ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

ไฟฟ้า คือ พลังงานรูปแบบหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือโปรตอน นำมาใช้ประโยชน์โดยทำให้เปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นๆ ได้ เช่น แสงสว่าง ความร้อน เสียง การเคลื่อนที่

อิเล็กทรอนิกส์ คือ การควบคุมการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ได้ปริมาณหรือทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าตามที่ต้องการ อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์มีหลายชนิดเช่น หลอด LED

ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เป็นสิ่งที่มีความสัมพันธ์กันในการสร้างเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ภายในเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นจะมีอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันอยู่ มีส่วนที่ให้กระแสไฟฟ้าผ่านครบวงจร เรียกว่า “วงจรไฟฟ้า” ซึ่งประกอบด้วย “อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์” เชื่อมต่อกันภายในวงจรไฟฟ้า เพื่อทำหน้าที่ควบคุมปริมาณ หรือทิศทางของกระแสไฟฟ้า

 

เกร็ดความรู้ :
ไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ชนิดตามแหล่งกำเนิด ได้แก่ “ไฟฟ้ากระแสตรง” คือ ไฟฟ้าที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ในวงจรไปทางเดียว แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงได้แก่ แบตเตอรี่ โซลาร์เซลล์ ไฟฟ้ากระแสตรงส่วนมากเราจะใช้ในอุปกรณ์พกพา “ไฟฟ้ากระแสสลับ” คือไฟฟ้าที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ในวงจรไปกลับตลอดเวลา แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้แก่ ไดนาโม ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้าที่เราใช้กันตามบ้านเรือน มีขนาดแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์

 

ตัวอย่างวงจรไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้าที่นักเรียนสามารถพบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ ไฟฉาย ซึ่งประกอบด้วย

1. แหล่งกำเนิดไฟฟ้า คือ ถ่ายไฟฉายหรือแบตเตอรี่ ทำหน้ที่จ่ายไฟฟ้ากระแสตรงให้อุปกรณ์ต่างๆ ภายในไฟฉาย

2. ตัวนำไฟฟ้า คือ สายไฟหรือโลหะที่เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ในวงจร

3. อุปกรณ์ไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบอื่น เช่น หลอดไฟ

 

 

 

อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

ชื่ออุปกรณ์

ลักษณะ สัญลักษณ์

ตัวอย่างการใช้งาน

แบตเตอรี่ เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง มีหลายชนิด เช่น AA , AAA รถของเล่น , พัดลมมือถือ , Power Bank , รีโมททีวี
สวิตช์ เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ตัดวงจรไฟฟ้า เพื่อควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า ควบคุมการทำงานโคมไฟ
ตัวต้านทาน ทำหน้าที่จำกัดกระไฟฟ้าที่ไหลผ่านในวงจรไฟฟ้า ส่วนประกอบพื้นฐานที่พบในวงจรไฟฟ้าทั่วไป
หลอดไฟ เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นแสง โคมไฟ , ไฟฉาย
ไดโอดเปล่งแสงหรือ LED (Light Emitting Diode)เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นแสง แต่ใช้พลังงานน้อยกว่าหลอดแบบไส้ สัญญาณเตือนในโทรศัพท์ , คอมพิวเตอร์ , ป้ายไฟ
บัซเซอร์ หรือออดไฟฟ้า เป็นลำโพงอิเล็กทรอนิกส์แบบแม่เหล็กหรือแบบเปียโซที่มีวงจรกำเนิดความถี่อยู่ภายใน ออดไฟฟ้าหน้าบ้าน , สัญญาณออดของโรงเรียน
มอเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เกิดการเคลื่อนที่ รถบังคับวิทยุ , พัดลม

 

 

กิจกรรม

เด็กชายอินเตอร์ต้องการนำกลไก ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มาช่วยในการดูแลพืชในแปลงผักให้สะดวกสบายมากขึ้น นักเรียนคิดว่าจะช่วยเด็กชายอินเตอร์นำกลไก ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อะไรมาใช้งานในแปลงผักได้อย่างไร ให้นักเรียนเขียนอธิบายพร้อมกับวาดภาพกลไก ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กับแปลงผักของเด็กชายอินเตอร์

 

 

ดาวน์โหลดแผนการจัดการเรียนรู้

 

 

 

อ้างอิง

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, “เทคโนโลยี(การออกแบบและเทคโนโลยี)”, โรงพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ศูนย์หนังสือแห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2561 หน้า 89

Azhar Ahmed, “Structure of an Electric Torch”, http://iamtechnical.com/structure-electric-torch สืบค้นวันที่ 9 ต.ค. 61

myarduino, “สวิตช์ไฟเปิด/ปิด 15*10*16*mm”, http://www.myarduino.net/product/775/สวิตช์ไฟเปิด-ปิด-151016mm สืบค้นวันที่ 9 ต.ค. 61

commandronestore, “62 K? 1/4 W Resistor”, http://commandronestore.com/products/br6232.php สืบค้นวันที่ 9 ต.ค. 61

kitronik, “Yellow Flickering Candle 5mm Water Clear LED – 30deg – 5800mCd”, https://www.kitronik.co.uk/3590-yellow-candle-5mm-water-clear-led-30deg-5800mcd.html สืบค้นวันที่ 9 ต.ค. 61

mcucity, “Active Buzzer 5V (บัซเซอร์ รวมวงจรกำเนิดความถี่ เข้าไว้ในชิ้นเดียวกัน)”, https://www.mcucity.com/product/927/active-buzzer-5v-บัซเซอร์-รวมวงจรกำเนิดความถี่-เข้าไว้ในชิ้นเดียวกัน สืบค้นวันที่ 9 ต.ค. 61