หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 42 – วงจรไฟฟ้า (1)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


การทดลองไฟฟ้าสถิต

วงจรไฟฟ้า (Electric circuit) มีอยู่ทุกหนทุกแห่งในชีวิตประจำวันของเรา เมื่อเราเปิดไฟโต๊ะ (Desk lamp) มันจะสว่างขึ้น เนื่องจากการเชื่อมโยง (Connected) ไปสู่วงจรไฟฟ้า ด้วยเหตุผลเดียวกัน อุปกรณ์เผาไหม้ (Burner) ที่อยู่ในเตาไฟฟ้า (Electric stove) จะเริ่มร้อน และแดงฉานขึ้นเมื่อเราเปิดสวิตช์

เมื่อเราเห็นแสงไฟ (Flashlight) บนโทรศัพท์มือถือของเรา การทำงาน (Function) ส่วนต่างๆ ก็ดำเนินไปตามปรกติ เนื่องจากมีวงจรไฟฟ้ามหึมา (Massive) ซึ่งฝังอยู่ใน (Housed) ตัวเครื่อง ตัวอย่างเหล่านี้อาจทำให้รู้สึกว่า วงจรไฟฟ้านั้นซับซ้อนมาก (Complicated) แต่ [ในโลกแห่งความเป็นจริง] อาจไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้นเสมอไป

เราอาจให้เด็กผ่านประสบการณ์ของวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย โดยให้เขาทำการทดลอง (Experiment) ด้วยวัสดุดังนี้ - หลอดไฟ (Light bulb) ขนาดเล็ก (Miniature) 5 หลอดไฟที่มี 2.5 โวลต์ (Volt) และ 0.3 แอมแปร์ (Ampere) ที่ยึดหลอดไฟ (Bulb holder) ขนาดเล็ก 5 อันพร้อมด้วยฐานพลาสติกเป็นวงกลม (Circular plastic base), แบตเตอรี่ขนาด D 3 แท่ง, เทปไฟฟ้า (Electric tape) และเส้นลวด (Wire) คลิปหนีบ (Alligator clip) 6 ชิ้น

เริ่มต้นโดยช่วยเด็กยึดมั่น (Secure) แบตเตอรี่ D ทั้ง 3 แท่งต่อเนื่องกัน (End to end) ในแนวราบ (Row) ด้วยเทปไฟฟ้า ต้องให้แน่ใจว่าขั้วบวก (ติดฉลาก +) ของแบตเตอรี่แท่งหนึ่งแนบชิดอย่างแน่นหนา (Tightly snuggle) กับขั้วลบ (ติดฉลาก - ) ของแบตเตอรี่แท่งต่อไป ก่อนที่จะติดเทป จนได้เป็นก้อนแท่ง (Pack) แบตเตอรี่ (3 แท่ง)

จากนั้น ช่วยเด็กติดเทปไฟฟ้าปลายเส้นลวดคลิปหนีบหนึ่งกับปลายก้อนแท่งแบตเตอรี่หนึ่ง และอีกปลายเส้นลวดหนึ่งกับอีกปลายก้อนแท่งแบตเตอรี่หนึ่ง ให้เด็กขันเกลียว (Screw) หลอดไฟให้ติดแน่นกับที่ยึดซึ่งมีหูโลหะ (Metal ear) อยู่ 2 ข้าง ที่สามารถนำเส้นลวดคลิปหนีบมาติดกัน (Attach)

ใช้เส้นลวดที่ติดกับด้านบวกของก้อนแท่งแบตเตอรี่ แล้วหนีบปลายเส้นลวดนั้นกับหูโลหะของที่ยึดหลอดไฟ แล้วให้เด็กใช้อีกปลายเส้นลวดหนึ่งเชื่อมโยง (Connect) กับอีกหูโลหะหนึ่งของอีกด้านที่ยึดหลอดไฟ จากนั้นให้เด็กเชื่อมเส้นลวดด้านลบของก้อนแท่งแบตเตอรี่กับอีกที่ยึดหลอดไฟ ลองถามเด็กว่า สังเกตเห็นอะไร? เขาสังเกตเห็นหลอดไฟสว่างขึ้นหรือสลัวลง?

ให้เด็กดึงเส้นลวดที่เชื่อมระหว่างที่ยึดหลอดไฟทั้งสองออกจากกัน แล้วถามว่าเกิดอะไรขึ้น ในทางกลับกัน ลองให้เด็กเชื่อมโยงหลอดไฟที่ 3 กับที่ยึดระหว่าง 2 หลอดไฟแรก แล้วสังเกตความสว่าง (Brightness) ของหลอดไฟทั้ง 3 เปรียบเทียบกับ 2 หลอดไฟแรก จากนั้นเพิ่มหลอดไฟที่ 4 และที่ 5 แล้วสังเกตความสว่างขึ้นหรือสลัวลงตามลำดับ

แหล่งข้อมูล:

  1. Sawah, Rihab and Anthony Clark. (2015). The Everything STEM Handbook – Help Your Child Learn and Succeed in the Fields of Science, Technology, Engineering, and Math. Avon, MA: Adams Media.
  2. Electrical circuit - https://simple.wikipedia.org/wiki/Electrical_circuit [2017, April 13].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน