Page 36 - TEMCA MAGAZINE ฉบับที่ 1 ปีที่ 28

สมองใสไฮเทค
ขอบเขตของการศึกษา
1. ตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย คือ นํา้ากะทิ สดที่ตลาดสดเทศบาลเมืองมหาสารคาม
2. ตัวแปรท่ีศึกษาตัวแปรตาม คือ ค่า ความจุทางไฟฟ้าของน้ําากะทิสด ขณะที่ตัวแปร อิสระประกอบด้วยปัจจัยของตัวเก็บประจุแบบ แผ่นคู่ขนาน ประกอบด้วย ระยะห่างระหว่าง แผ่นตัวเก็บประจุท้ังสองแผ่นและพื้นที่ของตัว เก็บประจุแบบแผ่นคู่ขนาน (กว้าง×ยาว)
เครื่องมือท่ีใช้ในการศึกษา
 รูปท่ี 8 ตัวเก็บประจุแบบแผ่นคู่ขนาน
 รูปท่ี 9 การวัดโดยใช้ตัวเก็บประจุแบบแผ่นคู่ขนาน
เคร่ืองมือวัดค่าความจุทางไฟฟ้าประกอบ ด้วย มัลติมิเตอร์ และตัวเก็บประจุแบบแผ่นคู่ ขนาน ดังรูปท่ี 9 ซ่ึงประกอบด้วยปัจจัยท่ีมีผล ต่อค่าเก็บประจุ 3 ประการ ดังน้ี
1. พ้ืนที่ของแผ่นเพลต
2. ระยะห่างระหว่างแผ่นเพลต
3. ชนิดของไดอิเล็กตริก
จากปัจจัยทั้ง 3 ประการจึงสามารถหาค่า
เก็บประจุได้จากสมการ
การเก็บรวบรวมข้อมูล
นําาเครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยมาทําาการเก็บ รวบรวมข้อมูล โดยการเติมน้ําาในน้ําากะทิสดใน ช่วงความเข้มข้นของกะทิสดท่ีเป็น 100 80 60 20 40 และ 0% (น้ําา) ตามลําาดับ จากนั้น นําา ตัวเก็บประจุแบบแผ่นคู่ขนานจุ่มลงในน้ําากะทิ สดท่ีเจือจางในความเข้มข้นต่างๆ แล้วทําาการ วัดค่าความจุทางไฟฟ้า ทําาซ้ําา 3 คร้ัง ในแต่ละ ตัวอย่าง แล้วจึงวัดตัวอย่างถัดไป
 รูปท่ี 10 การวัดโดยใช้ตัวเก็บประจุแบบแผ่นคู่ขนาน และภาพนํา้ากะทิที่ความเข้มข้นต่างๆ
การวิเคราะห์ข้อมูล
การวิเคราะห์ข้อมูล เม่ือทําาการทดสอบ แล้ว นําาค่าความจุทางไฟฟ้าที่วัดได้ในแต่ละ ความเข้มข้นมาเปรียบเทียบเพื่อให้เห็นความ แตกต่างกันว่าเม่ือกะทิมีความเข้มข้นมากขึ้น ค่าความจุไฟฟ้าจะเปลี่ยนไปในทิศทางไหน และค่าความจุทางไฟฟ้าแต่ละความเข้มข้นจะ แตกต่างกันมากน้อยเพียงใด
บทท่ี 4
ผลการศึกษา ศึกษาและคัดเลือกขนาดท่ีเหมาะสม
โดยมีการจัดทําาการทดลองสําาหรับผลการ ทดลองตัวเก็บประจุแบบแผ่นคู่ขนาน ขนาด 3x1 ซม. ขนาด 3x2 ซม. ขนาด 3x3 ซม. ขนาด 4x1 ซม. ขนาด 4x2 ซม. ขนาด 4x3 ซม. ขนาด 4x4 ซม.
จากผลการทดลองพบว่า ตัวเก็บประจุแบบ แผ่นคู่ขนานท้ังหมด 8 ขนาด ที่ออกแบบและ นําามาทดลอง ทําาให้ทราบว่าตัวเก็บประจุแบบ แผ่นคู่ขนานขนาด 3x1 ซม.ระยะห่าง(d) 0.5 ซม. มีคุณสมบัติท่ีดีที่สุด สามารถบอกได้ว่า กะทิสดที่นําามาทดลองมีการเจือปนของนํา้าหรือ ไม่ และยังแบ่งความเข้มข้นกะทิได้ 3 ช่วง คือ กะทิบริสุทธิ์ 100% กะทิมีการเจือปนน้ําา 50% และนํา้า ดังนั้นสรุปได้ว่า ตัวเก็บประจุแบบแผ่น คู่ขนาน ขนาด 3x1 ซม. เหมาะสมที่จะนําามา พัฒนาและใช้ทดลองครั้งต่อไปเพื่อที่จะหาช่วง ของความเข้มข้นของกะทิได้เพ่ิมขึ้น
การหาความสัมพันธ์
ศึกษาตัวเก็บประจุแบบแผ่นคู่ขนาน ขนาด 3x1 ซม. ระยะห่าง (d) 0.5 ซม. โดยนําามา ทดลองกับกะทิสด 100 80 60 40 และ 20% จากแหล่งจําาหน่ายท่ี 1 2 และ 3 ได้ผลการ ทดลองดังตารางที่ 2
ตารางที่ 1 ผลการทดลองตัวเก็บประจุแบบแผ่นคู่ขนาน ขนาด 2x2 ซม.
ร้อยละ ความเข้ม ข้นกะทิ(%)
ค่าความจุทางไฟฟ้า (C) ที่วัดได้ (uF)
ขนาด 2x2 ซม.
หมายเหตุ
0.5ซม.
1ซม.
1.5ซม.
2ซม.
2.5ซม.
3ซม.
0
6.9
5.4
5.4
4.8
5.9
6.0
ค่าไม่นิ่ง เปลี่ยน ย่านวัดค่า เท่าเดิม
6.5
5.2
5.2
4.7
5.6
5.4
5.6
5.0
5.4
4.9
5.6
5.7
50
6.9
7.8
6.2
6.2
6.9
7.7
6.5
7.3
7.0
7.1
7.2
7.7
6.7
6.8
7.0
6.3
7.1
7.6
100
6.9
6.7
6.8
6.7
7.0
6.7
7.0
6.9
6.9
7.0
7.0
6.9
7.0
6.7
6.7
7.0
6.9
6.5
c = ε = A =
d =
...... (3.1) ค่าเก็บประจุมีหน่วยเป็นฟารัด(F)
ค่าคงท่ีไดอิเล็กตริก(กะทิสด) พื้นท่ีหน้าตัดของสารตัวนําาท่ีเป็น แผ่นเพลต ระยะห่างระหว่างแผ่นเพลตท้ัง สอง
ISSUE1•VOLUME28 36 MAY-JULY2021