.

.

ข้อสอบวิทย์ สสวท. ปี 2559 ข้อที่ 5.


ข้อที่ 5.


พิจารณาเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กำหนดให้ต่อไปนี้

     เครื่องปั่นน้ำผลไม้     กระทะไฟฟ้า     โคมไฟ     ลำโพง


เครื่องใช้ไฟฟ้าในข้อใดมีหลักการเปลี่ยนพลังงานเช่นเดียวกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กำหนดให้ ตามลำดับ

1. พัดลม  เตารีด  หลอดไฟนีออน โทรศัพท์

2. ตู้เย็น  เครื่องเล่นดีวีดี  เตารีด  วิทยุ

3. เครื่องซักผ้า  เครื่องเป่าผม  หลอดไฟนีออน  กระดิ่งไฟฟ้า

4. ปั้มน้ำระบบอัตโนมัติ  กาน้ำร้อนไฟฟ้า  ไมโครเวฟ  เครื่องบันทึกเสียง


สำหรับเด็กนักเรียนชั้นไม่เกิน ป.3 แล้ว พี่ๆ ว่ายากไหมครับ

ลองช่วยๆ กันคิดหาคำตอบพร้อมทั้งจดเหตุผลที่เลือกคำตอบข้อนั้นๆ ไว้ก่อนนะครับ แล้วเดี๋ยวมาดูเฉลยด้วยกัน...


จริงๆ แล้ว การเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบอื่นๆ นั้น เด็กๆเค้าเรียนกันตั้งแต่ตอนอยู่ ป.2 แล้วครับ

ข้อนี้จึงอาจจะยากสำหรับพี่ๆบางท่าน แต่สำหรับเด็กๆแล้ว สบายมากเลยครับพี่


ดังนั้น ข้อนี้ผมจะอธิบายให้พี่ๆ ฟังนะครับ ส่วนเด็กๆ ไม่ต้อง

เพราะเค้ารู้อยู่แล้ว (ฮา)




ความรู้ข้อที่หนึ่ง : พลังงานไฟฟ้า กับ พลังงานแสง


อันนี้ เราคงรู้กันดีอยู่แล้วนะครับว่า พลังงานไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานแสงได้ครับ

ก็หลักๆ ที่เรารู้ก็คือ แสงจากหลอดไฟที่เราใช้กันอยู่ตามบ้านเรือนนั่นไงครับ


เป็นที่น่าสังเกตุนิดนึงนะครับว่า นอกจากแสงสว่างที่ได้รับจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้าแล้ว ยังมีสิ่งที่เราไม่อยากได้แต่ก็แถมมาพร้อมๆ กัน ซึ่งก็คือความร้อนนะครับ




ความรู้ข้อที่สอง : พลังงานไฟฟ้า กับ พลังงานความร้อน


อันนี้เราก็ใช้กันออกบ๊อยบ่อยนะครับ เช่น เตารีด หม้อหุงข้าวไฟฟ้า กาต้มน้ำไฟฟ้า กระทะไฟฟ้า เครื่องเป่าผม และอื่นๆอีกมากมายเลยครับ ซึ่งหลักการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนแบบง่ายๆ ก็คือการปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูงๆ พอกระแสไฟฟ้าผ่านได้ยากก็จะเกิดความร้อนขึ้นที่ขดลวดนั้นไงครับ

ฟังดูเหมือนไม่ยากเนอะ แต่อย่าไปเที่ยวหาขดลวดมาลองทำเองเชียวนาครับ

เว้นแต่จะได้ศึกษาหลักการและวิธีการมาอย่างดีแล้วนะครับพี่น้อง...




ความรู้ข้อที่สาม : พลังงานไฟฟ้า กับ พลังงานกล


พลังงานไฟฟ้าที่เปลี่ยนเป็นพลังงานกลนี่แหละครับ ที่ดูเหมือนทำท่าจะเข้าใจยากที่สุด ซึ่งก็เพราะผลของพลังงานกลที่ได้นั้น มุนษย์ได้มีการดัดแปลงนำไปใช้ประโยชน์ที่หลากหลายจนเราๆท่านๆ ออกจะงงๆ ว่าอย่างนี้ก็ได้ด้วยเหรอ


เพื่อความเข้าใจร่วมกัน เรามาเรียนรู้หลักการในการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลกันซักนิดนะครับ...

การเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลนั้น หลักๆ ที่มักจะใช้กันก็คือการผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในขดลวดเพื่อสร้างสนามแม่หล็กขึ้นมาครับ ซึ่งสนามแม่เหล็กนี่เราก็รู้ๆกันอยู่แล้วนะครับว่ามีความสามารถในการผลักและดูดกัน ดังนั้นหากวางขดลวด(ที่มีไฟฟ้าไหลผ่าน) อยู่ในสนามแม่เหล็ก ก็จะเกิดการผลักซึ่งกันและกัน ซึ่งหากแม่เหล็กมีความแรงพอก็จะผลักกันทำให้เกิดการเคลื่อนไหวได้ หลักการแบบนี้แหละครับที่นำมาสร้างเป็นมอเตอร์นั่นไงครับ

 

หากนึกภาพไม่ออกก็ลองนึกถึงพัดลมดูนะครับ โดยภายในพัดลมจะมีมอเตอร์ ซึ่งภายในมอเตอร์นั้นจะมีขดลวดเส้นเล็กๆ อยู่จำนวนมาก เมื่อมีการจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าไปก็จะทำให้ขดลวดพวกนั้นกลายสภาพเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า และมีการผลักกันไปมาจนเกิดการหมุนขึ้นอย่างที่เราเห็นกันอยู่นี่แหละครับ

 

พลังงานกลที่แปรรูปจากพลังงานไฟฟ้านั้นก็มักจะมีกลไกสำคัญก็คือมอเตอร์นี่แหละครับ เช่น เครื่องปั่นน้ำผลไม้ เครื่องซักผ้า เครื่องดูดฝุ่น เครื่องปั้มน้ำ อย่างนี้เป็นต้นครับ


แต่ก็มีอีกหลายเครื่องใช้ที่เราไม่รู้ว่ามีมอเตอร์เป็นพระเอกคนสำคัญอยู่ด้วยเช่นเดียวกัน ยกตัวอย่างเช่นเครื่องปรับอากาศ หรือตู้เย็นนี่ก็ไงครับ 

กลไกการทำให้เกิดความเย็นนั้นเกิดจากมอเตอร์เป็นตัวคอยอัดและส่งน้ำยาแอร์ให้หมุนเวียนอยู่ในระบบ ซึ่งเทคนิกการอัดน้ำยาแอร์ให้เปลี่ยนสถานะไปมานี่แหละครับที่ทำให้เกิดความเย็นภายในห้องขึ้นมาได้


พี่ๆ ทราบไหมครับว่า เครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิดที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังกลโดยไม่ได้มีมอเตอร์เป็นพระเอกก็มีนะครับ

ยกตัวอย่างเช่น กระดิ่งหรือออดไฟฟ้าไงครับ และเครื่องปั๊มลมขนาดเล็กสำหรับปลาตู้ก็ด้วยนะครับ

เครื่องปั็มลมปลาตู้กับกระดิ่งไฟฟ้า จะใช้หลักของสนามแม่เหล็กดูดๆ ปล่อยๆจนทำให้เกิดการสั่นครับ ซึ่งผลของการสั่นนี่แหละครับ ได้มีการดัดแปลงให้อาการสั่นไปเคาะกระดิ่ง หรือสั่นไปอัดอากาศเข้าไปในท่อสายยางในตู้ปลา


เป็นไงครับพอจะเข้าใจเรื่องของการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลแบบพอสังเขปกันแล้วนะครับ


ซึ่งพอมาถึงตรงนี้ พี่ๆ หลายคนอาจเกิดอาการสงสัยว่า เครื่องเป่าผม ทำไมไปจัดอยู่ในหมวดของการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน ทั้งๆที่เครื่องเป่าผมก็มีมอเตอร์เป็นส่วนประกอบ ทำไมไม่จัดให้อยู่ในหมวดการเปลี่ยนเป็นพลังงานกล

นี่แหละครับคือปัญหาโลกแตกของข้อสอบเรื่องทำนองนี้ เพราะถ้าจะให้ถูกต้องที่สุดต้องตอบว่าเครื่องเป่าผมควรจัดเป็นพวกเปลี่ยแปลงพลังงานทั้งความร้อนและพลังงานกลครับ

แต่ก็มีผู้รู้หลายท่าน แย้งว่าจุดประสงค์ของเครื่องเป่าผมคือการทำให้เกิดความร้อนเพื่อทำให้ผมแห้ง ส่วนมอเตอร์เป็นเพียงเสริมตัวช่วยให้ความร้อนกระจายตัวเท่านั้น ดังนั้นเครื่องเป่าผมจึงควรจัดอยู่ในหมวดของการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน

ดังนั้น เราในฐานะผู้ที่เข้าสอบจึงจำเป็นต้องเดาใจอาจารย์ผู้ออกข้อสอบกันเล็กน้อย ซึ่งถ้าไม่มีข้อให้เลือกว่าเป็นทั้งพลังงานกลและทั้งพลังงานความร้อน เราก็ต้องเลือกตอบว่าอยู่ในหมวดพลังงานความร้อนไว้ก่อนหล่ะครับ


นี่แหละครับคือจุดอ่อนของระบบข้อสอบช้อยส์ ที่บางครั้งบางทีก็มีการตีกรอบคำตอบเอาไว้ ไม่ปล่อยให้อธิบายเหตุผล

ดังนั้น หากคิดไม่เหมือนอาจารย์ก็อาจผิดได้ง่ายๆ ถึงแม้เราจะมีเหตุผลที่สามารถอธิบายได้ก็ตาม (นั่น...บ่นอีกแล้ว)


โม้ถึงไหนกันแล้วครับนี่...



ความรู้ข้อที่สี่ : พลังงานไฟฟ้า กับ พลังงานเสียง


การเปลี่ยนเป็นพลังงานเสียงนี่หากจะยกตัวอย่างกันให้เห็นชัดๆ ก็คือ วิทยุนั่นไงครับ ซึ่งเราก็คงรู้ๆ กันอยู่แล้วนะครับว่าเสียงที่ดังออกมาจากวิทยุนั้น ดังออกมาจากลำโพงครับ

เจ้าลำโพงนี่มีกลไกหลักๆอยู่สองส่วนก็คือส่วนที่เป็นแม่เหล็ก และส่วนที่เป็นแผ่นสั่นที่เรียกกันว่า Diaphragm โดยส่วนที่เป็นแม่เหล็กจะประกอบด้วยสองส่วนก็คือแม่เหลกถาวร กับส่วนที่เป็นขดลวดที่ทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าครับ


เมื่อขดลวดได้รับกระแสไฟฟ้าที่ถูกส่งออกมาจากวงจรภายในวิทยุ ก็จะกลายสภาพเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้เกิดการดูดหรือการผลักกับแม่เล็กถาวรจนเกิดการสั่นขยับตัว ทำให้แผ่นสั่นที่ต่อไว้กับแม่เหล็กไฟฟ้าเคลื่อนไหวไปมา จนทำให้เกิดเป็นเสียงที่เราได้ยินกันนั่นเองครับ


นี่แหละครับ เป็นตัวอย่างของการเปลี่ยนพลังงานงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสียงครับ


ซึ่งมาถึงตรงนี้ พี่ๆ บางท่านถ้านึกสงสัยว่ากระดิ่งไฟฟ้า ทำไมจึงจัดอยู่ในหมวดของการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ทำไมไม่จัดให้อยู่ในหมวดพลังงานเสียง

และก็อาจมีพี่ๆ หลายทาน เกิดอาการสงสัยว่า กรณีของลำโพงก็เกิดจากการเคลื่อนไหวเช่นเดียวกัน ทำไมไม่จัดอยู่ในหมวดของพลังงานกล


แหม...ถ้าพี่ถามผม แล้วผมจะไปถามใครล่ะครับ


เอาอย่างนี้นะครับ เพื่อให้พี่ๆ งงเพิ่มอีกเล็กน้อย เลยขอยกตัวอย่างเครื่องเล่นเทปให้ฟังนะครับ

เจ้าเครื่องเล่นเทปนี่ ในสมัยเมื่อสิบยี่สิบปีที่ก่อน ถือว่าเป็นของที่วัยรุ่นแทบทุกคน ต้องมีหรืออยากมีไว้ในครอบครองเลยเชียวครับ

เพราะในสมัยนั้น วัยรุ่นก็ฟังเพลงจากเจ้าเครื่องเล่นเทปนี่แหละครับ

ในช่วงนั้น หากใครมีเครื่องเล่นเทปแบบพกพาหรือที่นิยมเรียกกันว่า ซาวน์อะเบ้าท์ แล้วล่ะก็ ต้องถือว่าเป็นผู้ที่พ่อแม่มีเงินเหลือกินเหลือใช้พอสมควรเลยครับ


อ้าว พาไปเรื่องอื่นอีกแล้ว...


กลับมาที่สาระของเครื่องเล่นเทปกันแบบง่ายๆ ดีกว่านะครับ

เครื่องเล่นเทปนี่จะประกอบไปด้วยมอเตอร์ ซึ่งทำหน้าที่คอยหมุนม้วนเทปทำให้เนื้อเทปบันทึกเสียงที่เป็นแทบแม่เหล็กวิ่งผ่านหัวอ่าน แล้วก็แปรสัญญาณออกมาเป็นเพลงให้เราฟังในที่สุด (อธิบายสั้นไปไหมนี่)


จากที่เล่าให้ฟังจะเห็นได้ว่า เครื่องเล่นเทปบันทึกเสียงนี่ ควรจัดอยู่ในหมวดการเปลี่ยนพลังงานงานแบบผสมนะครับพี่ โดยเป็นทั้งเป็นพลังงานกล (มอเตอร์) และเป็นพลังงานเสียง (ลำโพง)นะครับ

ซึ่งก็ควรรวมไปถึง เครื่องบันทึกเสียง เครื่องเล่น cd ใช่ไหมครับ

แต่หากคิดโดยใช้หลักคิดเช่นเดียวกับการจัดหมวดของเครื่องเป่าผม เจ้าเครื่องเล่นเทปและเครื่องบันทึกเสียงจะถูกจัดอยู่ในหมวดการเปลี่ยนเป็นพลังงานเสียงนะครับพี่น้องงงงง


"อ้าว... ไหนบอกว่าเป็นเรื่องง่ายๆที่เด็กๆก็รู้กันอยู่แล้ว

ทำไมจึงมีข้อก่ำๆกึ่งๆ งุนๆงงๆ ในการจัดหมวดหมู่แบบนี้อีก"

พี่ๆ อาจนึกในใจ


อย่าเพิ่งคิดมากเลยครับ กลับมาดูโจทย์กันอีกทีดีกว่า โจทย์บอกว่า...

 


พิจารณาเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กำหนดให้ต่อไปนี้

 

     เครื่องปั่นน้ำผลไม้     กระทะไฟฟ้า     โคมไฟ     ลำโพง

  

เครื่องใช้ไฟฟ้าในข้อใดมีหลักการเปลี่ยนพลังงานเช่นเดียวกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กำหนดให้ ตามลำดับ

1. พัดลม  เตารีด  หลอดไฟนีออน โทรศัพท์

2. ตู้เย็น  เครื่องเล่นดีวีดี  เตารีด  วิทยุ

3. เครื่องซักผ้า  เครื่องเป่าผม  หลอดไฟนีออน  กระดิ่งไฟฟ้า

4. ปั้มน้ำระบบอัตโนมัติ  กาน้ำร้อนไฟฟ้า  ไมโครเวฟ  เครื่องบันทึกเสียง


เราก็ลองมาแยกแยะดูนะครับ     

เครื่องปั่นน้ำผลไม้   -----> เปลี่ยนเป็นพลังงานกล

กระทะไฟฟ้า  -------> เปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน

โคมไฟ --------> เปลี่ยนเป็นพลังงานแสง

ลำโพง   -------> เปลี่ยนเป็นพลังงานเสียง


แล้วมาดูคำตอบกันทีละข้อนะครับ...


 

คำตอบข้อที่ 1. พัดลม (กล)   เตารีด (ร้อน)  หลอดไฟนีออน (แสง)  โทรศัพท์ (เสียง)

 

คำตอบข้อที่ 2. ตู้เย็น (กล)  เครื่องเล่นดีวีดี (เสียง,กล)  เตารีด (ร้อน)  วิทยุ (เสียง)

 

คำตอบข้อที่ 3. เครื่องซักผ้า (กล)  เครื่องเป่าผม (ร้อน,กล)  หลอดไฟนีออน (แสง)  กระดิ่งไฟฟ้า (กล,เสียง)

 

คำตอบข้อที่ 4. ปั้มน้ำระบบอัตโนมัติ (กล)  กาน้ำร้อนไฟฟ้า (ร้อน) ไมโครเวฟ (ร้อน,กล)  เครื่องบันทึกเสียง (กล,เสียง)


ถ้าเป็นแบบนี้ เมื่อเทียบกับโจทย์แล้ว เราก็เลือกคำตอบข้อ 1 เป็นคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเลยนะครับ

เห็นไหมครับ...เด็กๆ เค้าทำได้ครับพี่



รีบไปทำข้อถัดไปกันดีกว่านะครับ...




เพิ่มคอมเมนต์ใหม่

รหัสป้องกันความปลอดภัย
รีเฟรช