Tag Archives: วิทย์ม.ต้น

วิทย์ม.ต้น: รู้จักและเล่น Van de Graaff Generator และ Stirling Engine

วันนี้เราคุยกันเรื่องเหล่านี้ครับ:

1.รู้จักเครื่องสร้างไฟฟ้าสถิตแรงดันสูงที่เรียกว่า Van de Graaff generator ซึ่งผลิตไฟฟ้าสถิตด้วยการเสียดสีระหว่างสายพานและแกนหมุน แนะนำให้ดูลิงก์เหล่านี้ครับ:

Van de Graaff Generator: Hints, Demos, & Activities

2. รู้จัก Triboelectric series ที่ไว้ดูว่าเอาวัสดุอะไรมาถูกันแลัวจะมีไฟฟ้าสถิตมากๆ

3. รู้จักเครื่องจักรที่ทำงานด้วยความร้อน อาศัยอุณหภูมิที่ต่างกันทำให้อากาศขยายตัวและหดตัวสลับกันไป เปลี่ยนเป็นการหมุนได้ เรียกว่าเครื่องจักรสเตอร์ลิ่ง (Stirling engine)

มันเป็นอุปกรณ์ที่อาศัยหลักการที่ว่าก๊าซขยายตัวเมื่อร้อนและหดตัวเมื่อเย็น ถ้าทำให้ก๊าซขยายตัวและหดตัวเป็นจังหวะต่อเนื่องกันไป ก็สามารถเอามาทำให้ลูกสูบขยับและใช้งานได้ เครื่องจักรตระกูลนี้ถูกประดิษฐ์เมื่อประมาณปีค.ศ. 1816 โดย Robert Stirling ครับ

เครื่องจักรประเภทนี้จะต้องมีส่วนหนึ่งที่ร้อนกว่าอีกส่วนหนึ่งเพื่อให้ก๊าซได้รับความร้อนจากส่วนที่ร้อนแล้วขยายตัว แล้วไปคายความร้อนที่ส่วนที่เย็นกว่า แล้วก๊าซจะได้หดตัว แล้วก๊าซก็ต้องไปรับความร้อนจากส่วนที่ร้อนใหม่ เป็นวงจรอย่างนี้ไปเรื่อยๆครับ

ดูคลิปอธิบายการทำงานครับ:

เมื่อก่อนตอนยังไม่มีมอเตอร์ไฟฟ้า เจ้าพวกนี้จะเป็นเครื่องจักรทำงานให้คนเช่นเป็นเครื่องสูบน้ำครับ ในปัจจุบันก็มีใช้อยู่เช่นในเรือดำน้ำบางชนิดเพื่อปั่นไฟเข้าแบตเตอรี่สำหรับขับเคลื่อน หรือบางที่ก็ใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์มาป้อนเข้าเจ้าเครื่องนี้ ให้มันหมุนปั่นไฟให้

4. ลิงก์แนะนำครับ:

5. บรรยากาศกิจกรรมครับ:

กิจกรรมวิทย์ม.ต้น รู้จักและเล่น Van de Graaff generator และ Stirling engine

Posted by Pongskorn Saipetch on Tuesday, March 23, 2021

วิทย์ม.ต้น: ประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้าสถิตหรือ Corona Motor

วันนี้เราคุยกันเรื่องเหล่านี้ครับ:

1. ก่อนเวลาเรียนเราเปิดคลิปเรี่องการพยายามวัดอัตราการขยายตัวของจักรวาล มีวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ใช้หลักๆอยู่สองวิธี แต่ได้ตัวเลขไม่ตรงกัน แสดงว่ามีความเข้าใจผิดอะไรบางอย่างอยู่ เป็นโอกาสอันดีที่จะเข้าใจอะไรได้ชัดเจนและถูกต้องมากขึ้น:

2. ผมเล่าให้นักเรียนฟังว่ามนุษยชาติมีความสามารถที่จะเรียนรู้ เข้าใจ และประยุกต์กฎเกณฑ์ต่างๆในธรรมชาติ ถ้าเราไม่ทำอะไรผิดพลาดแล้วสูญพันธุ์ไปเสียก่อน คนในอนาคตน่าจะหาทางแก้ปัญหายากๆเช่นการป่วยการตาย หรือการเดินทางไปดาวต่างๆได้ และสิ่งดีๆต่างๆยังไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาอีกมากมาย ขอให้เด็กๆพยายามคิดว่าอนาคตจะดีขึ้นอย่างไรแล้วพยายามทำให้มันเป็นจริงขึ้นเรื่อยๆ

3. เราประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้าสถิตหรือ corona motor กัน วิธีทำเป็นดังในคลิปนี้ครับ:

วิธีทำคือเอาถ้วยพลาสติกติดแถบฟอยล์อลูมิเนียมหลายๆแถบที่ไม่เชื่อมต่อกันไปวางให้สมดุลบนปลายดินสอ แล้วเอาเข็มหมุดแหลมต่อกับแหล่งไฟฟ้าแรงดันสูง (หลายพันหรือหมื่นโวลท์) ไปวางข้างๆถ้วยพลาสติก แรงดันไฟฟ้าที่มากพอจะทำให้อากาศระหว่างฟอยล์อลูมิเนียมและปลายเข็มนำไฟฟ้าได้ มีการถ่ายเทประจุจากปลายเข็มไปที่ฟอยล์ ประจุที่เหมือนกันจึงผลักกัน ทำให้แก้วหมุน เมื่อฟอยล์หมุนไปใกล้ๆปลายเข็มอีกขั้ว ฟอยล์ก็จะถ่ายเทประจุที่รับมาให้ขั้วนั้นไปทำให้ตัวฟอยล์เป็นกลางใหม่ เป็นวงจรอย่างนี้ไปเรื่อยๆ ถ้วยพลาสติกจึงหมุนไปได้เรื่อยๆ

เด็กๆทำของตัวเอง หลายๆอันหมุนได้ดีกว่าที่ผมทำอีกครับ:

กิจกรรมวิทย์ม.ต้นวันนี้เราประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้าสถิตหรือโคโรนามอเตอร์กันครับ มอเตอร์ไฟฟ้าสถิตหรือโคโรนามอเตอร์ใช้แรงผลักร…

Posted by Pongskorn Saipetch on Tuesday, March 16, 2021

วิทย์ม.ต้น: ประดิษฐ์ Franklin Bell

วันนี้เราคุยกันเรื่องเหล่านี้ครับ:

1. ก่อนเวลาเรียน เราดูคลิปเรื่องร่องรอยน้ำแข็งแห้ง (คาร์บอนไดออกไซด์แข็ง) บนดาวอังคาร และการทดลองบนโลกและของเล่นจรวดน้ำแข็งแห้งครับ:

2. เราดูคลิปหุ่นยนต์ต่างๆรวมถึงหุ่นยนต์เกษตรกรรมแบบเปิดเผยข้อมูลให้ทำตามได้ (open source)

3. มีเด็กถามว่าทำไมขนมปังตกแล้วชอบเอาหน้าที่มีแยมลงพื้น ผมเลยให้ดูคลิปที่เคยทดลองกันไปหลายปีที่แล้วครับ:

4. เด็กๆสนใจของเล่นพวกลูกตุ้มด้วย เราเลยดูคลิปพวกนี้เป็นไอเดีย:

5. ทบทวนเรื่องแรงไฟฟ้าระหว่างประจุที่อยู่เฉยๆ (แรงไฟฟ้าสถิต) และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อประจุขยับไปมา

6. รู้จักวิธีประดิษฐ์ของเล่นจากประจุไฟฟ้า เรียกว่าป๋องแป๋งไฟฟ้าหรือ Franklin Bell

ของเล่นชนิดนี้ทำจากกระป๋องอลูมิเนียมสองกระป๋อง ต่อกระป๋องอันหนึ่งกับตะแกรงด้านในของไม้แปะยุง และต่ออีกกระป๋องกับตะแกรงด้านนอก เมื่อกดปุ่มสวิทช์ไม้แปะยุง กระป๋องทั้งสองก็จะมีประจุต่างชนิดกันไปกองอยู่ ถ้าเราเอาก้อนโลหะเบาๆเช่นลูกบอลที่ทำจากฟอยล์อลูมิเนียมหรือกระป๋องอลูมิเนียมเปล่าอีกใบไปแขวนระหว่างกระป๋องทั้งสองข้าง ลูกบอลหรือกระป๋องตรงกลางก็จะถูกดูดเข้าโดนกระป๋องอันที่ใกล้กว่า แล้วก็จะรับประจุจากกระป๋องนั้นเข้าลูกบอล ลูกบอลจะกระเด้งไปหาอีกกระป๋องหนึ่งจากแรงไฟฟ้าสถิต แล้วก็จะถ่ายประจุที่รับมาไปให้กระป๋องที่มันวิ่งไปชน แล้วมันก็จะกระเด้งกลับไปหากระป๋องแรกอีก รับประจุ กระเด้ง ชนอีกกระป๋อง ถ่ายเทประจุให้กระป๋องที่มันชน แล้วก็วนกลับไปกระป๋องแรกใหม่ จนกระทั้งประจุถูกถ่ายเทจนสองกระป๋องมีประจุคล้ายๆกันในที่สุด

ก่อนที่เราจะเอามือไปจับกระป๋อง ควรเอาสายไฟแตะกระป๋องทั้งสองข้างพร้อมๆกันให้ประจุไฟฟ้าได้เคลื่อนที่ถ่ายเทให้สมดุลก่อน ไม่งั้นอาจจะสะดุ้งเพราะไฟฟ้าช็อตมือได้

วิธีทำเป็นดังในคลิปครับ:

คำอธิบายการทำงานครับ:

7. เด็กๆประดิษฐ์และลองเล่นกันเองครับ:

กิจกรรมประดิษฐ์ป๋องแป๋งไฟฟ้าหรือ Franklin Bell โดยเด็กๆม.ต้น ของเล่นชนิดนี้ทำจากกระป๋องอลูมิเนียมสองกระป๋อง…

Posted by Pongskorn Saipetch on Tuesday, March 9, 2021