กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

กำลังเตรียมหน้า…

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-12

เซลล์แสงอาทิตย์

Solar Cell

แสงตกเฉียงหรือต่อหลอดไฟผิดขนาด ไฟฟ้าที่ได้หายไปแค่ไหน?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

กำลังโหลดภาพจำลอง…

เวลาในภาพt = 0 sแรงดันไฟฟ้า3 Vกระแสไฟฟ้า1.33 Aกำลังไฟฟ้า4 W

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ดูแสงที่ตกกระทบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ และหลอดไฟที่ต่ออยู่ สังเกตกำลังไฟฟ้าที่หลอดไฟได้รับ

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

ความเข้มแสง (Light intensity)1000W/m²

มุมตกกระทบ (Incident angle)0°

ความต้านทานของหลอดไฟ (Load resistance)2.3Ω

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

แสงที่ตกตั้งฉากกับแผง (Effective irradiance)

1,000W/m²

แรงดันที่หลอด (Load voltage)

กระแสผ่านหลอด (Load current)

1.33A

กำลังไฟฟ้าที่หลอด (Load power)

ประสิทธิภาพขณะใช้งาน (Operating efficiency)

20%

ความต้านทานที่ให้กำลังสูงสุด (Maximum-power load)

2.25Ω

สรุปผล แสงที่ตกตั้งฉากกับแผง 1000 W/m² ต่อหลอด 2.25 Ω ได้แรงดัน 3 V กระแส 1.33 A กำลัง 4 W (20% ของพลังงานแสงที่ตกบนแผง ได้กำลังสูงสุดแล้ว)

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

กระแสกับแรงดันของแผง (I-V curve)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

กำลังไฟฟ้ากับแรงดันของแผง (P-V curve)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ กระแสกับแรงดันของแผง (I-V curve) (65 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล กระแสกับแรงดันของแผง (I-V curve) แสดง 12 จาก 65 แถว
แรงดัน (V)	กระแส (A)
0.00267	2.67
0.801	2.31
1.15	2.16
1.52	1.99
2.06	1.75
2.68	1.48
3.32	1.19
3.94	0.916
4.48	0.676
4.85	0.511
5.2	0.356
5.45	0.242

แสดง 12 จาก 65 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: หาความต้านทานของหลอดที่ทำให้หลอดได้กำลังไฟฟ้ามากที่สุด แล้วทายว่าค่านั้นจะเปลี่ยนอย่างไรเมื่อแสงลดลงครึ่งหนึ่ง หรือเมื่อเอียงแผงเป็น 60°
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: ค่าเริ่มต้น: แสง 1,000 W/m² ตกตั้งฉาก (0°) แผง 0.02 m² ประสิทธิภาพ 20% ได้กำลังสูงสุด 4 W เมื่อหลอดมีความต้านทาน 2.25 Ω (แรงดัน 3 V กระแส 1.33 A); ลดแสงลงครึ่งหนึ่ง หรือเอียงแผงเป็น 60° กำลังสูงสุดจะเหลือครึ่งเดียว; หลอดที่ความต้านทานมากหรือน้อยกว่า 2.25 Ω ได้กำลังน้อยกว่า 4 W
สมการที่ใช้Reference Equations: G_eff = G cos θ
P_max = η G_eff A
R_best = V_oc² / (4 P_max)
I = V_oc / (R_best + R_lamp)
V = I R_lamp
P = V I

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Photovoltaic teaching model: effective irradiance G_eff=G cos(theta); available maximum electrical power P_mpp=eta G_eff A. A Thevenin equivalent with V_oc=6 V is chosen so matched load R_mpp=V_oc^2/(4P_mpp) delivers P_mpp.
ข้อสมมติAssumptions: Open-circuit voltage is fixed at 6 V to isolate irradiance, angle and load effects.
Thevenin resistance is a teaching approximation, not a semiconductor diode-equation solar-cell model.
Uniform illumination; no partial shading, spectral effects, temperature coefficient, wiring loss or MPPT converter loss.
The load is purely resistive and the panel area/rated efficiency are idealized inputs. The lamp in the picture is fully bright at 5 W.
At 90 deg the light runs along the panel: G_eff is exactly 0 (floating-point cos noise is flushed), every load gives 0 W, and the maximum-power load is reported as the present load.
หน่วยUnits: time: s
ความเข้มแสง (Light intensity): W/m2
มุมตกกระทบ (Incident angle): deg
ความต้านทานของหลอดไฟ (Load resistance): ohm
พื้นที่แผง (Panel area): m2
ประสิทธิภาพของแผง (Rated efficiency): %
voltage: V
current: A
power: W
efficiency: %
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: G=100-1200 W/m2; angle=0-90 deg; load=0.1-50 ohm; area=0.005-0.2 m2; rated efficiency=5-30%.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Closed-form deterministic model; baseline values within 1e-9 of analytical result.
กรณีทดสอบVerification Cases: 1000 W/m2, 0 deg, A=0.02 m2, eta=20%, R_load=2.25 ohm -> V=3.00 V, I=1.333 A, P=4.00 W, efficiency=20%.
Halving light intensity halves P_mpp; changing angle from 0 to 60 deg also halves P_mpp because cos(60 deg)=0.5.
Electrical output power is maximum when R_load equals R_mpp in the Thevenin teaching model.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-12

เซลล์แสงอาทิตย์

Solar Cell

แสงตกเฉียงหรือต่อหลอดไฟผิดขนาด ไฟฟ้าที่ได้หายไปแค่ไหน?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell)

ได้กำลังสูงสุดแล้ว

พลังงานต่อวินาที (กำลัง) จากแสงถึงหลอด

แสงบนแผง 20 Wไฟฟ้าที่หลอด 4 Wกลายเป็นความร้อน 16 W

เทียบกับที่แผงให้ได้สูงสุด100%

หลอดพอดีกับแผง ได้กำลังสูงสุดแล้ว (Maximum power point)

แสง 1,000 W/m² ตกตั้งฉากกับแผง ได้ไฟฟ้า 4 W ที่หลอด กด ▶ ดูแสงและกระแสไหล

แสงที่ตกบนแผง
แสงที่ไม่โดนแผง
กระแสไฟฟ้า (I)
เส้นตั้งฉากกับแผง

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

แบบจำลองเพื่อการสอน: G_eff = G cos θ และแผงให้กำลังสูงสุด P = η G_eff A เมื่อความต้านทานของหลอดพอดีกับแผง (แรงดันเปิดวงจรคงที่ 6 V) ไม่รวมผลของอุณหภูมิ สเปกตรัมแสง เงาบังบางส่วน และวงจรติดตามจุดกำลังสูงสุด

ระยะห่างของเส้นแสงแทนความเข้มแสง (แสงแรงเส้นถี่) หลอดในภาพสว่างเต็มที่ที่ 5 W Teaching model: fixed 6 V open-circuit voltage and a Thevenin equivalent; not a diode-equation PV design tool.

กำลังโหลดภาพจำลอง…

เวลาในภาพt = 0 sแรงดันไฟฟ้า3 Vกระแสไฟฟ้า1.33 Aกำลังไฟฟ้า4 W

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

ความเข้มแสง (Light intensity)1000W/m²

มุมตกกระทบ (Incident angle)0°

ความต้านทานของหลอดไฟ (Load resistance)2.3Ω

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

แสงที่ตกตั้งฉากกับแผง (Effective irradiance)

1,000W/m²

แรงดันที่หลอด (Load voltage)

กระแสผ่านหลอด (Load current)

1.33A

กำลังไฟฟ้าที่หลอด (Load power)

ประสิทธิภาพขณะใช้งาน (Operating efficiency)

20%

ความต้านทานที่ให้กำลังสูงสุด (Maximum-power load)

2.25Ω

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

กระแสกับแรงดันของแผง (I-V curve)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

กำลังไฟฟ้ากับแรงดันของแผง (P-V curve)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ กระแสกับแรงดันของแผง (I-V curve) (65 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล กระแสกับแรงดันของแผง (I-V curve) แสดง 12 จาก 65 แถว
แรงดัน (V)	กระแส (A)
0.00267	2.67
0.801	2.31
1.15	2.16
1.52	1.99
2.06	1.75
2.68	1.48
3.32	1.19
3.94	0.916
4.48	0.676
4.85	0.511
5.2	0.356
5.45	0.242

แสดง 12 จาก 65 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: หาความต้านทานของหลอดที่ทำให้หลอดได้กำลังไฟฟ้ามากที่สุด แล้วทายว่าค่านั้นจะเปลี่ยนอย่างไรเมื่อแสงลดลงครึ่งหนึ่ง หรือเมื่อเอียงแผงเป็น 60°
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: ค่าเริ่มต้น: แสง 1,000 W/m² ตกตั้งฉาก (0°) แผง 0.02 m² ประสิทธิภาพ 20% ได้กำลังสูงสุด 4 W เมื่อหลอดมีความต้านทาน 2.25 Ω (แรงดัน 3 V กระแส 1.33 A); ลดแสงลงครึ่งหนึ่ง หรือเอียงแผงเป็น 60° กำลังสูงสุดจะเหลือครึ่งเดียว; หลอดที่ความต้านทานมากหรือน้อยกว่า 2.25 Ω ได้กำลังน้อยกว่า 4 W
สมการที่ใช้Reference Equations: G_eff = G cos θ
P_max = η G_eff A
R_best = V_oc² / (4 P_max)
I = V_oc / (R_best + R_lamp)
V = I R_lamp
P = V I

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Photovoltaic teaching model: effective irradiance G_eff=G cos(theta); available maximum electrical power P_mpp=eta G_eff A. A Thevenin equivalent with V_oc=6 V is chosen so matched load R_mpp=V_oc^2/(4P_mpp) delivers P_mpp.
ข้อสมมติAssumptions: Open-circuit voltage is fixed at 6 V to isolate irradiance, angle and load effects.
Thevenin resistance is a teaching approximation, not a semiconductor diode-equation solar-cell model.
Uniform illumination; no partial shading, spectral effects, temperature coefficient, wiring loss or MPPT converter loss.
The load is purely resistive and the panel area/rated efficiency are idealized inputs. The lamp in the picture is fully bright at 5 W.
At 90 deg the light runs along the panel: G_eff is exactly 0 (floating-point cos noise is flushed), every load gives 0 W, and the maximum-power load is reported as the present load.
หน่วยUnits: time: s
ความเข้มแสง (Light intensity): W/m2
มุมตกกระทบ (Incident angle): deg
ความต้านทานของหลอดไฟ (Load resistance): ohm
พื้นที่แผง (Panel area): m2
ประสิทธิภาพของแผง (Rated efficiency): %
voltage: V
current: A
power: W
efficiency: %
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: G=100-1200 W/m2; angle=0-90 deg; load=0.1-50 ohm; area=0.005-0.2 m2; rated efficiency=5-30%.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Closed-form deterministic model; baseline values within 1e-9 of analytical result.
กรณีทดสอบVerification Cases: 1000 W/m2, 0 deg, A=0.02 m2, eta=20%, R_load=2.25 ohm -> V=3.00 V, I=1.333 A, P=4.00 W, efficiency=20%.
Halving light intensity halves P_mpp; changing angle from 0 to 60 deg also halves P_mpp because cos(60 deg)=0.5.
Electrical output power is maximum when R_load equals R_mpp in the Thevenin teaching model.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์