นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 242

34 นิตยสาร สสวท. จ ากข้อมูลข้างต้น ผู้เขียนจึงได้ออกแบบชุดการทดลอง อยู่ดีๆ ก็ BRIGHT ใช้สอนในรายวิชาวิทยาศาสตร์กายภาพ เรื่องการเหนี่ยวนำ� แม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้นักเรียนสนุกกับการเรียนและลงมือปฏิบัติ ค้นหาคำ�ตอบด้วยตนเอง เป็นการเรียนรู้แบบผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง เมื่อ ผู้เรียนค้นพบคำ�ตอบของปัญหาจะทำ�ให้ผู้เรียนมีความจำ�ระยะยาวในเรื่อง ที่เรียน เข้าใจจากการลงมือปฏิบัติจริงไม่ใช่จากการท่องจำ� ซึ่งทำ�ให้เกิด การเรียนรู้อย่างแท้จริงและเกิดเจตคติที่ดีต่อรายวิชาวิทยาศาสตร์ได้ วัตถุประสงค์ 1. เพื่อให้เข้าใจการเหนี่ยวนำ�แม่เหล็กไฟฟ้า และหลักการของ ขดลวดเทสลา (Tesla Coil) 2. เพื่อให้รู้จักอุปกรณ์ในวงจรไฟฟ้าเบื้องต้น ทฤษฎี 1. Tesla coil (ขดลวดเทสลา) ขดลวดคอยล์ หรือขดลวดเทสลา เป็นหม้อแปลงที่อาศัยหลักการ เรโซแนนซ์ในวงจรไฟฟ้า ( เกิดขึ้นเมื่อให้พลังงานกับวัตถุ วัตถุจะสั่นด้วย ความถี่ธรรมชาติ ถ้าความถี่ของพลังงานที่ให้กับวัตถุมีความถี่เท่ากับ ความถี่ของการสั่นตามธรรมชาติของวัตถุนั้น ทำ�ให้วัตถุสั่นด้วยแอมพลิจูด ที่สูงขึ้น การสั่นจะรุนแรงมากขึ้น ) โดยมีแกนเป็นท่ออากาศ ในการทดลองนี้ ใช้เป็นท่อพีวีซีให้สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าได้ ซึ่งนำ�ไปสู่การส่งคลื่นวิทยุ และโทรทัศน์ในเวลาต่อมา นอกจากนั้น ขดลวดเทสลาสามารถส่งพลังไฟฟ้า ผ่านอากาศที่เบาบางได้เป็นเหตุผลให้หลอดไฟติดได้โดยไม่ใช้ไฟฟ้าจาก ไฟบ้าน คอยล์หรือขดลวดที่ทำ�ให้เกิดไฟฟ้าเป็นขดลวดตัวที่สอง สร้างขึ้น จากตัวเหนี่ยวนำ� ตัวเก็บประจุคือขดลวด และตัวต้านทาน ค่าของ ความเหนี่ยวนำ�จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับจำ�นวนรอบ เส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาวของขดลวด ทั้งตัวเหนี่ยวนำ� ความจุไฟฟ้า และความต้านทาน ต้องมีค่าพอดี จึงจะทำ�ให้เกิดความถี่เรโซแนนซ์ขึ้นได้ 2. Resistor (ตัวต้านทาน) ตัวต้านทาน ใช้จำ�กัดการไหลของกระแสไฟฟ้า และแรงเคลื่อน ไฟฟ้าที่กำ�หนดไว้ในวงจร 3. Transistor (ทรานซิสเตอร์) ทรานซิสเตอร์ ใช้ทำ�หน้าที่ขยายสัญญาณไฟฟ้า เปิดปิดสัญญาณ ไฟฟ้า คงค่าแรงดันไฟฟ้าในวงจร อุปกรณ์ 1. ท่อ PVC เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 22 มิลลิเมตร 1 อัน 2. ลวดทองแดง เบอร์ 27 1 ม้วน 3. สายไฟขนาดเล็ก 5 เส้น 4. แหล่งกำ�เนิดไฟฟ้าหรือแบตเตอรี่ 9 โวลต์ 1 เครื่อง 5. สวิตช์ไฟ 1 อัน 6. ตัวต้านทานขนาด 22000 โอห์ม 1 อัน 7. ทรานซิสเตอร์ 2n2222a 1 อัน 8. หลอด LED 1 หลอด 9. หลอดฟลูออเรสเซนต์ 1 หลอด 10. หลอดไส้ 1 หลอด วิธีการทดลอง 1. ศึกษาวงจรจากภาพ