การศึกษาประสิทธิภาพต้นแบบทุ่นทะเลผลิตกระแสไฟฟ้า
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ณัจยา เกียรติกำจร, ธวัลรัตน์ ลิ้มรุ่งสุโข, ญดาพร เจนสารศาสตร์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ปิยะนุช เขียวอร่าม
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
พลังงานมีความสำคัญและมีบทบาทต่อมนุษย์เป็นอย่างมาก มีการใช้งานกันในปริมาณมากและใช้กันอย่างแพร่หลายในหมู่ประชากรโลก โดยเฉพาะพลังงานไฟฟ้าซึ่งเปรียบเสมือนปัจจัยในการดำรงชีวิตประจำวันของมนุษย์ส่งผลให้มีความต้องการพลังงานฟ้ามากขึ้นในทุกๆปี ซึ่งพลังงานไฟฟ้าอยู่ในชีวิตประจำวันของเราในหลายๆรูปแบบ เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องอาศัยพลังงานไฟฟ้าในการทำงานของเครื่องยนต์อย่างมอเตอร์ เป็นต้น และพลังงานไฟฟ้ายังสามารถเกิดขึ้นได้จากการเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและมนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งการเกิดพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่นั้นเป็นการเกิดการหลักการของไดนาโม คือ เป็นการเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า มีส่วนประกอบหลักคือขดลวดและแท่งแม่เหล็กที่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเมื่อขดลวดเคลื่อนที่ตัดกับแรงสนามแม่เหล็ก เช่น เครื่องปั่นไฟในโรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น โดยไมเคิล ฟาราเดย์ได้มีการทำการทดลองหาการเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำระหว่างแม่เหล็กและขดลวด โดยนำแท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่เข้าหา อยู่นิ่งๆและเคลื่อนออกจากวงขด-ลวดเข็มของแอมมิเตอร์ ซึ่งได้ออกมาเป็นทฤษฎีอำนาจการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ และจากการศึกษาเพิ่มเติมพบว่าการเคลื่อนที่ของคลื่นทะเลมีการเคลื่อนที่แบบหนึ่ง คือการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย เป็นการเคลื่อนที่กลับไปกลับมา ณ ตำแหน่งเดิม และโดยเนื่องจากพลังงานจากคลื่นทะเลนั้นเป็นพลังงานที่เกิดขึ้นตลอดเวลา เราจึงนำการเคลื่อนที่ของคลื่นทะเลมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าร่วมกับหลักทฤษฎีอำนาจการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ และนำมาดัดแปลงใช้กับแบบจำลองของเรา เพื่อให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าให้ได้เพียงพอต่อการใช้งานหรือเป็นพลังงานทดแทนเกิดขึ้นในอนาคตเนื่องจากได้เคยมีการประดิษฐ์ทุ่นทะเลผลิตกระแสไฟฟ้าขึ้นมาก่อนหน้าแล้ว แต่ในรูปแบบเก่าที่ได้มีการศึกษามา พบว่าสามารถรับแรงสั่นสะเทือนของคลื่นได้เพียงแค่แนวเดียวคือแนวดิ่ง ซึ่งยังไม่ได้คำนึงถึงแรงของคลื่นที่มาจากแนวที่เหลือ เพราะคลื่นทะเลไม่ได้มีในแค่ทิศทางเดียว แต่มีการเคลื่อนที่มาในทุกทิศทาง เราจึงนำเหตุผลนี้มาเป็นปัจจัยหนึ่งในการทำโครงงานของเรา เราจึงนำสิ่งประดิษฐ์นี้มาต่อยอดในรูปแบบที่มีการรับแรงสั่นสะเทือนจากคลื่นทะเลทั้งในแนวขวาง แนวดิ่ง และแนวเฉียงที่มีองศาในการรับแรงสั่นสะเทือนจากคลื่นทะเล โดยได้เพิ่มการคำนึงถึงปัจจัยที่มีผลต่อการผลิตกระแสฟ้าจากแรงสั่นสะเทือนของคลื่นทะเลให้ได้มากที่สุด เพื่อให้ทุ่นทะเลมีประสิทธิภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากยิ่งขึ้น