แบบทดสอบก่อนเรียน · 2:: แบบฝึกทักษะการโจทย์ปัญหาทางฟิสิกส์ เรื่อง

1

:: แบบฝกทกษะการโจทยปญหาทางฟสกส เรอง ไฟฟากระแส เลมท 3 ::

ค าชแจง แบบทดสอบกอนเรยนแบบฝกทกษะฟสกส ชด ไฟฟากระแส เลมน

เปนแบบทดสอบปรนย 4 ตวเลอก ก, ข, ค, ง จ านวน 10 ขอ ๆ ละ 1 คะแนน ใหนกเรยนท าเครองหมายกากบาท () ทบตวเลอกทถกตองทสดเพยงขอเดยว

1. เซลลไฟฟาเซลลหนงมแรงเคลอนไฟฟา 2 โวลตความตานทานภายใน 2โอหมตอเปนวงจรดวยลวดเสนหนงมความตานทาน 3 โอหมจงหากระแสไฟฟาในวงจร

ก. 0.1 แอมแปร ข. 0.2 แอมแปร ค. 0.3 แอมแปร ง. 0.4 แอมแปร 2. เซลลไฟฟาเซลลหนง เมอเอาลวดความตานทาน 5 โอหมตอระหวางขวทงสองของเซลลไฟฟาจะเกดความ

ตางศกยไฟฟาระหวางขวเซลล 2.5 โวลต แตถาวงจรเปดความตางศกยไฟฟาระหวางขวเซลลเปลยนเปน 3 โวลตจงหาความตานทานภายในเซลล

ก. 1โอหม ข. 2 โอหม ค. 3 โอหม ง. 4 โอหม 3. เมอเซลลไฟฟาเซลลหนงตอเขากบตวตานทาน 6 โอหม มกระแสไฟฟาผาน 0.5 แอมแปรแตเมอเซลลไฟฟา

นตอเขากบตวตานทาน 14 โอหมจะมกระแสไฟฟาผาน 0.25 แอมแปรจงหาแรงเคลอนไฟฟา ก. 4 โวลต ข. 10 โวลต ค. 12 โวลต ง. 20 โวลต 4. เมอเอาลวดความตานทาน 6 โอหมและ 3 โอหม มาตอเขากบเซลลไฟฟาขนาด 15 โวลต 1โอหมจะเกด

ความตางศกยไฟฟาระหวางขวเซลลเทาใดเมอลวดตวตานทานทงสองตอกนแบบอนกรม ก. 7.5 โวลต ข. 10.5 โวลต ค. 13.5 โวลต ง. 15.5 โวลต

แบบทดสอบกอนเรยน แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาทางฟสกส

เรอง ไฟฟากระแส เลมท 3 พลงงานในวงจรไฟฟา

2


5. จากโจทย ขอ4 เมอลวดตวตานทานทงสองตอแบบขนานจะเกดความตางศกยไฟฟาระหวางขวเซลลเทาใด ก. 5 โวลต ข. 10 โวลต ค. 15 โวลต ง. 20 โวลต 6. จงหาพลงงานไฟฟาและก าลงไฟฟาเมอเคลอนประจ 30 คลอมบผานจดซงมความตางศกย 100 โวลตใน

เวลา 1 นาท ก. 1,000 จล 10 วตต ข. 2,000 จล 20 วตต ค. 3,000 จล 30 วตต ง. 3,000 จล 50 วตต 7. เตารดไฟฟาตวหนงมความตานทาน 40 โอหมใชกระแสไฟฟา 5 แอมแปรจงค านวณหาก าลงไฟฟาของเตา

รด ก. 10 วตต ข. 100 วตต ค. 1,000 วตต ง. 10,000 วตต 8. เตารดไฟฟาขนาด 1,000 วตต 220 โวลต ถาน าไปใชกบไฟฟา 110 โวลตจะใหความรอนเทาใดใน 1 วนาท ก. 2.5 จล ข. 25 จล ค. 250 จล ง. 2,500 จล 9. แบตเตอรขนาด 12 โวลตมประจเตมท 3.6 x 10 4 คลอมบกระแสไฟฟาทแบตเตอรจะจายใหวงจรไดมาก

ทสดกแอมแปรใน 1 ชวโมง ก. 0.1 แอมแปร ข. 1 แอมแปร ค. 10 แอมแปร ง. 100 แอมแปร 10. หลอดไฟฟา 220 โวลต 40 วตตมความตานทานเทาใดถาคนหนงไฟตกเหลอ180 โวลตจะใชก าลงไฟเทาใด ก. 12.5 วตต ข. 18.7 วตต ค. 26.78 วตต ง. 31.25 วตต

ท าแบบทดสอบกอนเรยนเสรจแลว อยาลมตรวจค าตอบและ

บนทกคะแนนนะคะ

3


กระดาษค าตอบ แบบทดสอบกอนเรยน

ชอ-สกล............................................................ ชน................. เลขท............

4


หลงจากศกษาแบบฝกทกษะเลมนจบแลว นกเรยนมความสามารถดงน

ดานความร (K) : 1. บอกความหมายและอธบายความแตกตางระหวางความตางศกยไฟฟาและแรงเคลอนไฟฟาได 2. ทดลองหาความสมพนธของแรงเคลอนไฟฟาและความตางศกยระหวางขวแบตเตอรได 3. อธบายความสมพนธของแรงเคลอนไฟฟา กระแสไฟฟา ความตานทานภายนอก ความตานทานภายใน

และความตางศกยระหวางขวแบตเตอรได 4. ค านวณหาปรมาณตาง ๆ ทเกยวของกบแรงเคลอนไฟฟาและความตางศกยได 5. บอกความหมายและอธบายเกยวกบก าลงไฟฟาของเครองใชไฟฟาได 6. บอกความสมพนธระหวางพลงงานไฟฟา ก าลงไฟฟา กระแสไฟฟา ความตางศกยไฟฟา

ความตานทานและเวลาได 7. บอกเหตผลของการเกดความรอนขนในสวนตาง ๆ ในวงจรได 8. อธบายความหมายของปรมาณทางไฟฟาบนฉลากของเครองใชไฟฟาได 9. ค านวณหาปรมาณตาง ๆ ทเกยวของกบพลงงานไฟฟาและก าลงไฟฟาได

ดานทกษะ/กระบวนการ (P) : นกเรยนมความสามารถ

ค านวณหาคาปรมาณตางๆทเกยวของกบแรงเคลอนไฟฟาและความตางศกยได

ดานคณลกษณะ (A) : ปลกฝงใหนกเรยน

มพฤตกรรมทแสดงออกถงความใฝเรยนร ความมงมนในการท างาน และความซอสตยสจรต

จดประสงคการเรยนร แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาทางฟสกส


5


วธการวดผล เครองมอ เกณฑการวดผล

1. การตรวจแบบทดสอบหลงเรยน

แบบทดสอบหลงเรยน เกณฑผานรอยละ 80

2. การตรวจแบบฝกทกษะแกโจทยปญหา

แบบฝกทกษะแกโจทยปญหา

เกณฑผานรอยละ 80

3. การแสดงพฤตกรรมตามคณลกษณะทก าหนด

แบบสงเกตพฤตกรรมตามคณลกษณะ

เกณฑผานระดบ 2 “พอใช” ขนไป

วธการวดและประเมนผล แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาทางฟสกส


6


ใบความรท 3.1 เรอง แรงเคลอนไฟฟาและความตางศกย

จดประสงคการเรยนร นกเรยนสามารถ 1. บอกความหมายและอธบายความแตกตางระหวางความตางศกยไฟฟาและแรงเคลอนไฟฟาได

2. ทดลองหาความสมพนธของแรงเคลอนไฟฟาและความตางศกยระหวางขวแบตเตอรได 3. อธบายความสมพนธของแรงเคลอนไฟฟา กระแสไฟฟา ความตานทานภายนอก ความตานทานภายใน

และความตางศกยระหวางขวแบตเตอรได 4. ค านวณหาปรมาณตาง ๆ ทเกยวของกบแรงเคลอนไฟฟาและความตางศกยได

แรงเคลอนไฟฟาและความตางศกย

เมอตอแหลงก าเนดไฟฟากบชนสวนตางๆ เชน ตวตานทาน หลอดไฟ ใหครบวงจร จะมกระแสไฟฟาเกดขน แสดงวามการเคลอนทของประจไฟฟา ประจไฟฟาขณะเคลอนทจะน าพลงงานจากแหลงก าเนดไฟฟาไปสวนตางๆของวงจร นนคอ พลงงานจากแหลงก าเนดไฟฟาถกถายโอนไปยงสวนตางๆ ของวงจรโดยการน าของประจไฟฟา พลงงานนคอพลงงานศกยไฟฟา (electrical potential energy) จะเรยกยอวา พลงงานไฟฟา พลงงานไฟฟาของแหลงก าเนดไฟฟาตอหนงหนวยประจไฟฟาทเคลอนทผานแหลงก าเนดไฟฟา คอ แรงเคลอนไฟฟา (electromotive force, e.m.f.) ของแหลงก าเนดไฟฟาแทนดวยสญลกษณแรงเคลอนไฟฟาจงไมใช “แรง” ตามความหมายทางกลศาสตรทท าใหวตถเปลยนสภาพการเคลอนท แตเปน “พลงงานไฟฟาทถกถายโอนโดยประจไฟฟาระหวางขวในแหลงก าเนดไฟฟา” ความสมพนธระหวางพลงงานไฟฟา W ประจไฟฟา Q และแรงเคลอนไฟฟา E เขยนไดดงนคอ W = QE เมอประจไฟฟาเคลอนทผานสวนตางๆของวงจร พลงงานของประจไฟฟาจะลดลงเพราะถกเปลยนเปนพลงงานรปอนๆ เชน แสง และความรอน เปนตน พลงงานไฟฟาทชนสวนตางๆ ของวงจรใชตอหนงหนวยประจไฟฟา เรยกวา ความตางศกย หรอ โวลเตจ (potential difference หรอ voltage) แทนดวยสญลกษณ V ดงนนความสมพนธระหวางพลงงานไฟฟา W ประจไฟฟา Q และความตางศกย V จงเขยนไดเปน

W = QV

7


รป 3.1 แรงเคลอนไฟฟาและความตางศกย

เนองจากพลงงานมหนวย จล และประจไฟฟามหนวย คลอมบ ดงนน แรงเคลอนไฟฟา และควาตางศกย จงมหนวย จลตอคลอมบ หรอ โวลต ซงแทนดวยสญลกษณ V

Alessandro Volta (พ.ศ. 2288 - 2370) นกวทยาศาสตรชาวอตาเลยน สนใจเรองไฟฟามาก เปนผประดษฐอเลกโทรสโคปและเซลลไฟฟาเคม จงไดรบการยกยองวาเปนบคคลแรกทสามารถสรางแบตเตอรผลตกระแสไฟฟา ได

รป 3.2 Alessandro Volta (พ.ศ. 2288 - 2370)

นกวทยาศาสตรชาวอตาเลยน

8


เนองจากแหลงก าเนดไฟฟาท าใหเกดความตางศกย ความตางศกยเกยวของกบแรงเคลอนไฟฟาอยางไร ศกษาไดจากการทดลอง 3.2 หาความตางศกยระหวางขวแบตเตอร จากการทดลองพบวา ความตางศกยระหวางขวแบตเตอรขณะตอกบตวตานทานคาต า มคานอยกวาคาทไดเมอตอกบตวตานทานคาสง และความตางศกยระหวางขวแบตเตอรขณะตอกบตวตานทานคาสงหรอไมม ตวตานทานจะมคาใกลเคยงกบแรงเคลอนไฟฟา ซงสามารถวเคราะหไดดงน พจารณาวงจร ซงประกอบดวยตวตานทานทมความตานทาน R ตอกบแบตเตอรทมแรงเคลอนไฟฟา E และ ความตานทานภายใน (internal resistance) r ซงมคานอย กระแสไฟฟา I จะผานทงตวตานทานและแบตเตอร ดงรป 3.3

รป 3.3 วงจรไฟฟาอยางงายแสดงความตานทานภายใน

ให และ เปนความตางศกยระหวางปลายของตวตานทาน R และ r ตามล าดบ และกระแสไฟฟา I เกดจากการเคลอนทของประจไฟฟา Q ในวงจร

พลงงานไฟฟาทประจไฟฟา Q ไดรบและใชในขณะเคลอนทผานสวนตางๆ ของวงจร มคาดงน ขณะผานแบตเตอร E ประจไฟฟา Q ไดรบพลงงานไฟฟา = QE

ขณะผานตวตานทาน R ประจไฟฟา Q ใชพลงงานไฟฟาไป = ขณะผานตวตานทาน r ประจไฟฟา Q ใชพลงงานไฟฟาไป = จากกฎการอนรกษพลงงาน พลงงานไฟฟาทประจไฟฟาไดรบจากแบตเตอรเทากบพลงงานไฟฟาทประจไฟฟาใชไปในวงจร หรอ จากกฎของโอหมจะได

E = IR + Ir ………..(3.4) จากวงจรไฟฟาในรป 3.3 IR คอความตางศกยระหวางขวแบตเตอร V ดงนน E = V + Ir หรอ V = E - Ir ..…….(3.5) จากสมการ (3.4) จะได

9


แสดงวากระแสไฟฟา I ขนกบความตานทาน R กลาวคอเมอ R มคานอย I จะมคามาก มผลให Ir มคามาก ดงนนตามสมการ (3.5) V ทวดไดจงนอยกวา E แตถา R มคามาก I จะมคานอย มผลให Ir มคานอย ดงนน V ทวดไดจะมคาใกลเคยงกบ E และถาวด V โดยทไมมตวตานทานตออยเลย จะได V ใกลเคยงกบ E มาก จนอาจถอไดวา ความตางศกยระหวางขวแบตเตอรทมคาเทากบแรงเคลอน ไฟฟา

การค านวณหาปรมาณตาง ๆ ทเกยวของกบกระแสไฟฟา มกระบวนการ แบบแผนทชดเจน มการตรวจสอบขนตอนทถกตองนน ควรมขนตอนการแกโจทยปญหา 4 ขนตอน โดยใชเทคนค KWDL ซงสามารถศกษาไดจากตวอยางดงตอไปน

ขนตอนการแกโจทยปญหาทางฟสกสโดยใชเทคนค KWDL

K W D L

10


ตวอยางท 3.1 แบตเตอรเครองรบวทยมแรงเคลอนไฟฟา 9 โวลต ขณะทใหกระแสไฟฟา 0.4 แอมแปร

วดความตางศกยไฟฟาระหวางขวแบตเตอรได 8.8 โวลต ความตานทานภายในแบตเตอรมคากโอหม

แนวคด

วเคราะหโจทย ท าความเขาใจปญหา V = 8.8 V , E = 9 V , I = 0.4 A

ระบตวแปรทโจทยตองการค าตอบ ความตานทานภายในแบตเตอร (R = ?)

ก าหนดสตรหรอสมการเพอใชหาค าตอบ สมการทใช v = IR และ V = E- Ir

แทนคาในสตรหรอสมการเพอหาค าตอบ จาก v = IR แทนคาจะได 8.8 = 0.4 R

R = 4.0

8.8

= 22 โอหม จาก V = E- Ir แทนคาจะได 8.8 = 9 – (0.4 x r ) (0.4xr) = 0.2

R = 4.0

2.0

= 0.5 โอหม ตอบ ความตานทานภายในแบตเตอรมคา 0.5 โอหม

K : What we know สงทโจทยก าหนดให

W : What we want to know สงทโจทยตองการทราบ

D : What we do to find out การด าเนนการแกปญหา

L : What we learned ค าตอบทได/กระบวนการคด

11


ค าชแจง ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตองและสมบรณ (10 คะแนน)

1. แรงเคลอนไฟฟาคอ ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

2. ความตางศกยไฟฟาคอ ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

3. เพราะเหตใดการใชตวตานทานคานอยตอในวงจรไฟฟา ท าใหแรงเคลอนไฟฟาตางกบคาตางศกยไฟฟามากแตเมอใชตวตานทานคามากตอแทนท าใหคาแรงเคลอนไฟฟาใกลเคยงกบคาความตางศกย ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

4. แรงเคลอนไฟฟาและความตางศกยเหมอนหรอแตกตางกนอยาไร ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

5. แรงเคลอนไฟฟากบความตางศกยไฟฟามความสมพนธกนอยางไร ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

6. ไฟฟาเปนพลงงานทเปลยนมาจากพลงงานรปอนๆ เชน ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

7. แรงเคลอนไฟฟามหนวยเปน ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

8. เซลลไฟฟามแรงเคลอนไฟฟา 1.5 โวลต หมายความวา ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

9. ความตางศกยระหวางจด2 จดในวงจรคอ ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

10. ศกยไฟฟาคอ ตอบ …………………………………………………………………………………………………….

12


ค าชแจง ใหนกเรยนแสดงวธการค านวณหาปรมาณตอไปนใหถกตองและสมบรณ (20 คะแนน ) 1. แบตเตอรเครองรบวทยมแรงเคลอนไฟฟา 9 โวลต ขณะทใหกระแสไฟฟา 0.4 แอมแปร วดความตาง

ศกยไฟฟาระหวางขวแบตเตอรได 8.8 โวลต ความตานทานภายในแบตเตอรมคากโอหม ( 5 คะแนน ) แนวคด


W : What we want to know

สงทโจทยตองการทราบ

D : What we do to find out

การด าเนนการแกปญหา

L : What we learned ค าตอบทได/

กระบวนการคด

การค านวณหาปรมาตางๆของ แรงเคลอนไฟฟาและ

ความตางศกยไฟฟา

13


2. ถา R1 R2และ R3

เปนตวตานทานทมความตานทาน 2 โอหม 100 โอหม และ 1,000 โอหมตามล าดบ ถาน าตวตานทานแตละตวนไปตอกบแบตเตอรทมแรงเคลอนไฟฟา 3 โวลตและความตานทานภายใน 0.5 โอหมความตางศกยไฟฟาระหวางปลายทงสองของตวตานทานแตละตวเปนเทาใด ( 5 คะแนน )

แนวคด








14


3. เมอน าความตานทาน 1.25 โอหมตอระหวางขวเซลลไฟฟาขวหนงกระแสไฟฟามคา 1 แอมแปรเมอเปลยนความตานทานทขวเปน 5 โอหมกระแสไฟฟามคา 0.5 แอมแปรจงหาแรงเคลอนไฟฟาและความตานทานภายใน ( 5 คะแนน )

แนวคด








15


4. แบตเตอรมความตานทานภายใน 2 โอหมเมอตอเปนวงจรกบความตานทานภายนอกอนหนงจะเกดความตางศกยระหวางขว 30 โวลตเมอปลดความตานทานอนนออกความตางศกยระหวางขวกลายเปน 35 โวลตเมอน าเอาความตานทานนไปตอเขากบแบตเตอร 12 โวลต ซงมความตานทานภายในเทากนจะมกระแสในวงจรเทาใด ( 5 คะแนน )

แนวคด








16


ใบความรท 3.2 เรอง พลงงานไฟฟา และ ก าลงไฟฟา

จดประสงคการเรยนร นกเรยนสามารถ 1. บอกความหมายและอธบายเกยวกบก าลงไฟฟาของเครองใชไฟฟาได 2. บอกความสมพนธระหวางพลงงานไฟฟา ก าลงไฟฟา กระแสไฟฟา ความตางศกยไฟฟา

ความตานทานและเวลาได 3. บอกเหตผลของการเกดความรอนขนในสวนตาง ๆ ในวงจรได 4. อธบายความหมายของปรมาณทางไฟฟาบนฉลากของเครองใชไฟฟาได 5. ค านวณหาปรมาณตาง ๆ ทเกยวของกบพลงงานไฟฟาและก าลงไฟฟาได

พลงงานไฟฟาและก าลงไฟฟา

รป 3.6 วงจรไฟฟา

เครองใชไฟฟาหรอชนสวนอเลกทรอนกสในวงจรจ าเปนตองใชพลงงานไฟฟาในการท างานพลงงานไฟฟาทถกใชไปขนกบปรมาณอะไรบาง พจารณาวงจรไฟฟาซงประกอบดวยตวตานทานและแบตเตอร ดงรป 3.6 ให Q เปนประจไฟฟาทเคลอนทผานตวตานทานในเวลา t I เปนความตางศกยของตวตานทาน V เปนพลงงานไฟฟาทตวตานทานใชไป

17


ดงนน W = QV จาก Q = It และจากกฎของโอหม V = IR เมอ R เปนความตานทานของตวตานทานแทนคาจะไดพลงงานไฟฟาทถกใชไป ดงน

........ (3.7)

พลงงานไฟฟาตามสมการ (3.7) เปนพลงงานไฟฟาทถกใชไปหรอถกเปลยนเปนพลงงานรปอน เรยกพลงงานไฟฟาทถกใชหรอเปลยนไปในหนงหนวยเวลาหรออตราการใชพลงงานไฟฟา วา ก าลงไฟฟา(electric power) มหนวย วตต (W) ถา P แทนก าลงไฟฟาจะได

เมอแทน W จากสมการ (3.7) จะได

........ (3.8)

ชนสวนอเลกทรอนกส เชน ตวตานทานขนาดทใชก าลงไฟฟามขนาดตางๆ กน เชน 0.25 วตต 0.5 วตต และ1 วตต เปนตน จงตองเลอกใชใหเหมาะสม

รป 3.7 ตวตานทานทมก าลงตางๆ

18


รป 3.8 ฉลากบอกก าลงไฟฟาและความตางศกยของเครองใชไฟฟา

รป 3.9 เครองปงขนมปง มลวดนโครมเปนตวใหความรอน

เครองใชไฟฟากมฉลากบอกก าลงไฟฟาและความตางศกยทเหมาะสม ถาใชเครองใชไฟฟากบความตางศกยไมตรงกบทระบไว เครองใชไฟฟาจะเสยหายได อนงขอมลเหลานยงชวยในการค านวณพลงงานไฟฟาทเครองใชไฟฟานน ใชไดดวย เนองจากกระแสไฟฟาในตวน าเกดจากการเคลอนทของอเลกตรอนอสระ ดงนนเมอชนไอออนของตวน า อเลกตรอนจะสญเสยพลงงาน แตไอออนไดรบพลงงานเพมขนสนเรวขน ซงมผลท าใหอณหภมของตวน าสงขน นนคอมความรอนในตวน าความรนน าไปใชอธบายการเกดความรอนในลวดให ความรอนของเครองปงขนมปง เครองเปาผม เตารด และไสหลอดไฟฟา

19


ก าลงไฟฟา

ตวเลขทก ากบไวบนเครองใชไฟฟา เครองใชไฟฟาแตละชนดจะใชพลงงานไฟฟาตางกน ทงนขนอยกบชนดและขนาดของเครองใชไฟฟา ซงทราบไดจากตวเลขทก ากบไวบนเครองใชไฟฟา ทระบไวทงความตางศกย (V) และก าลงไฟฟา (W)

รป 3.10 ตวเลขก าหนดความตางศกยและก าลงไฟฟาบนเครองใชไฟฟา

เครองใชไฟฟาแตละชนด เชน หลอดไฟฟา หมอหงขาวไฟฟา เตารดไฟฟา มตวเลขก ากบไว บนเครองใชไฟฟา เชน หลอดไฟฟามตวเลขก ากบวา 220 V 60 W ตวเลข 220 V หมายถงหลอดไฟฟานใชกบความตางศกย 220 โวลต ซงเราตองใชใหตรงกบคาความตางศกยทก าหนดมา สวนตวเลข 60 W ทก ากบมาเปนคาของพลงงานไฟฟาทหลอดไฟฟาใชไปในเวลา 1 วนาท ซงเรยกวา ก าลงไฟฟา การวดพลงงานไฟฟา ใชหนวยเปนจล ตวเลข 60 W จงหมายความวา ขณะเปดไฟ หลอดไฟฟานจะใชพลงงานไฟฟา 60 จล ในเวลา 1 วนาท ก าลงไฟฟา (Electric Power) คอ พลงงานไฟฟาทใชไปในเวลา 1 วนาท มหนวยเปนวตต (W) หรอจลตอวนาท

การค านวณหาก าลงไฟฟา ความตางศกยและกระแสไฟฟา

ก าลงไฟฟาของเครองใชไฟฟาแตละชนดหาไดจากพลงงานไฟฟาทเครองใช ไฟฟานนใชไปในเวลา 1 วนาท ซงเขยนเปนความสมพนธไดวา

ก าลงไฟฟา (วตต) = พลงงานไฟฟา(จล)/เวลา (วนาท)

P (W) = W(J) / t(s)

20


ตวอยางท 1 ตเยนหลงหนงใชพลงงานไฟฟาไป 1,500 จลในเวลา 10 วนาท ตเยนหลงน ใชก าลงไฟฟ

เทาใด

แนวคด

วเคราะหโจทย ท าความเขาใจปญหา W = 1,500 J t = 10 s

ระบตวแปรทโจทยตองการค าตอบ

ก าลงไฟฟา ( P = ? )

ก าหนดสตรหรอสมการเพอใชหาค าตอบ

สตรหาก าลงไฟฟา จาก P = W/t

แทนคาในสตรหรอสมการเพอหาค าตอบ

จากความสมพนธ ก าลงไฟฟา(วตต) = พลงงานไฟฟา(จล)/เวลา(วนาท) P(W) = W(J) / t(s) P ( W ) = 1500 (J) / 10 (s) ดงนน ก าลงไฟฟา = 150 จล / วนาท หรอ = 150 วตต ตอบ ตเยนหลงนใชก าลงไฟฟา 150 จลตอวนาท

หรอ 150 วตต





21


กระแสไฟฟาน าพลงงานไฟฟามายงเครองใชไฟฟา ดงนนเครองใชไฟฟาทตอกบวงจรไฟฟา ทมความตางศกยคาหนงจะพบวา ถากระแสไฟฟาผานมาก แสดงวาเครองใชไฟฟานนใชพลงงานไฟฟามาก นนคอ ใชก าลงไฟฟามาก และถากระแสไฟฟาไหลผานนอยแสดงวาเครองใชไฟฟานนใชพลงงานไฟฟานอย นนคอ ใชก าลงไฟฟานอยดวย สรปไดวา ก าลงไฟฟามคามากหรอนอยขนอยกบปรมาณกระแสไฟฟาทไหลผานเครอง ใชไฟฟา และความตางศกยทเครองใชไฟฟานนตออย โดยก าลงไฟฟามคาเทากบผลคณระหวางความตางศกยกบกระแสไฟฟา ถา P แทน ก าลงไฟฟามหนวยเปนวตต V แทน ความตางศกยมหนวยเปนโวลต I แทน กระแสไฟฟามหนวยเปนแอมแปร จะได

P = VI

ตวอยางท 2 เตารดไฟฟาอนหนงใชก าลงไฟฟา 1,100 วตต เมอตอเขากบความตางศกย 220 โวลต จะม กระแสไฟฟาผานเทาไร แนวคด

วเคราะหโจทย ท าความเขาใจปญหา

เตารดไฟฟาใชก าลงไฟฟา ( P ) = 1,100 วตต เตารดไฟฟาตอกบความตางศกย( V ) = 220 โวลต


กระแสไฟฟาทไหลผานเตารดไฟฟา ( I2 =? )


สตรทใช P = VI


จาก P = VI แทนคาจะได 1,100 = 220 X I I = 1.100/220 I = 5 แอมแปร ตอบ กระแสไฟฟาทไหลผานเตารดไฟฟาเทากบ 5

แอมแปร





22


ตวอยางท 3 วดกระแสไฟฟาทไหลผานเครองปรบอากาศเครองหนงได 10 แอมแปร เมอ เครองปรบอากาศ ตอกบความตางศกย 220 V เครองปรบอากาศนใชก าลงไฟฟา เทาไร แนวคด

วเคราะหโจทย ท าความเขาใจปญหา

กระแสไฟฟาไหลผาน ( I ) = 10 แอมแปร ความตางศกย ( V ) = 220 โวลต


ก าลงไฟฟา ( P =? )


สตรหาก าลงไฟฟา P = VI


จาก P = VI แทนคาจะได P = 220 X 10 P = 2,200 วตต ตอบ เครองปรบอากาศนใชก าลงไฟฟาเทากบ 2,200 วตต





23


ก าลงไฟฟาทใชในเครองใชไฟฟา

เครองใชไฟฟาแตละชนดใชก าลงไฟฟาตางกนดงน

เครองใชไฟฟา ก าลงไฟฟา (วตต) เตารดไฟฟา 700 – 1,600

หมอหงขาวไฟฟา 500 – 1,400 พดลมตงพน 25 -75

ตเยน 70 - 260 เครองปรบอากาศ 1,150 ขนไป

กาตมน าไฟฟา 200 – 1,000

เครองใชไฟฟาประเภททใหความรอนและเครองปรบอากาศจะใชก าลงไฟฟา มากกวาเครองใชไฟฟาประเภทอน เครองใชไฟฟาแตละชนดจะใชก าลงไฟฟาตางกน และเครองใชไฟฟาชนดเดยวกน ถามขนาด ตางกนกจะใชก าลงไฟฟาตางกนดวยเครองใชไฟฟาชนดทตองใชก าลงไฟฟามาก เชน เตารดไฟฟา เครองปรบอากาศ ถายงใชเปนเวลานาน จะยงสนเปลองพลงงานไฟฟามาก ดงนน การเลอกใช เครองใชไฟฟาแตละชนดจงควรพจารณาถงความจ าเปนเปรยบเทยบกบประโยชน ทจะไดรบวาคมคากนหรอไม

การค านวณหาพลงงานไฟฟา

เมอทราบคาก าลงไฟฟาทใชกบเครองใชไฟฟา สามารถหาพลงงานไฟฟาทสนเปลองไปกบเครองใชไฟฟานนไดดงน ก าลงไฟฟา (วตต) = พลงงานไฟฟา(จล) / เวลา (วนาท) ดงนน พลงงานไฟฟา (จล) = ก าลงไฟฟา (วตต) X เวลา (วนาท)

W = Pt

24


ตวอยางท 4 หมอหงขาวไฟฟาใชก าลงไฟฟา 800 วตต ถาใชหมอหงขาวนนาน 1 ชวโมง จะสนเปลองพลงงานไฟฟาเทาไร

แนวคด

วเคราะหโจทย ท าความเขาใจปญหา หมอหงขาวไฟฟาใชก าลงไฟฟา = 800 วตต ใชหมอหงขาวนาน 1ชวโมง = 60 X 60 วนาท


พลงงานไฟฟา ( W = ? )


สตรหาพลงงานไฟฟา จาก W = Pt


จาก W = Pt พลงงานไฟฟา = ก าลงไฟฟา X เวลา แทนคาจะได = 800 X 60 X 60 = 2,880,000 จล ตอบ ใชหมอหงขาวไฟฟาน นาน 1 ชวโมง สนเปลองพลงงาน 2,880,000 จล





25


ค าชแจง ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตองและสมบรณ (10 คะแนน) 1. เรามวธการตรวจสอบมาตรวดไฟฟาวามความเทยงตรงอยางไร

ตอบ…………………………………………………………………………………………. 2. ก าลงไฟฟา (Electric Power) คอ

ตอบ…………………………………………………………………………………………. 3. พลงงานไฟฟาคอ

ตอบ…………………………………………………………………………………………. 4. ตวเลขทก ากบบนเครองใชไฟฟาจะ ระบคาตางๆคอ

ตอบ…………………………………………………………………………………………. 5. การวดพลงงานไฟฟาทใชในบานนยมใชหนวยใหญกวาจล โดยใชเปน

ตอบ ………………………………………………………………………………………….. 6. สายพดลมช ารดไปหาซอมาเปลยนเองปรากววาสายรอนผดปกตเปนเพราะเหตใด

ตอบ…………………………………………………………………………………………. 7. ถาความตานทานตออนกรมกนจะไดกระแสไฟฟาผานความตานทานแตละตวเทากนเราหาก าลงไฟฟาได

ตอบ………………………………………………………………………………………… 8. ถาความตานทานตอแบบขนานกนจะไดความตางศกยไฟฟาระหวางปลายทงสองของความตานทานแตละตว

เทากน เราหาก าลงได ตอบ …………………………………………………………………………………………

9. อปกรณไฟฟาจะบอกคาอะไรมาให ตอบ …………………………………………………………………………………………

10. การทราบคากระแสไฟฟามประโยชนอยางไร ตอบ…………………………………………………………………………………………

พลงงานไฟฟา และก าลงไฟฟา

http://snr.ac.th/elearning/v303/v303/page03.html

26


ค าชแจง ใหนกเรยนแสดงวธการค านวณหาปรมาณตอไปนใหถกตองและสมบรณ ( 20 คะแนน )

1. เครองรบวทยเครองหนงใชแบตเตอร 2 กอนแตละกอนมแรงเคลอนไฟฟา 1.5 โวลตเมอตออนกรมกนสามารถจายกระแสไฟฟาได 20 มลลแอมแปรเปนเวลา 15 ชวโมง จะใชพลงงานไฟฟาไปกหนวย ( 5 คะแนน )

แนวคด








พลงงานไฟฟาและก าลงไฟฟา

27


2. หมอหงขาวขนาด1,000 วตตใชไฟไปเปนเวลานาน 1 ชวโมงจะสนเปลองพลงงานไฟฟาเทาใด ( 5 คะแนน )

แนวคด








28


3. โรงงานแหงหนงใชไฟ 1,000 กโลวตต 500 โวลต ซงตอมาจากสายเคเบลสองสายความตานทานสายละ 0.50 โอหมจากโรงไฟฟาจงหาก าลงไฟฟาทเสยไปทสายสงไฟ ( 5 คะแนน )

แนวคด








29


4. โทรทศนเครองหนงใชกบไฟ 220 โวลต เมอน ามาใชกบไฟ 110 โวลตมก าลงไฟฟาคาเทาใด ( 5 คะแนน )

แนวคด








30


ค าชแจง แบบทดสอบหลงเรยนแบบฝกทกษะฟสกส ชด ไฟฟากระแส เลมน เปนแบบทดสอบปรนย 4 ตวเลอก ก, ข, ค, ง จ านวน 10 ขอ ๆ ละ 1 คะแนน

ใหนกเรยนท าเครองหมายกากบาท () ทบตวเลอกทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. เซลลไฟฟาเซลลหนงมแรงเคลอนไฟฟา 2 โวลตความตานทานภายใน 2โอหมตอเปนวงจรดวยลวดเสนหนง

มความตานทาน 3 โอหมจงหากระแสไฟฟาในวงจร ก. 0.1 แอมแปร ข. 0.2 แอมแปร ค. 0.3 แอมแปร ง. 0.4 แอมแปร 2. เซลลไฟฟาเซลลหนง เมอเอาลวดความตานทาน 5 โอหมตอระหวางขวทงสองของเซลลไฟฟาจะเกดความ

ตางศกยไฟฟาระหวางขวเซลล 2.5 โวลต แตถาวงจรเปดความตางศกยไฟฟาระหวางขวเซลลเปลยนเปน 3 โวลตจงหาความตานทานภายในเซลล

ก. 1 โอหม ข. 2 โอหม ค. 3 โอหม ง. 4 โอหม 3. เมอเซลลไฟฟาเซลลหนงตอเขากบตวตานทาน 6 โอหม มกระแสไฟฟาผาน 0.5 แอมแปรแตเมอ

เซลลไฟฟานตอเขากบตวตานทาน 14 โอหมจะมกระแสไฟฟาผาน 0.25 แอมแปรจงหาแรงเคลอนไฟฟา ก. 4 โวลต ข. 10 โวลต ค. 12 โวลต ง. 20 โวลต 4. เมอเอาลวดความตานทาน 6 โอหมและ 3 โอหม มาตอเขากบเซลลไฟฟาขนาด 15 โวลต 1โอหมจะเกด

ความตางศกยไฟฟาระหวางขวเซลลเทาใดเมอลวดตวตานทานทงสองตอกนแบบอนกรม ก. 7.5 โวลต ข. 10.5 โวลต ค. 13.5 โวลต ง. 15.5 โวลต 5. จากโจทย ขอ 4 เมอลวดตวตานทานทงสองตอแบบขนานจะเกดความตางศกยไฟฟาระหวางขวเซลลเทาใด ก. 5 โวลต ข. 10 โวลต ค. 15 โวลต ง. 20 โวลต

แบบทดสอบหลงเรยน แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาทางฟสกส


31


6. จงหาพลงงานไฟฟาและก าลงไฟฟาเมอเคลอนประจ 30 คลอมบผานจดซงมความตางศกย 100 โวลตในเวลา 1 นาท

ก. 1,000 จล 10 วตต ข. 2,000 จล 20 วตต ค. 3,000 จล 30 วตต ง. 3,000 จล 50 วตต 7. เตารดไฟฟาตวหนงมความตานทาน 40 โอหมใชกระแสไฟฟา 5 แอมแปรจงค านวณหาก าลงไฟฟาของเตา รด ก. 10 วตต ข. 100 วตต ค. 1,000 วตต ง. 10,000 วตต 8. เตารดไฟฟาขนาด 1,000 วตต 220 โวลต ถาน าไปใชกบไฟฟา 110 โวลตจะใหความรอนเทาใดใน 1 วนาท ก. 2.5 จล ข. 25 จล ค. 250 จล ง. 2,500 จล 9. แบตเตอรขนาด 12 โวลตมประจเตมท 3.6 x 10 4 คลอมบกระแสไฟฟาทแบตเตอรจะจายใหวงจรไดมาก ทสดกแอมแปรใน 1 ชวโมง ก. 0.1 แอมแปร ข. 1 แอมแปร ค. 10 แอมแปร ง. 100 แอมแปร 10.หลอดไฟฟา 220 โวลต 40 วตตมความตานทานเทาใดถาคนหนงไฟตกเหลอ180 โวลตจะใชก าลงไฟเทาใด ก. 12.5 วตต ข. 18.7 วตต ค. 26.78 วตต ง. 31.25 วตต

32


กระดาษค าตอบ แบบทดสอบกอนเรยน

ชอ-สกล............................................................ ชน................. เลขท............

33


ภาคผนวก

34


ขอท ค าตอบ 1. ง 2. ก 3. ก 4. ค 5. ข 6. ง 7. ค 8. ค 9. ค 10. ค

เฉลย แบบทดสอบกอนเรยนแบบฝกทกษะการแกโจทย

ปญหาทางฟสกส เรอง ไฟฟากระแส เลมท 3 พลงงานในวงจรไฟฟา

35


ค าชแจง ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตองและสมบรณ (10 คะแนน) 1. แรงเคลอนไฟฟาคอ

แนวตอบ พลงงานของแหลงก าเนดไฟฟาตอหนงหนวยประจไฟฟาทเคลอนผานแหลงก าเนดไฟฟา

E = 𝑾

𝑸

2. ความตางศกยไฟฟาคอ แนวตอบ ความตางศกยคอ พลงงานไฟฟาทชนสวนตางๆของวงจรใชตอหนงหนวยประจไฟฟา

V = 𝑾

𝑸

3. เพราะเหตใดการใชตวตานทานคานอยตอในวงจรไฟฟา ท าใหแรงเคลอนไฟฟาตางกบคาตางศกยไฟฟามาก แตเมอใชตวตานทานคามากตอแทนท าใหคาแรงเคลอนไฟฟาใกลเคยงกบคาความตางศกย

แนวตอบ จากสมการ I = 𝑬

𝑹+𝒓 และ E = V + Ir

ถาตวตานทานมคานอย R มคานอย กระแส I ในวงจรมคาเพมขน Ir กมคาเพมขนท าใหความ ตางศกยระหวางขวเซลล V และแรงเคลอนไฟฟา E มคาตางกนมาก E-V =Ir ถาตอตวตานทาน R มคามากกระแส I ในวงจรมคาลดลงท าให Ir มคาลดลงดวยท าให V และ E มคาตางกนนอยดงสมการ E-V =Ir

4. แรงเคลอนไฟฟาและความตางศกยเหมอนหรอแตกตางกนอยาไร แนวตอบ เปนปรมาณไฟฟาชนดเดยวกนแตแรงเคลอนไฟฟานน คอพลงงานไฟฟาทงหมดตอหนง

หนวยประจของเซลลซงท าใหประจไฟฟาเคลอนทผานเซลลเมอเกดกระแสไฟฟาในวงจรสวนความตางศกยระหวางสองจดใดๆในวงจรทมกระแสไฟฟากคอพลงงานไฟฟาตอหนงหนวยประจทสญเสยไปในระหวางจดสองจดนน

36


5.แรงเคลอนไฟฟากบความตางศกยไฟฟามความสมพนธกนอยางไร แนวตอบ เปนปรมาณไฟฟาชนดเดยวกนสตรทใชค านวณหาคาแรงเคลอนไฟฟาและความตางศกย

เหมอนกน 6.ไฟฟาเปนพลงงานทเปลยนมาจากพลงงานรปอนเชน แนวตอบ ไดนาโมเปลยนจากพลงงานกลเปนพลงงานไฟฟาแบตเตอรท าหนาทเปลยนพลงงานจาก ปวกรยาทางเคมเปนพลงงานไฟฟา 7.แรงเคลอนไฟฟามหนวยเปน แนวตอบ จลตอคลอมบหรอโวลต 8.เซลลไฟฟามแรงเคลอนไฟฟา 1.5 โวลต หมายความวา แนวตอบ เซลลไฟฟานนสามารถใหพลงงานไดเทากบ 1.5 จลแกประจทกๆประจทเคลอนทผานเซลล

นน 9.ความตางศกยระหวางจด2 จดในวงจรคอ แนวตอบ จ านวนพลงงานทสนเปลองไปเปนจลในการเคลอนท ประจ1คลอมบจากจดหนงไปยงอกจด หนงของวงจรมหนวยเปนจลตอคลอมบหรอโวลต 10.ศกยไฟฟาคอ แนวตอบ ระดบของพลงงานไฟฟา ณ จดๆหนงในสนามไฟฟาวดไดจากจ านวนพลงงานทสนเปลองไป เปนจลในการเคลอนท 1 ประจคลอมบ

37


ค าชแจง ใหนกเรยนแสดงวธการค านวณหาปรมาณตอไปนใหถกตองและสมบรณ ( 20 คะแนน ) 1. แบตเตอรเครองรบวทยมแรงเคลอนไฟฟา 9 โวลต ขณะทใหกระแสไฟฟา 0.4 แอมแปร วดความตาง

ศกยไฟฟาระหวางขวแบตเตอรได 8.8 โวลต ความตานทานภายในแบตเตอรมคากโอหม( 5 คะแนน ) แนวคด


E = 9 V , I = 0.4 A , V = 8.8 V



ความตานทานภายใน ( R = ? )


สมการทใช v = IR และ V = E- Ir



จาก v = IR แทนคาจะได 8.8 = 0.4 R

R = 𝟖.𝟖

𝟎.𝟒 = 22 โอหม

จาก V = E- Ir แทนคาจะได 8.8 = 9 – (0.4xr) (0.4xr) = 0.2

R = 𝟎.𝟐

𝟎.𝟒 = 0.5 โอหม

ตอบ ความตานทานภายในแบตเตอรมคา 0.5 โอหม

38


2. ถา R1 R2

และ R3 เปนตวตานทานทมความตานทาน 2 โอหม 100 โอหม และ 1,000

โอหมตามล าดบ ถาน าตวตานทานแตละตวนไปตอกบแบตเตอรทมแรงเคลอนไฟฟา 3 โวลตและความตานทานภายใน 0.5 โอหมความตางศกยไฟฟาระหวางปลายทงสองของตวตานทานแตละตวเปนเทาใด

( 5 คะแนน ) แนวคด


R1 = 2 , R2 = 100 , R3 = 1,000 , E =3 V , r = 0.5



ความตางศกยไฟฟาระหวางปลายทงสอง ( V1 , V2 , V3 = ? )


สมการทใช v = IR และ I1 = 𝑬

𝑹𝟏+𝒓



แนวคด 𝑹𝟏 = 2 โอหม จาก I1 = 𝑬

𝑹𝟏+𝒓

แทนคาจะได = 𝟑

𝟐+𝟎.𝟓

I1 = 1.2 แอมแปร และ จาก V1 = I1R1 แทนคาจะได = 1.2 x 2 = 2.4 โวลต ตอบ ความตางศกยไฟฟาระหวางปลายทงสองของตว ตานทาน R1 เทากบ 2.4 โวลต ------------------------------------------------------------------------

แนวคด 𝑹𝟐 = 100 โอหม จาก I2 = 𝑬

𝑹𝟐+𝒓


𝟏𝟎𝟎+𝟎.𝟓

I2 = 0.029 แอมแปร และ จาก V2 = I2R2 แทนคาจะได = 0.029 x 100 = 2.9 โวลต ตอบ ความตางศกยไฟฟาระหวางปลายทงสองของตว ตานทาน R2 เทากบ 2.9 โวลต

39


แนวคด 𝑹𝟑 = 1,000 โอหม จาก I3 = 𝑬

𝑹𝟑+𝒓


𝟏,𝟎𝟎𝟎+𝟎.𝟓

I3 = 0.003 แอมแปร และ จาก V3 = I3R3 แทนคาจะได = 0.003 x 1,000 = 3 โวลต ตอบ ความตางศกยไฟฟาระหวางปลายทงสองของตว ตานทาน 𝑹𝟑 เทากบ 3 โวลต

3. เมอน าความตานทาน 1.25 โอหมตอระหวางขวเซลลไฟฟาขวหนงกระแสไฟฟามคา 1 แอมแปรเมอ

เปลยนความตานทานทขวเปน 5 โอหมกระแสไฟฟามคา 0.5 แอมแปร จงหาแรงเคลอนไฟฟาและความตานทานภายใน ( 5 คะแนน ) แนวคด


R1 = 1.25 , I1 = 1 A R2 = 1.25 , I2 = 1 A


แรงเคลอนไฟฟา (E = ?) และความตานทานภายใน( R = ? )


สมการทใช I = 𝑬

𝑹+𝒓



จาก I = 𝑬

𝑹+𝒓

ตอนแรก แทนคาจะได 1 = 𝑬

𝟏.𝟐𝟓+𝒓

E = 1.25+r ……..(1)

ตอนหลง แทนคาจะได 0. 5 = 𝑬

𝟓+𝒓

E = 2.5+0.5r ……..(2) (1) = (2) 1.25 + r = 2.5+0.5r r = 2.5 โอหม E = 1.25+ 2.5 = 3.75 โวลต ตอบ แรงเคลอนไฟฟาของเซลลเทา 3.75 โวลต และความ ตานทานภายเทากบ 2.5 โอหม

40


4. แบตเตอรมความตานทานภายใน 2 โอหมเมอตอเปนวงจรกบความตานทานภายนอกอนหนงจะเกดความตางศกยระหวางขว 30 โวลตเมอปลดความตานทานอนนออกความตางศกยระหวางขวกลายเปน35 โวลตเมอน าเอาความตานทานนไปตอเขากบแบตเตอร 12 โวลตซงมความตานทานภายในเทากนจะมกระแสในวงจรเทาใด ( 5 คะแนน ) แนวคด


r1 = 2 , V1 = 30 V2 = 35 , E = 12 V


กระแสในวงจร ( I = ? )


สมการทใช I = 𝑬

𝑹+𝒓



จาก E = IR + Ir

แทนคาจะได 35 = 30 + ( I x 2) 2I = 5 I = 2.5 แอมแปร จาก V = IR 30 = 2.5 R R = 12 โอหม หากกระแสใชกบแบตเตอร 12 โวลต

จาก I = 𝑬

𝑹+𝒓

แทนคาจะได = 𝟏𝟐

𝟏𝟐+𝟐

= 0.85 แอมแปร ตอบ จะมกระแสในวงจรเทากบ 0.85 แอมแปร

41


ค าชแจง ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตองและสมบรณ (10 คะแนน) 1. เรามวธการตรวจสอบมาตรวดไฟฟาวามความเทยงตรงอยางไร

แนวตอบ ทดลองค านวณหาพลงงานไฟฟาทสนเปลองเปนหนวยของเครองใชไฟฟาทกชนดในบานถาตว เลขทไดมคาตางกนเลกนอยแสดงวามาตรวดไฟฟานนมคาเทยงตรง

2. ก าลงไฟฟา (Electric Power) คอ แนวตอบ พลงงานไฟฟาทใชไปในเวลา 1 วนาท มหนวยเปนวตต (W) หรอจลตอวนาท

3. พลงงานไฟฟาคอ แนวตอบ พลงงานไฟฟาทถกใชหรอเปลยนไปในหนงหนวยเวลา

4. ตวเลขทก ากบบนเครองใชไฟฟาจะ ระบคาตางๆคอ แนวตอบ ความตางศกย( v ) และก าลงไฟฟา ( w ) หรอ ความถ (Hz )ของไฟฟาทใชกบเครองใชไฟฟานน

5. การวดพลงงานไฟฟาทใชในบานนยมใชหนวยใหญกวาจล โดยใชเปน แนวตอบ กโลวตต - ชวโมง หรอ เรยกวา หนวย ( unit : ยนต )

6. สายพดลมช ารดไปหาซอมาเปลยนเองปรากววาสายรอนผดปกตเปนเพราะเหตใด แนวตอบ สายมขนาดเลกไปท าใหความตานทานมาก

7. ถาความตานทานตออนกรมกนจะไดกระแสไฟฟาผานความตานทานแตละตวเทากนเราหาก าลงไฟฟาได แนวตอบ จากสตร P =I2R

8. ถาความตานทานตอแบบขนานกนจะไดความตางศกยไฟฟาระหวางปลายทงสองของความตานทานแตละตว

เทากน เราหาก าลงได แนวตอบ จากสตร P = 𝑉2

𝑅

9. อปกรณไฟฟาจะบอกคาอะไรมาให แนวตอบ บอกคาความตางศกยและก าลงไฟฟา

10.การทราบคากระแสไฟฟามประโยชนอยางไร แนวตอบ เพอเลอกขนาดของฟวสและการขอมเตอรไฟฟา

http://snr.ac.th/elearning/v303/v303/page03.html

42


ค าชแจง ใหนกเรยนแสดงวธการค านวณหาปรมาณตอไปนใหถกตองและสมบรณ (20 คะแนน ) 1. เครองรบวทยเครองหนงใชแบตเตอร 2 กอนแตละกอนมแรงเคลอนไฟฟา 1.5 โวลตเมอตออนกรมกน

สามารถจายกระแสไฟฟาได 20 มลลแอมแปรเปนเวลา 15 ชวโมง จะใชพลงงานไฟฟาไปกหนวย ( 5 คะแนน )

แนวคด


E = 2 x 1.5 V , I = 20 x 10-3 A t = 15 hr




สมการทใช P = VI และ W = Pt



จาก P = VI แทนคาจะได = 3 x 20 x 10-3

= 6.0 x 10-2 วตต ก าลงไฟฟา = 6.0 x 10-2 วตต จาก W = Pt แทนคาจะได = 6.0 x 10-2 x 10-3 x 15 = 9.0 x 10-4 หนวย ตอบ จะใชพลงงานไฟฟาเทากบ 9.0 x 10-4 หนวย

43


2. หมอหงขาวขนาด1,000 วตตใชไฟไปเปนเวลานาน 1 ชวโมงจะสนเปลองพลงงานไฟฟาเทาใด ( 5 คะแนน )

แนวคด


P = 1,000 W t = 1 hr = 60 x 60 s




สมการทใช W = Pt



จาก W = Pt

แทนคาจะได = 1,000 x ( 60 x 60)

= 3,600,000 จล

ตอบ จะสนเปลองพลงงานไฟฟาเทากบ3,600,000 จล

3. โรงงานแหงหนงใชไฟ 1,000 กโลวตต 500 โวลต ซงตอมาจากสายเคเบลสองสายความตานทานสายละ 0.50 โอหมจากโรงไฟฟาจงหาก าลงไฟฟาทเสยไปทสายสงไฟ ( 5 คะแนน )

แนวคด


P = 1,000 W , V = 500 V , R = 0.5 x 2 = 1


ก าลงไฟฟาทเสยไปทสายสงไฟ ( P = ? )


สมการทใช P = IV และ P = I2R



จาก P = IV แทนคาจะได 1,000 x 103 = I x 500 I = 2 x 103 แอมแปร หาก าลงไฟฟา จาก P = I2R แทนคาจะได = (2 x 103 )2 ( 0.50 x 2 ) = 4.0 x 106 วตต ตอบ ก าลงไฟฟาทเสยไปทสายสงไฟเทากบ 4.0 x 106 วตต

44


4. โทรทศนเครองหนงใชกบไฟ 220 โวลต เมอน ามาใชกบไฟ 110 โวลตมก าลงไฟฟาคาเทาใด ( 5 คะแนน) แนวคด


P1 = P , V1 = 220 V , V2 = 110 V


ก าลงไฟฟา ( P2 = ? )


สมการทใช R = 𝑽𝟐

𝑷



สมมต โทรทศนใชกบไฟ 220 โวลต P วตต

จาก P = 𝑽𝟐

𝑹 หรอ R =

𝑽𝟐

𝑷

แทนคาจะได = 𝟐𝟐𝟎𝟐

𝑷

ถาโทรทศนใชกบไฟ 110 V จะได = 𝑷

𝟐𝟐𝟎𝟐x 1102

= 𝑷

𝟒

ตอบ ก าลงไฟฟาจะมคาลดลง 𝑷

𝟒 วตต

45


ขอท ค าตอบ

1. ง 2. ก 3. ก 4. ค 5. ข 6. ง 7. ค 8. ค 9. ค 10. ค

แบบทดสอบหลงเรยน แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาทางฟสกส


46


ขนตอนกระบวนการแกโจทยปญหา

คะแนน เกณฑการพจารณา

ขนท 1 วเคราะหโจทย ท าความเขาใจปญหา (K)

1 เปลยนปรมาณเปนสญลกษณ ไดถกตองชดเจนทกขอ 0.5 เปลยนปรมาณเปนสญลกษณ ไดถกตองไมครบทกขอ 0 ไมตอบ หรอ เปลยนปรมาณเปนสญลกษณ ไมถกตองเลย

ขนท 2 ระบตวแปรทโจทยตองการค าตอบ (W)

1 บอกสงทโจทยตองการใหหาค าตอบไดถกตอง 0 บอกสงทโจทยตองการใหหาค าตอบไดไมถกตอง

ขนท 3 ก าหนดสตรหรอสมการเพอใชหาค าตอบ (D)

1 เลอกสตรหรอสมการมาใชไดถกตองเหมาะสม 0 เลอกสตรหรอสมการมาใชไดไมถกตองเหมาะสม

ขนท 4 แทนคาในสตรหรอสมการเพอหาค าตอบ (L)

2 ค าตอบและหนวยถกตองเหมาะสม 1 ค าตอบถกแตหนวยไมถกตองเหมาะสม 0 ไมตอบหรอค าตอบและหนวยไมถกตองเหมาะสม

เกณฑการใหคะแนน

แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาทางฟสกส

47


เรอง พลงงานในวงจรไฟฟา

ชอ นาย/นางสาว ..................................................................................... ชน มธยมศกษาปท 5 /................ เลขท ...............

แบบทดสอบ/แบบฝกทกษะ

คะแนนเตม คะแนนทท าได

ผลการประเมน ผาน ไมผาน

แบบฝกทกษะท 3.1 10 แบบฝกทกษะท 3.2 20 แบบฝกทกษะท 3.3 10 แบบฝกทกษะท 3.4 20

เกณฑการตดสนผลการประเมน นกเรยนไดคะแนนรอยละ 80 (48 คะแนน) ขนไป จงจะผานเกณฑการประเมนดานทกษะ

กระบวนการ ลงชอ............................................ ผบนทก (....................................................) ........../........../...........

อานทบทวนอกครงนะครบ

ตารางบนทกผลการท าแบบฝกทกษะ

เลมท 3

48


ค าอธบาย ใหท าเครองหมาย ลงในชองทตรงกบความคดเหน ท

ชอ-สกล

คณลกษณะ รวม

ระดบ

คณภาพ

ผาน/ ไมผาน

ความใฝเรยนร

ความมงมนในการท างาน

ความซอสตยสจรต

3 2 1 3 2 1 3 2 1

ระดบคณภาพ ด ใหคะแนน 3 พอใช ใหคะแนน 2 ควรปรบปรง ใหคะแนน 1 เกณฑการประเมนผล คะแนน 9-12 หมายถง ด คะแนน 5-8 หมายถง พอใช คะแนน 0-4 หมายถง ปรบปรง เกณฑการตดสนผลการประเมน

นกเรยนมผลการประเมนระดบ 2 “พอใช” ขนไป จงจะถอวาผานการประเมนคณลกษณะ

ลงชอ............................................ ผบนทก

(....................................................)

........../........../...........

แบบประเมนคณลกษณะ

49


พฤตกรรรม เกณฑการใหคะแนน 3 2 1

ความใฝเรยนร ศกษาคนควาหาความรจากหนงสอ สอ มการบนทกความรและแลกเปลยนความรกบสมาชกในหอง

ศกษาคนควาหาความรจากหนงสอ สอ มการบนทกความร

ศกษาคนควาหาความรจากหนงสอ สอ

ความมงมนในการท างาน

ท างานดายความขยน อดทน และพยายามใหงานส าเรจตามเปาหมายและชนชมผลงานดวยความภาคภมใจ

ท างานดายความขยน อดทน และพยายามใหงานส าเรจตามเปาหมาย

ท างานดายความขยนเพอใหงานเสรจตามทไดรบมอบหมาย

ความซอสตยสจรต ใหขอมลทถกตองและเปนจรง ไมน าผลงานของผอนมาเปนของตนเองและปฏบตตนตอผอนดวยความซอตรง ปฏบตตามขอตกลง

ไมน าผลงานของผอนมาเปนของตนเองและปฏบตตนตอผอนดวยความซอตรง

ไมน าผลงานของผอนมาเปนของตนเอง

เกณฑการประเมนคณลกษณะ

50


ชอ-นามสกล แบบฝกทกษะ กอนเรยน

หลงเรยน

ผลความกาว

หนา

ผลการประเมน 1 2 3 4

ผาน ไมผาน

หมายเหต ผลความกาวหนา = ( คะแนนหลงเรยน−คะแนนกอนเรยน

คะแนนเตม ) 𝑥100

เกณฑการตดสนผลการประเมน นกเรยนมผลรวมคะแนนแบบฝกทกษะ 48 คะแนน ขนไปจงจะถอวาผานการประเมน ลงชอ................................................ ครผสอน (....................................................)

........../........../...........

แบบบนทกคะแนน แบบฝกทกษะการแกโจทยปญหาทางฟสกส

เรอง ไฟฟากระแส เลมท 3

51


. ฟสกส ม.6 เลม 5-6 ว.025-ว.026. กรงเทพฯ : ส านกพมพภมบณฑต, ม.ป.ป. ณสรรค ผลโภค. Concept in Physics ม.ปลาย. กรงเทพฯ : แมค, 2538. ณฐภสสร เหลาเนตร. หนงสอเรยนแมค ฟสกสพนฐาน ชน ม.4-6. กรงเทพฯ : แมค, 2551. ทว หอมซง. เทคโนโลย Essential Atlas of Technology. กรงเทพฯ : สวรยาสาสน, 2549. ธรรมสถต ทองเงนเจอธรรม. เตรยมสอบ ฟสกส A-NET. กรงเทพฯ : บรษทภมบณทตการพมพ จ ากด, ม.ป.ป. คมกฤษณ ตณจนดา. คมอเตรยมสอบ Road to University วชาฟสกส. กรงเทพฯ : อกษรเจรญทศน, 2544. จกรนทร วรรณโพธกลาง. คมอรวมสดยอดเทคนคฟสกส Entrance. กรงเทพฯ : บรษทส านกพมพพฒนา ศกษา, ม.ป.ป. จ ารส สมพรานนท. วชาฟสกส เลม 5 ว 025 ชนมธยมศกษาปท 6. กรงเทพฯ : ส านกงาน ก.ค. กระทรวงศกษาธการ, 2537. จารก สวรรณรตน และคณะ. เตรยมสอบวทยาศาสตร O-NET ม.ปลาย. กรงเทพฯ : เดอะบคส, 2552. ชวง ทมทตชงค และคณะ. ตะลยคลงขอสอบฟสกส เขามหาวทยาลย. กรงเทพฯ : บรษทไฮเอดพบลชชง จ ากด, ม.ป.ป. . ฟสกส O-NET A-NET. กรงเทพฯ : ภมบณทตการพมพ จ ากด, ม.ป.ป. ธวชชย ชยสวสด. ตวเขมฟสกสเอนทรานซ และ ม.4-5-6. กรงเทพฯ : ส านกพมพ SCIENCE CENTER, ม.ป.ป. นรนดร สวรตน. คมภรฟสกส ENTRANCE ม.4-5-6 ฉบบสมบรณ. กรงเทพฯ : บรษท ส านกพมพ พ.ศ. พฒนา จ ากด, 2552. ประมวล ศรผนแกว และคณะ. พจนานกรมวทยาศาสตรฉบบภาพประกอบ ฟสกส เคม ชววทยา. กรงเทพฯ : บรษทโปรดคทฟ บค จ ากด, 2541. ปรชา ไชยเพชร. New สรปเขมฟสกสพนฐานและเพมเตม ม.6. กรงเทพฯ : แมค, 2552. พมพนธ เดชะคปต และคณะ. ชดกจกรรมการเรยนรทเนนผเรยนเปนส าคญ ฟสกส ม.6. กรงเทพฯ : บรษทพฒนาคณภาพวชาการ (พว.) จ ากด, 2546. . แผนการจดการเรยนรสองแนวทางทเนนผเรยนเปนส าคญ ฟสกส ม.6. กรงเทพฯ : บรษท พฒนาคณภาพวชาการ (พว.) จ ากด, ม.ป.ป. พศษฐ รตนวรารกษ. เฉลยขอสอบ ENTRANCE วชาฟสกส ฉบบรวม 10 พ.ศ. กรงเทพฯ : บรษท ภมบณทตการพมพ จ ากด, ม.ป.ป.

บรรณานกรม

52


พสฏฐ วฒนผดงศกดและนศรา วฒนผดงศกด. เฉลย ENTRANCE 13 ป ฟสกส. กรงเทพฯ : SCIENCE CENTER, ม.ป.ป. มานส มงคลสข. เตรยมสอบ ENTRANCE ระบบใหม ฟสกส. กรงเทพฯ : แมค, 2545. . 1001 TEST IN PHYSICS 3. กรงเทพฯ : บรษทส านกพมพแมค จ ากด, 2550. ราโอ, อนทมาต. เรยนรวทยาศาสตร เลม 2 โลกของฟสกสและพลงงาน การเรยนรหลกการทาง

ฟสกส=Learning Science Part 2 The world physics and energy-Learning physical principles. กรงเทพฯ : ส านกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต, 2550.

ศกษาธการ, กระทรวง. หนงสอเรยนสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตมฟสกส เลม 3 ม.6. กรงเทพมหานคร : องคการคาของ สกสค., 2551.

สมพร วฒนเวคน. ศพทฟสกส. กรงเทพฯ : เอเชยแปซฟก พรนตง, 2550. สยามณฐ พนสสรณ. เตรยมสอบ A-NET ฟสกส. กรงเทพฯ : บรษทส านกพมพแมค จ ากด, 2549. . สดยอดเกงขอสอบ ENT วชาฟสกส. กรงเทพฯ : บณฑตแนะแนว, ม.ป.ป. สงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย, สถาบน. คมอการจดการเรยนรกลมสาระการเรยนร วทยาศาสตร. กรงเทพฯ : องคการรบสงสนคาและพสดภณฑ (ร.ส.พ.), 2545. . หนงสอเรยนสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตมฟสกส เลม 3. กรงเทพฯ : องคการคาของ สกสค. ลาดพราว, 2551. ไทยกดวว. สนามแมเหลกจากลวดตวน า (ออนไลน). สบคนจาก : http://www.thaigoodview.com/ library/contest2551/science04/06/2/magnetic/html/b_feild_1rod.htm [18 ตลาคม 2559] ภาควชาฟสกส คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคล. (2543). แมเหลก(ออนไลน). สบคน จาก : http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/98/magnetic1/index.htm [18

ตลาคม 2559] มายดเฟรสเบรน. (2543). ไฟฟาและแมเหลก 1 (ออนไลน). สบคนจาก : https://www.myfirstbrain.com /student_view.aspx?ID=76251 [18 ตลาคม 2559] วนเดอรเซเวน. (2544). มหศจรรยธรรมชาต แสงออโรรา (ออนไลน). สบคนจาก : http://www.wonder7th.com/ wonder_natural/022aurora_borealis.htm [18 ตลาคม 2559]

http://www.thaigoodview.com/%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20library/contest2551/science04/06/2/magnetic/html/b_feild_1rod.htm%20%20%5b1

http://www.thaigoodview.com/%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20library/contest2551/science04/06/2/magnetic/html/b_feild_1rod.htm%20%20%5b1

http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/98/magnetic1/index.htm%20%5b18%200

http://www.wonder7th.com/

53


เจอกนใหม เลมท 4 นะคะ...

แบบทดสอบก่อนเรียน · 2:: แบบฝึกทักษะการโจทย์ปัญหาทางฟิสิกส์ เรื่อง

Documents