ระดบชนมธยมศกษาปท 6 เวลา 3 ชวโมง

สาระส�าคญ การสญหายของทรพยสนอาจเกดจากการหลงลมหรอถกขโมย เหตการณตางๆ เกยวกบการสญหายของทรพยสนสามารถเขยนเปนประพจนหรอขอความในรปประโยคบอกเลาหรอปฏเสธโดยใชค�าเชอม“และ”“หรอ”ซงขอความหรอประพจนทเขยนขนจะเปนจรง (เกดเหตการณ) หรอเปนเทจ (ไมเกดเหตการณ) นนสามารถพจารณาโอกาสททรพยสนอาจสญหายไดโดยการสรางตารางคาความจรงจากประพจนและขอความทเกยวของและพจารณาความเปนไปไดทงหมด การออกและสรางอปกรณสญญาณกนขโมยอาศยแนวคดจากตารางคาความจรงทมประพจนและขอความทเกยวของ และความรเรองวงจรไฟฟาและอปกรณอเลกทรอนกส เพอน�ามาตดตงทกระเปาเพอเปนเครองมอส�าหรบปองกนและแจงเตอนเมอผอนเปดกระเปา

ตวชวดตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน/ผลการเรยนร

วทยาศาสตร คณตศาสตร เทคโนโลย*

1. ทดลองและอธบายความสมพนธระหวางความตางศกยกระแสไฟฟาความตานทานและน�าความรไปใชประโยชน

2. อธบายตวตานทานไดโอดทรานซสเตอรและทดลองตอวงจรอเลกทรอนกสเบองตนทมทรานซสเตอร

1. หาคาความจรงของประพจนได 1. สรางและพฒนาสงของเครองใชหรอวธการตามกระบวนการเทคโนโลยอยางปลอดภยโดยถายทอดความคดเปนภาพฉายและแบบจ�าลองเพอน�าไปสการสรางชนงานหรอถายทอดความคดของวธการเปนแบบจ�าลองความคดและการรายงานผลโดยใชซอฟตแวรชวยในการออกแบบหรอน�าเสนอผลงาน

สญญำณ

กนขโมย

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

91

วทยาศาสตร คณตศาสตร เทคโนโลย*

2. มความคดสรางสรรคในการแกปญหาหรอสนองความตองการในงานทผลตเองหรอการพฒนาผลตภณฑทผอนผลต

3. ตดตอสอสารคนหาขอมลผานอนเทอรเนต

หมายเหต*ตวชวดเทคโนโลย(T)ในทนจะรวมตวชวดสาระการออกแบบและเทคโนโลยและสาระเทคโนโลยสารสนเทศและการสอสารในขณะทวศวกรรมศาสตร(E)ไมไดปรากฏในหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐานแตกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมสามารถเทยบเคยงไดจากกระบวนการเทคโนโลยในตวชวดสาระการออกแบบและเทคโนโลย

สาระการเรยนร

วทยาศาสตร คณตศาสตร เทคโนโลย

- การตอวงจรไฟฟา

อเลกทรอนกสลอจกเกต

- ความตางศกยกระแสไฟฟา

และความตานทานมความ

สมพนธกนตามกฎของโอหม

- ชนสวนอเลกทรอนกสมสมบต

ทางไฟฟาแตกตางกนเชน

ตวตานทานท�าหนาทจ�ากด

กระแสไฟฟาในวงจรไดโอดม

สมบตใหกระแสไฟฟาผานได

ทศทางเดยวทรานซสเตอร

ท�าหนาทเปนสวตชเปด-ปด

วงจร

- ประพจน

- การเชอมประพจนและการหาคา

ความจรงของประพจน

- การสรางตารางคาความจรง

- การสรางและพฒนาสงของ

เครองใชหรอวธการตองอาศย

ความรทเกยวของเชนไฟฟา-

อเลกทรอนกส

- หลกการวเคราะหผลตภณฑเบอง

ตนเปนการวเคราะหจดมงหมาย

ของการออกแบบประกอบดวย

ชนงานนใชท�าอะไรท�าไมถงตอง

มชนงานนใครเปนผใชใชทไหน

เมอไหรจงใชวธการทท�าใหชน

งานนท�างานไดตามวตถประสงคท

ก�าหนดไว

- ความคดรเรมจะเปนลกษณะ

ความคดทแปลกใหมแตกตางจาก

ความคดเดม

- ความคดแปลกใหมเปนการสราง

นวตกรรมทเปนสวนหนงของ

ทรพยสนทางปญญา

- การสบคนขอมลผานอนเทอรเนต

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

92

กรอบแนวคด

จดประสงคของกจกรรม 1. ประยกตใชความรเรองการสรางตารางคาความจรง 2. ออกแบบและสรางอปกรณสญญาณกนขโมย โดยการตอวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสลอจกเกตอปกรณ

ไฟฟาอเลกทรอนกส

วสดอปกรณ

ท รายการ จ�านวน ท รายการ จ�านวน

1 สวตชแบบเลอน 2อน 9 แผนโปรโตบอรด 1แผน

2 สวตชปรอท 1อน 10 คมปอกสายไฟ 1อน

3 แอลดอาร(LDR) 1ตว 11 สายไฟออน 1เสน

4 หลอดไฟขนาด3.8โวลต 1หลอด 12 กระดาษแขงหรอแผนโฟมอด 1แผน

5 ขวหลอด 1อน 13 คตเตอร 1เลม

6 ออดไฟฟา/เปยโซขนาด3โวลต 1ตว 14 กาว 1หลอด

7 ถานไฟฉายขนาดAA1.5โวลต 2กอน 15 15.ไมบรรทด 1อน

8 กะบะส�าหรบใสถานไฟฉายขนาดAA

1อน 16 หวแรงและตะกวบดกร 2-3ชด

E: วศวกรรมศาสตร- กระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม (การสรางอปกรณสญญาณกนขโมย)

M: คณตศาสตร- การสรางตารางคาความจรง

S: วทยาศาสตร *- การตอวงจรไฟฟาอเลกทรอนกส ลอจกเกตอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกส

T: เทคโนโลย- การเลอกใชวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสและ อปกรณไฟฟาอเลกทรอนกส

สญญาณกนขโมย

*เปนวชาหลกในการน�ากจกรรมน(ฟสกส)

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

93

แนวการจดกจกรรมการเรยนรขนระบปญหา 1. ครกระตนความสนใจของนกเรยนโดยรวมกนอภปรายถงสถานการณในปจจบนทมกไดยนขาวเกยวกบ

การลกเลกขโมยนอยการโจรกรรมจากนนใหนกเรยนรวมกนอภปรายวามทรพยสนใดบางทมกถกขโมยเพอน�าเขาสสถานการณทก�าหนด

2. ครใหนกเรยนศกษาสถานการณในใบกจกรรมรวมกนอภปรายและยกตวอยาง 2.1นกเรยนอาจถกขโมยทรพยสนจากสถานการณใด ตามใบบนทกกจกรรมท 1 ขอท 1 จากนนน�า

เหตการณทเกยวของมาก�าหนดในลกษณะของประพจน หรอขอความในตารางคาความจรง ตามใบบนทกกจกรรมท1ขอท2

2.2ใหนกเรยนพจารณาความเปนไปไดทจะถกขโมยทรพยสน เมอเชอมโยงเหตการณทก�าหนดขน โดยครใหนกเรยนทบทวนเรองการสรางตารางคาความจรงจากใบความร เรอง การสรางตารางคาความจรง

ตวอยาง จากสถานกาณอาจก�าหนดเหตการณทเกยวของกบการสญเสยทรพยสนไดคอ 1. ประพจนหรอขอความท1กระเปาถกเปดออก 2. ประพจนหรอขอความท2ผอนเปดกระเปา 3. ผลลพธทเชอมโยงของทงสองเหตการณคอโอกาสททรพยสนในกระเปาอาจถกขโมย

ประพจน 1 กระเปาของนกเรยนถกเปดออก

ประพจน 2 ผทเปดกระเปาของนกเรยนเปนผอน

ทรพยสนในกระเปามโอกาสถกขโมย

2.3จากตารางคาความจรงทสรางขนใหนกเรยนพจารณาเหตการณตางๆดงน1.ไมเกดทง2เหตการณหรอ2.เกดขนเพยงเหตการณใดเหตการณหนงหรอ3.เกดขนทง2เหตการณซงการเกดเหตการณในกรณตาง ๆ ขางตนสงผลตอโอกาสการถกรอคน หรอขโมยทรพยสนจากกระเปาของนกเรยนอยางไรใหบนทกผลลงในตารางคาความจรง

3. ครและนกเรยนรวมกนอภปรายจากตารางคาความจรงทสรางขนวาเหตการณ2เหตการณจะตองเชอมโยงกนอยางไรจงท�าใหทรพยสนมโอกาสถกขโมย

แนวค�าตอบ จากตารางคาความจรง โอกาสททรพยสนในกระเปาถกขโมย คอ ตองเกดเหตการณ 2เหตการณทมความเชอมโยงกนคอกระเปาของนกเรยนถกเปดออกหรอรอคนและผทเปดกระเปานกเรยนเปนผอน

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

94

4. ครและนกเรยนรวมอภปรายถงแนวทางหรอวธปองกนทรพยสนแลวบนทกขอสรปลงในใบบนทกกจกรรม ท1ขอท3

แนวขอสรป การปองกนวธการหนงคอใชอปกรณแจงเตอน อปกรณมวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสอยภายในทมตวรบรหรอเซนเซอรแบบตาง ๆ เปนตวรบสญญาณและแจงเตอนเมอกระเปาถกรอคนดวยอปกรณแสดงผลในรปแบบตางๆเชนแสงเสยง

5. ครตงปญหาวาหากนกเรยนตองการสรางอปกรณแจงเตอนขนเองเพอปองกนทรพยสนจะท�าไดอยางไร

ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหา 6. ใหนกเรยนแตละกลมอภปรายและบนทกแนวทางหรอวธการแกปญหาในใบบนทกกจกรรมท1ขอ4 แนวค�าตอบ อาจน�าความรเรองการตอวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสและอปกรณพนฐานในวงจรไฟฟา

อเลกทรอนกสเชนตวรบรหรอเซนเซอรอปกรณแสดงผลเชนหลอดไฟฟาออดไฟฟาล�าโพงแบบเปยโซมาออกแบบและสรางอปกรณเพอปองกนการถกขโมยทรพยสน

7. ครใหนกเรยนพจารณาเหตการณทเกยวของกบโอกาสทอาจถกขโมยทรพยสนตามทก�าหนดไวในตารางคาความจรงวาสามารถตรวจสอบการเกดเหตการณดงกลาวไดอยางไร

• เราทราบไดอยางไรวากระเปาถกเปดออกหรอถกรอคน • เรารไดอยางไรวาใครเปนผเปดกระเปา • การแจงเตอนวากระเปาก�าลงถกรอคนใชวธการใด • นกเรยนคดวาจะใชอปกรณไฟฟาและอเลกทรอนกสชนดใดบางมาชวยตรวจสอบการเกดเหตการณเหลาน

8. ครใหนกเรยนศกษาใบความรเรอง วงจรไฟฟาอเลกทรอนกสเบองตน อปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสพนฐาน แลวทดลองตอวงจรอนกรมบนแผนโปรโตบอรดทประกอบดวยอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสตาม ใบบนทกกจกรรมท2ขอ1สงเกตผลการทดลองแลวบนทกลงในใบกจกรรม

• หลอดไฟสวตชเลอนแบตเตอร(ถานไฟฉายขนาดAA2กอน)(ทดลองเปดปดสวตช) • ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโซสวตชเลอนแบตเตอร(ถานไฟฉายขนาดAA2กอน)(ทดลองเปด-ปดสวตช) • ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโซแอลดอารแบตเตอร(ถานไฟฉายขนาดAA2กอน)(บง-ไมบงแอลดอาร) • ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโซสวตชปรอทแบตเตอร(ถานไฟฉายขนาดAA2กอน)(เอยง-ตง

ตรงสวตชเพอใหปรอทสมผสหรอไมสมผสขวไฟฟาภายในสวตช)

9. ครและนกเรยนรวมกนอภปรายตามใบบนทกกจกรรมท 2 ขอ 2 โดยระบถงอปกรณไฟฟาและอเลกทรอนกสพนฐานทไดศกษาสามารถน�ามาใชสรางอปกรณแจงเตอนการถกขโมยไดอยางไร

แนวค�าตอบ • การตรวจสอบวากระเปาถกเปดออกหรอไมอาจใชตวรบรความสวาง(แอลดอาร)มาใชในการตรวจสอบ • การตรวจสอบวากระเปาถกรอคนหรอไมนนอาจใชสวตชปรอทเปนตวรบรการเคลอนไหว

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

95

• การแยกวาผเปดกระเปาเปนเจาของหรอไมนนอาจใชสวตชเลอนตอในวงจรไฟฟาเพอใหผเปนเจาของสามารถเปด-ปดการท�างานของอปกรณแจงเตอนได

• การแจงเตอนใหผอนทราบวาเกดเหตการณเหลานขน อาจแจงเตอนดวยเสยงจงใชออดไฟฟาหรอ ล�าโพงแบบเปยโซ

10. ครตงค�าถามถงการใชประโยชนจากอปกรณไฟฟาและอเลกทรอนกสทไดศกษาจะน�ามาตอในวงจรไฟฟาอยางไรเพอใหอปกรณสญญาณกนขโมยมการท�างานทแจงเตอนสอดคลองกบเหตการณททรพยสนอาจถกขโมยจากกระเปาไดคอมการแจงเตอนเมอผอนเปดกระเปาและกระเปาถกเปดออกหรอถกรอคน

11. ครใหนกเรยนศกษาการตอวงจรไฟฟาทจ�าลองลกษณะการท�างานของลอจกเกตทมการตดสนใจแบบแอนด(แอนดเกต)และแบบออร(ออรเกต)ตามใบบนทกกจกรรมท3ขอ1และศกษาเพมเตมจากใบความร เรอง ลอจกเกต เพอใหไดขอสรปวาวงจรไฟฟาทจ�าลองลกษณะการท�างานของลอจกเกตทมการตดสนใจแบบแอนด (แอนดเกต) คอรปแบบการท�างานแบบ “และ” ลอจกเกตทมการตดสนใจ แบบออร(ออรเกต)คอรปแบบการท�างานแบบ“หรอ”(ใบบนทกกจกรรมท3ขอ2)

12. ครเสนอแนะวาการตอวงจรแบบลอจกเกตนน อาจเปรยบเทยบสวตชในวงจรเสมอนตวอนพตหรอตวรบรของวงจรไฟฟาสวนหลอดไฟเปรยบเสมอนตวเอาตพตหรอตวแสดงผลของวงจรไฟฟา

ขนออกแบบวธการแกปญหา 13. ครและนกเรยนรวมกนอภปรายถงการตอวงจรไฟฟาแบบลอจกเกตท�าใหนกเรยนทราบวาควรน�าอปกรณ

ไฟฟาอเลกทรอนกส (ตวรบร) มาตอในวงจรไฟฟาลกษณะใดจงท�าใหอปกรณสญญาณกนขโมยมการแจงเตอนทสมพนธกบเหตการณททรพยสนอาจถกขโมยได โดยใหนกเรยนออกแบบวงจรสญญาณกนขโมยใหสมพนธกบการแจงเตอน โดยก�าหนดรายละเอยดตวรบร ลกษณะการตอวงจรไฟฟา อปกรณแสดงผลในแผงผง เขยนแผนผงวงจร และทดลองตอวงจรบนแผนโปรโตบอรดเพอทดสอบการท�างานตามใบบนทกกจกรรมท4

14. ครใหนกเรยนแตละกลมออกแบบอปกรณสญญาณกนขโมย ซงมรปแบบการท�างานของวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสตามทออกแบบไวตามขอ13โดยออกแบบชนงานเปนภาพวาดหรอภาพราง3มตมการระบขนาดสดสวนของอปกรณการประกอบชนสวนวสดทเลอกใชตามใบบนทกกจกรรมท5โดยใหค�านงถงการใชทรพยากรอยางประหยด

ขนวางแผนและด�าเนนการแกปญหา 15. แตละกลมวางแผนการท�างานทงขนตอนและระยะเวลาในการท�างาน โดยครควบคมระยะเวลาในการ

สรางชนงาน แลวลงมอสรางอปกรณสญญาณกนขโมย ครควรควบคมในเรองความปลอดภยการใชเครองมอในการสรางชนงาน

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

96

ขนทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขวธการแกปญหาหรอชนงาน 16. ครใหนกเรยนทดสอบการใชงานอปกรณสญญาณกนขโมยตามขอ 15 เพอประเมนวาอปกรณสามารถ

แจงเตอนไดหรอไม และลกษณะการใชงานเปนไปตามทออกแบบไวหรอไม หากพบขอบกพรองหรออปกรณไมสามารถท�างานไดใหท�าการปรบปรงแกไขโดยกลบไปตรวจสอบขนตอนการท�างานทผานมาโดยบนทกผลการทดสอบและประเมนผลลงในใบบนทกกจกรรมท5

ขนน�าเสนอวธการแกปญหา ผลการแกปญหา หรอชนงาน 17. ครใหนกเรยนน�าเสนออปกรณสญญาณกนขโมยตามขอ 16 โดยน�าเสนอแนวคดในการสรางและการ

ท�างานโดยเลอกรปแบบการน�าเสนอทสอใหผอนเขาใจไดงาย 18. ครและนกเรยนรวมกนอภปรายและสรปการเรยนร กจกรรมสญญาณกนขโมย ซงใชความร ทาง

คณตศาสตรเรองตารางคาความจรงวเคราะหเหตการณการใชความรทางวทยาศาสตรและเทคโนโลยเรองการตอวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสลอจกเกตอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสในการออกแบบและสรางอปกรณสญญาณกนขโมยซงมการแจงเตอนเมอเกดเหตการณททรพยสนมโอกาสถกขโมยการแกปญหาตามสถานการณทใหโดยใชกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

ขอเสนอแนะในการท�ากจกรรม กอนเรมกจกรรมครอาจมอบหมายงานหรอจดกจกรรมเสรมเพอเตรยมความพรอมของนกเรยนส�าหรบปฏบตกจกรรม 1. ครใหนกเรยนศกษาใบความรลวงหนาเรองการสรางตารางคาความจรงเรองวงจรไฟฟาอเลกทรอนกส

เบองตนอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสพนฐานและเรองลอจกเกต 2. ครจดกจกรรมใหนกเรยนเรยนรการตอวงจรไฟฟา โดยน�าอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสมาตอวงจรบน

แผนโปรโตบอรด 3. ครใหนกเรยนเรยนรชนสวนอเลกทรอนกสเพอน�ามาใชพฒนาการสรางชนงานอปกรณสญญาณกนขโมย

ไดแกตวตานทานไดโอดทรานซสเตอรมสมบตทางไฟฟาแตกตางกนเชนตวตานทานท�าหนาทจ�ากดกระแสไฟฟาในวงจรไดโอดมสมบตใหกระแสไฟฟาผานไดทศทางเดยวและทรานซสเตอรท�าหนาทเปนสวตชปด-เปดวงจร

การวดประเมนผล 1. ใบบนทกกจกรรมท1การสรางตารางคาความจรงเพอหาความสมพนธของเหตการณทสงผลใหทรพยสนมโอกาสถกขโมยแบบประเมนชนงาน 2. ใบบนทกกจกรรมท2การศกษาอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกส 3. ใบบนทกกจกรรมท3การศกษาวงจรลอจกเกต 4. ใบบนทกกจกรรมท4ออกแบบวงจรไฟฟาส�าหรบอปกรณสญญาณกนขโมย 5. ใบบนทกกจกรรมท5ออกแบบและสรางอปกรณสญญาณกนขโมย 6. แบบประเมนชนงานและการน�าเสนอ

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

97

เกณฑการใหคะแนนชนงานและการน�าเสนอ

รายการประเมนระดบคะแนน

3 2 1

การเลอกใชวสดอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกส

เลอกวสดไฟฟาอเลกทรอนกสไดเหมาะสมกบจดประสงคการใชงานและสามารถอธบายเหตผลในการเลอกใชได

เลอกวสดไฟฟาอเลกทรอนกสไดเหมาะสมกบจดประสงคการใชงานแตไมสามารถอธบายเหตผลในการเลอกใชได

เลอกวสดไฟฟาอเลกทรอนกสไมเหมาะสมกบจดประสงคการใชงาน

ความส�าเรจของชนงาน สรางชนงานตามทออกแบบไวไดเสรจสมบรณและชนงานสามารถแกปญหาไดตามเงอนไขทก�าหนด

สรางชนงานตามทออกแบบไวไดเสรจสมบรณแตชนงานไมแกปญหาตามเงอนไขทก�าหนดไดครบถวน

ไมสามารถสรางชนงานตามทออกแบบไวได

การน�าเสนอ ล�าดบขนตอนการน�าเสนอเขาใจงายและรปแบบการน�าเสนอมความนาสนใจ

ล�าดบขนตอนการน�าเสนอเขาใจงายหรอรปแบบการน�าเสนอมความนาสนใจ

ล�าดบขนตอนการน�าเสนอไมเหมาะสมหรอการน�าเสนอไมนาสนใจ

ความคดสรางสรรค มความแปลกใหมและชนงานมความประณต

มความแปลกใหมหรอชนงานมความประณต

ไมมความแปลกใหมหรอชนงานไมประณต

สอและแหลงเรยนร 1. ใบความรเรองการสรางตารางคาความจรง 2. ใบความรเรองวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสเบองตนและอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสพนฐาน 3. ใบความรเรองลอจกเกต

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

98

ใบควำมร

การสรางตารางคาความจรง

ประพจนคอประโยคหรอขอความทเปนจรงหรอเทจอยางใดอยางหนงเทานนซงจะอยในรปบอกเลาหรอปฏเสธกได ในวชาคณตศาสตรหรอในชวตประจ�าวนจะพบประโยคทไดจากการเชอมประโยคอนๆ ดวยค�าวา“และ”“หรอ”หรอพบประโยคทเปลยนแปลงมาจากประโยคเดมโดยเตมค�าวา“ไม”ค�าเหลานเรยกวาตวเชอมเพอความสะดวกในการศกษาเกยวกบการเชอมประพจนจะใชอกษรภาษาองกฤษตวพมพเลกเชนp,q,r,s,…แทนประพจนทน�ามาเชอมกนโดยคาความจรงของประพจนทมตวเชอมจะขนอยกบจ�านวนประพจนทน�ามาเชอมกนซงสามารถพจารณาคาความจรงทเปนไปไดทงหมดโดยใชT แทนจรงและFแทนเทจและเพอชวยในการหาวาประพจนใดเปนจรงหรอเปนเทจนนจะใชตารางคาความจรง(truthtable)ดงน

การเชอมประพจนดวยตวเชอม “และ” ในการเชอมประพจนดวย “และ” มขอตกลงวาประพจนใหมจะเปนจรงในกรณทประพจนทน�ามาเชอมกนนนเปนจรงทงคกรณอนๆเปนเทจทกกรณ ถาpและqเปนประพจนประพจนใหมทไดจากการเชอมpกบqดวย“และ”คอ“pและq”เขยนแทนดวยpÙqและตารางคาความจรงของpÙqเขยนไดดงน

p q p Ù q

TTFF

TFTF

TFFF

การเชอมประพจนดวยตวเชอม “หรอ” ในการเชอมประพจนดวย“หรอ”มขอตกลงวาประพจนใหมจะเปนเทจในกรณทประพจนทน�ามาเชอมกนเปนเทจทงคกรณอนๆเปนจรงทกกรณ ถาpและqเปนประพจนประพจนใหมทไดจากการเชอมดวย“หรอ”คอ“pหรอq”เขยนแทนดวยpÚqและตารางคาความจรงของpÚqเขยนไดดงน

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

99

p q p Ú q

TTFF

TFTF

TTTF

นเสธของประพจน ในการเชอมประพจนดวย“ไม”มขอตกลงวาคาความจรงของประพจนใหมจะเปนคาตรงขามกบคาความจรงของประพจนเดมเสมอ นเสธของประพจนpเขยนแทนดวย~pและตารางคาความจรงของ~pเขยนไดดงน

p ~p

TF

FT

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

100

ใบควำมร

วงจรไฟฟาอเลกทรอนกสเบองตน และอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสพนฐาน

วงจรไฟฟา วงจรไฟฟา คอ ทางเดนของกระแสไฟฟาทผานจากแหลงก�าเนดไฟฟา ผานตวน�าและอปกรณไฟฟาแลวผานกลบไปยงแหลงก�าเนดไฟฟาเดม วงจรไฟฟาประกอบดวยสวนส�าคญ3สวนคอ แหลงก�าเนดไฟฟาเปนแหลงจายพลงงานไฟฟาใหกบวงจรเชนไฟฟาทใชในบานเรอนและไฟฟาจากเซลลไฟฟาหรอแบตเตอร โดยเซลลไฟฟาซงอยในรปของแบตเตอรหรอถานไฟฉายจะประกอบดวยขว 2 ขวเสมอ ไดแก ขวบวกแทนดวยสญลกษณ“+”และขวลบแทนดวยสญลกษณ“–”ซงสญลกษณวงจรของเซลลไฟฟาจะใชขดสนและยาว2ขดขนานกน

ตวน�าไฟฟา หมายถง สอทเปนตวน�าใหกระแสไฟฟาจากแหลงก�าเนด ผานไปยงอปกรณไฟฟาเชนตะกวทองแดงเงนอะลมเนยมหรอโลหะตางๆซงสวนใหญทน�ามาใชในลกษณะของสายไฟ อปกรณไฟฟาหมายถงอปกรณทเปลยนพลงงานไฟฟาใหเปนพลงงานในรปแบบอนเชนพลงงานเสยงพลงงานแสงและเมอน�ามาตอในวงจรจะเรยกวาโหลด(Load)

ตวอยางวงจรไฟฟาอยางงายทพบเหนไดในชวตประจ�าวน ไดแก วงจรของไฟฉายซงประกอบดวย 1. แหลงก�าเนดไฟฟาคอถานไฟฉาย2กอน 2. ตวน�าไฟฟาคอโลหะทเชอมตอระหวางขวของถานไฟฉายและหลอดไฟ 3. อปกรณไฟฟาคอหลอดไฟ

วงจรของไฟฉายแสดงไดดงรป

สญลกษณของเซลลไฟฟา1เซลล

หลอดไฟ สญลกษณ

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

101

สญลกษณของสวตช

สวตชเลอน

สวตชกระดก

สวตช สวตชเปนอปกรณเปด-ปดกระแสไฟฟาภายในวงจรไฟฟา ท�าหนาทควบคมการผานของกระแสไฟฟาภายในวงจรสวตชทใชในงานไฟฟาและอเลกทรอนกสมหลายชนดแตทสามารถพบเหนไดทวไปในชวตประจ�าวนเชนสวตชเลอนสวตชกระดกสวตชกด

สวตชเลอนเปนสวตชชนดหนงทใชเปด-ปดการท�างานของวงจรหรออปกรณไฟฟาใชงานโดยการเลอนนยมใชเปนอปกรณเปด-ปดสงของและเครองใชตางๆเชนนาฬกาปลกไฟฉาย

สวตชกระดกเปนสวตชทใชงานโดยการกดเมอตองการเปดสวตชใหกดดานทระบวาเปนการเปดสวตชลงสวนอกดานทเหลอกจะกระดกขนโดยสวนใหญจะมตวอกษรระบการท�างานบนตวสวตชเชนเปด-ปดON-OFFนยมใชสวตชกระดกนเปนสวตชเปด-ปดหลอดไฟปลกรางหรอเครองใชไฟฟาตางๆ

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

102

สวตชกดตดกดดบ

สวตชกดตดปลอยดบ

แอลดอาร(LDR)และสญลกษณ

สวตชปรอท

สวตชกด เปนสวตชทใชงานโดยการกดเปด-ปดในปมเดยวกนซงมการท�างานแบบตางคอ - ประเภททกด1ครงจะเปนการเปดโดยสวตชจะท�าการลอกและเกดการผานของกระแสไฟฟาภายในวงจรแตเมอกดซ�าอก1ครงเปนการปดโดยจะปลดลอกแลวปดการผานของกระแสไฟฟาไดแกสวตชกดตดกดดบ - ประเภททกดปมลงไปจะเปนการเปดเกดการผานของกระแสไฟฟาภายในวงจร แตเมอปลอยปมออกจะเปนการปด ปดการผานของกระแสไฟฟาในวงจรไดแก สวตชกดตดปลอยดบ

แอลดอาร (LDR : Light Dependent Resistor) แอลดอาร เปนตวตานทานทคาความตานทานขนกบความสวางของแสงทตกกระทบ แอลดอารเมออยในทมดจะมความตานทานสง แตถามแสงมาตก กระทบความตานทานจะลดต�าลงจงใชเปนตวรบรความสวาง (light sensor) ในวงจรไฟฟาและอเลกทรอนกส

สวตชปรอท สวตชปรอทเปนสวตชทใชหยดปรอทเปด-ปดวงจรไฟฟาตามความเอยงของตวสวตชสวตชปรอทมลกษณะเปนหลอดแกวกลวงขนาดเลกซงมหยดปรอทอยภายในดานหนงของหลอดจะมขวไฟฟา 2 ขว เมอสวตชปรอทเอยงดานทมขวไฟฟาลงปรอทจะไหลมาสมผสกบขวไฟฟาท�าใหกระแสไฟฟาผานครบวงจรแตเมอสวตชเอยงดานตรงขามขวไฟฟาลงปรอทจะไหลออกจากฝงขวไฟฟาท�าใหกระแสไฟฟาผานไมครบวงจร

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

103

ลกษณะและสญลกษณของล�าโพงแบบเปยโซ

ลกษณะและสญลกษณของบซเซอร

ล�าโพงแบบเปยโซ ล�าโพงแบบเปยโซเปนอปกรณอเลกทรอนกสโดยใชแผนไดอะแฟรมเปนตวสนเพอใหเกดเสยงและจะมเสยงเมอปอนแรงดนตามขนาดของเปยโซเปยโซทมสายไฟนนสายแดงเปนขวบวกและสายด�าจะเปนขวลบ การใชงานเปยโซในวงจรไฟฟาขวบวกของเปยโซจะตองตอกบจดทมศกยไฟฟาสงกวาสวนขวลบของเปยโซจะตองตอกบจดทมศกยไฟฟาต�ากวา

ออดไฟฟา หรอบซเซอร บซเซอรเปนล�าโพงอเลกทรอนกสแบบแมเหลกหรอแบบเปยโซทมวงจรก�าเนดความถหรอวงจรออสซลเลตอยภายในเมอปอนแรงดนตามขนาดของบซเซอรกจะก�าเนดเสยงไดจงท�าหนาทเปลยนพลงงานไฟฟาเปนพลงงานเสยง ซงบซเซอรโดยทวไปมขนาดแรงดนทตองปอนให ไดแก ขนาด3 โวลต6โวลต9โวลตและ12โวลตสายไฟทตอกบบซเซอรสายสแดงเปนขวบวกและสายด�าจะเปนขวลบซงการตอบซเซอรในวงจรไฟฟานนขวบวกจะตองตอกบจดทมศกยไฟฟาสงกวาสวนขวลบของบซเซอรจะตองตอกบจดทมศกยไฟฟาต�ากวา

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

104

แอลอดชนดหลอดกลมและสญลกษณ

ไดโอดเปลงแสง หรอแอลอด (LED) แอลอดท�าหนาทสองแสงสวางออกมาเปนสตางๆเชนแดงน�าเงนเขยวขาวสมเหลองโดยมขาตอ2ขาคอขาแอโนด(A)และขาแคโทด(K)แอลอดชนดหลอดกลมเปนทนยมใชกนมากทสดเพราะใชงานไดงายมหลายขนาดใหเลอกใชเชน3มลลเมตร10มลลเมตรทงนสามารถดไดวาขาใดเปนแอโนดหรอแคโทดโดยดทความสนยาวซงสวนใหญขายาวจะเปนขาแอโนดหรอดรอยบากทขา

ขาAหรอขาแอโนด โดยขานจะตองปอนไฟบวก (+)ใหเทานน ขาKหรอขาแคโทดโดยขานจะตองปอนไฟลบ(-)ใหเทานน

แผนสรางวงจรตนแบบ หรอแผนโปรโตบอรด แผนโปรโตบอรดเปนแผนพลาสตกมชองเลกๆส�าหรบใสขาอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสทใชตอในวงจรและภายในชองเลก ๆ เหลานนจะมตวน�าเชอมตอกน สามารถน�ามาใชทดลองสรางวงจรกอนการสรางจรง

ภาพภายนอกแผนโปรโตบอรด ภาพภายในแผนโปรโตบอรด

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

105

A B

ใบควำมร

ลอจกเกต

ในทางไฟฟาและอเลกทรอนกสการตดสนใจท�าโดยใชลอจกเกต(logicgate)ซงบรรจอยในไอซเกตเปรยบเหมอนกบประตซงมเขา(อนพต)และออก(เอาตพต)การอธบายการท�างานของลอจกเกตอาจเชอมโยงกบตารางคาความจรงเพอการตดสนใจในวชาคณตศาสตรโดยอนพตของลอจกเกตคอค�าถามเพอการตดสนใจสวนเอาตพตคอค�าตอบ ลอจกเกตทท�าหนาทตดสนใจในวงจรไฟฟาและอเลกทรอนกสมทงแบบแอนด(ANDgate)แบบออร(ORgate)และแบบนอต(NOTgate) ซงเราสามารถเรยนรวธทลอจกเกตเหลานท�างานไดโดยใชวงจรไฟฟาและอเลกทรอนกสดงนแอนดเกต (AND gate) แอนดเกตเปนลอจกเกตทมการตดสนใจแบบ “และ” สามารถเชองโยงกบตารางคาความจรงทางคณตศาสตรไดดงนเอาตพตจะเปนจรงไดกตอเมออนพตทงหมดเปนจรงหากอนพตใดอนพตหนงเปนเทจเอาตพตจะเปนเทจ การท�างานของแอนดเกตเปรยบเทยบไดกบวงจรไฟฟาน

จากวงจรหลอดไฟจะสวางเมอกดทงสวตชAและสวตชBหากกดเพยงสวตชAหรอสวตชBหลอดไฟจะไมสวางซงเปนลกษณะการท�างานของวงจรแอนดโดยอาจสรปในรปตารางคาความจรงดงน

อนพต เอาตพตหลอดไฟ

สวตช A สวตช B

ไมกดสวตช ไมกดสวตช ดบ

ไมกดสวตช กดสวตช ดบ

กดสวตช ไมกดสวตช ดบ

กดสวตช กดสวตช ตด

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

106

A

B

ในตารางคาความจรง อาจใหตวเลขเพอแสดงสภาวะของอนพตและเอาตพต เนองจากลอจกเกตในวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสทวไปอนพตและเอาตพตจะมได2สภาวะเทานนซงสภาวะทงสองอาจแทนดวยตวเลข0และ1เชนสวตชมเพยง2สถานะคอเปดและปด - ถาไมกดสวตชไฟฟาไมสามารถไหลผานไดก�าหนดใหเปนคา0 - ถากดสวตชไฟฟาไหลผานไดก�าหนดใหเปนคา1 และก�าหนดใหหลอดไฟดบ(ไมสวาง)เปน0และหลอดไฟตด(สวาง)เปน1จะไดตารางคาความจรงดงน

อนพต เอาตพตหลอดไฟสวตช A สวตช B

0 0 0

1 0 0

0 1 0

1 1 1

ออรเกต (OR gate) ออรเกตเปนลอจกเกตทมการตดสนใจแบบออร(ORgate)และสามารถเชองโยงกบตารางคาความจรงทางคณตศาสตรไดคอเอาตพตจะเปนเทจไดกตอเมออนพตเปนเทจทงหมดหากอนพตใดอนพตหนงเปนจรงเอาตพตจะเปนจรง การท�างานของออรเกตเปรยบเทยบไดกบวงจรไฟฟานจากวงจรหลอดไฟจะสวางถากดสวตชAหรอสวตชB

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

107

ซงสามารถอธบายวธทวงจรไฟฟานท�างานไดในรปตารางคาความจรงดงน

อนพต เอาตพตหลอดไฟสวตช A สวตช B

ไมกดสวตช(0) ไมกดสวตช(0) ดบ(0)

กดสวตช(1) ไมกดสวตช(0) ตด(1)

ไมกดสวตช(0) กดสวตช(1) ตด(1)

กดสวตช(1) กดสวตช(1) ตด(1)

นอตเกต (NOT gate) หรอ อนเวอรเตอรเกต นอตเกตหรออนเวอรเตอรเกตเปนลอจกเกตทมการตดสนใจแบบนอต(NOTgate)ลอจกเกตนมเพยง1อนพตเทานนอนพตและเอาตพตของนอตเกตจะมสภาวะตรงกนขามเสมอหากเชอมโยงกบตารางคาความจรงทางคณตศาสตรถาอนพตเปนเทจกจะใหเอาตพตเปนจรงและถาอนพตเปนจรงกจะใหเอาตพตเปนเทจ การท�างานของนอตเกตหรออนเวอรเตอรเกตเปรยบเทยบไดกบวงจรไฟฟานซงจากวงจรจะเหนไดวาถาไมกดสวตช-หลอดไฟจะสวางแตถากดสวตช-หลอดไฟจะดบ

*สวตชทใชในวงจรไฟฟาเปนชนดกดดบปลอยตด

ซงสามารถอธบายวธทวงจรไฟฟานท�างานไดในรปตารางคาความจรงดงน

สวตชกดดบปลอยตด(อนพต)

หลอดไฟ(เอาตพต)

ไมกดสวตช(0) ตด(1)

กดสวตช(1) ดบ(0)

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

108

แนวค�ำตอบ ใบบนทกกจกรรมท 1

การสรางตารางคาความจรงเพอหาความสมพนธของเหตการณทสงผลให ทรพยสนมโอกาสถกขโมย

สถานการณ

ชวงพกเทยงในโรงเรยน นกเรยนวางกระเปาไวในหองเรยนเพอไปรบประทานอาหารกลางวนกระเปาของนกเรยนจงมโอกาสทจะถกรอคนและทรพยสนอาจถกขโมยได นกเรยนคดวาจะมวธการอยางไรทชวยแจงเตอนใหผอนทอยใกลเคยงทราบโดยทนทเมอกระเปาของนกเรยนถกผอนเปดออกแตหากนกเรยนเปนผเปดจะไมมการแจงเตอนใดๆ

1. ใหยกตวอยางเหตการณทเกยวของกบสถานการณขางตนทสงผลใหทรพยสนมโอกาสถกขโมย แนวค�าตอบ - กระเปาถกรอคนหรอเปดออก - ผอนมารอคนหรอเปดกระเปา - ผอนตองการทรพยสนภายในกระเปา - จ�าเปนตองวางกระเปาทงไว

2. ใหนกเรยนเลอกเหตการณทเกยวของในขอ1มาก�าหนดเปนขอความ(ประพจน)ในการสรางตารางคาความจรงขางลางและพจารณาถงความเปนไปไดทจะถกขโมยทรพยสนเมอเชองโยงเหตการณทง2 เหตการณ

ประพจน 1 กระเปาของนกเรยนถกเปดออก

ประพจน 2 ผทเปดกระเปาของนกเรยนเปนผอน

ทรพยสนในกระเปามโอกาสถกขโมย

ใช ใช ใช

ไม ใช ไม

ใช ไม ไม

ไม ไม ไม

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

109

3.จากตารางคาความจรงทนกเรยนสรางขนโอกาสททรพยสนของนกเรยนจะสญหายเมอเหตการณทง2เหตการณเชอมโยงกนอยางไร

แนวค�าตอบสรางตารางคาความจรงโดยใชขอความท1คอกระเปาของนกเรยนถกเปดออกและขอความท2คอผทเปดกระเปาของนกเรยนเปนผอนโอกาสททรพยสนในกระเปาถกขโมยเมอตองเกดทง2เหตการณ

เมอพจารณาความสมพนธกบการสรางตารางคาความจรงทางคณตศาสตรมการเชอมประพจนแบบใด แนวค�าตอบ การเชอมประพจนทงสองใชค�าเชอม“และ”

4. นกเรยนคดวาจะปองกนทรพยสนไมใหถกขโมยไดอยางไร แนวค�าตอบวธการหนงคอใชอปกรณแจงเตอนอปกรณมวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสอยภายในประกอบดวยตวรบร

แบบตางๆ ในวงจรไฟฟาเพอเปนตวรบสญญาณและแจงเตอนดวยอปกรณแสดงผลออกมาในรปแบบของแสงหรอเสยงเพอใหทราบเมอกระเปาถกรอคน

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

110

แนวค�ำตอบ ใบบนทกกจกรรมท 2

การศกษาอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกส

1. ใหน�าอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสตามทก�าหนดมาตอวงจรแบบอนกรมบนแผนโปรโตบอรดและสงเกตผลทไดจากการทดลอง

1.1หลอดไฟหรอแอลอดสวตชเลอนแบตเตอร (ถานไฟฉายAA2กอน)ทดลองปด-เปดสวตชเลอนบนทกผล ทได

แนวค�าตอบ หลอดไฟหรอแอลอดจะสวางขนเมอเลอนสวตชใหเปด(ปดวงจร)และจะดบลงเมอเลอนสวตชใหปด(เปดวงจร)

1.2ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโชสวตชเลอนแบตเตอร(ถานไฟฉาย2กอน)ทดลองปด-เปดสวตชบนทกผลทได

แนวค�าตอบ ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโซจะมเสยงดงขน เมอเลอนสวตชใหเปด (ปดวงจร) และจะไมสงเสยงเมอเลอนสวตชใหปด(เปดวงจร)

1.3ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโซแอลดอารแบตเตอร(ถานไฟฉาย2กอน)ทดลองบงแสงไมใหแอลออารรบแสงไดและใหแอลดอารรบแสงบนทกผลทได

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

111

แนวค�าตอบ ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโซจะมเสยงดงขนเมอแอลดอารไดรบแสงและเสยงคอยลงหรอไมสงเสยงเมอแอลดอารไมไดรบแสง

1.4ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโซสวตชปรอทแบตเตอร (ถานไฟฉาย2กอน)ทดลองเอยงสวตชไมใหปรอทสมผสขวไฟฟาภายในสวตชและจบสวตชตงตรงเพอใหปรอทสมผสขวไฟฟาภายในสวตช

แนวค�าตอบ ออดไฟฟาหรอล�าโพงแบบเปยโซจะมเสยงดงขนเมอจบสวตชตงตรงใหปรอทสมผสขวไฟฟาภายในสวตชและจะไมสงเสยงเมอเอยงสวตชไมใหปรอทสมผสขวไฟฟาภายในสวตช

2. จากการศกษาอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสพนฐานในขอ1นกเรยนคดวาสามารถน�ามาใชสรางอปกรณแจงเตอนการถกขโมยไดอยางไร

แนวค�าตอบ 1) การตรวจสอบวากระเปาถกเปดออกหรอไมอาจใชแอลดอารซงเปนตวรบรความสวางมาใชในการ ตรวจสอบ(คอเมอกระเปาถกเปดออกอาจมแสงสวางเขาไปในกระเปา) 2) การตรวจสอบวากระเปามการถกรอคนหรอไมนนอาจใชสวตชปรอทมาเปนตวรบรการเคลอนไหว 3) การแยกวาผเปดกระเปาเปนเจาของหรอไมอาจใชสวตชเลอนตอในวงจรไฟฟาเพอใหผเปนเจาของ สามารถเปดปดการท�างานของอปกรณแจงเตอนได 4) การแจงเตอนใหผอนทราบวาเกดเหตการณเหลานขนอาจแจงเตอนดวยเสยงจงใชออดไฟฟาหรอ ล�าโพงแบบเปยโซมาตอในวงจรไฟฟา

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

112

A B

แนวค�ำตอบ ใบบนทกกจกรรมท 3

การศกษาวงจรลอจกเกต

1. ใหทดลองตอวงจรไฟฟาทจ�าลองลกษณะการท�างานของลอจกเกตทมการตดสนใจแบบแอนด(แอนดเกต)และลอจกเกตทมการตดสนใจแบบออร(ออรเกต)ตามรปและทดลองกดและไมกดสวตซAและBตามขอมลในตารางและบนทกผลทไดจากการสงเกต

1.1 วงจรลอจกเกตทมการตดสนใจแบบแอนด(แอนดเกต)

อนพต เอาตพตหลอดไฟ

สวตช A สวตช B

ไมกดสวตช ไมกดสวตช ดบ

ไมกดสวตช กดสวตช ดบ

กดสวตช ไมกดสวตช ดบ

กดสวตช กดสวตช ตด

จากการทดลองหลอดไฟจะสวางในกรณใด แนวค�าตอบ หลอดไฟจะสวางเมอกดทงสวตชAและสวตชBหากกดเพยงสวตชAหรอสวตชBหลอดไฟจะ

ไมสวาง

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

113

A

B

1.2วงจรลอจกเกตทมการตดสนใจแบบออร(ออรเกต)

อนพต เอาตพตหลอดไฟสวตช A สวตช B

ไมกดสวตช ไมกดสวตช ดบ

กดสวตช ไมกดสวตช ตด

ไมกดสวตช กดสวตช ตด

กดสวตช กดสวตช ตด

จากการทดลองหลอดไฟจะสวางในกรณใด แนวค�าตอบ หลอดไฟจะสวางถากดสวตชAหรอสวตชBสวตชใดสวตชหนงและจะไมสวางถาไมกดทงสวตช

AและB

2. เมอเปรยบเทยบกบตารางคาความจรง วงจรลอจกเกตใดทรปแบบการตดสนใจทมค�าเชอมแบบ“และ”คอแอนดเกต วงจรลอจกเกตใดทรปแบบการตดสนใจทมค�าเชอมแบบ“หรอ”คอออรเกต

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

114

แนวค�ำตอบ ใบบนทกกจกรรมท 4

ออกแบบวงจรไฟฟา ส�าหรบอปกรณสญญาณกนขโมย

1. ใหออกแบบวงจรไฟฟาส�าหรบอปกรณสญญาณกนขโมยใหมการแจงเตอนทสมพนธกบเหตการณททรพยสนอาจถกขโมยจากกระเปาได โดยก�าหนดรายละเอยดของตวรบร ลกษณะการตอวงจรไฟฟา อปกรณแสดงผลลงในแผนผงเขยนแผนผงวงจรไฟฟาและทดลองตอวงจรไฟฟาทออกแบบไวบนแผนโปรโตบอรด

ตวอยางแนวทางการออกแบบวงจรไฟฟา

เหตการณท 2

ผเปดกระเปาของนกเรยนเปนผอน

อปกรณอเลกทรอนกสทใชตรวจสอบ

สวตชเลอน

เหตการณท 1

กระเปาของนกเรยนถกเปดออก

อปกรณอเลกทรอนกสทใชตรวจสอบ

แอลดอาร

การแจงเตอนเมอทรพยสน

มโอกาสถกขโมย

สงเสยงเตอน

อปกรณอเลกทรอนกสทใชแสดงผล

ออดไฟฟา/เปยโซ

ความสมพนธของเหตการณท

ทรพยสนอาจถกขโมย

กระเปาถกเปดออกและผเปดกระเปา

เปนผอน

วงจรไฟฟาทท�าใหอปกรณ

อเลกทรอนกสมการแจงเตอนท

สมพนธกบเหตการณ

แอนดเกต

2. แผนผงการตอวงจรไฟฟา

ขนอยการออกแบบของแตละกลม

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

115

3. ใหอธบายวาวงจรไฟฟาทออกแบบไวมการแจงเตอนทสมพนธกบเหตการณททรพยสนอาจถกขโมยจากกระเปาอยางไรโดยใชตารางคาความจรง

ตวอยางตารางคาความจรงทสรางเพออธบาย

เหตการณท 1 กระเปาของนกเรยนถกเปดออก

อปกรณอเลกทรอนกสท ใชตรวจสอบแอลดอาร

เหตการณท 2 ผเปดกระเปาของนกเรยนเปนผอน

อปกรณอเลกทรอนกสท ใชตรวจสอบสวตชเลอน

การแจงเตอนเมอทรพยสน มโอกาสถกขโมยสงเสยงเตอน

อปกรณอเลกทรอนกสทใชแสดงผล

ออดไฟฟา/เปยโซ

ไมถกเปด(0) ปดสวตช(0) ไมมเสยงเตอน(0)

ถกเปด(1) ปดสวตช(0) ไมมเสยงเตอน(0)

ไมถกเปด(0) เปดสวตช(1) ไมมเสยงเตอน(0)

ถกเปด(1) เปดสวตช(1) มเสยงเตอน(1)

4. ผลการตอวงจรไฟฟาตามทไดออกแบบไว

แนวค�าตอบ วงจรไฟฟาทออกแบบไวมการท�างานทสอดคลองกบตารางคาความจรงทสรางไว

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

116

แนวค�ำตอบ ใบบนทกกจกรรมท 5

ออกแบบและสรางอปกรณสญญาณกนขโมย

1. ใหออกแบบและสรางอปกรณสญญาณกนขโมยโดยใชวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสตามทออกแบบไวโดยมลกษณะการใชงานทสมพนธกบกระเปาทจะตดตงอปกรณ

ภาพรางของอปกรณสญญาณกนขโมย(ระบขนาดสดสวนของอปกรณการประกอบชนสวน)

วสดและอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสทใชในการสรางอปกรณสญญาณกนขโมย แนวค�าตอบ 1) สวตชเลอน 4) กระดาษแขง 2) แอลดอาร 5) สายไฟเสนเลก 3) ล�าโพงแบบเปยโซ 6) ชดแบตเตอร(ถานไฟฉาย2กอนพรอมกะบะถาน) 2. จงอธบายการท�างานของอปกรณสญญาณกนขโมยทสรางขนมการท�างานเพอแจงเตอนอยางไร แนวค�าตอบ อปกรณสญญาณกนขโมยใชสวตชเลอน(เปรยบเสมอนอนพตของวงจร)เพอใชเปด-ปดวงจรของอปกรณ

เพอใชจ�าแนกวาผทเปดกระเปาเปนเจาของหรอผอน โดยต�าแหนงของสวตชมการออกแบบใหสมพนธกระเปาทงรปแบบและการใชงาน เจาของกระเปาจะทราบต�าแหนงสวตช ดงนน กอนเปดกระเปาเจาของสามารถปดสวตช (เปดวงจร)เพอไมใหกระแสไฟฟาเคลอนทผานไปยงอปกรณอเลกทรอนกสอนๆ ทตอในวงจรแบบอนกรมบซเซอรหรอล�าโพงเปยโซจงไมท�างานหรอสงเสยงแจงเตอน

เมอเจาของเปดสวตช(ปดวงจร)ใหกระแสไฟฟาเคลอนทผานสวตชไปยงอปกรณอเลกทรอนกสอนไดแตไมมผใดเปดกระเปาแอลดอารในวงจรไฟฟาจะมคาความตานทานสงกระแสไฟฟาจงเคลอนทผานไดนอยหรอไมเคลอนทผาน บซเซอรหรอล�าโพงแบบเปยโซ จงไมท�างานหรอสงเสยงแจงเตอน ในทางกลบกนหากกระเปาถกเปดและมแสงไปกระทบแอลดอาร ท�าใหแอลดอารมความตานทานนอยลง กระแสไฟฟาจงเคลอนทครบวงจร บซเซอรหรอล�าโพงแบบเปยโซจงท�างานหรอสงเสยงแจงเตอน

ผลการทดสอบและประเมนผลอปกรณสญญาณกนขโมย แนวค�าตอบ อปกรณสญญาณกนขโมยท�างานไดตามทออกแบบไว

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

117

แนวค�ำตอบ ค�ำถำมทำยกจกรรม

1. นกเรยนสามารถน�าความรทไดจากกจกรรมนไปออกแบบวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสเพอชวยเตอนเจาของบานหรอ ผอยอาศยในบานเมอมโจรขนบานและเขามาทางประตหรอหนาตางไดอยางไร

แนวค�าตอบ นกเรยนอาจออกแบบวงจร โดยสรางตารางคาความจรงจากขอความทเกยวของกบเหตการณ เชนหนาตางมการถกเปดออกผทเปดหนาตางไมใชผอยอาศยแลวน�ามาสรางตารางคาความจรง

หนาตางมการถกเปดออก ผทเปดหนาตางไมใชผอยอาศญ มการแจงเตอน

ไม ไม ไม

ไม ใช ไม

ใช ไม ไม

ใช ใช ใช

จากตารางคาความจรง จะมการแจงเตอนเมอหนาตางถกเปดโดยผอนทไมใชผอยอาศยในบาน โดยจะตองเกดทงสองเหตการณ จากตารางคาความจรงทสราง สามารถน�ามาออกแบบวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสทมรปแบบการตอวงจรทมการตดสนใจแบบแอนดเกตและเลอกใชอปกรณอเลกทรอนกสท�าใหทราบวาหนาตางมการถกเปดออกเชน เลอกใชสวตช (A)ทมการท�างาน (on) เมอหนาตางเปดและเลอกใชสวตชปด-เปดวงจร(B) เมอใชจ�าแนกวา ผทเปดหนาตางเปนผทอยอาศยในบานหรอเปนผอนโดยมการแจงเตอนการท�างานของวงจรดวยกรงเสยงซงแสดงดวยวงจรไฟฟาดงรป

A B

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.) กระทรวงศกษาธการ

118

สวตช(A)ทมการท�างานonหรอปดวงจรเมอหนาตางเปดและท�างานoffหรอเปดวงจรเมอหนาตางปดตดไวทบรเวณหนาตาง

สวตช(B)ใชปด-เปดวงจรเพอจ�าแนกผทเปดหนาตางเปนผทอยอาศยในบานหรอเปนผอนเชนถาผอยอาศยตองการเปดหนาตางกอาจท�าใหสวตชBปด(เปดวงจร)เพอไมใหมกระแสไฟฟาผานกรงเสยงกจะไมมเสยงแจงเตอน

สามารถแสดงการท�างานของวงจรไฟฟาอเลกทรอนกสในรปของตารางทสอดคลองกบตารางคาความจรงทวเคราะหเหตการณทเกยวของขางตนไดดงน

สวตช A สวตช B กรงเสยง

หนาตางปด(วงจรเปด) สวตชปด(วงจรเปด) ไมมเสยง

หนาตางปด(วงจรเปด) สวตชเปด(วงจรปด) ไมมเสยง

หนาตางเปด(วงจรปด) สวตชปด(วงจรเปด) ไมมเสยง

หนาตางเปด(วงจรปด) สวตชเปด(วงจรปด) มเสยงแจงเตอน

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.)กระทรวงศกษาธการ

119