมการไดดงนQ รวม = Q1 +
Q2 + Q3
จาก C =หรอ Q = CV
ดงนน C รวม V รวม = C1V1 + C2V2 + C3V3
เมอ V รวม = V1 = V2 = V3
จะไดวา C รวม = C1 + C2 + C3
ตวอยาง ท 9 จากรป จงหาความจไฟฟารวมระหวาง A กบ B
ก. ข.
วธทำา ก. ตอแบบอนกรม
264
Q
+
+
-
-
- +
Q2
Q3
C1C2C3
Q
Q A
B
3 F 6 F 9 FA B
3 F6 F9 FA B
จาก == = =
C รวม = Fตอบ ความจไฟฟารวมระหวาง A กบ B เมอตอแบบอนกรมมคาเทากบ ไมโครฟารด
ข. ตอแบบขนานจาก C รวม = C1 + C2 + C3
C รวม = 3 + 6 + 9 = 18 Fตอบ ความจไฟฟารวมระหวาง A กบ B เมอตอแบบขนานมคาเทากบ 18 ไมโครฟารด
ตวอย างท 10 จากวงจรและขอมลทกำาหนดให พลงงานสะสมในวงจรมคากจล
เมอ C1 = 4 ไมโครฟารด
C2 = 12 ไมโครฟารด
C3 = 9 ไมโครฟารด
วธทำา หา C12 , จาก == = =
C12 = 3 FC รวม = C12 + C3 = 3 + 9 = 12 F จาก U =
265
100 V
C3
C2C1
= = 0.06 Jตอบ พลงงานสะสมในตวเกบประจนมคาเทากบ 0.06 จล
แบบฝกหดท 9รายวชา ว 40204 ฟสกสเพมเตม 4 ชนมธยมศกษาปท 6 ชอหนวย ไฟฟาสถตเรอง ตวเกบประจและความจ
เวลา 15 นาท
266
ดานทกษะกระบวนการ(P) นกเรยนสามารถหาความสมพนธระหวางความจของตวเกบประจรปทรงกลมกบรศมของทรงกลม
ความสมพนธของความจรวมกบความจของตวเกบประจแตละตวเมอนำามาตอแบบอนกรมและแบบขนาน และหาปรมาณตางๆทเกยวของไดคำาช แจง แบบทดสอบเปนแบบอตนย จ ำานวน 5 ขอๆละ 2 คะแนนคำาสง ใหนกเรยนแสดงวธทำาใหถกตอง1. ตวเกบประจแบบแผนขนานค มอกษรเขยนไว 0.03 จะสามารถเกบประจไวได สงสดเทาใด ถาเอาไปใชงานทมากทสดทตวนำาตองการเกบประจ 30 ตองตอกบ ความตางศกยเทาใด …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………..
267
………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………
2. ตวเกบประจหนง เมอตอเขากบความตางศกย 24 โวลต จะเกดประจบนตวเกบประจขนาด 2x10-4 C ตวเกบประจนจะมพลงงานสะสมเทาไร …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………
3. จา กร ป ก ำา ห นด C1=10 F; C2=5 F; C3=4 F จงคำานวณหาความจรวมระหวาง AB
…………………………………..…………………………………..
268
…………………………………..…………………………………..…………………………………..…………………………………..
4. จากรป กำาหนด C1=10 F; C2=5 F; C3=4 F จงคำานวณหาความจรวมระหวาง AB
…………………………………..…………………………………..…………………………………..…………………………………..…………………………………..…………………………………..
5. จากรป คอนเดนเชอร C1, C2 และ C3 ตางกมคา 20 ไมโครฟารดตอกนอยางขนาน แลวตอกบ C4 ซงมความจ 30 ไมโครฟารดอยางอนกรม ถาความตางศกยระหวาง AB เทากบ 100 ไมโครโวลต จงหาประจ CAB
…………………………………..…………………………………..…………………………………..
269
…………………………………..…………………………………..…………………………………..
ชอ...................................................................ชน.....................เลขท.....................
แนวการตอบแบบฝกหดท 9รายวชา ว 40204 ฟสกสเพมเตม 4 ชนมธยมศกษาปท 6 ชอหนวย ไฟฟาสถตเรอง ตวเกบประจและความจ
เวลา 15 นาท
ดานทกษะกระบวนการ(P)นกเรยนสามารถใชกฎของคลอมบคำานวณหาปรมาณตางๆทเกยวของไดคำาช แจง แบบทดสอบเปนแบบอตนย จ ำานวน 5 ขอๆละ 2 คะแนนคำาสง ใหนกเรยนแสดงวธทำาใหถกตอง1. ตวเกบประจแบบแผนขนานค มอกษรเขยนไว 0.03 จะสามารถเกบประจไวได สงสดเทาใด ถาเอาไปใชงานทมากทสดทตวนำาตองการเกบประจ 30 ตองตอกบ ความตางศกยเทาใด วธทำา จาก
C = 0.03x10-6 ฟารด
270
V = 800 โวลต Q = 0.03x10-6x800 คลอมบ = 24x10-6 คลอมบ เกบประจสงสด = 24 ไมโครคลอมบ เอาไปใชเกบประจ 30 Q = CV 30x10-6 = 0.03x10-6V ตอบ ตองตอกบความตางศกย 1,000 โวลต
2. ตวเกบประจหนง เมอตอเขากบความตางศกย 24 โวลต จะเกดประจบนตวเกบประจขนาด 2x10-4 C ตวเกบประจนจะมพลงงานสะสมเทาไร วธทำา จาก U = = = 2.4 x 10-3 J ตอบ พลงงานสะสมในตวเกบประจนมคาเทากบ 3.6x10-3 จล
3. จากร ป ก ำาหนด C1=10 F; C2=5 F; C3=4 F จงคำานวณหาความจรวมระหวาง AB
CAD = C1 + C2 = 10 + 5
= 15 F= +
271
= + =
CAB = F
4. จากรป กำาหนด C1=10 F; C2=5 F; C3=4 F จงคำานวณหาความจรวมระหวาง AB
= + = + =
CXY = F CAB = CXY +
C3
= + 4 F
CAB = F
5. จากรป คอนเดนเชอร C1, C2 และ C3 ตางกมคา 20 ไมโครฟารดตอกนอยางขนาน แลวตอกบ C4 ชงมความจ 30 ไมโครฟารดอยางอนกรม ถาความตางศกยระหวาง AB เทากบ 100 ไมโครโวลต จงหาประจ CAB
CAD = C1 + C2 + C3
= 20 + 20 + 20 = 60 F
= +
272
= + =
CAB = 20 F
แบบทดสอบหลงเรยนรายวชา ว 40204 ฟสกสเพมเตม 4 ชนมธยมศกษาปท 6 ชอหนวย ไฟฟาสถตเรอง ตวเกบประจและความจ
เวลา 15 นาท
ดานความร (K) นกเรยนมความรความเขาใจเกยวกบความสมพนธระหวางความจของตวเกบประจรปทรงกลมกบรศมของทรงกลม ความสมพนธของความจรวมกบความจของตวเกบประจแตละตวเมอนำามาตอแบบอนกรมและแบบขนานไดคำาช แจง แบบทดสอบเปนแบบปรนย จ ำานวน 10 ขอๆละ 1 คะแนนคำาสง ใหนกเรยนทำาเคร องหมายกากบาท (X) ขอทถกทสดเพยงขอเดยวลงในกระดาษคำาตอบ 1. จงหาประจบนตวเกบขนาด 30 ไมโครฟารด ทมความตางศกย 16 โวลต กอนนำาไปตอขนานกบ ตวเกบประจขนาด 30 ไมโครฟารด ซงแตเดมไมมประจอยเลยวามคาเทาไร
ก. 3.2 x 10-4 C ข. 4.8 x 10-4 Cค. 8.0 x 10-4 Cง. 12.8 x 10-4 C
2. ตวเกบประจ 3 ตวมความจ C1 = 2 F , C2 = 3 F และ C3 = 5 F นำามาตอกนแบบอนกรม
273
แลวนำาไปตอกบความตางศกย 310 โวลต จงหาประจไฟฟาบนตวเกบประจ C3 วามคาเทาไร
ก. 3 x 10-4 C ข. 4 x 10-4 Cค. 5 x 10-4 Cง. 6 x 10-4 C
3. จงหาประจบนตวเกบประจทมความจไฟฟา 72 F ทนำามาตอขนานกนเพอเกบประจ โดยตอ กบความตางศกย 1,000 โวลต วามคาเทาไร
ก. 0.072 C ข. 0.014 C ค. 0.72 Cง. 0.14 C
4. ทรงกลมลกหนงทมรศม 1 เมตร มประจ 5 คลอมบ จงหาความจไฟฟาของทรงกลมนเปน กฟารด ตอบในเทอมของคา K ก. 20 K ข. K/2 ค. 1/20 K ง. 1/K
5. โลหะตวนำาทรงกลม A และ B มรศม ถาเตมประจ Q ในปรมาณ 1:2 ใหกบตวนำาทรงกลม ทงสองตามลำาดบ หาอตราสวนของ ก. 1:1 ข. 1:2 ค. 2:1
274
ง. 1:4
6. ตวเกบประจบนแผนขนานค มอกษรเขยนเปน " 0.05 400 V " จะสามารถเกบประจไวได สงสดเทาไรเมอนำาไปใชงานจรงตองการใหเกบได 10 จะตองตอกบความตางศกยเทาไร ก. 20 , 200 V
ข. 30 , 600 V ค. 40 , 600 V ง. 30 , 400 V
7. จากรป กำาหนด C1= 1 F; C2= 3 F; C3= 4 F จงคำานวณหาความจรวมระหวาง AB ก. 2 F ข. 4 F ค. 8 F ง. 16 F
8. จากรป กำาหนด C1=20 F; C2= 20 F; C3= 13 F จงคำานวณหาความจรวมระหวาง AB ก. 2 F ข. 4 F ค. 8 F ง. 23 F
9. จากรป คอนเดนเชอร C1, C2 และ C3 ตางกมคา 40 ไมโครฟารดตอกนอยางขนาน แลวตอกบ C4 ชงมความจ 40 ไมโครฟารดอยางอนกรม จงคำานวณหาความจรวมระหวาง AB
275
ก. 20 F ข. 30 F ค. 50 F ง. 80 F
10. ตวเกบประจมความจ 5 ฟารด ปลายทงสองตอเขากบความตางศกย 4,000 โวลต จงคำานวณหา
พลงงานสะสมวามคาเทาไร
ก. 2 107 J ข. 4 107 J ค. 6 107 J ง. 8 107 J
เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน
276
1. ข 2. ค 3. ก 4. ง 5. ข 6. ก7. ก 8. ง 9. ข 10. ข
แบบสงเกตพฤตกรรม
277
รายวชา ว 40204 ฟสกสเพมเตม 4 ชนมธยมศกษาปท 6 ชอหนวย ไฟฟาสถต เรอง ตวเกบประจและความจ
เวลา 2 ชวโมง ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ดานคณธรรม จรยธรรม (A) ในการจดการเรยนการสอนในรายวชา ว 40204 ฟสกสเพมเตม 4 เรอง ตวเกบประจและความจ ประเมนดานคณธรรม จรยธรรม 5 ขอ ดงน 1. ตรงตอเวลา หมายถง เขาเรยนตรงเวลา 2. มวนย หมายถง แตงกายถกระเบยบของโรงเรยน 3. ใฝร หมายถง มความพรอมดานอปกรณการเรยน 4. ขานรบวถไทย หมายถง มสมมาคารวะตอครและใหเกยรตเพอนรวมชนเรยน
5. ใสใจสขภาพ หมายถง แตงกายสะอาด
คำาชแจง ใหผประเมน ประเมนเจตคตตอการเรยนรายวชาฟสกสเพมเตม 4 โดยทำาเครองหมาย / ลงในชองทตรงความเปนจรง
เลขท
ชอ - สกล
รายการประเมนขอท รวมการ
ระดบ ผลการ
1 2 3 4 5 ปฏบต คะแนน
ประเมน
278
ลงชอ ผ…………………………ประเมน
(นายบญเกด ยศรงเรอง)
แบบสรปการประเมนผลการเรยนร
รายวชา ว 40204 ฟสกสเพมเตม 4 ชนมธยมศกษาปท 6 ชอหนวย ไฟฟาสถต เรอง ตวเกบประจและความจ
เวลา 2 ชวโมง -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------จดประสงคการเรยนรท 9 นกเรยนมความรความเขาใจเกยวกบ
ตวเกบประจและความจ
เลขท
ชอ นามสกล–คะแนนประเมนผลดาน รวม
(30)K (10)
P (10)
A (10)
279
ลงชอ ผ…………………………ประเมน
(นายบญเกด ยศรงเรอง)
แบบประเมนการใชบทเรยนคอมพวเตอรชวยสอน
โปรแกรมท 9 เรอง ตวเกบประจและความจ
ชอ................................................................ชน..........
.................เลขท...........................
ทดสอบกอนเรยน ทดสอบหลงเรยนขอ คำาตอบ คะแนน ขอ คำาตอบ คะแนน1 12 23 34 45 56 67 78 89 9
10 10รวม รวม
280
สรปผลการประเมนบทเรยนคอมพวเตอรชวยสอนโปรแกรมท 9 เรอง ตวเกบประจและความจ
ทดสอบกอนเรยน
ทดสอบหลงเรยน
เตม ได เตม ได10 10
พยาน................................................... ผประเมน.............................................. (..................................................) (นายบญเกด ยศรงเรอง)พยาน หมายถง พอ แม ญาต คร เพอน ฯ ทเปนพยานในการเรยนบทเรยนและทำาแบบทดสอบ
เกณฑการประเมนทำาถก 9-10 ขอ อยในเกณฑ ดมากทำาถก 7-8 ขอ อยในเกณฑ ด ทำาถก 5-6 ขอ อยในเกณฑ พอใช ทำาถก 0-4 ขอ อยในเกณฑ ปรบปรง
281