หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 44 – สื่อนำและฉนวน (1)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


วงจรไฟฟ้า

มักมีการเตือนพ่อแม่ไม่ให้ปล่อยให้เด็กเล็กเอานิ้วมือแหย่เข้าไปในเต้ารับ (Electric socket) เพราะอันตรายจากการถูกไฟฟ้าดูด (Electric shock) ไม่ใช่เรื่องเล่นๆ (Joke) แล้วเรื่องราวเกี่ยวกับร่างกายมนุษย์ที่ถูกไฟฟ้าดูดล่ะ? มีหนทางใดบ้างที่จะป้องกันมิให้เกิดเหตุการณ์ดังกล่าวเมื่อสัมผัสสายฟ้าโดยตรง (Live electrical wire)?

คุณสมบัติ (Property) ที่วัตถุยอมให้ไฟฟ้าเคลื่อนผ่าน เรียกว่า “การสื่อนำ” (Conductivity) ซึ่งเป็นประเภท (Category) ของวัตถุที่มีชื่อว่า “สื่อนำไฟฟ้า” (Electric Conductor) อาทิ ร่างกายมนุษย์ ส่วนประเภทของวัตถุที่ไม่ยอมให้ไฟฟ้าเคลื่อนผ่าน เรียนว่า “ฉนวน” (Insulator) อาทิ ยาง (Rubber) แล้วมีหนทางที่ปลอดภัยในการทดสอบว่า วัสดุใดเป็นสื่อนำหรือเป็นฉนวนโดยไม่ต้องกลัวว่าจะถูกไฟฟ้าดูดหรือไม่? คำตอบคือ มี

ลองเตรียมวัสดุต่อไปนี้เพื่อการทดลอง (Experiment) - หลอดไฟ (Light bulb) ขนาดเล็ก (Miniature) 2 หลอดที่มี 2.5 โวลต์ (Volt) และ 0.3 แอมแปร์ (Ampere) ที่ยึดหลอดไฟ (Bulb holder) ขนาดเล็ก 2 อัน พร้อมด้วยฐานพลาสติกเป็นวงกลม (Circular plastic base) แบตเตอรี่ขนาด D 3 แท่ง, เทปไฟฟ้า (Electric tape) เส้นลวด (Wire) คลิปหนีบ (Alligator clip) 4 ชิ้น เข็มเย็บผ้า (Sewing needle) ฝาพลาสติก เม็ดโฟมกันกระแทก (Styrofoam peanut) ไส้ดินสอ (Pencil lead) เล็บนิ้วมนุษย์ (Human fingernail) เส้นผมมนุษย์ หม้อเหล็กไร้สนิม (Stainless steel pot) แก้วน้ำ จานกระเบื้อง (Ceramic plate) ไม้จิ้มฟัน (Wooden toothpick) น้ำประปา และ เกลือ

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)

ให้เด็กขันเกลียว (Screw) หลอดไฟแต่ละดวงให้ติดแน่นกับที่ยึดซึ่งมีหูโลหะ (Metal ear) อยู่ 2 ข้าง ที่สามารถนำเส้นลวดคลิปหนีบมาติดกัน (Attach) ใช้เส้นลวดติดกับด้านขั้วบวกของก้อนแท่งแบตเตอรี่ หนีบปลายหนึ่งของเส้นลวดเข้ากับหูโลหะของที่ยึดหลอดไฟ จากนั้นบอกให้เด็กเชื่อมปลายเส้นลวดด้านขั้วลบของก้อนแท่งแบตเตอรี่เข้ากับอีกที่ยึดหนึ่งของหลอดไฟ

บอกให้เด็กใช้เส้นลวดคลิปหนีบอีกอันหนึ่งเชื่อมไปยังอีกหูโลหะหนึ่งของที่ยึดหลอดไฟ คลายเส้นลวดหนึ่งให้หลวมขึ้น (Loose up) แล้วทำซ้ำขั้นตอนจนคลายอีกเส้นลวดหนึ่งให้หลวมขึ้น จากนั้นให้เด็กเชื่อมโยงปลายเส้นลวดทั้งสองไปยังข้างใดข้างหนึ่งของเข็มเย็บผ้า โดยการหนีบทั้ง 2 ข้างเข้าด้วยกัน ถามเด็กว่า ได้สังเกตเห็นอะไรเกิดขึ้นกับหลอดไฟทั้ง 2? มันสว่างขึ้นหรือเหมือนเดิม (Stay off)? ช่วยเด็กในการจัดแจง (Organize) ผลลัพธ์ (Result) จาการสังเกต โดยบันทึกเป็นตาราง

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. Conductors and Insulators - http://www.physicsclassroom.com/class/estatics/Lesson-1/Conductors-and-Insulators [2017, April 27].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน