คู่มือการใช้หลักสูตรรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ 33 ผลการเรียนรู้ ชั้น สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ๖. นำ�ความรู้เรื่องไฟฟ้าสถิตไปอธิบายหลักการทำ�งานของเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิด และปรากฏการณ์ ในชีวิตประจำ�วัน ๗. อธิบายการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระและกระแสไฟฟ้าในลวดตัวนำ� ความสัมพันธ์ระหว่าง กระแสไฟฟ้าในลวดตัวนำ�กับความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนอิสระ ความหนาแน่นของ อิเล็กตรอนในลวดตัวนำ�และพื้นที่หน้าตัดของลวดตัวนำ� และคำ�นวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง ๘. ทดลองและ อธิบายกฎของโอห์ม ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานกับความยาว พื้นที่หน้าตัด และสภาพต้านทานของตัวนำ�โลหะที่อุณหภูมิคงตัว และคำ�นวณปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมทั้ง อธิบายและคำ�นวณความต้านทานสมมูลเมื่อนำ�ตัวต้านทานมาต่อกันแบบอนุกรมและแบบขนาน - ความรู้เรื่องไฟฟ้าสถิตสามารถนำ�ไปอธิบายการทำ�งานของเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิด เช่น เครื่องกำ�จัดฝุ่นในอากาศ เครื่องพ่นสี เครื่องถ่ายลายนิ้วมือ และเครื่องถ่ายเอกสาร - ความรู้เรื่องไฟฟ้าสถิตยังสามารถนำ�ไปอธิบายปรากฏการณ์ในชีวิตประจำ�วันได้ เช่น ฟ้าผ่า ประกายไฟจากการเสียดสีกันของวัตถุ ซึ่งช่วยให้สามารถป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้น - เมื่อต่อลวดตัวนำ�กับแหล่งกำ�เนิดไฟฟ้า อิเล็กตรอนอิสระที่อยู่ในลวดตัวนำ�จะเคลื่อนที่ใน ทิศตรงข้ามกับสนามไฟฟ้า ทำ�ให้เกิดกระแสไฟฟ้าซึ่งทิศของกระแสไฟฟ้ามีทิศทางเดียวกับ สนามไฟฟ้า หรือมีทิศทางจากจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงไปยังจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำ�กว่า - กระแสไฟฟ้าในตัวนำ�ไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กับความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนอิสระ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอิสระในตัวนำ�และพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ� ตามสมการ - เมื่ออุณหภูมิคงตัว กระแสไฟฟ้าในตัวนำ�โลหะ ความต่างศักย์ที่ปลายทั้งสองและความ ต้านทานของตัวนำ�นั้นมีความสัมพันธ์กันตามกฎของโอห์ม เขียนแทนได้ด้วยสมการ - ความต้านทานของวัตถุเมื่ออุณหภูมิคงตัวขึ้นอยู่กับชนิดและรูปร่างของวัตถุ ตามสมการ - ค่าความต้านทานของตัวต้านทานอ่านได้จากแถบสีบนตัวต้านทาน - เมื่อนำ�ตัวต้านทานมาต่อแบบอนุกรม ความต้านทานสมมูลมีค่าเพิ่มขึ้น ตามสมการ - เมื่อนำ�ตัวต้านทานมาต่อแบบขนาน ความต้านทานสมมูลมีค่าลดลง ตามสมการ 1 2 q q U k r  Q V k r  1 n i i i q V k r    A B B A W V V q    B A V V Ed   Q C V   1 2 U Q V   2 3 1 1 1 1 1 ... C C C C     1 2 3 ... C C C C     A nev I d  1 I V R        l R A   1 2 3 R R R R     1 2 3 1 1 1 1 R R R R     V Ir    E W I Vt   P I V   1 2 q q U k r  Q V k r  1 n i i i q V k r    A B B A W V V q    B A V V Ed   Q C V   1 2 U Q V   2 3 1 1 1 1 1 ... C C C C     1 2 3 ... C C C C     A nev I d  1 I V R        l R A   1 2 3 R R R R     1 2 3 1 1 1 1 R R R R     V Ir    E W I Vt   P I V   1 2 q q U k r  Q V k r  1 n i i i q V k r    A B B A W V V q    B A V V Ed   Q C V   1 2 U Q V   2 3 1 1 1 1 1 ... C C     1 2 3 ... C C C C     A nev I d  1 I V R        l R A   1 2 3 R R R R     1 2 3 1 1 1 1 R R R R     V Ir    E 1 2 q q U k r  Q V k r  1 n i i i q V k r    A B B A W V V q    B A V V Ed   Q C V   1 2 U Q V   2 3 1 1 1 1 1 ... C C C     1 2 3 ... C C C C     A nev I d  1 I V R        l R A   1 2 3 R R R R     1 2 3 1 1 1 1 R R R R     V Ir    E 1 2 U k r  Q V k r  1 n i i i q V k r    A B B A W V V q    B A V V Ed   Q C V   1 2 U Q V   2 3 1 1 1 1 1 ... C C C C     1 2 3 ... C C C     A nev I d  1 I V R        l R A   1 2 3 R R R R     1 2 3 1 1 1 1 R R R R    V Ir    E W I Vt  P I V  