การสอนการต่อวงจรไฟฟ้าภายในบ้าน
เนื่องด้วยตัวดิฉันเองยังไม่เคยมีประสบการณ์สอนมาก่อน แต่ตัวดิฉันเองก็เป็นคนหนึ่งที่คิดว่า การเรียนฟิสิกส์เป็นอะไรที่เข้าใจยาก และน่าเบื่อ จึงอยากนำเสนอวิธีการสอนในมุมมองส่วนตัวของตัวดิฉันเอง ซึ่งดิฉันคิดว่าน่าจะทำให้ผู้เรียนเข้าใจ และไม่เบื่อ
การสอนการการต่อวงจรไฟฟ้าภายในบ้าน
การต่อวงจรไฟฟ้าภายในบ้าน ก็คือการที่เราต่อไฟฟ้าจากเสาไฟฟ้ามายังบ้านเราเพื่อเชื่อมต่อกับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆภายในบ้าน ก่อนที่เราจะไปเรียนรู้การต่อวงจรไฟฟ้าภายในบ้านเราควรรู้จักการต่อวงจรไฟฟ้าแบบต่างๆก่อน
การต่อวงจรไฟฟ้านั้นมีอยู่ 3 แบบ ได้แก่ การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม การต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนาน และการต่อวงจรไฟฟ้าแบบผสม
1. การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม
จากภาพนี้จะเห็นว่า การต่อแบบอนุกรมจะเป็นการนำปลายด้านหนึ่งต่อกับตัวต่อกับตัวต้านทานหรือหลอดไฟเรียงกันไปเรื่อยๆ (ผู้สอนสอนวิธีการต่อแบบอนุกรมให้ผู้เรียนฟังแล้วให้ผู้เรียนลองต่อวงจรของจริงโดยใช้ชุดสาธิตหรือถ้าไม่มีผู้สอนควรเตรียมอุปกรณ์มาเองจะทำให้ผู้เรียนเข้าใจมากขึ้น หลังจากต่อวงจรเสร็จจึงอธิบายต่อโดยอธิบายจากวงจรที่ผู้เรียนได้ทำการต่อเอง)
กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในวงจรจะเท่ากันหมด ความต้านทานรวมของวงจรเท่ากับผลบวกของความต้านทานแต่ละตัวแรงดันไฟฟ้ารวมภายในวงจรจะเท่ากับผลบวกของแรงดันตกคร่อมของตัวต้านทานแต่ละตัว ถ้าจุดหนึ่งจุดใดภายในวงจรขาด ไฟฟ้าจะดับหมดทุกจุด
2. การต่อวงไฟฟ้าแบบขนาน
จากภาพนี้จะสังเกตว่าตัวต้านทานหรือหลอดไฟจะไม่เรียงกันเหมือนอนุกรม แต่จะอยู่ขนานกัน (สอนให้ผู้เรียนต่อวงจรแบบขนาน เสร็จแล้วก็อธิบายต่อ)
ความต้านทานรวมของวงจรจะมีค่าน้อยกว่าความต้านทานตัวที่น้อยที่สุด กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในวงจรจะเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละชนิดรวมกัน แรงดันไฟฟ้าที่ไหลผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกจุดจะเท่ากัน ฉะนั้นกำลังส่องสว่างจะไม่ตก ถ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าจุดหนึ่งจุดใดขาดไป จุดอื่นๆ ยังใช้งานได้ จึงนิยมวิธีการต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนานในบ้านเรือน
3. การต่อวงจรไฟฟ้าแบบผสม
จากภาพนี้จะเห็นว่าเป็นการต่อวงจรอนุกรมกับวงจรแบบขนานต่อรวมกันในวงจรเดียว (สอนให้ผู้เรียนต่อวงจรและอธิบาย)
การต่อแบบนี้นิยมใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรทัศน์ วิทยุ เครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นต้น กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในวงจรทั้งหมด จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายภายในวงจรหารด้วยความต้านทานในวงจร ในกรณีที่อุปกรณ์ไฟฟ้าจุดใดขาด จุดอื่นๆจะยังคงใช้งานได้เป็นบางจุด และ การตรวจซ่อมจะยุ่งยาก เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าบางจุดจะต่อเข้ารวมเป็นวงจรเดียวกัน จึงไม่นิยมการต่อวงจรไฟฟ้าแบบผสมในบ้านเรือน
(เมื่อผู้เรียนเข้าใจการต่อวงจรแบบต่างๆแล้วจึงนำเข้าสู่การต่อวงจรไฟฟ้าภายในบ้าน)
การต่อไฟฟ้าในบ้านเริ่มต้นจากสายไฟฟ้าใหญ่ลงมาที่มาตรไฟฟ้าจากมาตรไฟฟ้าต่อเข้าคัตเอาท์และฟิวส์ สายที่ต่อจากฟิวส์เป็นสายประธาน ซึ่งสามารถต่อแยกไปยังส่วนต่าง ๆ ของอาคารได้
วงจรไฟฟ้าภายในบ้าน ส่วนใหญ่จะเป็นการต่อแบบขนาน ซึ่งเป็นการต่อวงจรทำให้อุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดอยู่คนละวงจร ซึ่งถ้าเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดหนึ่งเกิดขัดข้องเนื่องจากสาเหตุใดก็ตาม เครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดอื่นก็ยังคงใช้งานได้ตามปกติเพราะไม่ได้อยู่ในวงจรเดียวกัน
ไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านเรือนทั่วไปเป็นไฟฟ้ากระแสสลับมีความต่างศักย์ 220 โวลต์ การส่งพลังงานไฟฟ้าเข้าบ้านจะใช้สายไฟ 2 เส้น คือ
1. สายกลาง หรือสาย N มีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์
2. สายไฟ หรือสาย L มีศักย์ไฟฟ้าเป็น 220 โวลต์
โดยปกติสาย L และสาย N ที่ต่อเข้าบ้านจะต่อเข้ากับแผงควบคุมไฟฟ้า ซึ่งเป็นที่ควบคุมการจ่ายพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดในบ้านอย่างมีระบบ บนแผงควบคุมไฟฟ้ามักจะประกอบด้วย ฟิวส์รวม สะพานไฟรวม และสะพานไฟย่อย โดยสะพานไฟย่อยมีไว้เพื่อแยกและควบคุมการส่งพลังงานไฟฟ้าไปยังวงจรไฟฟ้าย่อยตามส่วนต่างๆ ของบ้านเรือน เช่น วงจรชั้งล่าง วงจรชั้นบน วงจรในครัว เป็นต้น
ในวงจรไฟฟ้าในบ้าน กระแสไฟฟ้าจะผ่านมาตรไฟฟ้าทางสาย L เข้าสู่สะพานไฟ ผ่านฟิวส์และสวิตช์ แล้วไหลผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้า ดังนั้นกระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านสาย N ออกมา ดังรูป
วงจรไฟฟ้าภายในบ้านแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ
ส่วนที่ 1 เรียกว่า อุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น สายไฟ เต้ารับ เต้าเสียบ ฟิวส์
สะพานไฟ สวิตซ์ไฟ อุปกรณเหล่านี้จะต่อเข้ากับวงจรภายในบ้านแบบอนุกรม
หรือต่อแบบเรียงอันดับ (ผู้สอนควรชี้ให้ผู้เรียนดูอุปกรณ์ที่ยกตัวอย่างนั้นมีลักษณะอย่างไร ซึ่งน่าจะมีอยู่แล้วในห้องเรียน)
ส่วนที่ 2 เรียกว่า เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน คือ เครื่องใช้ที่อำนวยความ
สะดวกในการใช้งานให้แก่ผู้ใช้ เช่น ตู้เย็น พัดลม เครื่องซักผ้า หม้อหุงข้าว ฯลฯ
เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้ต้องต่อเข้ากับวงจรภายในบ้านแบบขนาน (เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านที่ยกตัวอย่างผู้เรียนน่าจะรู้จักอยู่แล้ว)
ความเห็น (6)
เยี่ยมยอด พี่โอ๋ๆ เอารูปลงยังงัยอ่า เปรียวทำไม่เปนนนนนนนน T^T*
I have uneasy feeling about this blog.
1) House electricity is 220V AC supplied at (about) 3.5 KVA.
From P=IV, we see that current I = 3500/220 == 'deadly' amp.
2) Using correct wires and circuit breakers (fuses) are important.
Wrong connections can "kill" someone or "burn the house down".
For examples: to supply electricity to 'high wattage' appliances like stoves (4800 watts), washing machines (3500 watts), electric kettles (1200 watts), vacuum cleaners (upto 2400 watts) and so on, we must use 'correct' wire size and circuit breaker (fuse). Electric wires have rating for electric current and safe operating temperature. Plugging a washing machine to a 10 amp socket can fry the wires behind the plug and burn the house down.
In your diagram above, the 2 branches (circuits) looks the same. In the real world, the circuit for lighting and 'small appliances' would have 10/12 amp feeder wires. And the circuit for the washing machine will need 32 amp wires.
Please, please add 'practical and safety considerations' to this blog before someone is 'killed'.
Best to leave the matter to 'professionals' -- those who are qualified to install electrical systems properly and safely.
ขอบคุณสำหรับ comment ค่ะ อย่างที่บอกว่าดิฉันไม่เคยมีประสบการณ์
แต่ก็ขอบคุณที่ท่านได้ติดตามผลงานและติชม ดิฉันจะนำไปแก้ไขค่ะ
มันต้องเอารูปจากเน็ตลงอ่ะเปรียว ถึงลงได้
เรียน อาจารย์ วันวิสาข์
เยี่ยมมากครับ ที่สามารถเอาสิ่งต่างๆ ลงบล็อคได้อย่างสวยงาม แต่อาจารย์อ่านความเห็นคุณ Sr หรือเปล่าครับ
เขาบอกว่าไดอะแกรมที่เราสอนนักเรียนนั่นนะครับ ไม่ปลอดภัย อันตรายมาก เพราะ ฟิวส์ที่ใช้ควรจะมีขนาดต่างกันระหว่างเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีกำลังน้อยกับกำลังมาก เพราะจะใช้กระแสไฟฟ้าขนาดต่างกันมาก
ดังนั้นอาจารย์โปรดอ่านคอมเมนต์ และตอบอธิบายด้วยครับ
วันนี้ขอตัดสินให้คะแนน ณ บัด เดี๋ยวนี้ ครับ
ด้วยความนับถือ
อ.ต๋อย
กิตติศักดิ์ บัวบรรจง
วิธีการติดตั้งวรจงไฟฟ้ามีกี่วีธี ครับ