ระบบแสดงเส้นแรงสนามไฟฟ้าและเส้นสมศักย์จากขั้วตัวนำไฟฟ้าแบบแสดงค่าตามเวลาจริง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ชญานนท์ ฟองสุวรรณ, ภูรินท์ แต่งศรีวรรณ, ชนนทร์ ไตรวรรณ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สมพร บัวประทุม

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

สนามไฟฟ้า (Electric Field) เป็นปริมาณหนึ่งที่มีผลกระทบต่อการดำรงชีวิตในยุคปัจจุบัน เนื่องจากมีการใช้เครื่องมือ เครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ในการศึกษาทั้งในระดับพื้นฐานจึงมีการเรียนการสอนเกี่ยวกับสนามไฟฟ้า แต่การหาและแสดงเส้นแรงสนามไฟฟ้าจากขั้วไฟฟ้าจริงทำได้ยุ่งยากและใช้เวลานานในการทำการทดลองเพราะต้องทำการวัดศักย์ไฟฟ้าที่ละจุดที่ตำแหน่งต่างๆ ด้วยโวลต์มิเตอร์ แล้วนำมาเขียนกราฟเพื่อแสดงเส้นสมศักย์และเส้นแรงสนามไฟฟ้า ทำให้ไม่สามารถศึกษาเส้นแรงสนามไฟฟ้าได้หลากหลายแบบ ดังนั้น โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างชุดทดลองที่สามารถแสดงเส้นแรงสนามไฟฟ้า และเส้นสมศักย์ จากขั้วไฟฟ้าจริงลักษณะต่างๆ ได้ตามเวลาจริง (real time) โดยชุดทดลองที่พัฒนาขึ้นนี้ใช้หลักการวัดค่าศักยไฟฟ้าบริเวณที่มีประจุ (ขั้วไฟฟ้า) ที่ตำแหน่งต่างๆ และวัดตำแหน่งที่วัดค่าศักย์ไฟฟ้าในเวลาเดียวกัน แล้วแสดงออกมาในรูปกราฟของเส้นสมศักย์ และลักษณะเส้นแรงสนามไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์อย่างง่ายในการควบคุมการรับ-ส่งค่าที่ได้จากการวัดศักย์ไฟฟ้าและตำแหน่งที่วัดศักย์ไฟฟ้า และแสดงผลผ่านทางคอมพิวเตอร์รวมถึงสมาร์ทโฟน ชุดทดลองนี้จะสามารถใช้ศึกษาเส้นแรงสนามไฟฟ้าได้ทุกแบบของประจุ และจะเปลี่ยนไปตามแบบประจุที่เปลี่ยนแปลงโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการใช้ศึกษาเส้นแรงสนามไฟฟ้า และใช้ประกอบการควบคุมรูปแบบสนามไฟฟ้าในการทดลองทางวิทยาศาสตร์