หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 47 – หลอดไฟนวลแสง (1)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


หลอดไฟนวลแสง

แล้ว โทมัส เอดิสัน (Thomas Edison) คือใคร? คำตอบก็คือ เขาเป็นนักเป็นนักประดิษฐ์และนักธุรกิจ ผู้มีชื่อเสียงโด่งดัง (Credit) จากการประดิษฐ์หลอดไฟนวลแสง (Incandescent light bulb) ที่ได้พลัง (Power) จากกระแสไฟฟ้าโดยตรง อาทิ ไฟฟ้าที่กำเนิด (Generate) จากแบตเตอรี่แท่งหนึ่ง การสาธิต (Demonstrate) ของเขาเกี่ยวกับหลอดไฟฟ้าดังกล่าวเกิดขึ้นเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2467 ณ เมือง Menlo Park ซึ่งได้เปลี่ยนชื่อเป็น Edison รัฐนิวเจอร์ซี่ในปัจจุบัน

หากเรามองดูข้างในของหลอดไฟ อาจมองไม่เห็นทุกส่วนเพราะแสงจ้าเกินไปที่จะจ้องมอง (Stare) วัตถุจรัสแสงเช่นนั้น แต่ถ้าเราปิดสวิตช์ แล้วถอดชิ้นส่วนออกจนเปลือย (Strip it naked) เราจะทึ่ง (Fascinated) ในความง่าย (Simplicity) ของมัน ลองเตรียมการทดลอง (Experiment) ด้วยวัสดุต่อไปนี้ – หลอดไฟนวลแสง 40 วัตต์ (Watt) 2 หลอด เทปหีบห่อ (Packing tape) ค้อน (Hammer) และถุงขยะ (Trash bag) ขนาดเล็ก

ให้เด็กใช้เทปหีบห่อ ปกคลุมพื้นผิว (Surface) ที่เป็นแก้วทั้งหมดของหลอดไฟนวลแสง แต่ระวังมิให้ปกคลุมส่วนล่างที่เป็นโลหะ (Metal) โดยที่ไม่มีส่วนที่เป็นแก้วเปิดออกสัมผัส (Exposed) อากาศ จากนั้นใช้มือข้างหนึ่งจับจับฐาน โลหะที่เป็นเกลียว (Spiral base) และมืออีกข้างหนึ่งถือค้อน แล้วเคาะ (Tap) เบาๆ ส่วนที่เป็นแก้วของหลอดไฟซึ่งปกคลุมด้วยเทปหีบห่อ จนกว่าแก้วจะแตกออก

จะสังเกตเห็นว่า แก้วที่ป่นปี้ (Shatter) จะยึดติด (Stick) อยู่กับเทปหีบห่อ และไม่มีการแตกกระจาย (Scatter) เมื่อแก้วแตก หลอดแก้วส่วนกลางที่เป็นแกนยังคงยึดอยู่กับฐานโลหะ เก็บกวาด (Dispose) ส่วนที่กะเทาะออกของหลอดแก้ว ลงใส่ในถุงขยะ จากนั้นให้เด็กจ้องมอง (Gaze) ด้วยตาเปล่า (Naked eye) เพื่อสำรวจ (Examine) แล้วถามเด็กว่า เขาเห็นอะไร?

เด็กจะเห็นเส้นลวดบางๆ ที่พันกัน (Wind) จนเป็นเกลียว ลองถามเด็กว่า เขาสามารถแกะรอย (Trace) เส้นลวดโลหะที่ขดเป็นเกลียวทั้ง 2 เส้นของหลอดไฟ ไปจนถึงปลายทั้ง 2 ข้างในฐานโลหะ ได้หรือไม่? สอนเด็กว่า ขดลวดเกลียวนั้นเรียกว่า “เส้นใยทังสเตน” (Tungsten filament) ซึ่งเป็นโลหะที่จรัสแสง (Glow) อย่างรวดเร็วเมื่อได้รับความร้อน เมื่อหลอดไฟเชื่อมโยงเป็นวงจร (Circuit) และไฟฟ้าไหลผ่านลวดทังสเตน มันจะเริ่มร้อนขึ้นและจรัสแสง

ทังสเตนเป็นธาตุ (Element) อันดับที่ 74 ในตารางธาตุ (Periodic table) ในจำนวนธาตุทั้งหมดเท่าที่เราทราบ มันเป็นโลหะ ซึ่งหมายความว่าเป็นสื่อนำไฟฟ้า (Conductor) ยอมให้ประจุไฟฟ้า (Electrical charge) ไหลผ่าน ตัวอย่างของโลหะอื่นๆ ที่เราคุ้นเคย ได้แก่ เหล็ก (Iron) นิกเกิล (Nickel) ทองแดง (Copper) ทองคำ (Gold) และเงิน (Silver)

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. Incandescent light bulb - https://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb [2017, May 18].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน