pranggu.files.wordpress.com · Web view8.3 วงจรแบ งกระแสไฟฟ า 2 สาขา 8.4 วงจรแบ งกระแสไฟฟ า 3 สาขา

แผนการสอนมงเนนสมรรถนะอาชพบรณาการปรชญาเศรษฐกจพอเพยง/

คณลกษณะ 3D

หลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ(ปวช.) พทธศกราช 2545

(ปรบปรง พ.ศ. 2546)ประเภทวชา ชางอตสาหกรรม

รหส 2104-2202 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง

จดทำาโดย นาย ภาณวฒน ปนหอม

สถาบนการอาชวศกษาภาคกลาง 5สำานกงานคณะกรรมการการอาชวศกษา กระทรวงศกษาธการ

คำานำา

แผนการสอนวชา วงจรไฟฟากระแสตรง รหส 2104-2202 เลมน ไดเรยบเรยงขนเพอใชในการประกอบการเรยนการสอน ตามหลกสตร ประกาศนยบตรวชาชพชาง พทธศกราช 2546 ของสำานกงานคณะกรรมการการอาชวศกษา แผนการสอนวงจรไฟฟากระแสตรง ศกษาและปฏบตงานเกยวกบแหลงกำาเนดไฟฟากระแสตรง เชน เซลลไฟฟา แบตเตอร หรอเครองกำาเนดไฟฟากระแสตรง ประกอบวงจรไฟฟาอนกรม แบบขนาน และแบบผสม โดยใชอปกรณประกอบวงจรเปนเซลลไฟฟา แบตเตอร ตวตานทาน หลอดไฟ มอเตอรกระแสตรง รเลย ใชเครองมอวดทเกยวของวดคาความสมพนธของกระแส แรงดน ความตานทาน ตามกฎของโอหม ทฤษฎของเทเวนนและนอรตน ประกอบและทดสอบวงจรบรดจ วงจรแบงแรงดนไฟฟา วงจรแบงกระแสไฟฟา กจกรรมการเรยนการสอนเปนการจดกจกรรมการสอนแบบฐานสมรรถนะอาชพและบรณาการกบปรชญาเศรษฐกจพอเพยงและมงพฒนาใหผเรยนมคณลกษณะ 3D

ลงชอ…………………………………….

(นาย ภาณวฒน ป นหอม)

ผสอน

แผนการจดการเรยนรรหสวชา 2104-2202

วชา วงจรไฟฟากระแสตรง

ระดบชน ปวช. สาขาวชา อเลกทรอนกสจำานวน 2 หนวยกต จำานวน 72 ชวโมงภาคเรยนท 1 ปการศกษา 2553

จดประสงครายวชา1. เพอใหมความเขาใจแหลงกำาเนดไฟฟากระแสตรงและพนฐานการวเคราะหวงจร

2. เพอใหมทกษะในการอานแบบและประกอบวงจรไฟฟากระแสตรง3. เพอใหมทกษะในการใชเครองมอวดและทดสอบวดคาตาง ๆ ในวงจรไฟฟากระแสตรง4. เพอใหมความเขาในในการประยกตวงจรไฟฟากระแสตรงไปใชในงานตาง ๆ5. เพอใหมกจนสยในการปฏบตงานดวยความละเอยดรอบคอบ ถกตองและปลอดภย

มาตรฐานรายวชา1. เขาใจหลกการวเคราะหวงจรไฟฟากระแสตรง2. วดและทดสอบแหลงกำาเนดไฟฟากระแสตรง3. วดและทดสอบแหลงกำาเนดไฟฟากระแสตรงแบบผสม4. วดและทดสอบแหลงกำาเนดไฟฟากระแสตรงดวยกฎและทฤษฎตางๆ

คำาอธบายรายวชาศกษาและปฏบตงานเกยวกบแหลงกำาเนดไฟฟากระแสตรง

เชน เซลลไฟฟา แบตเตอร หรอเครองกำาเนดไฟฟากระแสตรง ประกอบวงจรไฟฟาอนกรม แบบขนาน และแบบผสม โดยใชอปกรณประกอบวงจรเปนเซลลไฟฟา แบตเตอร ตวตานทาน หลอดไฟ มอเตอรกระแสตรง รเลย ใชเครองมอวดทเกยวของวดคาความสมพนธของกระแส แรงดน ความตานทาน ตามกฎของโอหม ทฤษฎของเทเวนนและนอรตน ประกอบและทดสอบวงจรบรดจ วงจรแบงแรงดนไฟฟา วงจรแบงกระแสไฟฟา

หนวยการจดการเรยนร

รหส 2104-2202 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง จำานวน 2 หนวยกต 4 ชวโมง/สปดาห

ลำาดบท

ชอหนวยการเรยนรจำานวน

คาบ (ชม.)

1 แหลงกำาเนดไฟฟา 42 เซลลไฟฟา 43 กฎของโอหม 44 วงจรไฟฟาแบบอนกรม 45 วงจรไฟฟาแบบขนาน 46 วงจรไฟฟาแบบผสม 47 กำาลงไฟฟา 88 วงจรแบงแรงดนและวงจรแบงแรงดน 49 กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ 4

10 กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ 411 ทฤษฎกระแสเมช 412 แรงดนโนด 413 ทฤษฎการวางซอน 414 ทฤษฎเทวนน 415 ทฤษฎนอรตน 416 วงจรบรดจแบบวตสโตน 417 การถานโอนกำาลงไฟฟาสงสด 4

รวม 72

ตารางวเคราะหหนวยการเรยนรรหส 2104-2202 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง จำานวน 4 ชวโมง/สปดาห

หนวยท

ชอหนวยการเรยนรพฤตกรรมทพงประสงค จำานวน

คาบ (ชม.)

พทธพสย

ทกษะพสย

จตพสย

1 แหลงกำาเนดไฟฟา 2 1 1 42 เซลลไฟฟา 1 2 1 43 กฎของโอหม 2 1 1 44 วงจรไฟฟาแบบอนกรม 1 1 2 45 วงจรไฟฟาแบบขนาน 1 2 1 46 วงจรไฟฟาแบบผสม 2 1 1 47 กำาลงไฟฟา 2 2 2 48 วงจรแบงแรงดนและ

วงจรแบงกระแส 1 1 2 89 กฎกระแสไฟฟาของเค

อรชอฟฟ 1 2 1 410 กฎแรงดนไฟฟาของเค

อรชอฟฟ 2 2 2 411 ทฤษฎกระแสเมช 1 1 2 412 วธแรงดนโนด 2 1 1 413 ทฤษฎการวางซอน 2 1 1 414 ทฤษฎเทวนน 2 1 1 415 ทฤษฎนอรตน 1 2 1 4

16 วงจรบรดจแบบวตสโตน 1 1 2 417 การถายโอนกำาลงไฟฟา

สงสด 2 1 1 4รวม 26 23 23 72

ตารางวเคราะหคำาอธบายรายวชา รหส 2104-2202 วชา วงจรไฟฟากระแส

ตรง 4 ชวโมง/สปดาห

หนวย ชอหนวยการเรยน และหวขอเรอง

เวลาเรยนสปดา

หทคาบ

ททฤษฎ

ปฏบต

1. แหลงกำาเนดไฟฟา 1.1 แหลงกำาเนดไฟฟา 1.2 ไฟฟาสถต 1.3 ไฟฟากระแส 1.4 ไฟฟากระแสตรง 1.5 ปฏบตการทดสอบแหลงกำาเนดไฟฟา

1 1-4 4 -

2.เซลลไฟฟา2.1 เซลลไฟฟา2.2 การตอเซลลไฟฟา2.3 การตอเซลลไฟฟาแบบ

2 5-8 2 2

อนกรม2.4 การตอเซลลไฟฟาแบบขนาน2.5 การตอเซลลไฟฟาแบบผสม

3. กฎของโอหม3.1. กฎของโอหม3.2. การใชกฎของโอหมคำานวณ

หาคา กระแสไฟฟา3.3. การใชกฎของโอหมคำานวณ

หาคา แรงดนไฟฟา3.4. การใชกฎของโอหคำานวณ

หาคาความ ตานทานไฟฟา

3 9-12

2 2



หทคาบท ทฤษฎ ปฏบ

ต4. วงจรไฟฟาแบบอนกรม

4.1 การตอวงจรไฟฟาแบบอนกรม

4.2 คณสมบตของวงจรอนกรม

4.3 การคำานวณในวงจรอนกรม

4 13-16

2 2

4.4 ปฏบตการทดลองวงจรไฟฟาแบบ

อนกรม

5. วงจรไฟฟาแบบขนาน5.1 การตอวงจรไฟฟาแบบ

ขนาน5.2 คณสมบตของวงจร

ขนาน5.3 การคำานวณในวงจร

ขนาน5.4 ปฏบตการทดลอง

วงจรไฟฟาแบบ ขนาน

5 17-20

2 2

6. วงจรไฟฟาแบบผสม 6.1 การตอวงจรไฟฟา

แบบผสม6.2 วงจรไฟฟาแบบผสม

อนกรม – ขนาน6.3 วงจรไฟฟาแบบผสม

ขนาน – อนกรม6.4 คณสมบตของวงจร

ไฟฟาแบบผสม6.5 การคำานวณในวงจร

ไฟฟาแบบผสม 6.6 ปฏบตการทดลอง

6 21-24

2 2

วงจรไฟฟาแบบ ผสม



หทคาบ

ททฤษฎ

ปฏบต

7. กำาลงไฟฟา7.1 กำาลงไฟฟาในวงจร

ไฟฟากระแสตรง7.2 ตวอยางการคำานวณหาคา

กำาลงไฟฟา7.3 ปฏบตการทดลองหากำาลง

ไฟฟาทโหลด

7 25-28

2 2

8. วงจรแบงแรงดนไฟฟา 8.1 วงจรแบงแรงดนไฟฟาทไมม

โหลด8.2 วงจรแบงแรงดนไฟฟา แบบ

มโหลด8.3 วงจรแบงกระแสไฟฟา 2

สาขา8.4 วงจรแบงกระแสไฟฟา 3

สาขา

8 29-36

4 4

9. วงจรแบงกระแสไฟฟา9.1 วงจรแบงกระแสไฟฟา 2

9 33-36

2 2

สาขา9.2 วงจรแบงกระแสไฟฟา 3

สาขา9.3 ตวอยางการคำานวณ9.4 ปฏบตการทดลองวงจรแบง

กระแส

10. กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ10.1 กฎกระแสไฟฟาของเค

อรชอฟฟ10.2 เมทรกซและดเทอรมแนนท10.3 ตวอยางการแกปญหา

โจทย10.4 ปฏบตการทดลองโดยใช

กฎกระแสไฟฟา ของเคอรชอฟฟ

10 37-40

2 2




ต11. กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

11.1 กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

11.2 ตวอยางการคำานวณ

11 41-44

2 2

โดยใชกฎ แรงดนไฟฟาของเค

อรชอฟฟ11.3 ปฏบตการทดลอง

โดยใชกฎ แรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

12. ทฤษฎกระแสเมซ12.1 ทฤษฎกระแสเมช12.2 สมมตกระแสไหลวน12.3 สมการกรนะแส12.4 ตวอยางการคำานวณ

ทฤษฎกระแส เมช12.5 ปฏบตทดลองตาม

ทฤษฎกระแสเมช

12 45-48

2 2

13. แรงดนโนด13.1 โนด13.2 โนดหลก13.3 โนดเปรยบเทยบ13.4 แรงดนโนด13.5 ตวอยางการแก

ปญหาโจทย13.6 ปฏบตการทดลอง

ตามวธแรงดน โนด

13 49-52

2 2




ต14. ทฤษฎการวางซอน

14.1 ทฤษฎการวางซอน14.2 การใชทฤษฎการวาง

ซอนวเคราะห วงจร14.3 ตวอยางการคำานวณ

โดยใชทฤษฎ การวางซอน14.4 ปฏบตการทดลอง

ทฤษฎการวาง ซอน

14 53-56

2 2

15. ทฤษฎเทเวนน15.1 หลกการทฤษฎของ

เทเวนน15.2 แรงดนเทเวนน15.3 ความตานทานเทเวน

น15.4 วงจรสมมลยเทเวนน15.5 คำานวณหาคา

ปรมาณทางไฟฟาดวย ทฤษฎของเทเวนน

15 57-60

2 2

15.6 ปฏบตการทดลองทฤษฎของเทเวนน

16. ทฤษฎนอรตน16.1 หลกการทฤษฎของ

นอรตน16.2 กระแสและความตาน

ทานนอรตน16.3 วงจรสมมลนอรตน16.4 หาคาปรมาณทาง

ไฟฟาดวยทฤษฎ ของนอรตน16.5 ปฏบตการทดลอง

ทฤษฎของนอร ตน

16 61-64

2 2




ต17. วงจรบรดจแบบวตสโตน

17.1 วงจรบรดจสภาวะสมดล

17.2 วงจรบรดจสภาวะไมสมดล

17.3 หลกการหาคาความตานทานไม

ทราบคา

17

65-68

2 2

17.4 ตวอยางการคำานวณ17.5 ปฏบตการทดลอง

วงจรบรดจแบบ วดสโตน

18. การถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด

18.1 การถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด

18.2 กราฟของกำาลงไฟฟา18.3 การแกปญหาวงจร

ไฟฟา18.4 ปฏบตการทดลอง

วงจรเพอหา กำาลงไฟฟา

รวม 18 69-72

2 2

ตารางวเคราะหจดประสงคการเรยนร

รหส 2104-2202 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง 4 ชวโมง/สปดาห

หนวยท

ชอหนวย/หวขอยอย

ระดบพฤตกรรมทตองการ

จำานวนคาบ

(ชม.)

พทธพสย ทกษะพสย

จตพสย

1 2 3 4 1 2 1 2

1 แหลงกำาเนดไฟฟา- แหลงกำาเนดไฟฟา- ไฟฟาสถต- ไฟฟากระแส- ไฟฟากระแสตรง

- ปฏบตการทดสอบ แหลงกำาเนดไฟฟา

/////

/////

/////

/////

4

2 เซลลไฟฟา- เซลลไฟฟา- การตอเซลลไฟฟา- การตอเซลลไฟฟาแบบ

อนกรม- การตอเซลลไฟฟาแบบ

ขนาน- การตอเซลลไฟฟาแบบ

ผสม

/////

/////

/////

///// 4

34

กฎของโอหม- กฎของโอหม- การใชกฎของโอหม

คำานวณหาคา

//

//

//

//

หนวยท


ระดบพฤตกรรมทตองการ จำานวน

คาบ (ชม.)

พทธพสย ทกษะ

พสย

จตพสย

1 2 3 4 1 2 1 2 กระแสไฟฟา- การใชกฎของโอหม

คำานวณหาคาแรงดนไฟฟา

- การใชกฎของโอหคำานวณหาคาความตานทานไฟฟา

///

///

///

///

///

4 วงจรไฟฟาแบบอนกรม- การตอวงจรไฟฟาแบบ

อนกรม- คณสมบตของวงจร

อนกรม- การคำานวณในวงจร

อนกรม - ปฏบตการทดลองวงจรไฟฟา

////

////

4

แบบอนกรม

5 วงจรไฟฟาแบบขนาน- การตอวงจรไฟฟาแบบ

ขนาน- คณสมบตของวงจร

ขนาน- การคำานวณในวงจร

ขนาน- ปฏบตการทดลอง

วงจรไฟฟา แบบขนาน

////

////

//// /

////

4

หนวยท



คาบ (ชม.)


พสย

จตพสย

1 2 3 4 1 2 1 26 วงจรไฟฟาแบบผสม

- การตอวงจรไฟฟาแบบผสม

- การตอวงจรไฟฟาแบบผสม อนกรม – ขนาน

- การตอวงจรไฟฟาแบบผสมขนาน- อนกรม

- คณสมบตของวงจรไฟฟาแบบ ผสม

//

/

/

/

/

//

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

//

/

/

4

- การคำานวณในวงจรไฟฟาแบบ ผสม

- ปฏบตการทดลองวงจรไฟฟาแบบ ผสม

7 กำาลงไฟฟา- กำาลงไฟฟาในวงจร

ไฟฟากระแสตรง- ตวอยางการคำานวณหา

คากำาลงไฟฟา- ปฏบตการทดลองหา

กำาลงไฟฟาทโหลด

/////

/////

/////

///

/////

4

หนวยท



คาบ (ชม.)


พสย

จตพสย

1 2 3 4 1 2 1 2

8 วงจรแบงแรงดนไฟฟา และวงจรแบงกระแสไฟฟา / / / / / /

8

- วงจรแบงแรงดนไฟฟาทไมมโหลด

- วงจรแบงแรงดนไฟฟา แบบมโหลด

- ตวอยางการคำานวณ- ปฏบตการทดลอง

วงจรแบงแรงดน- วงจรแบงกระแสไฟฟา

2 สาขา- วงจรแบงกระแสไฟฟา

3 สาขา- ตวอยางการคำานวณ- ปฏบตการทดลอง

วงจรแบงกระแส

/

//

////

/

//

////

/

//

////

/

//

////

/

//

////

/

//

////

9 กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ

- กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ

- เมทรกซและดเทอรมแนนท

- ตวอยางการแกปญหาโจทย

- ปฏบตการทดลองโดยใชกฎกระแสไฟฟาเคอรชอฟฟ

//////

//////

//////

/

//////

4

หนวยท



คาบ (ชม.)


พสย

จตพสย

1 2 3 4 1 2 1 2

10 กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

- กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

- ตวอยางการคำานวณโดยใชกฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

- ปฏบตการทดลองโดยใชกฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

//

/

/

/

/ /

/

//

//

/

11 ทฤษฎกระแสเมซ- ทฤษฎกระแสเมช- สมมตกระแสไหลวน- สมการกระแส- ตวอยางการคำานวณ

ทฤษฎกระแสเมช- ปฏบตทดลองตาม

ทฤษฎกระแสเมช

////

/

////

/

////

/

////

/

////

/4

12 แรงดนโหนด- โหนด- โหนดหลก- โหนดเปรยบเทยบ- แรงดนโหนด- ตวอยางการแกปญหา

โจทย- ปฏบตการทดลองตาม

วธแรงดนโนด

//////

/

////

//////

////

////// 4

หนวยท



คาบ (ชม.)


พสย

จตพสย

1 2 3 4 1 2 1 2

13 ทฤษฎการวางซอน- ทฤษฎการวางซอน- การใชทฤษฎการวาง

ซอนวเคราะหวงจร- ตวอยางการคำานวณ

โดยใชทฤษฎการวางซอน

- ปฏบตการทดลองทฤษฎการวางซอน

//

/

/

//

/

/

//

/

/

//

/

/

14 ทฤษฎเทเวนน/ / / / /

4

- หลกการทฤษฎของเทเวนน

- แรงดนเทเวนน- ความตานทานเทเวนน- วงจรสมมลยเทเวนน- คำานวณหาคาปรมาณ

ทางไฟฟาดวยทฤษฎของเทเวนน

- ปฏบตการทดลองทฤษฎของเทเวนน

/

//

/

/

//

/

///

/

/ / /

/

/

//

/

15 ทฤษฎนอรตน- หลกการทฤษฎของ

นอรตน- กระแสและความตาน

ทานนอรตน- วงจรสมมลนอรตน- หาคาปรมาณทางไฟฟา

ดวยทฤษฎ

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

4

หนวยท



คาบ (ชม.)


พสย

จตพสย

1 2 3 4 1 2 1 2 ของนอรตน- ปฏบตการทดลอง

ทฤษฎของนอรตน/ /

16 วงจรบรดจแบบวตสโตน- วงจรบรดจสภาวะ

สมดล- วงจรบรดจสภาวะไม

สมดล- หลกการหาคาความ

ตานทานไมทราบคา- ตวอยางการคำานวณ- ปฏบตการทดลอง

วงจรบรดจแบบบรดสโตน

//

//

//

//

/

/

//

/

/ / /

//

// 4

17 การถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด

- การถายโอนกำาลงงานไฟฟาสงสด

- กราฟของกำาลงไฟฟา- การแกปญหาวงจรไฟฟา- ปฏบตการทดลองวงจร

เพอหากำาลงไฟฟา

////

////

////

/

/

///

4

หมายเหต

พทธพสย 1 = ความจำา 2 = ความเขาใจ 3 = การนำาไปใช 4 = สงกวา

จตพสย 1 = การประเมนคณคา 2 = การจดระบบ ทกษะพสย 1 = การทำาตามแบบ 2 = ทำาจากการคดวเคราะห

การบรณาการกบปรชญาของเศรษฐกจพอเพยงและคณลกษณะ 3D

หลกความพอประมาณ 1. ผเรยนจดสรรเวลาในการฝกปฎบตตามใบงานไดอยางเหมาะ

สม

2. ผเรยนรจกใชและจดการวสดอปกรณตางๆอยางประหยดและคมคา

3. ผเรยนปฎบตตนเปนผนำาและผตามทด

หลกความมเหตผล1. กลาแสดงความคดเหนอยางมเหตผล

2. คดสงใหมๆ ทเกดประโยชนตอตนเองและสงคม3. มความคดวเคราะหในการแกปญหาอยางเปนระบบ

หลกความมภมคมกน1. มการเตรยมความพรอมในการเรยนและการปฎบตงาน2. แกปญหาเฉพาะหนาไดดวยตนเองอยางเปนเหตเปนผล

การตดสนใจและการดำาเนนกจกรรมตางๆใหอยในระดบพอเพยงหรอตามปรชญาของเศรษฐกจพอเพยงนน ตองอาศยทงความรและคณธรรมเปนพนฐาน ดงน

เงอนไขความร1. ใชวสดอยางประหยดและคมคา2. ปฏบตงานดวยความละเอยดรอบคอบ3. มความร ความเขาใจเกยวกบหลกปรชญาของเศรษฐกจพอ

เพยง

เงอนไขคณธรรม1. ปฎบตงานทรบมอบหมายเสรจตามกำาหนด2. มความเพยรพยายามและกระตอรอรนในการเรยนแลการปฎบต

งาน3. ใหความรวมมอกบการทำากจกรรมของสวนรวม อาสาชวย

เหลองานครและผอน

การบรณาการกบคณลกษณะ 3 D แกผเรยน

ดานประชาธปไตย(Democracy)1. การรายงานหนาชนเรยนไดอยางอสระ2. การใหผฟงและแสดงความคดเหนภายในชนเรยนไดอยางอสระดานคณธรรมและจรยธรรมและความเปนไทย(Decency)1. ปฎบตงานทไดรบมอบหมายเสรจตามกำาหนดเวลา2. ใชวสดอปกรณอยางคมคา ประหยด3. มความเพยรพยายามและกระตอรอรนในการเรยนแลการปฎบต

งาน4. ใหความรวมมอกบการทำากจกรรมของสวนรวม อาสาชวย

เหลองานครและผอน

ดานภมคมกนภยจากยาเสพตด(Drug)การปลกฝงใหนกศกษาเอาใจใสในการเรยนรดหนงสออยาง

สมำาเสมอ และสงเสรมใหเลนกฬาอยเสมอเพอใหรางหายแขงแรงความจำาด เปนการใชเวลาวางใหเปนประโยชน ซงสงผลทำาหางไกลยาเสพตดอยางแทจรง

แผนการสอน หนวยท 1

ชอวชา วงจรไฟฟากระแสตรง สอนครงท 1

ชอหนวย แหลงกำาเนดไฟฟา ชวโมง 4

สาระสำาคญ แหลงกำาเนดไฟฟาเรยกวา พาวเวอร ซอรส (Power

Source) เปนหวใจหลกสำาคญในการทำางานของเครองใชไฟฟาตาง ๆ ซงจะตองจายกระแสไฟฟา ไปยงอปกรณไฟฟาตาง ๆ เชน หลอดไฟฟา วทย โทรทศน พดลม มอเตอร และเครองใชไฟฟาอน ๆ แหลงกำาเนดไฟฟามทงไฟฟาสถตและไฟฟากระแส ไฟฟากระแสยงแบงเปนไฟฟากระแสตรง กระแสสลบ

จดประสงคการเรยนร จดประสงคทวไป

1. เพอใหรจกแหลงกำาเนดไฟฟา2. เพอใหรจก ไฟฟาสถตและไฟฟากระแส3. เพอศกษา ไฟฟากระแสตรงและแหลงกำาเนดไฟฟากระแสตรง4. ปฏบตการวดและทดสอบแหลงกำาเนดไฟฟา

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. บอกแหลงกำาเนดไฟฟาไดถกตอง2. อธบายลกษณะไฟฟาสถตและไฟฟากระแสไดถกตอง3. อธบาย ลกษณะไฟฟากระแสตรงและแหลงกำาเนดไฟฟากระแส

ตรง4. ตอวงจรและทดสอบแหลงกำาเนดไฟฟาไดถกตอง

เนอหาสาระ หนวยท 1

ชอหนวยการสอน แหลงกำาเนดไฟฟา

1.1 แหลงกำาเนดไฟฟา พลงงานไฟฟา ได โดยอาศยพลงงานรปอน 6 รป อนไดแก แรงเสยดทาน ความกดดน ความรอน แสง แมเหลก และปฏกรยาเคมซงจะไดกลาวถงรายละเอยดตอไป ดงน 1.เกดจากการเสยดทานขดส การเกดไฟฟาชนดนเกดจากการนำาสาร2ชนดขดสกนสารทเสยอเลกตรอนไปมประจบวก สวนสารทไดรบอเลกตรอนจะเกดประจลบและบนสารทงสองจะมประจไฟฟาสถตเกดขน

วตถทกชนดเมอมประจไฟฟาสถตจะมแรงดงดดซงกนและกนเสมอ ถาเราวางประจตางกนใหตดกนอเลกตรอนบนประจลบจะวง (Discharge) เขาหาประจบวกทนท ถาวตถนนมประจเปนจำานวนมาก อเลกตรอนจะกระโดดจากแทงลบสแทงบวกกอนวตถจะสมผสกน ลกษณะเชนนจะทำาใหเกดการอารค (Arc) ของไฟฟาขนเชนเดยวกบไฟฟาสถตทเกดขนตามธรรมชาต เชน ฟาแลบ และฟาผา

2. เกดจากแรงกดอด เมอออกแรงกดบนสารบางชนด แรงทกด

ผานเนอสารเขาถงอะตอมและไลอเลกตรอนหลดจากวงโคจรไปตามทศทางของแรง อเลกตรอนจะวงจากผดดานหนงของสสารไปสผวลกอกดานหนง ดงนน ประจบวกและลบกจะเกดขนผดทงสองดาน เมอคลายแรงกดลงอเลกตรอนจะวงกลบสวงจรเดมของมน การตดชนสารพวกนดวยวธการบางอยางสามารถทจะควบคมพนผว ทจะเกดประจไดสารบางอยางจะมปฏกรยาเมอไดรบแรงกดงอโคง สารบางอยางกมปฏกรยากบแรงบด บโซอเลกทรดซต เปนชอใชเรยกการเกดประจไฟฟาโดยใชแรงกดอดบโซเปนคำาทมาจากภาษากรก แปลวา ความดน สารทจะเกดประจไฟฟาเมอถกแรงกดนนไดแก ผลกของสารบางชนด เชน หนควอตซ

แบเรยมตตาเนท หนควอตซ หนเขยวหนมาน ทมาลน และเกลอโรเซล เปนตน สารเหลานจะมคณสมบตพเศษ คอ เมอไดรบแรงกดอดจะทำาใหเกดไฟฟา ถาเรานำาผลกดงกลาวมาวางระหวางแผนโลหะ 2 แผน แลวออกแรงกดจะเหนไดชดจากเครองวดกระแสไฟฟาวามไฟฟาเกดขนไฟฟาทเกดขนจะมากหรอนอยขนอยกบแรงทกดผลกนน พลงงาน ไฟฟาทไดจากความกดอดนจะมกำาลงตำามากจงใชไดกบงานกำาลงตำา เชน ไมโครโฟนผลก (Crystal Microphone) หวเขมแผนเสยง (Phono Cardridges) และอปกรณโซนาร

3. เกดจากความรอน วธนใชการเผาขวโลหะใหรอนโดยใชอปกรณทเรยกวา เทอรโมคปเปล ซงประกอบดวยลวดทองแดง และลวดเหลก ซงปลายขางหนงยำาปลายใหตดกน จะทำาใหเกดกระแสไฟฟาจำานวนกระแสไฟฟาจะมากหรอนอยขนอยกบความแตกตางของอณหภมระหวางโลหะทงสอง

เทอรโมคปเปล ใชงานหลายอยางโดยเฉพาะกบวงจรไฟฟากำาลงงานตำา ๆ เชน ใชเปนตววดความแตกตางของอณหภมโดยทแรงดนไฟฟาทเกดจากประจบนโลหะทงสองจะมากหรอนอยขนอยกบอณหภมของปลายชนโลหะ 2 ชนดซงความแตกตางของอณหภมมคามากแรงดนไฟฟาทเกดขนกยงมคาสงจงนำาเทอรโมคปเปลไปทำาเปนตวตรวจจบอณหภมในงานอตสาหกรรม

5. เกดจากแสง แสงสวางเปนพลงงานรปหนง ไฟฟาจากแสงไดถกคนพบโดยนกฟสกซชาวเยอรมน ชอไฮนรช รคอลฟ เฮรท แสงประกอบขนจากอนภาคพลงงานเลก ๆ ทเรยกวา โฟตอน เมอโฟตอนในลำาแสงกระทบวตถ มนจะคลายพลงงานออกมา สำาหรบสารบางชนด พลงงานจากโฟตอนสามารถทำาใหอะตอมปลอนอเลกตรอนออกมาได สารพวกนไดแก โปแทสเซยม โซเดยมลเทยม ซลเนยม เจอรมเนยม แคดเมยร และตะกวซลไฟต โซลารเซลล เมอไดรบแสงสวางมาก ๆ จะกำาเนดแรงดนไฟฟาไดจำานวนมาก และเมอแสงสวางมความเขมขนลดลง แรงดนไฟฟาทเกดขนจะลดลงดวย

การใชเซลลแสดงอาทตยเพอกำาเนดไฟฟานมลกษณะการใชงานจะมแผงของเซลลแสงอาทตยขนาดใหญเปนตวกลางพลงงานแสงอาทตยเปนพลงงานไฟฟาและเกบพลงงานไฟฟาทไดสะสมไวในแบตเตอรแลวผานเครองแปลงกระแสไฟฟาเปนไฟฟาทใชงานไดโดยสงไปตามเสาสง ไฟฟา

5. ปฎกรยาทางเคม

5.1. นกวทยาศาสตรชาวอตาเลยน ชอ อเลซซานโดร โวลตา ไดทำาการทดลองและคนพบวาการนำาสารละลายอเลกโตรไลด ซงประกอบดวย กรดซลฟรกและนำา ใสไวในโถแกว แลวนำาแทงทองแดงจำานวน 1 แทง กบสงกะส จำานวน 1 แทงจมลงในสารละลายดงกลาว 5.2.เมอจมโลหะ 2 ชนดในสารละลายอเลกโตรไลตแลวจะทำาใหเกดประจไฟฟาบวกขนทแทงทองแดง และเกดประจไฟฟาลบขนทแทงสงกะส

5.3.อเลกตรอนจะถกผลกใหวงผานอเลกโตรไลทจากแผนหนงถงแผนหนง ทำาใหแผนหนงขาดอเลกตรอนและกลายเปนขวบวก โลหะแผน

ลบจะกรอนลงไปทกทและทขวบวกจะเปนฟองแกสผดขน ในทสดแผนลบกจะละลายหายไปหมด เซลลกหมดอายผลตประจไฟฟาไมได นอกจากจะเปลยนแผนลบใหม 5.4.หลกการนใชในถานไฟฉายและแบตเตอร เมอทำาการตรวจสอบโดยการวดคาความตางศกยระ

ยะหางแทงทองแดงกบแทงสงกะส ปรากฎวามคาประมาณ 1.5 โวลต ดงนน จงนำาเอาหลกการเกดประจ

ไฟฟาจากปฏกรยาทางเคมน นำามาเปนหลกการเบองตนของแบตเตอร

6. เกดจากอำานาจแมเหลก ไมเคล ฟาราเดย นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ เปนผทำาการทดลองคนพบหลกการของแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนำา กลาวคอ ถานำาเอาลวดตวนำาไฟฟาใหเคลอนทตดผานสนามแมเหลกหรอเสนแรงแมเหลกเคลอนทผานลวดตวนำา จะทำาใหเกดการเคลอนทของอเลกตรอนในลวดตวนำา จงมผลทำาใหเกดความตางศกยขนระหวางปลาย ทงสองของลวดตวนำา จะทำาใหเกดแรงดนไฟฟาทปลายทง 2 ขาง ของลวดตวนำานน เนองจากแรงดนไฟฟาทเกดจากการเหนยวนำาระหวางสนามแมเหลกกบเสนลวดตวนำาจงเรยกวาแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนำาหรอแรงดนไฟฟาเหนยวนำา

1.2 ไฟฟาสถต

ไฟฟาสถต คอ ไฟฟาทเกดจากการเสยดสเมอเอาวตถบางอยางมาถกนจะทำาใหเกดพลงงานขน ซงพลงงานนสามารถ ดดเศษกระดาษหรอฟางขาวเบาๆได เชน เอาแทงยางแขงถกบผาสกหลาด หรอ

ครงถกบผาขนสตว พลงงานทเกดขน เหลานเรยกวา ประจไฟฟาสถต เมอเกดประจไฟฟาแลว วตถทเกดประจไฟฟานนจะเกบประจไว แตในทสดประจไฟฟา จะถายเทไปจนหมด วตถทเกบประจไฟฟาไวนนจะคายประจอยางรวดเรวเมอตอลงดน ในวนทมอากาศแหงจะทำาใหเกด ประจไฟฟาไดมาก ซงทำาใหสามารถดดวตถจากระยะทางไกลๆไดด ประจไฟฟาทเกดมอย 2 ชนด คอ ประจบวกและ ประจลบ คณสมบตของประจไฟฟา คอ ประจไฟฟาชนดเดยวกนจะผลกกนประจไฟฟาตางชนดกนจะดดกน

1.3 ไฟฟากระแส

ไฟฟากระแสคอ การไหลของอเลกตรอนภายใน ตวนำาไฟฟา

จากทหนงไปอกทหนงเชน ไหลจาก แหลงกำาเนดไฟฟาไปสแหลง ทตองการใชกระ แสไฟฟา ซงกอใหเกด แสงสวาง เมอกระแส ไฟฟาไหลผานลวด ความตานทานสงจะกอให เกดความรอน เราใชหลกการเกดความรอน เชนนมาประดษฐอปกรณไฟฟา เชน เตาหงตม เตารดไฟฟา เปนตน

1.4 ไฟฟากระแสตรง

เปนไฟฟาทมทศทางการไหลไปทางเดยวตลอดระยะเวลาทวงจรไฟฟาปดกลาวคอกระแสไฟฟาจะไหลจากขวบวก ภายในแหลงกำาเนด ผานจากขวบวกจะไหลผานตวตานหรอโหลดผานตวนำาไฟฟาแลว ยอนกลบเขาแหลงกำาเนดทขวลบ วนเวยนเปนทางเดยวเชนนตลอดเวลา การไหลของไฟฟากระแสตรงเชนน แหลงกำาเนดทเรารจกกนดคอ ถาน-ไฟฉาย ไดนาโม ดซ เยนเนอเรเตอร เปนตน

กจกรรมการเรยนร

1. แนะนำาตวครผสอน ผเรยน ชอ วชา รหสวชา จดประสงคของรายวชา คำาอธบายรายวชา เกณฑการประเมนผลทฤษฎ/ปฏบต

2. นำาเขาสบทเรยนเกยวกบแหลงกำาเนดไฟฟา/ประกอบการฉายแผนใส

3. อธบาย แหลงกำาเนดไฟฟา ไฟฟาสถต ไฟฟากระแส ไฟฟากระแสตรง ตอบคำาถาม/ซกถามปญหา

4. ถามเกยวกบไฟฟาสถต ไฟฟากระแสมลกษณะตางกนอยางไร5. สรป ตอบขอสงสย คนควาเพมเตม6. ดแลควบคมการจดแบงกลม7. แจกใบงาน/ใหคำาแนะนำาในการจดกจกรรมกลม8. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 29. ประเมนผลการเรยนของนกศกษาในหนวยท1 จากแบบ

ทดสอบและใบประเมน10. ครดแลการทำาความสะอาดเรยบรอยและปดหองปฏบตงาน

เมอไมใช11. ครบนทกขอมลเกยวกบกจกรรมการเรยนหลงการสอนเพอ

ใหแกไขปญหาทอาจเกดขนกบกลมอน ๆ ตอไปหรอความรใหมทเกดขน

งานทมอบหมายหรอกจกรรม (กอนเรยน, ขณะเรยน,หลงเรยน)

กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ แหลงกำาเนดไฟฟา

ขณะเรยน ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ แหลงกำาเนดไฟฟา

หลงเรยน สรปเนอหาจากทนกเรยนไดมารายงานหนาชนเรยนและประเมนผล

สอการเรยนการสอนจากแผนการสอน ไดกำาหนดสอการสอนทใชใหสอดคลองกบ

เนอหาหรอวตถประสงคไวดงน

หนวยการสอน

ประเภทสอการสอน( สงพมพ, โสตทศน, หนจำาลองหรอของ

จรง )

รหสของสอ

1 หนงสออางอง ชยวฒน ลมพรวจตรวไล , สมเกยรต พงอาตม และ จราภรณ จนแดง,สมศกด แสงศร.วงจรไฟฟากระแสตรง. : ศนยสงเสรม-อาชวะ, 2546.

สอ- ซดการบรรยาย- แบบฝกหด

การประเมนผลจากแผนการสอน วดผลประเมนผล กอนการเรยน ขณะเรยน

และหลงเรยนวธการ โจทยปญหาหรอหลกเกณฑ

กอนเรยน

ขณะเรยน

หลงเรยน

1.สงเกตพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/รายกลม2.สงเกตและประเมนผลพฤตกรรมดานคณธรรม จรยธรรม คานยม และคณลกษณะอนพงประสงค

1.ใหนกเรยนมสวนรวมในการอธบายโดยการสาธตหนาชนเรยน2.ประเมนตามแบบพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/รายกลม

1.ประเมนตามแบบพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/รายกลม2.ประเมนตามแบบพฤตกรรมดานคณธรรม จรยธรรม คานยม และคณลกษณะอนพงประสงค

วธการ เชน การสมภาษณ, การถามตอบ, การสอบถาม, การทำาแบบทดสอบ, การทำาแบบ ฝกหด,

การรายงานผล, การปฏบตงาน, การตรวจสอบผลงาน ฯลฯ

การบรณาการเชอมโยงสาระการเรยนร การบรณาการ กจกรรม

แหลงกำาเนดไฟฟา

ภาษาไทย นำาเสนอผลงานกลมคณตศาสตร คำานวณตามสตรภาษาองกฤษ หาคำาศพท

วนท......./........./......... สอนครงท...........สปดาหท............เรอง...................................................................

บนทกหลงการสอน หลงจากไดทำาการสอนเสรจเรยบรอยแลว ควรพจารณาสรปประเมนผลการสอนครงนโดยทำาเครองหมาย / ลงในชอง ใช หรอ ไมใช หรอบนทกใหคำาแนะนำาเพมเตมกได พรอมรายงานตามลำาดบขน เพอไดรบทราบ

รายการหวขอประเมน ใช ไมใช


1. ทำาการสอนไดครบตามวตถประสงค2. นำาเขาสบทเรยนตรงตามทกำาหนด

3. สามารถดำาเนนการสอนตามแผนการสอน4. ใชสอการสอนครบตามแผนการสอน5. ใชคำาถามในระหวางการสอนไดครบ6. อน ๆ (โปรดระบ).........................................บนทกเพมเตม ( ผลการใชแผนการสอน, ผลการเรยนของนกเรยน, ผลการสอนของคร ).................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ความคดเหนของอาจารยพเลยง..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

ลงชอ..................................... ลงชอ.................................. ลงชอ..................................

(นายภาณวฒน ป นหอม) ( นายประยร ภมกอง ) ( นายจกรพนธ ชนพณณ ) ผสอน อาจารยพเลยง หวหนาแผนก ชางอเลกทรอนกส



ชอหนวย การตอเซลลไฟฟา ชวโมง 4

สาระสำาคญ การตอเซลลไฟฟา หมายถง การนำาเซลลไฟฟามาตอเขาดวย

กน โดยปกตเซลลไฟฟา เชน ถานไฟฉายจะมคาแรงดน 1.5 โวลท การนำาเอาเซลลไฟฟามาตอรวมกนเขา จะทำาใหแรงเคลอนไฟฟา และกระแสไฟฟาเปลยนแปลงไปจากเดม มวธการนำาเซลลไฟฟามาตอ 3 วธ1.การตอแบบอนกรม 2.การตอแบบขนาน3.การตอแบบผสม


1.เพอศกษาการตอเซลลไฟฟาอนกรม2.เพอศกษาการตอเซลลไฟฟาแบบขนาน3.เพอศกษาการตอเซลลไฟฟาแบบผสม4.เพอใหมกจนสยในการคนควา5.เพอปฎบตการตอเซลลไฟฟา

จดประสงคเชงพฤตกรรม1.เขาใจการตอเซลลไฟฟาแบบอนกรม2.เขาใจการตอเซลลไฟฟาแบบขนาน3.เขาใจการตอเซลลไฟฟาแบบผสม4.ตอเซลลไฟฟาแบบตาง ๆ ไดถกตอง


ชอหนวยการสอนเซลลไฟฟา

เซลลไฟฟา

เซลลไฟฟา ( Electric Cell )เปนแหลงจายไฟฟาชนดหนง ไฟฟาทไดจากเซลลไฟฟา (Electric Cell ) จะเปนไฟฟากระแสตรง เชนถานไฟฉาย แบตเตอร มสญลกษณดงรปท 1

a. Cell b. Battery

รปท 1 สญลกษณเซลลไฟฟาและแบตเตอร

การตอเซลลไฟฟา

เซลลไฟฟา( Electric Cell ) หนงเซลลจะใหแรงดนไฟฟา ( Voltage ) และกระแสไฟฟา ( Current ) คาหนงคงท ถาโหลดตองการใชแรงดนไฟฟา และกระแสไฟฟา มากกวาเซลลหนงเซลลจะจายใหได จงตองนำาเซลลไฟฟาหลายๆเซลลมาตอเขาดวยกน

- ถาโหลดตองการแรงดนไฟฟามากกวา เซลลหนงเซลลจะจายใหไดจะตองนำาเซลลไฟฟานนมาตอกนแบบอนกรม ( Series Cell)

- ถาโหลดตองการกระแสมากขน จะตองนำาเซลลไฟฟามาตอแบบขนาน ( Parallel Cell )

- ถาโหลดตองการทงแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟามากกวา

เซลลหนงเซลลจะจายใหไดจะตองนำาเซลลไฟฟามาตอกนแบบผสม ( Series Cell - Parallel Cell )

การตอเซลลไฟฟาแบบอนกรม ( Series Cell )

การตอเซลลไฟฟาแบบอนกรม เรยกการตอเซลลไฟฟาแบบ “ซรส” (Series ) คอการนำาเอาเซลลไฟฟามาตอเรยงกน โดยนำาขวของเซลลไฟฟาทมขวตางกนมาตอเขาดวยกนแลวนำาเอาขวทเหลอไปใชงาน ในการทจะนำาเซลลไฟฟามาตอกนแบบอนกรม ( Series Cell) ควรเปนเซลลไฟฟา ทมขนาดกระแสไฟฟาเทากน

ผลการตอเซลลแบบอนกรม จะทำาใหแรงดนไฟฟารวมเพมขนแตกระแสไฟฟาจะไมเพม กระแสรวมของวงจรมคาเทากบกระแสของเซลลทตำาสด ดงนนจงไมควรนำาถานไฟฉายเกามาใชงานรวมกบถานไฟฉายใหม เพราะถานไฟเกาจะเปนเหตใหกระแสในวงจรลดนอยลงได

a .รปการตอเซลลไฟฟา

b.สญลกษณ

รปท 2 การตอเซลลไฟฟาแบบอนกรม

1 .แรงเคลอนไฟฟาจะเพมขน

จากสตร ET = E1+ E2+E3………..+En

แทนคา ET= 1.5 +1.5+1.5

แรงเคลอนไฟฟารวม ( ET ) = 4.5 V

2. กระแสไฟฟารวม จะเทาเซลลไฟฟาทมกระแสนอยทสด

กระแสไฟฟารวม = 0.5 Amp

การตอเซลลไฟฟาแบบขนาน ( Parallel cell )

การตอเซลลไฟฟาแบบขนานคอ การนำาเอาขวของเซลลไฟฟาแตละเซลลทเหมอนกนมาตอเขาดวยกนแลวนำาเอาขวของเซลลทตอขนานไปใชงาน การตอเซลลไฟฟาแบบขนาน ( Parallel cell ) เซลลไฟฟาแตละเซลลตองมคาแรงดนไฟฟา ( Voltage ) และความตานทานภายในเซลลไฟฟาแตละเซลลเทากน การตอแบบขนานผลกคอแรงเคลอนไฟฟารวมเทากบแรงเคลอนเคลอนเซลลทตำาสดแตกระแสไฟฟารวมจะเพมสงขน คอเทากบกระแสทกเซลลรวมกน

รปท 3 แสดงการตอเซลลไฟฟาแบบขนาน

1. แรงเคลอนไฟฟาจะเทาเดมหรอเทากบแรงเคลอนไฟฟาเซลลทนอยทสด

แรงเคลอนไฟฟารวม ET = 1.5 V

2 .กระแสจะเพมสงขน

จากสตร IT = I1+I2+I3……….In

กระแสไฟฟารวม ( IT ) = 0.5 +0.5+0.5+0.5

= 2 A

การตอเซลลไฟฟาแบบผสม

ในการตอเซลลไฟฟาแบบผสม เซลลไฟฟาแตละเซลลทจะนำามาตอจะตองม แรงดนไฟฟา กระแสไฟฟา และความตานทานภายในเซลลเทากนทกตว การตอเซลลไฟฟาแบบผสมจะมการตออย 2 วธ คอ แบบ

อนกรม-ขนาน และแบบขนาน-อนกรม

( a )การตอเซลลแบบอนกรม ( b ) การตอเซลลไฟฟาแบบผสม

รปท 4 การตอเซลลอนกรมและผสม

จากรปท 4 (a) เปนการตอเซลลไฟฟาแบบอนกรมจะทำาใหแรงดนเพมขน สวนกระแสไฟฟาจะเทาเดม สวนรปท 4 ( b) เปนการตอเซลลไฟฟาแบบผสม ในการตอเซลลลกษณะนจะทำาใหทงแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาเพมขน


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน3. ทบทวนกอนเรยน โดยถามวาแหลงกำาเนดไฟฟา ไฟฟาสถต

ไฟฟากระแสตรงมลกษณะเปนอยางไร4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยถามนกเรยนวาสงทเหนคออะไร

ประกอบการฉายแผนใสรปเซลลไฟฟา5. ครอธบายเรองเซลลไฟฟาและการตอเซลลไฟฟาแบบตาง ๆ /

ตอบคำาถาม6. ซกถามเกยวกบการตอเซลลไฟฟาแบบอนกรม แบบขนาน และ

แบบผสมมผลตอแรงดนและกระแสอยางไร/ตอบคำาถาม7. ดแลควบคมการจดแบงกลม8. สาธตการปฏบตการทดลอง9. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง10. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย11. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 2 จากแบบ

ทดสอบหนวยท 212. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาหนวยท 313. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปด

หองปฏบตงานเมอไมใช14. ครบนทกขอมลเกยวกบกจกรรมการเรยนหลงการสอนเพอ

ใชแกไขปญหาทอาจเกดขนกบกลมอน ๆ ตอไปหรอความรใหม

ทเกดขน


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ การตอเซลลไฟฟา

ขณะเรยน ใหนกเรยนอธบายโครงสรางของเซลลไฟฟา และตอเซลลไฟฟา แบบ อนกรม ขนาน ผสม และคำานวนคาความตานทานตามลกษณะของการตอเซลลไฟฟา หลงเรยน สรปเนอหาจากทนกเรยนไดมารายงานหนาชนเรยนและประเมนผล





จรง )



สอ- ซดการบรรยายเรองเซลลไฟฟา- แบบฝกหด- ตวอยางเซลลไฟฟา








1.ประเมนตามแบบพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/รายกลม

2.ประเมนตามแบบพฤตกรรมดานคณธรรม จรยธรรม คานยม และคณลกษณะอนพงประสงค

วธการ เชน การสมภาษณ, การถามตอบ, การสอบถาม, การทำาแบบทดสอบ, การทำาแบบ ฝกหด, การรายงานผล, การปฏบตงาน, การตรวจสอบผลงาน ฯลฯ


การตอเซลลไฟฟาภาษาองกฤษ

จดคำาศพทภาษาองกฤษ

คณตศาสตรคำานวณแรงดนของ

เซลลไฟฟา





1. ทำาการสอนไดครบตามวตถประสงค2. นำาเขาสบทเรยนตรงตามทกำาหนด3. สามารถดำาเนนการสอนตามแผนการสอน4. ใชสอการสอนครบตามแผนการสอน5. ใชคำาถามในระหวางการสอนไดครบ6. อน ๆ (โปรดระบ).........................................บนทกเพมเตม ( ผลการใชแผนการสอน, ผลการเรยนของนกเรยน, ผลการสอนของคร ).................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ความคดเหนของอาจารยพเลยง..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

ลงชอ..................................... ลงชอ.................................. ลงชอ.................................. (นายภาณวฒน ป นหอม) ( นายประยร ภมกอง ) ( นายจกรพนธ ชนพณณ ) ผสอน อาจารยพเลยง หวหนาแผนก ชางอเลกทรอนกส



ชอหนวย กฏของโอหม ชวโมง 4

สาระสำาคญ นกวทยาศาสตรชาวเยอรมน ชอ เกออรเก ซโมน โอหม ไดคนพบความสมพนธ ระหวางกระแสไฟ ฟา เรยกวา เคอรเรนท ใชอกษรยอ I แรงดนไฟฟา เรยกวา โวลทเตจ ใชอกษรยอ E หรอ V และความตานทานไฟฟาเรยกวา รซสเตอร ใชอกษรยอ R ซงกลาวไววา ในวงจรไฟฟาใด ๆ กระแสไฟฟาจะแปรผนตรงกบแรงดนไฟฟา และจะแปรผกผนกบความตานทาน


1. ศกษากฎของโอหม2. ศกษาการใชกฎของโอหมคำานวณหาคากระแสไฟฟา3. ศกษาการใชกฎของโอหมคำานวณหาคาแรงดนไฟฟา4. ศกษาการใชกฎของโอหมคำานวณหาคาความตานทานไฟฟา5. เพอใหสามารถปฏบตการตอวงจร วดแรงดน กระแส

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. บอกสตรการคำานวณทไดจากกฎของโอหมไดถกตอง2. คำานวณหาคากระแสไฟฟาจากกฎของโอหมไดถกตอง3. คำานวณหาคากระแสไฟฟาจากกฎของโอหมไดถกตอง4. คำานวณหาคาความตานทานไฟฟาจากกฎของโอหมไดถกตอง5. ตอวงจรวดแรงดน กระแส ไดถกตอง


ชอหนวยการสอนกฎของโอหม

กฏของโอหม

ในวงจรไฟฟาใด ๆ จะประกอบดวยสวนสำาคญ 3 สวนคอ แหลง จายพลงงานไฟฟาและตวตานทานหรออปกรณ ไฟฟาทจะใสเขาไปในวงจร ไฟฟานน ๆเพราะฉะนน ความสำาคญของวงจรทจะตองคำานงถงเมอมการตอวงจรไฟฟาใดๆ เกดขนคอทำาอยางไรจงจะไมใหกระแสไฟฟาไหลผานเขาไปในวงจรมากเกนไปซงจะทำาใหอปกรณไฟฟาชำารดเสยหาย หรอวงจรไหมเสยหายได ยอรจซมอนโอหมนกฟสกสชาวเยอรมนใหความสำาคญของวงจรไฟฟา และสรปเปนกฏออกมาดงน คอ 1. ในวงจรใด ๆ กระแสไฟฟาทไหลในวงจรนนจะเปนปฏภาคโดยตรงกบแรงดนไฟฟา

2. ในวงจรใด ๆ กระแสไฟฟาทไหลในวงจรนนจะเปนปฏภาคโดยกลบกบความตานทานไฟฟา

เมอรวมความสมพนธทง 2 เขาดวยกน และเมอ K เปนคาคงทของตวนำาไฟฟา จะไดสตร

ถาใหความตานทานไฟฟาเทาเดมตออยกบวงจรใด ๆ แรงดนไฟฟาทเพมขนจะทำาให

กระแสไฟฟาเพมขนตามความ สมพนธซงกนและกน เชน แรงดนไฟฟา 10 โวลต ไฟฟากระแสตรงตออย

กบความตานทานไฟฟา 20 โอหม จะมกระแส ไฟฟาไหลผานวงจร 1 แอมแปร ดงรป

แตถาเปลยนเปนแรงดนไฟฟา 40 โวลต กระแสไฟฟากจะเพมขนตามทนท หรอในทำานองเดยวกน ถาความตานทาน ไฟฟาเปลยนแปลงไป แรงดนไฟฟาคงท กระแสไฟฟาจะเปลยนตามไปดวย

ความตานทานไฟฟาเพมขน กระแสไฟฟาทไดจะลดลงความตานทานไฟฟาลดลง กระแสไฟฟาทไดจะเพมขน

การนำากฏของโอหมไปใช


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน3. ทบทวนกอนเรยน โดยถามนกเรยนเกยวกบเซลลไฟฟา การ

ตอเซลลไฟฟาอนกรม/ขนาน/ผสม4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยถามนกเรยนวา แรงดน กระแส ความ

ตานทาน มความสมพนธกนอยางไร5. ครอธบายความสมพนธแรงดน กระแส ความตานทาน โดยใช

แผนใส/ตอบคำาถาม6. ซกถามเกยวกบความสมพนธแรงดนกระแส ความตานทาน

ตามกฎของโอหม/ตอบคำาถาม7. ดแลควบคมการจดแบงกลม8. สาธตการปฏบตการทดลอง9. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง10. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย11. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 3 จากแบบ

ทดสอบหนวยท 312. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 413. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปด


ใชแกไขปญหาทอาจเกดขนกบกลมอน ๆ ตอไปหรอความรใหมทเกดขน


กอนเรยน จดเตรยมบอรดทดลอง อปกรณ และสภาพหองเรยนใหสะอาดเรยบรอย โดยจดเวรรบผดชอบทำาความสะอาด

ขณะเรยน แบงกลมๆละ 3-4 คนทำาการทดลองตอวงจรไฟฟาแบบตางๆแลวทำาการคำานวนคาคความตานทานทไหลผาน

หลงเรยน สรป ทบทวน และมอบหมายใหทำาแบบฝกหดทายบทเรยน





จรง )


3 หนงสออางอง ชยวฒน ลมพรวจตรวไล , สมเกยรต พงอาตม และ จราภรณ จนแดง ,สมศกด แสงศร.วงจรไฟฟากระแสตรง. : ศนยสงเสรม-อาชวะ, 2546.

สอ- ซดการบรรยายเรองกฎของโอหม- แบบฝกหด











กฎของโอหมภาษาไทย นำาเสนอหนาชนเรยน

คณตศาสตร คำานวณการตอวงจร







ลงชอ..................................... ลงชอ.................................. ลงชอ..................................




ชอหนวย วงจรไฟฟาแบบอนกรม ชวโมง 4

สาระสำาคญ วงจรอนกรม เรยกวา ซรเซอรกต คอการนำาเอาตวตานทาน

ตงแตสองตวขนไปมาตอเรยงอนดบหรออนกรมกบแหลงจายไฟฟา โดยมกระแสไฟฟาไหลผานเพยงเสนเดยวทางเดยวเทากนตลอด แรงดนตกครอมตวตานทานแตละตวจะแตกตางกนกลาวคอ ความตานทานตวใดมคามากจะมแรงดนตกครอมมาก


1.ศกษาการตอวงจรไฟฟาแบบอนกรม2.ศกษาคณสมบตของวงจรอนกรม3.ศกษาการคำานวณในวงจรอนกรม4.เพอปฏบตการทดลองวงจรไฟฟาแบบอนกรม

จดประสงคเชงพฤตกรรม1.เขยนรปวงจรไฟฟาแบบอนกรมไดถกตอง2.บอกคณสมบตวงจรไฟฟาแบบอนกรมไดถกตอง3.สามารถคำานวณหาคา แรงดน กระแส ความตานทาน ในวงจรไฟฟา

แบบอนกรมไดถกตอง4.ตอวงจรอนกรมเพอวดแรงดนและกระแสไดถกตอง


ชอหนวยการสอน

วงจรไฟฟาแบบอนกรม

วงจรอนกรม วงจรอนกรมหมายถงวงจรทมอลเมนตตาง ๆ ตอเรยงกนและถดกนไปเร อย ๆ โดยการนำาเอาปลายดานหนงของอลเมนตตวแรกตอกบปลายดานหนงของอลเมนตตวทสองและปลายดานหนงของอลเมนตตวทสอง ตอกบปลายดานหนงของอลเมนตตวทสามและตอกนไปเรอย ๆ จนมลกษณะเปนลกโซ ดงแสดงในรปท 1 จะพจารณาเหนไดวา ปลายดานหนงของความตานทาน R1 และ R2 จะตอกบปลายดานหนงของความตานทาน R2 และ ปลายอกดานหนงของทงความตานทาน R และ R2 จะตอเขากบแบตเตอร E โดยทความตานทาน R1 ความตานทาน R2 และแบตเตอร E จะตออนกรมกนทงหมด และในวงจรจะมกระแส I ไหลเพยงคาเดยวเทานน ฉะนนกระแสทไหลผานความตานทาน R1 ความตานทาน R2 และแบตเตอร จะมคาเทากนม

การตอวงจรไฟฟาแบบอนกรม

ในวงจรไฟฟาถามตวตานทานมากกวา 1 ตว ตอเรยงอนดบหรออนกรมกบแหลงจายไฟฟาเรยกวา วงจรไฟฟาแบบอนกรม ( Series Circuit ) ดงแสดงในรปท 2

รปท 2 วงจรไฟฟาแบบอนกรม

จากรปท 2 จะพจารณาไดวา ตนของตวตานทาน ( Resistor) ตวทหนง หรอ R 1 ตอเขากบแหลงจายไฟตรงดานขวบวก ( + ) และปลายดานของตวตานทาน ตวทหนงตอเขากบตนของตวความตานทานตวทสองหรอ R 2 และปลายของตวตานทานตวทสองตอเขากบตนของความตานทานตวทสามหรอ R 3 ตอเขากบแหลงจายไฟตรงดานขวลบ ( - ) ครบวงจรทขวลบ ของแหลงจายไฟตรง ทำาใหมกระแสไฟฟา ( Current ) ไหลวงจร ในลกษณะของวงจรอนกรม จะมกระแสไฟฟาไหลเพยงคาเดยวเทานน เพราะกระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R1 , R2 และ R3

คอกระแสไฟฟาเดยวกนและมคาเทากบกระแสไฟฟาในวงจรรวมทงหมด ( Current Total ใชอกษรยอ IT ) แตคาแรงดนไฟฟารวมทงหมดของวงจร ( Voltage Total ใชอกษรยอ ET) จะเทากบแรงดนไฟฟาทตกครอม ตวตานทาน R1 , R2 และ R3 รวมกน จากหลกการดงกลาวจะได

การตอเซลลไฟฟาแบบอนกรม

เมอนำาเซลลไฟฟามาตอกนแบบอนกม จะทำาใหไดแรงดนมากขน ถาหากวาแรงดนของเซลลไฟฟาแตละเซลลมทศทางเดยวกน สวนความตานทานภายในของเซลลไฟฟาแตละเซลล เมอนำามารวมกนจะมคาเทากบความตานทานภายในของวงจร

การขยายยานการวดของโวลตมเตอร

ปกตโวลตประกอบดวยเคร องมอวดแบบขดลวดหมนทมตวตานทานตออนกรมกบขดลวดหมน ซงการเคลอนทของเขมบนสเกลนนขนอยกบคาของกระแสทไหลผานตวขดลวดหมน โดยทวไปแลวคาของกระแสทไปทำาใหเขมของมลตมเตอรชเตมสเกลนนมคาเทากบ 50 ไมโครแอมแปร หรออาจจะมคามากกวานกได ขนอยกบบรษทผผลตออกแบบสรางมา

คณสมบตของวงจรไฟฟาแบบอนกรม

1.คาความตานทานรวมทงหมด( RT) ของวงจรไฟฟาแบบอนกรม มคาเทากบผลรวมของความตานทานทกตวรวมกน

RT = R1 + R2 + R3+………. Rn

2.กระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทานทกตวมคาเทากน

IT = I1 = I2 = I3 =………. In3.แรงดนไฟฟาทตกครอมตวตานทานแตละตวในวงจรจะแตกตาง

กนไป ความตานทานตวใดมคามากจะมแรงดนตกครอมมาก

4.ผลรวมของแรงดนตกครอมความตานทานแตละตวจะเทากบแรงดนทจายใหกบวงจร

ET = E1 + E2 + E3+………. En

ตวอยางท 1 จากวงจรประกอบดวยตวตานทาน R1=4 Ω ตออนกรมกบตวตานทาน R2=8 Ω

มแหลงจายไฟตรง E=6 V จงหาคาแรงดนไฟฟาทตกครอม ตวตานทานแตละตว กระแสไฟฟาไหลผานตวตานทานแตละตว กระแสไฟฟา

รวม และความตานทานรวมในวงจร

วธทำา จากคณสมบตของวงจรอนกรม

หาคาความตานทานรวม RT จะได

RT = R1 + R2

RT = 4 Ω + 8 ΩRT = 12 Ω

\ ความตานทานรวมในวงจรเทากบ 12 Ω

หาคากระแสไฟฟาทไหลในวงจร I จะได

\กระแสไฟฟาทไหลในวงจรเทากบ 0.5 A

หาคาแรงดน V1 และ V2 จะได

V1 = IR1 = 0.5 A × 4 Ω = 2 V V2 = IR2 = 0.5 A × 8 Ω = 4 V

แรงดนไฟฟาตกครอม ตวตานทาน 4 Ω เทากบ 2 V

แรงดนไฟฟาตกครอม ตวตานทาน 8 Ω เทากบ 4 V

หาคาแรงดนไฟฟารวมทงหมด VT จะได

VT = V1 + V2 = 2 V+4 V = 6 V

หรอ VT = IRT = 0.5 A × 12 Ω = 6 V

VT = E = 6 V

หาคากระแสไฟฟา I1 และกระแสไฟฟา I2 จะได

จากคณสมบตของวงจรไฟฟาแบบอนกรมจะไดกระแสไฟฟามคาเทากน

IT = I1 = I2 = 0.5 A

ตวอยางท 2 จากวงจรประกอบดวยตวตานทาน R1 = 2.2 kΩ ตวตานทาน R2 = 3 kΩ และตวตานทาน R3 =4.7 kΩ แหลงจายไฟตรง E = 20 V จงหาคาแรงดนไฟฟาทตกครอมตวตานทานแตละตว กระแสไฟฟาไหลในวงจรรวม และความตานทานรวมในวงจร

วธทำา จากคณสมบตของวงจรอนกรม

คำานวณหาคาความตานทานรวมทงหมด RT ไดดงน

RT = R1 + R2 + R3

RT = 2.2 kΩ + 3 kΩ + 4.7 kΩ

RT = 9.9 kΩ

ความตานทานรวมในวงจรเทากบ 9.9 kΩ

คำานวณหาคากระแสไฟฟาทงหมด IT จะได

\กระแสไฟฟาทงหมด เทากบ 2.02 mA

คำานวณหาคาแรงดน V1 ,V2 และ V3 จะได

V1 = IR1 = 2.02 mA × 2.2 kΩ = 4.444 VV2 = IR2 = 2.02 mA × 3 kΩ = 6.06 VV3 = IR3 = 2.02 mA × 4.7 kΩ = 9.494 VVT = V1 + V2 + V3

VT = 4.444 V + 6 .06 V + 9. 494 VVT = 19.998 V




ตานทาน มความสมพนธกนอยางไรประกอบการฉายแผนใส5. ครอธบายความสมพนธแรงดน กระแส ความตานทาน โดยใช

แผนใส ตอบคำาถาม6. ซกถามเกยวกบความสมพนธแรงดนกระแส ความตานทาน

ตามกฎของโอหม/ตอบคำาถาม7. ดแลควบคมการจกแบงกลม8. สาธตการปฏบตการทดลอง9. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง10. .ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย11. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 4 จากแบบ

ทดสอบหนวยท 412. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 513. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปด




กอนเรยน จดเตรยมบอรดทดลอง อปกรณ และสภาพหองเรยนใหสะอาดเรยบรอย โดยจดเวรรบผดชอบทำาความสะอาด

ขณะเรยน อธบายเกยวกบการตอวงจรอนกรม พรอมทำาการทดลองประกอบวงจร

หลงเรยน สรปเนอหาจากทนกเรยนไดเรยนในครงน และทำาแบบฝกหดทายบทเรยน





จรง )



สอ- ซดการบรรยายเรองวงจรไฟฟาแบบ

อนกรม- แบบฝกหด- ตวตานทาน











วงจรอนกรมภาษาไทย นำาเสนอหนาชนเรยน

คณตศาสตร คำานวณการตอวงจร







ลงชอ..................................... ลงชอ.................................. ลงชอ..................................




ชอหนวย วงจรไฟฟาแบบขนาน ชวโมง 4

สาระสำาคญ วงจรขนาน เรยกวา พาราเรล เซอรกต คอการนำาเอาตวตานทาน

ตงแตสองตวมาตอขนานหรอครอมกบแหลงจายแรงดนไฟฟา โดยมแรงดนไฟฟาตกครอมความตานทานแตและตวเทากนและเทากบแหลงจาย

กระแสไฟฟาทไหลผานความตานทานแตละตวจะไมเทากน กลาวคอ ความตานทานตวใดมคานอยจะมกระแสไฟฟาไหลผานมาก


1. ศกษาการตอวงจรไฟฟาแบบขนาน2. ศกษาคณสมบตของวงจรไฟฟาขนาน3. ศกษาการคำานวณในวงจรไฟฟาขนาน4. เพอปฏบตการทดลองวงจรไฟฟาแบบขนาน

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. เขยนรปวงจรไฟฟาแบบขนานไดถกตอง2. บอกคณสมบตวงจรไฟฟาแบบขนานตอง3. สามารถคำานวณหาคา แรงดน กระแส ความตานทาน ในวงจรไฟฟา

แบบอนกรมไดถกตอง4. ตอวงจรอนกรมเพอวดแรงดน กระแส ในวงจรไฟฟาขนานไดถก

ตอง


ชอหนวยการสอนวงจรไฟฟาแบบขนาน

การตอวงจรไฟฟาแบบขนาน

วงจรไฟฟาทมตวตานทานตงแต 2 ตวหรอมากกวาตอขนานหรอตกครอมกบแหลงจายไฟฟา เรยกวาวงจรไฟฟาแบบขนาน(Parallel Circuit ) ดงแสดงในรปท 1

รปท1 วงจรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน

จากวงจรรปท 1 จะพจารณาไดวาปลายขางหนงของตวตานทาน ตวทหนง R1 ตวตานทานตวทสอง R2 และตวตานทานตวท R3 ตอเขาทางดานขวบวก ( + ) ของแหลงจายไฟตรง ( E ) และปลายอกขางหนงของตานทาน ตวทหนง R1 ตวตานทาน ตวทสอง R2 และตวตานทานตวท R3 ตอเขาทจดเดยวกน คอ ตอเขาทางดานขวลบ (-) ของแหลงจายไฟตรง ( E ) ในการตอวงจรไฟฟาลกษณะนจะทำาใหคาของความตานทานรวมมคาเทากบผลรมของสวนกลบของความตานทานทก

ตวทตออยในวงจรรวมกน แรงดนไฟฟาทตกครอม ตวตานทานตวท R1

ตวตานทานทสอง R2 และตวตานทาน ตวท R3 จะเทากนและเทากบแหลงจายไฟตรงเพราะลกษณะนกคอการนำาตวตานทานไปตอครอมแหลงจายไฟตรงจงทำาใหแรงดนไฟฟาเทากน และกระแสไฟฟารวมในวงจรเทากบกระแสไฟฟา ทไหลผานตวตานทานทกตวรวมกน กระแสทไหลผานตวตานทาน แตละตวขนอยกบคาความตานทาน แตละตวขนอยกบคาความตานทาน โดยคาความตานทานมาก กระแสจะไหลผานนอยถาคาความตานทานนอยกระแสไฟฟาจะไหลผานมาก คาความตานทานเทากน กระแสไฟฟา ไหลผานเทากน ซงเปนไปตามกฎของโอหม

ในลกษณะของวงจรไฟฟาแบบขนาน (Parallel Circuit ) จะเหนไดวาเมอคาความตานทานของตวตานทานตวใดๆในวงจรขนาน (Parallel Circuit ) เกดขดของหรอขาดกระแสกยงสามารถไหลผานความตานทานตวอนๆไดเหมอนเดม

คณสมบตของวงจรไฟฟาแบบขนาน

1. คาความตานทานรวมของวงจรไฟฟาแบบขนาน (Parallel Circuit ) มคาเทากบ สวนกลบของความตานทานรวมของวงจร เทากบผลรวมของสวนกลบของความตานทานทกตวทตออยวงจรไฟฟาแบบขนาน

2.กระแสไฟฟารวมในวงจร จะเทากบกระแสทไหลผานตวตานทานแตละตวรวมกน

IT = I1 + I2 + I3 +…………In

3.แรงดนไฟฟาทตกครอม ตวตานทานแตละตวในวงจรเทากน และเทากบแหลงจายไฟในวงจร

E = V1 = V2 =V3 =…………..Vn

4.ในกรณทมตวตานทาน ตอขนานกนสองตว คาความตานทานรวมหาไดจาก

หรอ

ตวอยางท 1 จงแสดงวธการหาคากระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทานแตละตวกระแสไฟฟารวม ( IT )และคาความตานทานรวม ( RT ) ในวงจร เมอตวตานทาน R1 = 6 ตวตานทาน R2 = 3

และแหลงจายไฟตรงมคาเทากบ 15 V

วธทำา จากคณสมบตของวงจรไฟฟาแบบขนาน

สามารถหาคาความตานทานรวม RT จากสตร

คาความตานทานรวม RT = 2 Ω

คำานวณหาคากระแสไหลผาน R1 คอ I1 กระแสไหลผาน R2 คอ I2

และกระแสไฟฟารวม IT

IT = I1 + I2 = 2.5 A + 5 A = 7.5 A

กระแสไฟฟาไหลผาน RT คอ IT เทากบ 2.5 A

กระแสไฟฟาไหลผาน R2 คอ I2 เทากบ 5 A

กระแสไฟฟารวม คอ IT เทากบ 7.5 A

คำานวณหาคาแรงดนตกครอม R1 คอ V1 แรงดนตกครอม R2 คอ V2 และแรงดนไฟฟารวม VT

จะเหนไดวาแรงดนไฟฟาตกครอมตวตานทานแตละตวรวมกน จะมคาเทากบแหลงจายแรงดนทจายใหกบวงจร

ตวอยางท 2 จากวงจร จงหาคาความตานทานรวม ( RT ) กระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทานแตละตว ( IR1 , IR2 , IR3 )และกระแสไฟฟารวม (IT )

วธทำา

คำานวณหาคาความตานทานรวมทงหมดของวงจร (RT ) จากสตร

คาความตานทานรวม ( RT ) เทากบ 1.455 kΩ

คำานวณหาคากระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทานแตละตว ( IR1 , IR2 ,IR3 ) และกระแสไฟฟารวม ( IT )

32 1 T I I I I

mA 17.196 ImA 3.472 mA 4.464 mA 9.26 I

T

T

mA 17.182 k 1.455

V 25 RE I

T T

หรอ

กระแสไฟฟาไหลผานตวตานทาน R 1 เทากบ 9.26 mA หรอ ( IR1 = 9.26 mA )



กระแสไฟฟารวมในวงจรมคาเทากบ 17.196 mA หรอ ( IT =17.196 mA )

ตวอยางท 3 จากวงจร ใหคำานวณหาคาความตานทานรวม ( RT ) กระแสไฟฟา I1 , I2 ,I3 และ IT

วธทำา

คำานวณหาคาความตานทานรวม RT จากสตร

R1

R1

R1

R1

321T

k 11

k 5401

k 21

R1

T

k 1 k 1.85 k 0.5

R1

T

k 3.35

R1

T

คาความตานทานรวม ( RT ) ในวงจรมคาเทากบ 298 Ω

คำานวณหาคากระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทานแตละตว ( I1 , I2 , I3 ) และกระแสไฟฟารวมทงหมด (IT )

mA 8.5

k 2V 17

RE I

1 1

mA 31.48

k 0.54V 17

RE I

2 2

mA 17

k 1V 17

RE I

3 3

32 1 T I I I I

mA 56.98 ImA 17 mA 31.48 mA 8.5 I

T

T

หรอ

mA 57.04

k 0.298V 17

RE I

T T

กระแสไฟฟาไหลผานตวตานทาน R 1 เทากบ 8.5 mA หรอ

( IR1 = 8.5 mA )





ตานทาน มความสมพนธกนอยางไรประกอบการฉายแผนใส5. ครอธบายวงจรไฟฟาแบบขนานแรงดนพรอมตวอยางการ

คำานวณ โดยใชแผนใส/ตอบคำาถาม6. ซกถามเกยวกบวงจรไฟฟาแบบขนาน กระแสจะไหล

อยางไร/ตอบคำาถาม7. ดแลควบคมการจดแบงกลม8. สาธตการปฏบตการทดลอง9. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง10. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย11. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 5 จากแบบ

ทดสอบหนวยท 512. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท6 ตอไป

13. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปดหองปฏบตงานเมอไมใช


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ ความรเบองตนเกยวกบการตอวงจรขนานขณะเรยน แบงกลมใหนกเรยนปฏบตการทดลองตอวงจรขนาน

หลงเรยน สรปเนอหาจากทนกเรยนไดทดลองหนาชนและประเมนผล





จรง )



สอ- ซดการบรรยายเรองวงจรขนาน

- แบบฝกหด








1.ประเมนตามแบบพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/รายกลม

2.ประเมนตามแบบพฤตกรรมดานคณธรรม จรยธรรม คานยม และคณลกษณะอนพงประสงค

วธการ เชน การสมภาษณ, การถามตอบ, การสอบถาม, การทำาแบบทดสอบ, การทำาแบบ ฝกหด,

การรายงานผล, การปฏบตงาน, การตรวจสอบผลงาน ฯลฯ


วงจรขนานคณตศาสตร

การคำานวนแรงดนและกระแส

ภาษาไทยนำาเสนอผลงานหนาชน

เรยน





1. ทำาการสอนไดครบตามวตถประสงค2. นำาเขาสบทเรยนตรงตามทกำาหนด3. สามารถดำาเนนการสอนตามแผนการสอน4. ใชสอการสอนครบตามแผนการสอน5. ใชคำาถามในระหวางการสอนไดครบ6. อน ๆ (โปรดระบ).........................................บนทกเพมเตม ( ผลการใชแผนการสอน, ผลการเรยนของนกเรยน, ผลการสอนของคร ).................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ความคดเหนของอาจารยพเลยง..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................




ชอหนวย วงจรไฟฟาแบบผสม ชวโมง 4

สาระสำาคญ วงจรไฟฟาแบบผสม คอวงจรทประกอบดวยวงจรอนกรม และ

วงจรขนาน อยในวงจรใหญเดยวกนดงนนในการคำานวณเพอวเคราะหหาคาปรมาณทางไฟฟา ตาง ๆ เชน

กระแสไฟฟาแรงดนไฟฟา และคาความตานทานรวม จงตองใชความรจากเรองวงจรไฟฟา แบบอนกรม และวงจรไฟฟาแบบขนาน วงจรไฟฟาแบบผสม โดยทวไปจะมอย 2 ลกษณะคอ แบบขนาน - อนกรม จดประสงคการเรยนร จดประสงคทวไป

1. ศกษาการตอวงจรไฟฟาแบบผสม2. ศกษาคณสมบตของวงจรไฟฟาแบบผสม3. ศกษาการคำานวณในวงจรไฟฟาแบบผสม4. เพอปฏบตการทดลองวงจรไฟฟาแบบผสม

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. เขยนรปวงจรไฟฟาแบบขนานไดถกตอง2. บอกคณสมบตวงจรไฟฟาแบบขนานตอง3. สามารถคำานวณหาคา แรงดน กระแส ความตานทาน ในวงจรไฟฟา

แบบอนกรมไดถกตอง4. ตอวงจรอนกรมเพอวดแรงดน กระแส ในวงจรไฟฟาขนานไดถก

ตอง


ชอหนวยการสอนวงจรไฟฟาแบบผสม

วงจรแบบผสม

วงจรไฟฟาแบบผสม คอวงจรทประกอบดวยวงจรอนกรม ( Series Circuit ) และวงจรขนาน ( Parallel Circuit ) ยอยๆ อยในวงจรใหญเดยวกน

ดงนนในการคำานวณเพอวเคราะหหาคาปรมาณทางไฟฟาตางๆ เชน กระแสไฟฟา( Current ) แรงดนไฟฟา ( Voltage ) และคาความตานทานรวม จงตองใชความรจากวงจรไฟฟาแบบอนกรม วงจรไฟฟาแบบขนาน และกฎของโอหม ( Ohm’s Law ) วงจรไฟฟาแบบผสม โดยทวไปจะมอย 2 ลกษณะ คอ แบบอนกรม – ขนาน (Series -Parallel) และแบบขนาน – อนกรม (Parallel – Series )

วงจรไฟฟากระแสตรงผสมแบบอนกรม – ขนาน ( Series -Parallel )

วงจรไฟฟากระแสตรงผสมแบบอนกรม – ขนาน หมายถงวงจรทมตวตานทาน ในแตละกลมยอยตอขนานกนอยและนำาแตละกลมมาตออนกรมกนอกท จากวงจรรปท 1 พจารณาไดวาตวตานทานตวท 2 และตวตานทานตวท 3 ตอขนานกนอย โดยปลายอกดานหนงตออนกรมกบตวตานทานตวท 1 ดงรปท 1

รปท 1 วงจรไฟฟากระแสตรงแบบผสม (อนกรม – ขนาน)

การหาคาความตานทานรวม ( RT ) จงตองหาคาความตานทานรวม ( RT2 ) ระหวางตวตานทานตวท 2 และความตานทานตวท 3 แบบวงจรขนานกอน จากนนจงนำาคา

ความตานทานรวม ( RT2 ) มารวมกบคาความตานทานตวท 1 ( RT1 ) แบบวงจรไฟฟาอนกรม ( Series Circuit ) ในการหาคากระแสไฟฟา ( Current ) และแรงดนไฟฟา ( Voltage )ใหหาคาในวงจรโดยใชลกษณะและวธการเดยวกน กบวงจรอนกรม วงจรขนานดงทผานมาโดยใหหาคาตางๆในวงจรรวม กจะไดคาตางๆตามทตองการ

คณสมบตของวงจรผสมแบบอนกรม – ขนาน

1.คาความตานทานรวม ( RT )

R R R

RR

R R

T2T1T

32

321T

RR

2.คากระแสไฟฟารวม ( IT )

IT = I1 = ( I2 + I3 )IT = IT1 = IT2

3.คาแรงดนไฟฟารวม (VT )

E = VR1 + ( VR2 = VR3 )E = VT1 + VT2

วงจรไฟฟาผสมแบบขนาน- อนกรม (Parallel – Series )

รปท 3 วงจรไฟฟากระแสตรงแบบผสม (ขนาน – อนกรม )

วงจรไฟฟาแบบผสมแบบขนาน – อนกรม หมายถง วงจรทตวตานทาน ในแตละกลมยอยตออนกรมกนอยและนำาแตละกลมยอยมาตอขนานกนอกท ดงวงจรรปท 3 พจารณาไดวาตวตานทานตวท 2 และ

ตวตานทานตวท 3 ตออนกรมกนอย โดยปลายดานหนงของตวตานทานตวท 2 ตอเขาทจดเดยวกนกบตวตานทานตวท 1 ในสวนตน และปลายดานหนงของตวตานทานตวท 3 ตอเขาทจดเดยวกนกบตวตานทานตวท 1 ในสวนปลาย

การหาคาความตานทานรวม ( RT) จงตองหาคาความตานทานรวม ( RT2 ) ระหวางตวตานทานตวท 2 และตวตานทานตวท 3 แบบวงจรไฟฟาอนกรมกอน จากนนจงนำาคาความตานทานรวม ( RT2 ) มาหาคาความตานทานรวม ( RT ) แบบวงจรไฟฟาขนาน ( Parallel Circuit ) กบตวตานทานตวท 1

ในการหาคากระแส (Current ) และแรงดนไฟฟา ( Voltage ) ใหหาคาในวงจรโดยใชลกษณะและวธการเดยวกนโดยใหหาคาตางๆในวงจรยอยแตละกลมกอน จากนนหาคาตางๆในวงจรรวมกลมใหญ

คณสมบตวงจรผสมแบบขนาน-อนกรม

1.คาความตานทานรวม ( RT )

T2T1

T2T1T

T

R R R R

R

R3)(R2R1R3)R1(R2 R

2. คากระแสไฟฟารวม ( IT )

IT = ( I1 + I2 ) = I3IT = IT1 + IT2

3.คาแรงดนไฟฟารวม (VT )

E = VR1 = ( VR2 + VR3 )E = VT1 = VT2


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน3. ทบทวนกอนเรยน โดยถามนกเรยนเกยวกบ แรงดน กระแสใน

วงจรขนาน4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยถามนกเรยนวา ถานำาเอาวงจรไฟฟา

แบบอนกรมและแบบขนานรวมกนคณสมบตวงจรจะเปนอยางไร

5. ครอธบายวงจรไฟฟาแบบผสม พรอมตวอยางการคำานวณโดย

ใชแผนใส6. ซกถามเกยวกบวงจรไฟฟาแบบขนาน กระแสจะไหล

อยางไร/ตอบคำาถาม7. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง8. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย9. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 8 จากแบบ

ทดสอบหนวยท 8/แบบประเมน10. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 7 ตอไป11. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปด

หองปฏบตงานเมอไมใช


กอนเรยน จดเตรยมอปกรณการทดลองและสภาพหองเรยนใหสะอาดเรยบรอย โดยจดเวรรบผดชอบทำาความสะอาด

ขณะเรยน อธบายเกยวกบองคประกอบของวงจรไฟฟา ตวนำา ฉนวน และวธการหาคา กระแส แรงดน ความตานทาน ในวงจรไฟฟา พรอมกบสาธตการตอวงจรไฟฟาแบบผสม

หลงเรยน ทำาแบบฝกหดทายบทเรยน และ สงทายชวโมง





จรง )



สอ- ซดการบรรยายเรองวงจรผสม- แบบฝกหด











วงจรไฟฟาแบบผสม

คณตศาสตรคำานวณคาความ

ตานทานภาษาไทย นำาเสนอผลงาน





1. ทำาการสอนไดครบตามวตถประสงค2. นำาเขาสบทเรยนตรงตามทกำาหนด3. สามารถดำาเนนการสอนตามแผนการสอน4. ใชสอการสอนครบตามแผนการสอน5. ใชคำาถามในระหวางการสอนไดครบ6. อน ๆ (โปรดระบ).........................................

บนทกเพมเตม ( ผลการใชแผนการสอน, ผลการเรยนของนกเรยน, ผลการสอนของคร ).................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ความคดเหนของอาจารยพเลยง..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................




ชอหนวย กำาลงไฟฟา ชวโมง 4

สาระสำาคญ กำาลงไฟฟาเรยกวา อเลกตรคพาวเวอร ใชอกษรยอ P

กำาลงไฟฟา คอผลคณของแรงดนและกระแสไฟฟามหนวยเปนวตต กำาลงไฟฟาทเกดขนในวงจรทมภาระไฟฟาทเปนตวตานทาน กำาลงไฟฟาทเกดขนกบตวตานทานจะเปนในรปของความรอน

จดประสงคการเรยน จดประสงคทวไป

1. ศกษาเรองกำาลงไฟฟา2. ศกษาสตรทใชในการคำานวณหาคากำาลงไฟฟา3. ศกษาการคำานวณ หาคากำาลงไฟฟา4. เพอปฏบตการทดลองหากำาลงไฟฟาทโหลด

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. บอกความหมายของกำาลงไฟฟาไดถกตอง2. บอกสตรทใชในการคำานวณหาคากำาลงไฟฟาไดถกตอง3. สามารถคำานวณหาคากำาลงไฟฟาจากวงจรไฟฟาไดถกตอง4. ตอวงจรไฟฟา วดแรงดน กระแส เพอคำานวณหากำาลงไฟฟาไดถก

ตอง


ชอหนวยการสอนกำาลงไฟฟา

กำาลงไฟฟาในวงจรไฟฟากระแสตรง

ในวงจรไฟฟากระแสตรง คาของกำาลงไฟฟา ( Power ) ทเกดขนกบภาระไฟฟา (Load) ทเปนตวตานทานเกดจากกระแสไฟฟาไหลผานตวตานทานนน

กำาลงไฟฟาทเกดขนกบตวตานทานนนจะอยในรปของความรอน ถาตวตานทานนนไมสามารถทนกำาลงไฟฟานนไดกจะไหมและขาด ดงนนจงจำาเปนตองคำานวณหาคากำาลงไฟฟาทเกดขนกบตวตานทานกอนการใชงานดงสมการ 1 , 2 และ 3

P = E I ……………………………( 1 )

ในทำานองเดยวกนยงสามารถแทนคา E= IR และคา REI

ลงในสมการ 1 จะไดสมการการหาคาไฟฟาอกดง

สมการท 2 และ 3

P = I2 R ………………...……( 2 )

) 3 .....(.................... REP

2

เมอ P = กำาลงไฟฟา มหนวยเปน วตต ( W )

I = กระแสไฟฟา มหนวยเปน แอมแปร (A)

R = คาความตานทานไฟฟา มหนวยเปน โอหม ( W )

E = แรงดนไฟฟา มหนวยเปน โวลต ( V )

รปท1 ความสมพนธระหวาง I ,R ,E และ P

ตวอยางการคำานวณหาคากำาลง

ตวอยางท 1 จากรป จงคำานวณหาคาของกำาลงไฟฟาทเกดขนกบตวตานทาน

วธทำา

)มลลวตต (mW 50 หรอ W 0.05 500Ω25V

500ΩV5

RE P

22

คากำาลงไฟฟาทเกดขนกบตวตานทามคา 50 mW จะตองเลอกใชตวตานทานททนกำาลงไฟฟาไดไมนอยกวา 50 mW

ตวอยางท 2 จากรป กำาหนดใหกระแสไฟฟา ไหลในวงจรเทากบ 2.4 mA จงหาคากำาลงไฟฟาทเกดขนกบตวตานทานแตละตว และกำาลงไฟฟารวม ( PT )

วธทำา

mW 17.28 k 3 mA) (2.4 R I P 21

2 R1

mW 40.32 k 7 mA) (2.4 R I P 22

2 R2

mW 28.8 k 5 mA) (2.4 R I P 2

32

R3

3 2 1 T P P P P

mW 28.8 mW 40.32 mW 17.28 PT

mW 86.4PT

จะเหนวาความตานทานทมคาไมเทากนตอในวงจรไฟฟาอนกรมทมกระแสไหลผานเทากนกำาลงไฟฟาทเกดขนกบความตานทานแตละตวจะไมเทากน

ตวอยางท 3 กำาหนดใหมกระแสไฟฟา 2.6 A ไหลผานตวตานทาน R1 และกระแสไฟฟา 1.6 A ไหลผานตวตานทาน R2 จงหาคากำาลงไฟฟาทเกดขนกบตวตานทานแตละตว และกำาลงไฟฟา ( Power ) รวม PT

วธทำา

W 104 A .62 V 40 EI P R1

W 64 A .61 V 40 EI P R2

W 168 W 64 W 104 PT

คากำาลงไฟฟาทเกดขนกบ R1 มคาเทากบ 104 W

คากำาลงไฟฟาทเกดขนกบ R2 มคาเทากบ 64 mW

คากำาลงไฟฟารวม PT มคาเทากบ 168 mW


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. ซกถามผเรยนเพอทบทวนในสงทผเรยนในครงทแลว3. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท 74. ครนำาเขาสบทเรยนโดยถามนกเรยนวา ถาจายกระแสใหกบตว

ตานทานผลทเกดขนจะเปนอยางไร ประกอบการฉายซด5. ซกถามเกยวกบกำาลงไฟฟาทเกดขนกบโหลด เปนเชนไร6. สาธตการปฏบตการทดลอง7. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง8. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย9. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 8 ตอไป10. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปด


ใชแกไขปญหาทเกดขน


กอนเรยน ใหศกษาฟงการอธบาย และมอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนในเรองกำาลงงานไฟฟาขณะเรยน อธบายวธการคำานวนหากำาลงไฟฟา






จรง )



สอ- ซดการบรรยายเรองกำาลงไฟฟา









1.ประเมนตามแบบพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/

รายกลม2.ประเมนตามแบบพฤตกรรมดานคณธรรม จรยธรรม คานยม และคณลกษณะอนพงประสงค



กำาลงงานไฟฟาคอมพวเตอร Power Point

ภาษาไทย นำาเสนอหนาชนเรยน





1. ทำาการสอนไดครบตามวตถประสงค

2. นำาเขาสบทเรยนตรงตามทกำาหนด3. สามารถดำาเนนการสอนตามแผนการสอน4. ใชสอการสอนครบตามแผนการสอน5. ใชคำาถามในระหวางการสอนไดครบ6. อน ๆ (โปรดระบ).........................................บนทกเพมเตม ( ผลการใชแผนการสอน, ผลการเรยนของนกเรยน, ผลการสอนของคร ).................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ความคดเหนของอาจารยพเลยง..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................




ชอหนวย วงจรแบงแรงดน ชวโมง 4

สาระสำาคญ วงจรแบงแรงดนไฟฟาเรยกวา โวลทเตจ ดไวเตอร ใชหลกการ

ของวงจรไฟฟาแบบอนกรม เนองจากวงจรอนกรมมแรงดนตกครอมตวตานทานหรอโหลดไมเทากน

วงจรแบงแรงดนแบงออกเปน 2 ชนด คอวงจรแบงแรงดนไฟฟาทไมมโหลด และวงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบมโหลด


1. ศกษาเรองวงจรแบงแรงดนไฟฟาทไมมโหลด2. ศกษาเรองวงจรแบงแรงดนไฟฟาทมโหลด3. ศกษาสตรทใชในการคำานวณหาคาแรงดน4. ศกษาการคำานวณหาคาแรงดนจากวงจรแบงแรงดน5. เพอปฏบตการทดลองวงจรแบงแรงดน

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. อธบายเรองวงจรแบงแรงดนไฟฟาทไมมโหลดไดถกตอง2. อธบายเรองวงจรแบงแรงดนไฟฟาทมโหลดไดถกตอง3. บอกสตรทใชในการคำานวณหาคาแรงดนในวงจรแบงแรงดนไดถก

ตอง4. สามารถคำานวณหาคาแรงดนจากวงจรแบงแรงดน ไดถกตอง5. ตอวงจากแบงแรงดนทดลองไดถกตอง


ชอหนวยการสอนวงจรแบงแรงดน

วงจรแบงแรงดน

วงจรแบงแรงดนไฟฟา เรยกวา “โวลตเตจ ดไวเดอร ”( Voltage Divider) ใชหลกการของวงจรไฟฟาแบบอนกรม (Series Circuit) เนองจากวงจรอนกรมมแรงดนตกครอมตวตานทานหรอโหลดไมเทากน

วงจรแบงแรงดนแบงออกเปน 2 ชนด คอวงจรแบงแรงดนไฟฟาทไมมโหลด (Unloaded Voltage Divider) และวงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบมโหลด (Loaded Voltage Divider)

1. วงจรแบงแรงดนไฟฟาทไมมโหลด (Unloa

วงจรการแบงแรงดนทไมมโหลด unloaded voltage divider กคอ วงจรแบบอนกรมทว ๆ ไปนนเอง ซงเราสามารถทจะแบงแรงดนไดหลาย ๆ คา เพอนำาไปจายใหกบโหลดทตองการแรงดนในระดบตาง ๆ ทแตกตางกนออกไป ซงทงนแรดนทถกแบงทงหมดจะไดมาจากแหลงกำาเนดแรงดนเพยงตวเดยวเทานน

วงจรแรงดนแตยงไมตอโหลด การคำานวณจงไมตองนำาโหลดมาพจารณาดงรปวงจรท 1

รปท 1 วงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบไมมโหลด (Unloaded Voltage Divider)

จากวงจรจะไดสตร V1, V2 ดงน

)RR

R(VV

21

1T1

)RR

R(VV

21

2T2

จากรปท 1 เปนวงจรไฟฟาแบบอนกรม (Series Circuit) การแบงแรงดนไฟฟา (Voltage Dividers) ตวตานทาน R1 และ R2 จะทำาหนาทเปนตวแบงแรงดนไฟฟา เพราะแรงดนไฟฟาตกครอมตวตานทาน R1 และ R2 ไมเทากน

การหาคาแรงดนไฟฟาตกครอม ถาจะใชสตรตามหลกการของวงจรไฟฟาแบบอนกรม (Series Circuit) จะทำาใหเกดความยงยากและเสยเวลา ดงนนเพอการคำานวณทงายและรวดเรวขนจงมสตรเฉพาะทใช

กบวงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบไมมโหลด

21

1T1 RR

RVV

21

2T2 RR

RVV

2.วงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบมโหลด (Loaded Voltage Divider)

ในวงจรอนกรมทคำานวณคาแรงดนตกครอมตวตานทานตางๆ เมอนำาเอาโหลด (RL) มาตอ

ครอมตวตานทานตวใดตวหนงกจะไดวงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบมโหลด

อยางไรกตามจะตองมการคำานวณคากระแสของแหลงจายใหเพยงพอตอการจายกระแสใหโหลดดวย เพราะเนองจากถาโหลดใชกระแสมาก แรงดนทจายใหโหลดจะลดลงจากกรณทไมมโหลด วงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบมโหลด (Loaded Voltage Divider) แสดงดงรปท 2

รปท 2 วงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบมโหลด (RL)

จากรปวงจรท 2 มโหลด (RL) มาตอครอมอยกบตวตานทาน R2 ดงนนในการหาคาแรงดนไฟฟาทแบงมาใหโหลด (RL) เพอการคำานวณทงายและรวดเรวขนจงมสตรคำานวณเฉพาะทใชกบวงจรแบงแรงดนไฟฟาแบบมโหลด (RL) ดงน

1L2

L2TL R//RR

//RRVV

ตวอยางท 1 จากวงจรรปท 3 จงคำานวณหาคาแรงดนไฟฟาตกครอมตวตานทาน R1, R2 และ R3

รปท 3

วธทำา

321

1T1 RRR

RVV

kΩ10kΩ5kΩ2.5kΩ2.5V17V1

kΩ5.17kΩ2.5V17V1

V2.428V1

321

2T2 RRR

RVV

kΩ10kΩ5kΩ2.5kΩ5V17V2

kΩ5.17kΩ5V17V2

V857.4V2

321

3T3 RRR

RVV

kΩ10kΩ5kΩ2.5kΩ10V17V3

kΩ5.17kΩ10V17V3

V714.9V3

ตวอยางท 2 จากรปท4 จงคำานวณหาคาแรงดนไฟฟาทจายใหโหลด (RL) เมอแหลงจายแรงดนไฟฟา มคาเทากบ 20 V

รปท 4

วธทำา

1L2

L2TL R//RR

//RRVV

Ω2

Ω6Ω4Ω6Ω4

Ω6Ω4Ω6Ω4

V20VL

4.44.2V20VL

V10.909VL


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการ เขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท 8 เกบแบบทดสอบ3. ทบทวนกอนเรยน โดยถามนกเรยนเกยวกบกำาลงไฟฟา ทเกด

ขนกบโหลดเปนเชนไร4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยถามนกเรยนวา ถาจายกระแสใหกบตว

ตานทานผลทเกดขนจะเปนอยางไร ประกอบการฉายซด/รบฟงความคดเหน

5. ครอธบายวงจรแบงแรงดนไฟฟา พรอมตวอยางการคำานวณ โดยใชสอ

6. ซกถามเกยวกบกำาลงไฟฟาทเกดขนกบโหลด เปนเชนไร / ตอบคำาถาม

7. สาธตการปฏบตการทดลองแจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง

8. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย

9. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 8 จากแบบทดสอบหนวยท 8 แบบประเมน

10. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปดหองปฏบตงานเมอไมใช

11. ครบนทกขอมลเกยวกบกจกรรมการเรยนหลงการสอนเพอใชแกไขปญหาทอาจเกดขนกบกลมอน ๆ ตอไปหรอความรใหมทเกดขน


กอนเรยน จดเตรยมอปกรณสำาหรบการทดลอง และสภาพหองเรยนใหสะอาดเรยบรอย โดยจดเวรรบผดชอบทำาความสะอาด

ขณะเรยน อธบายหลกการในวงจรแบงแรงดนและสาธตวธการตอวงจร

หลงเรยน ใหผเรยนรวมกน สรปเนอหาจากการเรยนและการทดลองในครงนทงหมด





จรง )


8 หนงสออางอง

ชยวฒน ลมพรวจตรวไล , สมเกยรต พงอาตม และ จราภรณ จนแดง.วงจรไฟฟากระแสตรง. : ศนยสงเสรม-อาชวะ, 2546.

สอ- ซดการบรรยาย เรอง วงจรแบงแรงดน- แบบฝกหด- เครองมอ วสดอปกรณ



กอนเรยน 1.สงเกตพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/รายกลม



2.สงเกตและประเมนผลพฤตกรรมดานคณธรรม จรยธรรม คานยม และคณลกษณะอนพงประสงค




การบรณาการเชอมโยง

สาระการเรยนร การบรณาการ กจกรรม

วจรแบงแรงดน คณตศาสตรคำานวนหาแรงดนในวงจร










ชอหนวย วงจรแบงกระแส ชวโมง 4

สาระสำาคญ วงจรแบงกระแสไฟฟาเรยกวา เคอรรเรนท ดไวเตอร จะใชหลก

การของวงจรไฟฟาแบบขนาน เนองจากวงจรขนานมกระแสไหลไมเทากน กระแสไฟฟาจะถกแบงใหไหลผานไปสาขาตาง ๆ ตามพกดความตานทานของโหลดนน ๆ การแบงกระแสไฟฟานยมใชกนเฉพาะวงจร 2 สาขา และ 3 สาขา

จดประสงคทวไป1. ศกษาเรองวงจรแบงกระแสไฟฟา2. ศกษาเรองแบงกระแสไฟฟา3. ศกษาสตรทใชในการคำานวณหาคากระแส4. ศกษาการคำานวณหาคากระแสจากวงจรแบงกระแส5. เพอปฏบตการทดลองวงจรแบงกระแส

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. อธบายเรองวงจรแบงกระแสไฟฟา 2 สาขาไดถกตอง2. อธบายเรองวงจรแบงกระแสไฟฟา 3 สาขาไดถกตอง3. บอกสตรทใชในการคำานวณหาคากระแสในวงจรแลง กระแสไดถก

ตอง4. สามารถคำานวณหาคากระแสไฟฟาในวงจรแบงกระแสไฟฟาไดถก

ตอง5. ตอวงจากแบงกระแสทดลองไดถกตอง


ชอหนวยการสอนวงจรแบงกระแสไฟฟา

วงจรแบงกระแส

วงจรแบงกระแสไฟฟาเรยกวา “เคอรเรนท ดไวเดอร ”(Current Divider) จะใชหลกการของวงจรไฟฟาแบบขนาน (Parallel Circuit) เนองจากวงจรขนานมกระแสไหลไมเทากน กระแสไฟฟาจะถกแบงใหไหลผานไปในสาขาตางๆ ตามพกดความตานทานของโหลดนนๆ

ปกตวงจรแบบอนกรมจะมการแบงแรงดนใหเกอบทก ๆ วงจร โดยแรงดนทถกแบงนนจะขนอยกบคาของความตานทานทมอยในแตละสวนของวงจร สวนในวงจรแบบขนานกมลกษณะในทำานองเดยวกนกลาวคอ วงจรแบบขนานจะมการแบงการไหลของกระแส โดยกระแสทไหลในแตละสวนหรอแตละสาขาจะขนอยกบคาของความตานทานในสวนหรอในสาขานนของวงจร และกระแสทถกแบงนเมอนำามารวมกนแลวจะมคาเทากบกระแสรวมของวงจรนนเอง

การแบงกระแสไฟฟานยมใชกนเฉพาะวงจร 2 สาขาและ 3 สาขา

1. วงจรแบงกระแสไฟฟา (Current Divider) 2 สาขา

คอวงจรทใชตวตานทาน 2 ตวตอขนานกนเพอแบงกระแสออกเปน 2 สาขาแสดงดงรปท 1

รปท1 วงจรแบงกระแสไฟฟา 2 สาขา

จากวงจรดงรปท 1 กระแสไฟฟา (Current) จะถกแยกออกเปน 2 ทางคอ กระแสไฟฟา I1 ไหลผานตวตานทาน R1 และกระแสไฟฟา I2 ไหลผานตวตานทาน R2 ในลกษณะดงกลาวกระแสไฟฟาจะไหลในสาขาใดมากหรอนอยจะขนอยกบคาความตานทาน ถาคาความตานทานในสาขาใดมคานอยกวากระแสไฟฟากจะไหลในสาขานนไดมาก คาของกระแสไฟฟาสามารถคำานวณหาไดดงตอไปน

จากวงจรรปท 1 จะได

21

21T RR

RRR

TT R

EI

21

21

RRRRE

แต TTRIE

21

21T RR

RRIE

โดย 11 R

EI

21

21

1

T

RRRR

RI

ดงนน 21

2T1 RR

RII

และ 22 R

EI

21

21

2

T

RRRR

RI

ดงนน 21

1T2 RR

RII

หรอ 21T III

2T1 III

1T2 III

2. วงจรแบงกระแสไฟฟา (Current Divider) 3 สาขา

คอวงจรทใชตวตานทาน 3 ตวตอขนานกนเพอแบงกระแสออกเปน 3 สาขาแสดงดงรปท 2

รปท2 วงจรแบงกระแสไฟฟา 3 สาขา

จากวงจรรปท 2 กระแสไฟฟาถกแยกออกเปนสามทางคอ I1 จะไหลผานตวตานทานตวทหนง I2 จะไหลผานตวตานทานตวท 2 และ I3 จะไหลผานตวตานทาน ตวทสามคาของกระแสไฟฟาสามารถหาไดดงตอไปน


321T R1

R1

R1

R1

133221

321T RRRRRR

RRRR

TT R

EI

133221

321

RRRRRRRRR

E

แต TTRIE

โดย

133221

321T RRRRRR

RRRI

11 R

EI

1

TT

RRI

133221

321

1T RRRRRR

RRRR1I

<![endi


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการ เขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท 9 แลวเกบแบบทดสอบ3. ทบทวนกอนเรยน ซกถามนกเรยนวาวงจรแบงแรงดนม

คณสมบตเหมอนวงจรไฟฟาใด4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยถามนกเรยนวา ถาตองการกระแสทม

คาตาง ๆ กนหลายคาจะทำาอยางไรประกอบการฉายซด5. ครอธบายวงจรแบงแรงดนไฟฟา พรอมตวอยางการคำานวณ 6. ซกถามเกยวกบกำาลงไฟฟาทเกดขนกบโหลด เปนเชนไร / ตอบ

คำาถาม7. สาธตการปฏบตการทดลอง8. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการลอง9. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย10. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 10 ตอไป11. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปด




กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ วงจรแบงกระแส


ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ วงจรแบงกระแส






จรง )



สอ- ซดการบรรยาย เรอง วงจรแบงกระแสไฟฟา- แบบฝกหด- เครองมอ วสดอปกรณ


และหลงเรยน

วธการ โจทยปญหาหรอหลกเกณฑ








การบรณาการเชอมโยงสาระการเรยนร การบรณาการ กจกรรมวงจรแบงกระแส คณตศาสตร คำานวณคาในวงจรแบง

กระแสภาษาไทย นำาเสนอหนาชนเรยน










ชอหนวย กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ

ชวโมง 4

สาระสำาคญ กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ เคอรชอฟฟ เคอเรนท ลอว จะ

กลาวถงความสมพนธของกระแสไฟฟาทไหลเขาและไหลออกจากจดใดจดหนงในวงจรไฟฟา

การแกสมการของเคอรชอฟฟจะใชหลกการลดทอนทางพชคณต หรอใชเมทรกซและดเทอรมแนนท


1. ศกษาเรอง กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ2. ศกษาการใชเมทรกซและดเทอรมแนนซ แกสมการ3. ศกษาตวอยางการแกปญหาโจทย4. เพอปฏบตการทดลองโดยใช กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. บอกนยามกฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟไดถกตอง2. เขยนสมการกระแสจากรปวงจรไดถกตอง3. ใชเมทรกซและดเทอรมแนนทแกสมการไดถกตอง4. แกปญหาโจทยโดยใชกฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟไดถกตอง5. ตอวงจรทดลองตอมกฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟไดถกตอง


ชอหนวยการสอนกฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟ

กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ

การใชกฎของโอหมแกปญหาในวงจรไฟฟาทซบซอนจะทำาใหมความยงยากมากยงขน กฎของเคอรชอฟฟเปนกฎหนงทใชแกปญหาวงจรไฟฟาทซบซอนไดด

กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ เคอรชอฟฟ เคอรเรนท ลอว “ ”(Kirchhoff Current Law) จะกลาวถงความสมพนธของกระแสไฟฟาทไหลเขาและไหลออกจากจดใดจดหนงในวงจรไฟฟาการแกสมการของเคอรชอฟฟจะใชหลกการการลดทอนทางพชคณตหรอใชเมตรกซและดเทอรมแนนท

1 .กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Current Law)

กลาวไววา ณ จดใดๆ ในวงจรไฟฟา ผลรวมทางพชคณตของกระแสไฟฟาทไหลเขาและกระแสไฟฟาทไหลออกมคาเทากบศนยหรอกลาวในอกทางหนงกคอ

ณ จดใดๆ ในวงจรไฟฟาผลรวมของกระแสทไหลเขาจะมคาเทากบผลรวมของกระแสทไหลออก ซงสามารถเขยนเปนสมการไดดงน

ผลรวมของกระแสไฟฟาทไหลเขา = ผลรวมของกระแสไฟฟาทไหลออก

รปท 1 กฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ

จากรปท 1 ใหจด A เปนจดใดๆ ในวงจรไฟฟา พจารณาไดวากระแสไฟฟาทไหลเขาคอ I1,I3 และ I4 สวนกระแสไฟฟาทไหลออกคอ I2 และ I5 ปกตแลวจะกำาหนดใหกระแสไฟฟาทไหลเขาทงหมดเปนบวก (+) และกระแสไฟฟาทไหลออกทงหมดมคาเปนลบ (-) ดงนนเมอเขยนเปนสมการจะไดดงนคอ

52431 IIIII

หรอ 0IIIII 54321

หรอ 0IIIIII 54321

0I

................................................. (1)

2. ตวอยางการคำานวณเกยวกบกฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ

ตวอยางท 1 จากวงจรรปท 2 จงคำานวณหาคา I1,I2,I3 โดยใชกฎของ

เคอรชอฟฟ

รปท 2

จากกฎกระแสของเคอรชอฟฟ

0IIII 321

หรอ

321 III

จากวงจรรปท 2 เมอกำาหนดทศทางการไหลของกระแสไฟฟาจะเหนวากระแสไฟฟา I1 ไหลผานตวตานทาน R1 และแหลงกำาเนดแรงดน E1 กระแสไฟฟา I2 ไหลผานตวตานทาน R2 และแหลงกำาเนดแรงดน E2 สวนกระแสไฟฟา I3 ไหลผานตวตานทาน R3

สามารถเขยนสมการไดดงน

33111 IRIRE ................................................ (1)33222 IRIRE ……………………………... (2)

แต 321 III …………………… (3)

213222 IIRIRE

231322 IRIRIR

13232 IRIRR …………………………… (4)

แทนคา E และ R (ในวงจรรปท 2) ลงในสมการท (3) และ (4)

231311 IRIRRE

21 I4I4116

21 I4I516 ……………………………………… (5)

และ 132322 IRIRRE

12 I4I4210

12 I4I610 ……………………………………… (6)

ใชเมตรกซและดเทอรมแนนทแกสมการ 2 ตวแปร

1. นำาสมการท (5) และ (6) มาเขยนในรปของเมตรกซ จะได

10

16

I2

I1

6 4

4 5

………………….. (7)

2. นำาคาสมประสทธของ I1 และ I2 มาหาคาของดเทอรมแนนท (D) โดยการคณไขวนนคอคณลงเปนบวก คณขนเปนลบโดยคณใหครบทกตำาแหนง

4465 6 4

4 5

1630

14D

3. หาคาตวแปร I1 โดยการนำาคอลมนคาคงทของสมการท (7) แทนลงในคอลมนสมประสทธ I1 และหารดวยดเทอรมแนนท (D) ซงการหาคา I1 จะอาศยการคณไขว

14 6 10

4 16

I1

14

410616

144096

1456

= 4 A ( แอมแปร )

4. หาคาตวแปร I2 โดยการนำาคอลมนคาคงทของสมการท (7) แทนลงในคอลมนสมประสทธของ I2 และหารดวยดเทอรมแนนท (D) ซงการหาคา I2 จะอาศยการคณไขวเชนกน

14 10 4

16 5

I 2

14

164105

146450

1414

= - 1 A ( แอมแปร )

คำานวณหาคากระแส I3 จากสตร

I3 = I1 + I2 = 4 + (-1) = 3 A (แอมแปร)


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท 103. ทบทวนกอนเรยน ซกถามนกเรยนวาวงจรแบงกระแสไฟฟาม

คณสมบตเหมอนวงจรไฟฟาใด4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยถามนกเรยนวา ถาวงจรไฟฟาทมความ

สลบซบซอนมาก ๆ เราจะทำาอยางไร 5. ครอธบายเรองกฎกระแสไฟฟาของเคอรชอฟฟ การแกสมการ

เมทรกซพรอมตวอยางการคำานวณ

6. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง7. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย8. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 11 ตอไป9. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปด




กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ กฎของกระแสไฟฟาเคอรชอฟ


ใหนกเรยนปฏบตการทดลองแลวมารายงานหนาชนเรยนเรองกฎของเคอรชอฟ






จรง )



สอ- ซดการบรรยาย เรอง กฎของเคอรชอฟ- แบบฝกหด










การบรณาการเชอมโยงสาระการเรยนร การบรณาการ กจกรรมกฎของกระแสเค

อรชอฟภาษาไทย นำาเสนอผลงานกลม










ชอหนวย กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

ชวโมง 4

สาระสำาคญ กฎแรงดนตนไฟฟาของเคอรชอฟฟเรยกวา เคอรชอฟฟ โวลท

เตจลอว จะกลาวถงความสมพนธของแรงดนไฟฟาในวงจรไฟฟาปดใด ๆ โดยกลาวไววา ในวงจรไฟฟาปดใด ๆ ผลรวมทางพชคณตของแรงดนไฟฟามคาเทากบศนย

จดประสงคทวไป1. ศกษาเรอง กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ2. ศกษาตวอยางการคำานวณ โดยใชกฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ3. เพอปฏบตการทดลองโดยใช กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. อธบาย กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟไดถกตอง2. คำานวณปญหาโจทยโดยใชกฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟไดถก

ตอง3. มความสนใจใฝร 4. ตอวงจรทดลองตามกฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟไดถกตอง


ชอหนวยการสอนกฏแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟ

1. กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Current Law)

กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Current Law) กลาวไววา ในวงจรไฟฟาปดใดๆ ผลรวมทางพชคณตของแรง“ดนไฟฟามคาเทากบศนย หรอกลาวในอกทางหนงกคอ ในวงจรไฟฟา”ปดใดๆ ผลรวมทางพชคณตของแรงดนไฟฟาทตกครอมตวตานทานแตละตวจะเทากบแรงดนทแหลงจาย

รปท 3

จากวงจรรปท 3 แรงดนไฟฟาทจายใหกบวงจรมอย 2 ตวคอ แหลงจายไฟฟากระแสตรงตวท 1 (E1) และแหลงจายไฟฟากระแสตรงตวท 2 (E2) สวนแรงดนตกครอมตวตานทานในวงจรคอ แรงดนตกครอมตวตานทานตวท1 (VR1) แรงดนตกครอมตวตานทานตวท 2

(VR2) และแรงดนตกครอมตวตานทานตวท 3 (VR3) จากกฎแรงดนของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Current Law) สามารถเขยนสมการไดดงนคอ


E1 + E2 = แรงดนไฟฟาทจายใหวงจร

VR1 VR2 VR3 = แรงดนตกครอมตวตานทาน

ดงนน VV V EE R3R2R121

หรอ 0 VV V- EE R3R2R121

หรอ 0 VV V- EE E R3R2R121

0 E

ตวอยางท 1 จากวงจรรปท 4 ใหแหลงจายไฟฟากระแสตรงตวท 1 (E1) มคาเทากบ 12 V แหลงจายไฟฟากระแสตรงตวท 2 (E2) มคาเทากบ 8 V และแรงดนไฟฟาตกครอมตวตานทานตวท 2 (VR2) มคาเทากบ 1.5 V ใหหาคาแรงดนไฟฟาตกครอมตวตานทาน ตวท 1 (VR1)

รปท 4

จากฎแรงดนของเคอรชอฟฟจะไดวา

R2R121 V V EE

R221 R1 V- EE V

แทนคา = 10 – 8 – 1.5 ดงนน VR1 = 0.5 โวลต


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. ทบทวนกอนเรยน ซกถามนกเรยนวากฎกระแสไฟฟาของเค

อรชอฟฟกลาววาอยางไร ครอธบายเสรม3. ครนำาเขาสบทเรยนโดยถามนกเรยนวา ถาวงจรไฟฟามแหลง

จายแรงดนมากกวาหนงแหลงจะคำานวณอยางไรประกอบการฉายซด

4. ครอธบายเรองกฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟฟ พรอมตวอยางการคำานวณ

5. สาธตการปฏบตการทดลอง6. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง7. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย8. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 11 จากแบบ

ทดสอบหนวยท119. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 12 ตอไป10. ครดแลการทำาความสะอาดจดเครองมอใหเรยบรอยและปด

หองปฏบตเมอไมใช11. ครบนทกขอมลเกยวกบกจกรรมการเรยนหลงการสอนเพอ

ใชแกไขปญหาทอาจเกดขนกบกลมอน ๆ ตอไปหรอความรใหม

ทเกดขน


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ กฎของแรงดนเคอรชอฟ

ขณะเรยน ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ แรงดนไฟฟาเคอรชอฟ






จรง )



สอ- ซดการบรรยายเรองแรงดนเค

อรชอฟ- แบบฝกหด











กฎแรงดนไฟฟาของเคอรชอฟ

คณตศาสตร คำานวนแรงดนไฟฟา










ชอหนวย ทฤษฎกระแสเมช ชวโมง 4

สาระสำาคญ ทฤษฎกระแสเมช เปนการประยกตกฎของเคอรชอฟฟมาใชแก

ปญหาใหสะดวกรวดเรวยงขน ทฤษฎกระแสเมชจะกำาหนดให ในวงจรปดใด ๆ หนงวงจรปด จะสมมตใหมกระแสไหลหนงจำานวน และจะสมมตทศทางของกระแสไหลไปทศทางใดกได โดยคากระแสแตละวงจรปดจะเปนอสระตอกน


1. ศกษาทฤษฎกระแสเมช2. ศกษาการสมมตกระแสไหลวน3. รจกการตงสมการกระแส4. ศกษาตวอยางการคำานวณทฤษฎกระแสเมช5. เพอปฏบตการทดลองตามทฤษฎกระแสเมช

จดประสงคเชงพฤตกรรม 1. บอกหลกการทฤษฎกระแสเมช

2. สมมตกระแสไหลวนไดถกตอง3. ตงสมการกระแสไดถกตอง4. คำานวณโดยใชทฤษฎกระแสเมชไดถกตอง5. ตอวงจรทดลองทฤษฎกระแสเมชไดถกตอง


ชอหนวยการสอนทฤษฎกระแสเมช

ทฤษฎกระแสเมช (Mesh Current Theores)

ทฤษฎกระแสเมช เรยกวา “เมชเคอรเรนท” (Mesh Current Theores) เปนการประยกตกฎของเคอรชอฟฟมาใชแกปญหาใหสะดวกรวดเรวยงขน ทฤษฎกระแสเมชจะกำาหนดใหในวงจรปดใดๆ หนงวงจรปด จะสมมตใหมกระแสไหลหนงจำานวนและจะสมมตทศทางของกระแสไหลไปทศทางใดกได โดยคากระแสแตละวงจรปดจะเปนอสระตอกน

1 ทฤษฎกระแสเมช (Mesh Current Theores)

ทฤษฎกระแสเมช (Mesh Current Theores) จะกำาหนดใหในวงจรปดใดๆ หนงวงจรปดจะสมมตใหมกระแสไหลหนงจำานวนและจะสมมตทศทางของกระแสไหลไปทศทางใดกได โดยคากระแสแตละวงจรปดจะเปนอสระตอกน สามารถเขยนสมการกระแสเมชไดโดยมขอกำาหนดเปนขนตอนดงน

1.สมมตกระแสไหลวนในแตละวงจรปด พรอมทงกำาหนดทศทางการไหลของกระแสไฟฟาใหครบวงจรปด ซงจะกำาหนดใหกระแสไฟฟาไหลในทศทางใดกได

2.เขยนสมการโดยใชกฎแรงดนของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Voltage Law) และแกสมการหาตวทไมทราบคา ถากระแสไฟฟาทไดออกมาเปนลบ หมายความวาทศทางของกระแสไฟฟาไหลตรงกนขามกบ

ทสมมตขน

รปท 1

จากวงจรรปท 1 กระแสไฟฟาทไหลในแตละสาขาของวงจรคอ กระแสไฟฟาไหลวน I1 และ I2 นนเอง แตกระแสไฟฟาทไหลในบางสาขาจะไดมาจากผลรวมระหวางกระแสไฟฟาไหลวน I1 และ I2 ดงจะเหนวากระแสไฟฟาทไหลผานตวความตานทาน R1 มคาเทากบกระแสไฟฟา I1 กระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R2 มคาเทากบกระแสไฟฟา I2 สวนกระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R3 มคาเทากบ I1+I2

จากกฎแรงดนของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Voltage Law) สามารถเขยนสมการไดดงน

ในวงท 1 ใชกระแสไฟฟาไหลวน I1 เปนหลกในการเขยนสมการ

จะได

121311 E IIRIR

123131 E IRIRR

ในวงท 2 ใชกระแสไฟฟาไหลวน I2 เปนหลกในการเขยนสมการจะได

221322 E IIRIR

223213 E IRRIR

จากวงจรในรปท 1 ถากำาหนดใหคาของกระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R3 เพยงคาเดยวเรากเลอกกระแสไฟฟาไหลวนใหม โดยสมมตใหกระแสไฟฟาไหลวน I1 และ I2 มทศทางดงรปท 2

รปท 2

จากวงจรรปท 2 พจารณาเหนวาเมอคำานวณหาคากระแสไฟฟาไหลวน I1 ออกมาแลวจะไดคากระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R3 ในทนทเพราะกระแสไฟฟา I1 กคอกระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R3 นนเอง โดยไมจำาเปนตองคำานวณหาคาของกระแสไฟฟา I2 ซงการสมมตกระแสไฟฟาไหลวนแบบน จะชวยลดขนตอนในการแกปญหาโจทยใหลด

นอยลงได

จากรปท 2 เมออาศยกฎแรงดนของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Voltage Law) จะเขยนสมการไดดงน


121131 E IRIRR


2122111 EE IRRIR

ตวอยางท 1 จากวงจรรปท 3 ใหแสดงวธการคำานวณหาคากระแสไฟฟาไหลผานตวตานทาน R1,R2 และ R3 เมอแหลงจายไฟตรง E1 มคา 7 V และแหลงจายไฟตรง E2 มคา 3 V

รปท 3

วธทำา

สมมตใหกระแสไฟฟาไหลวน I1, I2 และ I3 มทศทางดงรปท 12.3

จากกฎแรงดนของเคอรชอฟฟ จะเขยนสมการไดดงน

ในวงท 1 จะได R1I1 = E1

1I1 = 7 ……………………………………. (1)

ในวงท 2 จะได R2I2 = E1 – E2

2.2I2 = 7 – 3 …………………………………… (2)

ในวงท 3 จะได R3I3 = E2

3.3I3 = 3 …………………………………… (3)

ใชเมตรกซและดเทอรมแนนทแกสมการ 3 ตวแปร

1. นำาสมการท (1), (2) และ (3) เขยนในรปของเมตรกซจะ

ได

347

III

3.3 0 0

0 2.2 00 0 1

3

2

1

2. นำาคาสมประสทธของ I1, I2 และ I3 มาหาคาของดเทอรมแนนท (D) โดยการคณไขวนนคอคณลงเปนบวกคณขนเปนลบ โดยคณใหครบทง 3 ตำาแหนง

D = (12.23.3)+(000)+ (000)-(02.20)-(001)-(3.300) = 7.26+0+0-0-0-0 = 7.26

3. หาคาตวแปร I1 โดยการนำาคอลมนคาคงทของสมการในขอ 1 แทนลงในคอลมนสมประสทธ I1 และหารดวยดเทอรมแนนท (D) ซงการหาคา I1 จะอาศยการคณไขว

I1 = (72.23.3)+(003)+ (040)-(32.2

0)-(007)-(3.340) / D = 50.82 / D = 50.82 / 7.26 = 7 mA

4. หาคาตวแปร I2 โดยการนำาคอลมนคาคงทของสมการในขอ 1 แทนลงในคอลมนสมประสทธ I2 และหารดวยดเทอรมแนนท (D) ซงการหาคา I2 จะอาศยการคณไขวเชนกน

= ((143.3)+(700)+ (003)-(04

0)-(301)-(3.307)) = 13.2 / 7.26 = 1.818 mA

5.หาคาตวแปร I3 โดยการนำาคอลมนคาคงทของสมการในขอ 1 แทนลงในคอลมนสมประสทธ I3 และหารดวยดเทอรมแนนท (D) ซงการหาคา I3

จะอาศยการคณไขวเชนกน

= ((12.25)+(040)+ (700)-(0

2.27)-(041)-(500)) / D = 11 / 7.26 = 1.515 mA


1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท12/เกบแบบทดสอบ3. ทบทวนกอนเรยน ซกถามนกเรยนวากฎแรงดนไฟฟาของเค

อรชอฟฟกลาววาอยางไร ครอธบายเสรม4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยการกลาวนำาวาในวงจรไฟฟามแหลงจาย

แรงดนมากกวาหนงแหลงการแกปญหาโจทยจะทำาไดหลายวธเชนทฤษฎกระแสเมช อธบายประกอบการฉายแผนใส

5. ครอธบายทฤษฎกระแสเมชพรอมตวอยางการคำานวณ โดยใชสอแผนใส/ตอบคำาถาม

6. ซกถามนกเรยนวาทฤษฎกระแสเมชมหลกการอยางไร / รบฟง-ตอบคำาถาม

7. สาธตการปฏบตการทดลอง8. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง

9. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย10.ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 12 จากแบบ

ทดสอบหนวยท1211.มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 13 ตอไป


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ ทฤษฎกระแสเมช

ขณะเรยน ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบความเขาใจในทฤษฎเมช






จรง )


12 หนงสออางอง ชยวฒน ลมพรวจตรวไล , สมเกยรต พงอาตม และ จราภรณ จนแดง,สมศกด แสงศร.วงจรไฟฟากระแส

ตรง. : ศนยสงเสรม-อาชวะ, 2546.

สอ- ซดการบรรยายเรองกระแสเมช







1.ใหนกเรยนมสวนรวมในการอธบายโดยการสาธตหนาชนเรยน

หลงเรยน 2.ประเมนตามแบบพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/รายกลม



การบรณาการเชอมโยงสาระการเรยนร การบรณาการ กจกรรมทฤษฎกระแสเมช คณตศาสตร การคำานวนกระแส

เมชภาษาไทย นำาเสนอหนาชนเรยน


บนทกหลงการสอน

หลงจากไดทำาการสอนเสรจเรยบรอยแลว ควรพจารณาสรปประเมนผลการสอนครงนโดยทำาเครองหมาย / ลงในชอง ใช หรอ ไมใช หรอบนทกใหคำาแนะนำาเพมเตมกได พรอมรายงานตามลำาดบขน เพอไดรบทราบ








ชอหนวย ทฤษฎแรงดนโนด ชวโมง 4

สาระสำาคญ ในการแกปญหาวงจรไฟฟาทมความยงยากและซบซอน วธแรง

ดนโนดหรอเรยกวา โหนดโวลทเตจ ทเปนอกวธหนงทนยมใชวเคราะหวงจรไฟฟากน วธการนนอกจากจะชวยวเคราะหวงจรไฟฟาไดเปนอยางดแลว ยงสามารถทดแทนวธกระแสเมช ซงมขอจำากดในแงของสมการและความยงยากในการแกสมการ วธแรงดนโนดเปนวธการนำากฎกระแสของเคอรชอฟฟ มาใชงาน

จดประสงคทวไป1. ศกษาการกำาหนดโนดหลก2. ใหรการกำาหนดทศทางของกระแส3. ใหรการเขยนสมการกระแส4. ศกษาตวอยางการคำานวณวธแรงดนโนด5. เพอปฏบตการทดลองตามวธแรงดนโนด

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. บอกหลกการกำาหนดโนดหลกไดถกตอง2. อธบายการกำาหนดทศทางของกระแสไดถกตอง3. เขยนสมการกระแสไดถกตอง4. คำานวณแกปญหาโจทยดวยวธแรงดนโนดไดถกตอง5. ตอวงจรทดลองตามวธแรงดนโนดไดถกตอง


ชอหนวยการสอนทฤษฎแรงดนโนด

วธแรงดนโนด (Node Voltage Theories)

ในการแกปญหาวงจรไฟฟาทมความยงยากและซบซอน วธแรงดนโนดหรอเรยกวา

“โนดโวลตเตจ ” (Node Voltage) กเปนอกวธหนงทนยมใชวเคราะหวงจรไฟฟากน วธการนนอกจากจะชวยวเคราะหวงจรไฟฟาไดเปนอยางดแลวยงสามารถทดแทนวธกระแสเมช (Mesh Current) ซงมขอจำากดในแงของสมการและความยงยากในการแกสมการ วธแรงดนโนดเปนวธการนำากฎกระแสของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Current Law) มาใชงาน

1. วธแรงดนโนด

โนด (Node) คอ จดตอในวงจรไฟฟาทมจำานวนสาขาของวงจรตออยตงแต 2 สาขาขนไป

โนดหลก (Principal Node) หรอจดตอเชอม คอจดตอในวงจรไฟฟาทมจำานวนสาขาของวงจรตออยตงแต 3 สาขาขนไปมาตอรวมกน

โนดเปรยบเทยบ (Reference Node) หรอจดอางอง ซงจะกำาหนดใหเปนจดเชอมตอใดจดหนงเปนจดอางองกได แตโดยทวไปแลวจะเลอกจดอางองทตอรวมอยกบกราวด (Ground) เสมอเพราะงายตอ

การพจารณาและการคำานวณ

แรงดนโนด (Node Voltage) คอความแตกตางของระดบแรงดนทจดใดๆ กไดในวงจรเมอนำาไปเปรยบเทยบกบจดอางอง (Reference Node) การเขยนสมการของแรงดนโนด (Node Voltage) จะพจารณาเปนขนๆ ดงตอไปน

1. กำาหนดจดตอลงในวงจรซงจะมทงจดตอเชอม (โนดหลก) และจดอางอง

2. การพจารณาแรงดนโนด (Node Voltage) จะใหระดบของแรงดนไฟฟาทจดตอเชอม (Principal Node) มคาสงกวาระดบอางอง (Reference Node)

3. สมมตและกำาหนดทศทางของกระแสทจดเชอมตอ (Principal Node) การกำาหนดทศทาง ของกระแสไฟฟาทจดเชอมตอจะกำาหนดใหกระแสไหลเขาหรอไหลออกกไดเพราะผลลพธทไดจะมคาเหมอนกน

4. เขยนสมการกระแสของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Current Law)

รปท 1

จากวงจรรปท 1 กำาหนดจดเชอมตอ (Principal Node) ในวงจรเปน A, B และ C โดยกำาหนดใหจด C เปนจดอางอง (Reference Node) และสมมตใหกระแสไฟฟาไหลออกในทกๆ สาขาทจด A คอกระแสไฟฟา I1, I2 และ I3 (Kirchhoff Current Law) จะไดผลของกระแสไฟฟารวมทจด A มคาเทากบศนย

นนคอ I1+I2+I3 = 0

แต 3

BA3

2

A2

1

1A1 R

VVI,

RV

I,R

EVI

ดงนนจะได 0

RVV

RV

REV

3

BA

2

A

1

1A

................................. (1)

สาขาทจด B คอ กระแสไฟฟา I4, I5 และ I6 จากกฎกระแสของเคอรชอฟฟ (Kirchhoff Current Law) จะไดผลของกระแสไฟฟารวมทจด B มคาเทากบศนย

นนคอ I4+I5+I6 = 0

แต 5

2B6

4

B5

3

AB4 R

EVI,

RV

I,R

VVI

จะได 0

REV

RV

RVV

5

2B

4

B

3

AB

................................. (2)

จากสมการท (1) และ (2) จะได

11

B3

A321

ER1V

R1V

R1

R1

R1

........... (3)

25

B543

A3

ER1V

R1

R1

R1V

R1

..... (4)

จากวงจรรปท 1 พจารณาวาเมอกำาหนดจดเชอมตอ (Principal Node) จะทำาใหทราบจำานวนสมการของแรงดนโนด (Node Voltage) คอกำาหนดจด A, B และ C เปนจดเชอมตอโดยกำาหนดจด C เปนจดอางอง (Reference Node) จากนนเอาจำานวนจดเชอมตอลบกบจำานวนจดอางองกจะไดจำานวนสมการของแรงดนโนด นนคอจำานวนสมการของแรงดนโนดจะมคานอยกวาจำานวนจดเชอมตอ (Principal Node) อยหนงเสมอ

จากรป 1 กำาหนดให

จดเชอมตอ (Principal Node) = 3

จดอางอง (Reference Node) = 1

จำานวนสมการของแรงดนโนด 3-1 = 2

จำานวนสมการของแรงดนโนด = 2

การนำาหลกการของแรงดนโนด (Node Voltage) มาใชแกปญหาโจทยนน ควรเลอกวธทงายและรวดเรวกวามาใช ซงทงนกขนอยกบลกษณะของวงจร แตถาเปนลกษณะวงจรทประกอบดวยหลายๆ

สาขาตอขนานกนเมอนำาวธการของแรงดนโนดมาใชกจะพบวามความงายและรวดเรวกวาเพราะมจำานวนสมการนอยกวา

ตวอยางท 1 จงคำานวณหาคากระแสไฟฟา I1, I2 และ I3

วงจรรปท 2

วธทำา

จากกฎกระแสของเคอรชอฟฟจะเขยนสมการไดดงน

ทจด A จะได 0III 321

แต 3

2A3

2

A2

1

1A1 R

EVI,

RV

I,R

EVI

ดงนนจะได &nb

กจกรรมการเรยนร1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท13/เกบแบบทดสอบ3. ทบทวนกอนเรยน อธบายและซกถาม ทฤษฎกระแสเมชกลาว

วาอยางไร4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยการกลาวนำาวาในวงจรไฟฟามแหลงจาย

แรงดนมากกวาหนงแหลงการแกปญหาโจทยจะทำาไดหลายวธเชนวธแรงดนโนดอธบายประกอบการฉายซด/ รบฟงความคดเหน

5. ครอธบายวธแรงดนโนดพรอมตวอยางการคำานวณ /ตอบคำาถาม

6. ซกถามนกเรยนวาทฤษฎกระแสเมชมหลกการอยางไร / รบฟง-ตอบคำาถาม


ทดสอบหนวยท1311. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 14 ตอไป


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ แรงดนโหนด

ขณะเรยน ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ แรงดนโหนด






จรง )



สอ- ซดการบรรยายเรอง แรงดนโหนด









1.ประเมนตามแบบพฤตกรรมการปฏบตงานรายบคคล/รายกลม2.ประเมนตามแบบพฤตกรรมดานคณธรรม จรยธรรม

คานยม และคณลกษณะอนพงประสงค



แรงดนโหนด ภาษาไทย นำาเสนอผลงานกลม










ชอหนวย ทฤษฎการวางซอน ชวโมง 4

สาระสำาคญ ทฤษฎการวางซอนเรยกวา ซเปอรโพซชน ธโอร เปนทฤษฎทใช

วเคราะหวงจรไฟฟาทมแหลงจายไฟฟาตงแต 2 แหลงขนไป กระแสไฟฟาทเกดจากแหลงจายไฟฟาเหลานนสามารถแยกพจารณาไดครงละ 1 ตว จนครบทกตว แลวนำาคาของกระแสไฟฟาทได มารวมกนทางพชคณต จะไดผลของกระแสไฟฟา ทแทจรงของวงจร


1. ศกษาขนตอนการใชทฤษฎการวางซอนวเคราะหวงจร2. ศกษาตวอยางการคำานวณ โดยใชทฤษฎการวางซอน

3. เพอปฏบตการทดลองทฤษฎการวางซอนจดประสงคเชงพฤตกรรม1.บอกขนตอนการใชทฤษฎการวางซอนวเคราะหวงจรไดถกตอง2.แกปญหาโจทย โดยใชทฤษฎการวางซอนไดถกตอง3.ตอวงจรทดลองตามทฤษฎการวางซอนไดถกตอง


ชอหนวยการสอนทฤษฎการวางซอน

ทฤษฎการวางซอน( Superposition Theorem )

ทฤษฎการวางซอน มหลกการวาในวงจรไฟฟาทประกอบดวยแหลงจายตงแต 2 แหลงขนไป กระแสไฟฟาทเกดจากแหลงจายไฟฟาเหลานน สามารถแยกพจารณาไดครงละ 1 ตว จนครบทกตว แลวนำาคาของกระแสไฟฟา ทไดมารวมกนทางพชคณต จะไดผลของกระแสไฟฟา ทแทจรงของวงจร หลกการพจารณาแหลงจายไฟฟาทละตวเรยกวา ทฤษฎการวางซอน( Superposition Theorem )

การนำาทฤษฎการวางซอน ( Superposition Theorem

1.สมมตและกำาหนดทศทางของกระแสไฟฟา ทไหลในสาขาตางๆ

2.เลอกพจารณาแหลงจายหนงตว

3.แหลงจายตวอนๆทเหลอในวงจรทงหมด ทำาการลดวงจร (Short Circuit )

4.ตวตานทาน ภายในของแหลงจายทกๆตวยงคงใหตออยในวงจรตามเดม

5.คำานวณหาคาของกระแสไฟฟา ทไหลผานตวตานทาน แตละตวในวงจร พรอมสงเกตทศทาง

และขวทถกตอง

6.กระทำาซำาอกตงแตขอ 2 ถงขอ 5 สำาหรบแหลงจายทเหลอแตละตวในวงจร

7.นำาคาของกระแสไฟฟา ทไดในแตละครงมารวมกนทางพชคณต

กจะไดคาของกระแสไฟฟาท

แทจรง ทไหลผานตวตานทาน แตละตวในวงจร

รปท 1

จากรปท 1 เลอกพจารณาเฉพาะแหลงจายแรงดน E1 แลวเขยนวงจรใหม ดงวงจรรปท 2 โดยการลดวงจร ( Short Circuit ) แหลงจายแรงดน E1 และกำาหนดทศทางของกระแสไฟฟา I1, I2 และ I3

รปท 2

จะได R // R RE

I321

111

32

3111 2 RR

R I I

121113 II I

เลอกพจารณาเฉพาะแหลงจายไฟตรง E2 แลวเขยนวงจรใหม ดงวงจรรปท 3 โดยการลดวงจร ( Short Circuit ) แหลงจายไฟตรง E1 และกำาหนดทศทางของกระแสไฟฟา I1, I2 และ I3

รปท 3

จะได

R // R RE

I312

222

31

32221 RR

R I I

212223 II I

ดงนนคากระแสไฟฟาทแทจรงไหลผานตวตานทาน แตละตวของวงจร

กจกรรมการเรยนร1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท143. ทบทวนกอนเรยน อธบายและซกถาม วธแรงดนโนดมหลก

การอยางไร4. ครนำาเขาสบทเรยนโดยการกลาวนำาวาในวงจรไฟฟามแหลงจาย

แรงดนมากกวาหนงแหลงการแกปญหาโจทยจะทำาไดหลายวธเชนทฤษฎการวางซอนอธบายประกอบการฉายซด

5. ครอธบายทฤษฎการวางซอนพรอมตวอยางการคำานวณ โดยใชสอแผนใส

6. ซกถามนกเรยนวาทฤษฎการวางซอนมหลกการอยางไร7. สาธตการปฏบตการทดลอง8. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง9. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย10. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 14 จากแบบ

ทดสอบหนวยท14


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบายเนอหาเกยวกบทฤษฎการวางซอน

ขณะเรยน ใหนกเรยนคดคำานวนและทดลองตามทฤษฎการวางซอน

หลงเรยน สรปเนอหาจากผลการทดลองและการคำานวน





จรง )



สอ- ซดการบรรยาย เรอง ทฤษฎการวางซอน

- แบบฝกหด - แบบประเมนผล










การบรณาการเชอมโยงสาระการเรยนร การบรณาการ กจกรรมทฤษฎการวางซอน คณตศาสตร คำานวนตามหลก

ทฤษฎวางซอน










ชอหนวย ทฤษฎของเทเวนน ชวโมง 4

สาระสำาคญ ทฤษฎของเทเวนน เรยกวา เทเวนน ธโอร เปนวศวกร ชาว

ฝรงเศส ไดคนพบทฤษฎทสามารถแกปญหาวงจรไฟฟา ทจะตองสรางสมการทยงยาก ตองใชเมทรกและดเทอรมแนนทแกสมการ ทฤษฎของเทเวนนเหมาะสำาหรบการหาคากระแสไหลผานตวตานทานตวใดตวหนงทคาความตานทานเปลยนไปแตกยงสามารถหาคากระแสไหลผานความตานทานนนได โดยไมตองตงสมการใหมเหมอนกฎของเคอรชอฟฟ


1. รจกหลกการทฤษฎของเทเวนน2. รจกการหาแรงดนเทเวนนและความตานทานเทเวนน3. ศกษาการเขยนวงจรสมมลยของเทเวนน4. ศกษาตวอยางการคำานวณ ทฤษฎของเทเวนน5. เพอปฏบตการทดลองตามทฤษฎของเทเวนน

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. อธบายหลกการ ทฤษฎของเทเวนนไดถกตอง2. อธบายการหาแรงดนของเทเวนนและความตานทานเทเวนนไดถก

ตอง3. เขยนวงจรสมมลยของเทเวนนไดถกตอง4. คำานวณหาคาปรมาณทางไฟฟาดวยทฤษฎของเทเวนนไดถกตอง5. ตอวงจรทดลองตามทฤษฎของเทเวนนไดถกตอง


ชอหนวยการสอนทฤษฎเทวนน

ทฤษฎของเทวนน ( Thevenin’s Theorem )

กลาวไววา ในวงจรไฟฟาใดๆเราสามรถยบหรอรวมวงจรใหอยในรปของแหลงจายแรงดนไฟฟา (Voltage ) หนงตว และตวตานทานหนงตวได ซงเรยกวา วงจรสมมลของเทวนน

( Thevenin Equivalent Circuit )

เมอ VTH = แรงดนเทเวนน

RTH = ความตานทานเทวนน

รปท 1 วงจรสมมลของเทเวนน ( Thevenin Equivalent Circuit )

หลกการทฤษฎของเทวนน ( Thevenin’s Theorem )

รปท 2

จากวงจรรปท 2 สามารถนำาเอาหลกการทฤษฎของเทเวนน ( Thevenin’s Theorem ) มาใชเปนขนๆดงน

1. ปลดโหลด RL ออกจากจด A – B

2. หาคาแรงดนเทเวนน VTH ซงเปนแรงดนระหวางจด A- B นนคอแรงดนไฟฟาทตกครอม ตวตานทาน R2 นนเอง ดงแสดงในวงจรรปท 2

รปท 3

จากวงจรรปท 3 พจารณาเหนวา แรงดนไฟฟาทตกครอม ตวตานทาน R2 เทากบกระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R2 คณดวย คาความตานทาน R2 นนเอง

เมอ 21 RRE I

จะไดแรงดนไฟฟาตกครอมตวตานทาน 2

21R2TH2 R

RREIVR

ดงนนแรงดนเทเวนน

21

2TH RR

R EV

1.ลดวงจรแหลงจายแรงดนหรอเปดวงจรแหลงจายกระแสแลวแตกรณ

2.หาคาความตานทานเทเวนน RTH โดยมองเขาไปทจด A- B ดงแสดงในรปท 3

รปท 4

จากวงจรรปท 4 เมอมอง เขาจด A-B จะเหนตวตานทาน R1 ขนานกบ R2 ไดคาความตานทานเทเวนน RTH ดงน

21

21TH RR

RRR

3. นำาคาแรงดนไฟฟาเทเวนน VTH และคาความตานทานเทเวนน RTH มาเขยนวงจรสมมลของวเทเวนน แลวนำาโหลด RL ทปลดออกในตอนแรกมาตออกครงหนง ดงแสดงในรปท 5 เพอหาคากระแสไฟฟาทไหลผาน RL ตามทตองการ

รปท5

จากวงจรรปท 5 จะคำานวณหาคากระแสไหลผาน RL ไดจากสตร

LTH

THL RR

VI

ตวอยางท 1 จากวงจรรปท 6 จงคำานวณหาคา RTH ,VTH และ IL

รปท 6

วธทำา

1.ปลด RL ออกจากวงจรแลวหาคาแรงดนเทเวนน VTH ดงรปท 7

รปท 7

mA 1.111kΩ 6kΩ 3V 5V 15

RREE

I21

21

V 6.666kΩ 6mA 1.111IR V V 3.333kΩ 3mA 1.111IR V

33

11

V 11.667V 3.333 V 15 VEV 11TH

หรอ

V 11.666V 6.666 V 5 VEV 22TH

2.หาความตานทานเทเวนน โดยลดวงจร ( Short Circuit ) ทแหลงจายแรงดน E1 และ E2 ดงรปท 8

รปท 8

kΩ 2kΩ 6kΩ 3kΩ 6kΩ 3

RRRR

R21

21TH

3.นำาคา VTH และ RTH มาเขยนวงจรสมมลของเทเวนน (Thevenin Equivalent Circuits ) แลวนพโหลด RL ทปลดออกมาตอ ดงแสดงในรปท 9

รปท 9

mA 2.916 kΩ 2kΩ 2V 11.667

R RV

ILTH

THL

กจกรรมการเรยนร1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท153. ทบทวนกอนเรยน อธบายและซกถาม ทฤษฎการวางซอน4. ครนำาเขาสบทเรยนเกยวกบทฤษฎเทเวนน 5. ครอธบายทฤษฎเทเวนนพรอมตวอยางการคำานวณ 6. ซกถามนกเรยนเกยวกบการแกปญหาวงจรไฟฟาโดยใชทฤษฎ

เทเวนน มขนตอนอยางไร7. สาธตการปฏบตการทดลอง8. แจกใบงานและควบคมการปฏบตการทดลอง9. ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย10. ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 15 จากแบบ

ทดสอบหนวยท1511. มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 16 ตอไป


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ ทฤษฎของเทวนน

ขณะเรยน ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบทฤษฎของเทวนน






จรง )



สอ- ซดการบรรยาย เรอง ทฤษฎเทวนน












ทฤษฎเทวนน คณตศาสตร คำานวนหาคากระแสภาษาไทย นำาเสนอหนาชนเรยน







ลงชอ..................................... ลงชอ.................................. ลงชอ..................................




ชอหนวย ทฤษฎนอรตน ชวโมง 4

สาระสำาคญ ทฤษฎของนอรตนเรยกวา นอรตน ธโอร จะตรงกนขอมกบทฤษฎเทเวนนคอ วงจรสมมลของเทเวนนจะอยในรปแหลงจายแรงดน แตทฤษฎนอรตนอยในรปแหลงจายกระแสสวนการหาคาความตานทานเทยบเทาจะเหมอนกน ทฤษฎของนอรกน กลาวไววา ในวงจรไฟฟาใด ๆ เราสามารถยบหรอรวมวงจรใหอยในรปของแปลงจายกระแสไฟฟาหนงตว ขนานกบตวตานทานหนงตวได ซงเรยกวา วงจรสมมลลของนอรตน


1. รจกหลกการทฤษฎของนอรตน2. รจกการหากระแสและความตานทานนอรตน3. ศกษาการเขยนวงจรสมมลของนอรตน4. ศกษาตวอยางการคำานวณ ทฤษฎของนอรตน5. เพอปฏบตการทดลองตามทฤษฎของนอรตน

จดประสงคเชงพฤตกรรม1. อธบายหลกการ ทฤษฎของนอรตนไดถกตอง2. อธบายการหาแรงดนของนอรตนและความตานทานนอรตนไดถก

ตอง3. เขยนวงจรสมมลของนอรตนไดถกตอง4. คำานวณหาคาปรมาณทางไฟฟาดวยทฤษฎของนอรตนไดถกตอง5. ตอวงจรทดลองตามทฤษฎของนอรตนไดถกตอง


ชอหนวยการสอน ทฤษฎนอรตน

ทฤษฎของนอรตน( Norton’s Theores )

ทฤษฎของนอรตน( Norton’s Theores ) กลาวไววา ในวงจรไฟฟาใดๆ เราสามารถยบหรอรวมวงจรใหอยในรปของแหลงจายกระแสไฟฟาหนงตว ขนานกบตวตานทาน หนงตวได ซงเรยกวา วงจรสมมลของนอรตน (Norton Equivalent Circuit)

เมอ IN = กระแสไฟฟานอรตน

RN = ความตานทานนอรตน

รปท 1

จากวงจรรปท 1 สามารถนำาเอาหลกการทฤษฎของนอรตน ( Norton’s Theores ) มาใชเปนขนๆดงน

1.ปลดโหลด RL ออกแลวลดวงจร (Short Circuit) ทจด A- B

2.หาคากระแสนอรตน IN ซงเปนกระแสไฟฟาทไหลระหวางจด A – B ในขณะลดวงจรทจด A-B ดงแสดงในรปท 2

รปท 2

จากวงจรรปท 2 กระแสนอรตน (Norton Equivalent Current) กคอกระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน R3 นนเอง ซงจะหาคาไดดงนคอ

32

321 RR

RR R

EI

32

32321

RRRRRRR

E I

32321

32

RRRRRRRE

I

ดงนนจากหลกการของการแบงกระแสจะไดวา

32

2N RR

R I I

32

2

32321

32N RR

RRRRRR

RR E I

นนคอ กระแสนอรตน

32321

2N RRRRR

R E I

1.กาคาความตานทาน RN ซงเปนคาความตานทานรวมทงหมดของวงจร ทมองเขาทจด A-B และการหาคาความตานทานนอรตน RN จะตองปลดโหลด (RL) ออกจากจด A-B และปลดแหลงจายแรงดนไฟฟาในวงจรออกแลงลดวงจร ทจดปลดแหลงจาย ดงแสดงในรปท 3

รปท 3

จากวงจรในรปท 3 เมอมองเขาทจด A-B จะไดคาความตานทานนอรตน

21

213N RR

RRR R

2.นำาคากระแสนอรตน และความตานทาททได มาเขยนเปนวงจรสมมลนอรตน (Norton Equivalent Circuit) ดงแสดงในรปท 4 แลวจงนำาโหลด ( RL) มาตอทจด A – B เพอคำานวณหาคากระแสไฟฟา ทไหลผานโหลด ( RL )

รปท 4

จากวงจรรปท 4 จากหลกการแบงกระแสจะได

LN

NNL RR

R II

LTH

THL RR

VI

ตวอยางท 1 จากวงจรรปท 5 จงหาคา IN,RN และ IL

รปท 5

วธทำา

หาคา IN โดยปลด RL ออกแลวลดวงจร(Short Circuit) ดงรปท 6

รปท 6

A 2

Ω 5V 10

RE

I1

11

A 0.625

Ω 8V 5

RE

I2

22

A 2.625 A 0.625A 2 III 21N

หาคา RN โดยการเปดวงจร แลวลดวงจรทแหลงจายแรงดนไฟตรง E1 และ E2 ดงรปท 7

รปท 7

3.076 8 5 8 5

RRRR

R21

21N

นำาคา IN และ RN ทไดมาเขยนเปนวงจรสมมลนอรตน (Norton Equivalent Circuit) ดงแสดงในรปท 8 แลวจงนำาโหลด ( RL ) มาตอทจด A-B อกครงหนง เพอคำานวณหาคากระแสไฟฟา ทไหลผานโหลด (RL)

รปท 8

จากการแบงกระแสจะได

A 328.1

Ω 3 Ω 3.076Ω 3.076A 2.625

RRR

IILN

NNL

กจกรรมการเรยนร1. ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2. แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท163. ทบทวนกอนเรยน อธบายและซกถาม ทฤษฎนอรตน4. ครนำาเขาสบทเรยนเกยวกบทฤษฎนอรตน5. ครอธบายทฤษฎนอรตนพรอมตวอยางการคำานวณ

6. ซกถามนกเรยนเกยวกบการแกปญหาวงจรไฟฟาโดยใชทฤษฎนอรตน มขนตอนอยางไร


ทดสอบหนวยท16 มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 17 ตอไป



ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ ทฤษฏนอรตน

ขณะเรยน ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ ทฤษฎนอรตน



เนอหาหรอวตถประสงคไวดงนหนวยการ ประเภทสอการสอน รหสของ

สอน( สงพมพ, โสตทศน, หนจำาลองหรอของ

จรง ) สอ


สอ- ซดการบรรยาย เรองทฤษฏนอรตน












ทฤษฎนอรตน ภาษาไทย นำาเสนอหนาชนเรยน










ชอหนวย บรดจแบบวตสโตน ชวโมง 4

สาระสำาคญ วงจรบรดจแบบวตสโตน เรยกวา วตสโตน บรดจ เซอรกต เปน

วงจรทใชสำาหรบหาคาความตานทานทไมทราบคา โดยใชหลกการเปรยบเทยบคาความตานทานทตองการทราบคากบคาความตานทานมาตรฐานททราบคาแลว วงจรบรดจจะมอย 2 สภาวะ คอ บรดจสภาวะสมดล บรดจสภาวะไมสมดล


1.ศกษาวงจรบรดจสภาวะสมดล2.ศกษาวงจรบรดจสภาวะไมสมดล3.รจกการหาคาความตานทานทไมทราบคาดวยวงจรบรดจ4.ศกษาตวอยางการคำานวณ5.เพอปฏบตการทดลองวงจรบรดจแบบวตสโตน

จดประสงคเชงพฤตกรรม 1.อธบายลกษณะวงจรบรดจสภาวะสมดลไดถกตอง

2.อธบายลกษณะวงจรบรดจสภาวะไมสมดลไดถกตอง3.บอกวธการหาคาความตานทานทไมทราบคาดวยวงจรบรดจได4.คำานวณไดถกตอง5.ปฎบตการทดลองวงจรบรดจแบบวตสโตนไดถกตอง


ชอหนวยการสอน วงจรบรดจแบบวตสโตน

วงจรบรดจแบบวตสโตน(Wheatstone Bri

วงจรบรดจแบบวตสโตน เรยกวา วตสโตน บรดจ เซอรกต“ ” (Wheatstone bridge circuit) เปนวงจรทใชสำาหรบการหาคาความตานทานทไมทราบคาโดยใชหลกการเปรยบเทยบคาความตานทานทตองการทราบคากบความตานทานมาตรฐานททราบคาแลว วงจรบรดจจะมอย 2 สภาวะ คอบรดจสภาวะสมดล และบรดจสภาวะไมสมดล

1. วงจรบรดจสภาวะสมดล ( Balance bridge circuit )

หลกการของวงจรบรดจสมดล กมอยวาเมอเราทราบคาของความตานทาน ตามวงจรในรป จนกระทงเขมของกลปวานอรมเตอร

ชทคาศนย ซงจะพบวาในขณะนนไมไดมกระแสไหลผานกลปวานอรมเตอร เพราะวาระดบของแรงดนทจด Rx กบทจด Rx มคาเทากน หรอความตางศกยระหวางจด Rx กบจด Rx มคาเทากบศนยโวลท และในขณะนถอวาวงจรบรดจอยในสภาวะสมดล

เมอวงจรบรดจอยในสภาวะสมดล จะทำาใหไดแรงดนตกครอมทความตานทาน R1 กบ Rx มคาเทากน และแรงดนตกครอมทความตานทาน R2 กบ R3 มคาเทากน ดงนนจะได

V1 = Vx

และ V2 = V3

แต V1 = I1 + R1

V2 = I1 + R2

V3 = I2 + R3

VX = I2 + Rx

แทนคา V1 และ Vx จะได

I1 R3 = I2 Rx

แทนคา V2 และ V3 จะได

I1 R2 = I2 R3

เมอเอาสมการทหนงมาหารสมการทสองจะได

2

1

R R

= 3

x

R R

หรอ x

1

R R

= 3

2

R R

หรอ 2

3 1x R

RR R

รปท 1

จากวงจรรปท 1 เมอกระแส I1 มคาเทากบ I2 จะเปนผลทำาใหแรงดนทตกครอม R1 เทากบแรงดนตกครอม R2 และแรงดนตกครอมตกครอม R3 เทากบรงดนตกครอม R4 หรอแรงดนทจด A เทากบแรงดนทจด B ใส

สภาวะนกระแสไหลผานแอมมเตอรจะเทากบศนยเรยกสภาวะนวาบรดจสมดล ( Balance bridge ) ซงสามารถเขยนเปนสมการไดดงน

VR1 = VR2

หรอ I1R1 = I2 R2 …………………………..( 1 )

VR3 = VR4

หรอ I1R3 = I2 R4 …………………………..

( 2 )

นำาสมการท (1 ) หารดวยสมการท (2 ) จะได

42

22

31

11

RIRI

RIRI

ดงนนจะได

4

2

3

1

RR

RR

จากสมการดงกลาว สามารถนำามาประยกต เพอหาคาความตานทานทไมทราบคาได จากวงจรรปท 1 ถากำาหนดใหคาตวตานทาน R1

คอตวตานทานทไมทราบคา และตวตานทาน R2 ,R3 และ R4 คอตวตานทานททราบคาแลวจะได

4

321 R

R R R

.........................................( 3 )

2.วงจรบรดจสภาวะไมสมดล

จากวงจรรปท1 เมอกระแส I1 มคาไมเทากบ I2 จะเปนผลทำาใหแรงดนทตกครอม R1 ไมเทากบแรงดนตกครอม R2 และแรงดนตกครอม R3 ไมเทากบแรงดนตกครอม R4 หรอ แรงดนทจด A ไมเทากบแรงดนทจด B ในสภาวะนจะมกระแสไหลผานแอมมเตอร เรยกสภาวะนวาบรดจไมสมดลย ( UnBalance bridge )

ตวอยางท 1 จากวงจรรปท 2 จงคำานวณหาคาตวตานทานไมทราบคา R3

รปท 2

วธทำา

4

3

2

1

RR

RR

จะได

kΩ 3kΩ 8

kΩ 8kΩ 3R

R RR

2

413

ตวอยางท 2 จงคำานวณหาคาอตราสวนความตานทานของวงจรบรดจ (Bridge Circuit )แตละสาขา

รปท 3

สาขาท 1

Ω 5 Ω 1Ω 5

RR

RIRI

2

1

21

11

สาขาท 2

Ω 1.333 Ω 3 Ω 4

RR

RIRI

4

3

42

32

กจกรรมการเรยนร1 ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2 แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท173 ทบทวนกอนเรยน อธบายและซกถามเกยวกบวงจรบรดว

สโตน4 ครนำาเขาสบทเรยนเกยวกบวงจรบรดวสโตน อธบาย

ประกอบการฉายซด5 ครอธบายวงจรบรดวสโตนพรอมตวอยางการคำานวณ

โดยใชสอแผนใส6 ซกถามนกเรยนเกยวกบการแกปญหาวงจรไฟฟาโดยใช

วงจรบรดวสโตนมขนตอนอยางไร7 สาธตการปฏบตการทดลองแจกใบงานและควบคมการ

ปฏบตการทดลอง8 ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย

9 ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 17 จากแบบทดสอบหนวยท17

มอบหมายงานใหนกเรยนไปศกษาในหนวยท 18 ตอไป


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ วงจรบรดวสโตน

ขณะเรยน ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ วงจรบรดวสโตน






จรง )


17 หนงสออางอง ชยวฒน ลมพรวจตรวไล , สม

เกยรต พงอาตม และ จราภรณ จนแดง,สมศกด แสงศร วงจรไฟฟากระแสตรง. : ศนยสงเสรม-อาชวะ, 2546.

สอ- ซดการบรรยายเรอง วงจรบรดวสโตน











การบรณาการเชอมโยงสาระการเรยนร การบรณาการ กจกรรมวงจรบรดวสโตน ภาษาองกฤษ หาคำาศพท

วนท......./........./......... สอนครงท...........สปดาหท............เรอง..................................................................

บนทกหลงการสอน

หลงจากไดทำาการสอนเสรจเรยบรอยแลว ควรพจารณาสรปประเมนผลการสอนครงนโดยทำาเครองหมาย / ลงในชอง ใช หรอ ไมใช หรอบนทกใหคำาแนะนำาเพมเตมกได พรอมรายงานตามลำาดบขน เพอไดรบทราบ








ชอหนวย การถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด

ชวโมง 4

สาระสำาคญ ทฤษฎการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด แมกซมมพาวเวอร ทรายเฟอร ธ

โอร เปนทฤษฎทใชถายโอนกำาลงไฟฟาจากแหลงจายไฟฟาไปยงโหลด เชนจากเครองขยายเสยงซงเปนแหลงจายไฟฟาถายโอนกำาลงไฟฟาไปยงลำาโพงททำาหนาทเปนโหลด โดยมหลกการวาการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด ไปยงโหลดนนจะเกดขนสงสดเมอความตานทานของโหลดเทากบ ความตานทานภายในของแหลงจายไฟฟา การแกปญหาและวเคราะหวงจรไฟฟาในเรองทฤษฎการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสดจะใชวงจรสมมลเทเวนน


1.ศกษาทฤษฎการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด2.ศกษาตวอยางการแกปญหาวงจรไฟฟา3.เพอปฏบตการทดลองวงจรเพอหากำาลงไฟฟา

จดประสงคเชงพฤตกรรม1.บอกลกษณะการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสดไดถกตอง2.แกปญหาวงจรไฟฟาไดถกตอง3.ปฏบตการทดลองวงจรเพอหากำาลงไฟฟาไดถกตอง


ชอหนวยการสอน การถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด

การถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด( Maximum Power Transfer Theorem )

ทฤษฎการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด เรยกวา “แมกซมม พาวเวอร ทรานเฟอร ธโอร” ( Maximum Power Transfer Theorem ) เปนทฤษฎทใชถายโอนกำาลงไฟฟาจากแหลงจายไฟฟาไปยงโหลด เชน จากเครองขยายเสยงซงเปนแหลงจายไฟฟาไปยงลำาโพงททำาหนาทเปนโหลด โดยมหลกการวาการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด ( Maximum Power ) ไปยงโหลดนนจะเกดขนสงสดเมอความตานทานของโหลด เทากบความตานทานภายในของแหลงจายไฟฟา การแกปญหาและวเคราะหวงจรไฟฟาในเรองทฤษฎการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสดจะใชวงจรสมมลเทเวนน ( Thevenin Equivalent Circuit )

ทฤษฎการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด( Maximum Power Transfer Theorem )

กลาวไววาในวงจรไฟฟาใดๆ ทมแหลงจายไฟฟาตออย จะเกดการถายโอนกำาลงไฟฟาจากแหลงจายไฟฟาไปยงโหลดและจะเกดกำาลงไฟฟาสงสด ( Maximum Power ) ทโหลด เทากบ ความตานทานภายในของแหลงจายไฟฟา ดงแสดงในรปท 1 ก และ ข

(ก) (ข)

รปท 1 รปวงจรและกราฟแสดงกำาลงไฟฟาสงสด

ในบางครงการถายโอนกำาลงไฟฟาจากแหลงจายไปยงโหลด จะตองผานตวตานทานตางๆหลายตว เรายงสามารถหาคากำาลงไฟฟาสงสด ( Maximum Power ) ทจะเกดขนทโหลดนนได โดยการนำาเอาหลกการทฤษฎเทเวนน ( Thevenin Theorem ) มาใช ซงจะเหนวาวงจรสมมลของเทเวนน ( Thevenin Equivalent Circuit ) จะมเพยง แหลงจายแรงดนไฟฟาเทเวนน ( Thevenin Equivalent Circuit )และคาความตานทานเทเวนน ทตออยในวงจร ดงนนจะเกดกำาลงไฟฟาสงสด ( Maximum Power ) ทโหลดกตอเมอคาความตานทานของโหลด RL เทากบความตานทานเทเวนน RTH

จากรปท 1 จะได

LTH

THL RR

VI

2LTH

LTH2

L

2

LTH

THL

2L RR

RVR

RRV

IP

เมอคากำาลงไฟฟา Pl มคาสงสดทโหลด สามารถหาคาความสมพนธระหวาง RL กบ RTH โดยใชสมการดฟเฟอรเรนเชยล

4

LTH

LTHLTH22

LTH

L

L

RRRR2RVRR

0dPdP

LTHTH2

TH22

LTH RR2VVRR

LLTH 2RRR

นนคอ

LTH RR

ตวอยางท 1 จงคำานวณหาคากำาลงไฟฟาทโหลด PL เมอ RTH มคามากกวา RL

รปท 2

วธทำา

A 0.5 1 2

V 1.5 RR

VI

LTH

THL

W0.25 1 A 0.5 R I P 2LL

2L

กำาลงไฟฟาสงสดทโหลดเทากบ 0.25 W

ตวอยางท 2 จงคำานวณหาคากำาลงไฟฟาทโหลด PL เมอ RTH มคาเทากบ RL

วธทำา

A 0.375 2 2

V 1.5 RR

VI

LTH

THL

W0.281 2 A 0.375 R I P 2LL

2L


ตวอยางท 3 จงคำานวณหาคากำาลงไฟฟาทโหลด PL เมอ RTH มคานอยกวา RL

รปท 4

วธทำา

A 0.3 3 2

V 1.5 RR

VI

LTH

THL

W0.27 3 A 0.3 R I P 2LL

2L


กจกรรมการเรยนร1 ตรวจความพรอมของผเรยนโดยการเขาแถวแลวขานชอ2 แจกแบบทดสอบกอนเรยน หนวยท183 ทบทวนกอนเรยน อธบายและซกถาม เรองการถายโอนกำาลง

ไฟฟาสงสด4 ครนำาเขาสบทเรยนเกยวกบการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด

อธบายประกอบการฉายซด5 ครอธบายทฤษฎการถายโอนกำาลงไฟฟาสงสดพรอม

ตวอยางการคำานวณ โดยใชสอแผนใส6 ซกถามนกเรยนเกยวกบการแกปญหาวงจรไฟฟาโดยใช การ

ถายโอนกำาลงไฟฟาสงสดมขนตอนอยางไร7 สาธตการปฏบตการทดลองแจกใบงานและควบคมการ

ปฏบตการทดลอง8 ครและนกเรยนชวยกนสรปตอบขอสงสย9 ประเมนผลการเรยนของนกเรยนในหนวยท 18 จากแบบ

ทดสอบหนวยท18


กอนเรยน ใหศกษาและฟงการอธบาย มอบหมายงานกลมมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ การถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด


ใหนกเรยนมารายงานหนาชนเรยนเกยวกบ การถายโอนกำาลงไฟฟาสงสด






จรง )



สอ- ซดการบรรยายเรอง การถายโอนกำาลงงานไฟฟาสงสด- ใบงาน











การบรณาการเชอมโยงสาระการเรยนร การบรณาการ กจกรรมการถายโอนกำาลงงานไฟฟาสงสด

ภาษาองกฤษ หาคำาศพท

วนท......./........./......... สอนครงท...........สปดาหท............เรอง..................................................................







Documents

pranggu.files.wordpress.com · Web view8.3 วงจรแบ งกระแสไฟฟ า 2 สาขา 8.4 วงจรแบ งกระแสไฟฟ า 3 สาขา