บทที่ ❺ กลไก ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น
กลไก
กลไก หมายถึง ส่วนของอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ส่งผ่านการเคลื่อนที่ ทำให้มีการเปลี่ยนตำแหน่งจากต้นทางไปยังปลายทางของการเคลื่อนที่ หรือทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทาง ความเร็ว ลักษณะการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังช่วยผ่อนแรงให้ทำงานได้ง่ายขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น
การทำงานของกลไกนั้นต้องอาศัยอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนเป็นตัวทำให้เกิดการทำงานในลักษณะต่างๆ ซึ่งอุปกรณ์แต่ละประเภทจะมีหน้าที่แตกต่างกันไป และจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องควบคุมการทำงานให้เป็นไปตามความต้องการ ในบทเรียนนี้จะขอยกตัวอย่างล้อและเพลา ซึ่งเป็นกลไกอย่างง่ายและสามารถพบเห็นได้โดยทั่วไปในชีวิตประจำวัน
ล้อและเพลา เป็นกลไกที่ช่วยผ่อนแรงในการทำงาน ประกอบด้วยวัตถุทรงกระบอก 2 อันที่มีขนาดแตกต่างกันและอยู่ติดกัน โดยวัตถุที่มีขนาดใหญ่เรียกว่า “ล้อ” และวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าเรียกว่า “เพลา” เมื่อล้อหรือเพลาหมุน จะทำให้อีกส่วนหมุนตาม เรานำหลักการล้อและเพลามาประยุกต์ใช้ใน 2 ลักษณะ คือ
1. ออกแรงหมุนล้อ จะทำให้เพลาหมุน ซึ่งช่วยในการผ่อนแรง เช่น ลูกบิดประตู ไขควง ที่เปิดกระป๋อง สว่านมือ
2. ออกแรงหมุนเพลา จะทำให้ล้อหมุน เช่น พัดลม ล้อรถยนต์ สว่านไฟฟ้า
ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
ไฟฟ้า คือ พลังงานรูปแบบหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือโปรตอน นำมาใช้ประโยชน์โดยทำให้เปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นๆ ได้ เช่น แสงสว่าง ความร้อน เสียง การเคลื่อนที่
อิเล็กทรอนิกส์ คือ การควบคุมการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ได้ปริมาณหรือทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าตามที่ต้องการ อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์มีหลายชนิดเช่น หลอด LED
ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เป็นสิ่งที่มีความสัมพันธ์กันในการสร้างเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ภายในเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นจะมีอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันอยู่ มีส่วนที่ให้กระแสไฟฟ้าผ่านครบวงจร เรียกว่า “วงจรไฟฟ้า” ซึ่งประกอบด้วย “อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์” เชื่อมต่อกันภายในวงจรไฟฟ้า เพื่อทำหน้าที่ควบคุมปริมาณ หรือทิศทางของกระแสไฟฟ้า
ไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ชนิดตามแหล่งกำเนิด ได้แก่ “ไฟฟ้ากระแสตรง” คือ ไฟฟ้าที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ในวงจรไปทางเดียว แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงได้แก่ แบตเตอรี่ โซลาร์เซลล์ ไฟฟ้ากระแสตรงส่วนมากเราจะใช้ในอุปกรณ์พกพา “ไฟฟ้ากระแสสลับ” คือไฟฟ้าที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ในวงจรไปกลับตลอดเวลา แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้แก่ ไดนาโม ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้าที่เราใช้กันตามบ้านเรือน มีขนาดแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์
ตัวอย่างวงจรไฟฟ้า
วงจรไฟฟ้าที่นักเรียนสามารถพบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ ไฟฉาย ซึ่งประกอบด้วย
1. แหล่งกำเนิดไฟฟ้า คือ ถ่ายไฟฉายหรือแบตเตอรี่ ทำหน้ที่จ่ายไฟฟ้ากระแสตรงให้อุปกรณ์ต่างๆ ภายในไฟฉาย
2. ตัวนำไฟฟ้า คือ สายไฟหรือโลหะที่เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ในวงจร
3. อุปกรณ์ไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบอื่น เช่น หลอดไฟ
อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
เนื้อหาเพิ่มเติมจากหนังสือเรืยนเทคโนโลยี(การออกแบบและเทคโนโลยี)
leasson5.pdf