หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 49 – ประเภทของวงจรไฟฟ้า (1)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


ประเภทของวงจรไฟฟ้า

อะไรที่เปลี่ยนแปลงไปในวงจรไฟฟ้าของหลอดไฟรอบรั้วบ้าน จนในปัจจุบันไม่ต้องไปตามล่า (Hunt) ค้นหาหลอดไฟที่ดับลงเหมือนสมัยก่อน? คำตอบอยู่ที่การต่อสายไฟ (Wiring) ของวงจรไฟฟ้า (Electric circuit) ลองให้เด็กทำการทดลองต่อไปนี้

วัสดุ (Material) ที่จำเป็น ได้แก่ หลอดไฟขนาดเล็ก (Miniature) 2 ดวงที่มี 2.5 โวลต์ (Volt) และ 0.3 แอมแปร์ (Ampere), ที่ยึดหลอดไฟ (Bulb holder) ขนาดเล็ก 2 อันพร้อมด้วยฐานพลาสติกเป็นวงกลม (Circular plastic base), แบตเตอรี่ขนาด D 3 แท่ง, เทปไฟฟ้า (Electric tape) และ เส้นลวด (Wire) คลิปหนีบ (Alligator clip) 3 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 บอกให้เด็กใช้เส้นลวดคลิปหนีบอีกอันหนึ่งเชื่อมไปยังอีกหูโลหะหนึ่งของที่ยึดหลอดไฟ จากนั้น บอกให้เด็กเชื่อมปลายเส้นลวดด้านขั้วลบของก้อนแท่งแบตเตอรี่เข้ากับอีกที่ยึดหนึ่งของหลอดไฟ

ถามเด็กว่า ได้สังเกตเห็นอะไรเกิดขึ้นกับหลอดไฟทั้งสอง? มันสว่างขึ้น (Light up) หรือไม่? จากนั้น บอกให้เด็กคลายหลอดไฟหนึ่งให้หลวมขึ้น (Loose up) จนมันเกือบจะหลุดออกมา ถามเด็กว่า ได้สังเกตเห็นอะไรเกิดขึ้นกับอีกหลอดไฟหนึ่ง? มันยังคงสว่างขึ้น (Light up) อยู่หรือไม่?

วงจรหนึ่งวงแหวน (One-loop circuit) นี้ เรียกว่า “วงจรไฟฟ้าอนุกรม” (Series) เนื่องจากหลอดไฟเชื่อมกันอย่างต่อเนื่อง ในระบบวงจรอนุกรมนั้น หากหลอดไฟหนึ่งถูกดึงออก (หรือดับไป) หลอดไฟที่เหลือทั้งหมดจะดับไปด้วย ลองจินตนาการดูว่า ถ้าเรามีหลอดไฟจำนวนนับร้อย เชื่อมโยงกันอยู่เป็นอนุกรม แล้วดวงหนึ่งดับ เราคงจำเป็นต้องทดสอบแต่ละดวงในบรรดานับร้อยดวง จนกว่าจะค้นพบดวงที่เป็นต้นเหตุที่ทำให้ดวงอื่นที่เหลือดับไปด้วย แล้วทดแทน (Replace) หลอดไฟดวงนั้น นี่เป็นวิธีการแบบเก่าที่หลอดไฟรอบรั้วเคยถูกเชื่อมโยงกันในอดีต

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, June 1].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ 1 คน
seksan2012