อาร์ดุยโน : ซอฟท์แวร์

ระบบคอมพิวเตอร์ประกอบไปด้วย ฮาร์ดแวร์ ซอฟท์แวร์ ข้อมูลและคน (บางตำราก็อาจแตกต่างไปจากนี้บ้าง) อาร์ดุยโนก็เป็นระบบคอมพิวเตอร์แบบหนึ่ง มันก็มีระบบย่อยๆ ครบเช่นกัน  ซึ่งจากบทความที่แล้ว  ครูได้เขียนแนะนำในส่วนของฮาร์ดแวร์ ให้รู้จักส่วนสำคัญๆ ที่จำเป็นๆ กันไปบ้างแล้ว  มาในครั้งนี้ ครูจะกล่าวถึงในส่วนที่เป็นซอฟท์แวร์ของอาร์ดุยโนที่จำเป็นๆ เพื่อเป็นพื้นฐานในการเรียนรู้ต่อไป

ก่อนอื่นมาทำความเข้าใจความหมายรวมๆ ของซอฟท์แวร์ในระบบคอมพิวเตอร์กันก่อน คำว่า "ซอฟท์แวร์" หมายถึง ชุดคำสั่งที่เราเขียนขึ้นเพื่อให้คอมพิวเตอร์ปฏิบัติงาน เมื่อดูความหมายเช่นนี้ ก็จะเห็นได้ว่าซอฟท์แวร์มีความสำคัญไม่แพ้ "ฮาร์ดแวร์" เลยทีเดียว หากระบบใด ระบบหนึ่งไปแล้ว ระบบอาร์ดุยโนก็ไม่สามารถทำงานได้

ซอฟท์แวร์ของอาร์ดุยโน

อาร์ดุยโนเป็นระบบคอมพิวเตอร์เล็กๆ ที่ถูกออกแบบมาเพื่อความเรียบง่ายในการนำไปใช้งาน  อาร์ดุยโนใช้ตัวประมวลผลขนาด 8 บิท ที่สัญญาณนาฬิกา 16 MHz หน่วยความจำชั่วคราว(SRAM) มีเพียง 2 KB และหน่วยความจำแฟลช 32 KB ด้วยพลังการประมวลผลขนาดนี้ หน่วยความจำเท่านี้ ย่อมไม่สามารถใส่ระบบปฏิบัติการใดๆ ได้  อาร์ดุยโนมีเพียงบูตโหลดเดอร์(Boot Loader)ชุดคำสั่งเล็กๆ ที่คอยเริ่มต้นการทำงานเท่านั้น  ต่อจากนั้นก็เป็นในส่วนชุดคำสั่งที่เราเป็นผู้เขียนเพื่อสั่งงานทันที ชุดคำสั่งในส่วนนี้ ภาษาของอาร์ดุยโน เรียกกันว่า "สเก็ตช์" (Sketch)

สเก็ตช์ เป็นชุดคำสั่งที่เขียนขึ้นมาด้วยภาษาระดับสูง ภาษาที่ว่านี้ก็คือ ภาษา C, C++ จากนั้นก็จะผ่านการคอมไพล์(Compile)กลายเป็นชุดคำสั่งที่ชิปอาร์ดุยโนเข้าใจและนำไปปฏิบ้ติงานได้ แต่การเขียนโปรแกรมนี้เราต้องทำบนคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ และโน็ตบุ้ค ดังนั้นเมื่อคอมไพล์แล้วเราต้องอัดโปรแกรมนี้(ภาษาอาร์ดุยโน เรียกว่า อัพโหลด) เข้าไปยังหน่วยความจำแฟลชของชิป แล้วมันจึงจะทำงาน

กระบวนการของซอฟท์แวร์ที่เรากล่าวมาทั้งหมดนี้ รวมอยู่ภายในสิ่งที่เราจะเรียกต่อไปว่า IDE ซึ่งมาจากคำว่า Integrated Development Environment  ซึ่งเราสามารถดาวน์โหลดได้ฟรี จากเว็บไซต์ของอาร์ดุยโนโดยตรง หรือจะคลิก ที่นี่ ซึ่งครูได้ทำลิงค์ไว้เรียบร้อยแล้ว

การติดตั้ง

ย้ำกันอีกครั้งหนึ่งว่า การพัฒนาซอฟท์แวร์(หรือการเขียนโปรแกรมนั่นเอง) สำหรับอาร์ดุยโนนั้น เราต้องทำบนเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำบนอาร์ดุยโนโดยตรงไม่ได้ ดังนั้นเราต้องดาวน์โหลดโปรแกรมมาก่อน ตามลิงค์ที่ให้ไว้ ซึ่งเราต้องดาวน์โหลดให้ตรงกับระบบปฏิบัติการของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เราใช้ สำหรับครูใช้ระบบปฏิบัติการ Microsoft Windows ก็ต้องเลือก Windows Installer หรือไม่ก็ ZIP file for non-admin install  (ครูเลือกหัวข้อที่สอง)

ในส่วนของ Installer เมื่อได้มาแล้วก็ติดตั้งไปตามขั้นตอน Next Next Next เดี๋ยวก็เสร็จ ถ้าเป็น ZIP file ก็แตกไฟล์นี้ไปเก็บไว้ในโฟลเดอร์ที่เราต้องการ

ไฟล์ต่างๆ ของครูอยู่ตรงนี้

ในกรณีของครูต้องไปสร้างไอคอนเข้าโปรแกรมเองบนเดสก์ท็อป

ทดลองเข้าโปรแกรม

เวลาเข้าโปรแกรมก็ดับเบิ้ลคลิกผ่านตรงนี้เข้าไปเลยครับ

หน้าตาที่เรียบง่ายของโปรแกรม

ถึงตอนนี้ เราก็มีชุดพัฒนาโปรแกรมอาร์ดุยโนเอาไว้ใช้งานครบถ้วน สมบูรณ์แล้วครับ ยังเหลือขั้นตอนอีกเล็กน้อย คือการเชื่อมต่อส่วนของบอร์ดกับโปรแกรมเพื่อใช้งานกัน ซึ่งครูจะเขียนในบทความต่อไป

ขอบคุณที่ติดตามครับ

เทคนิคการเรียนให้เก่งเหมือนฟายน์แมน

นักเรียนทุกคนล้วนปรารถนาจะเรียนเก่งทั้งนั้นล่ะ ยิ่งพ่อแม่ ผู้ปกครองยิ่งแล้วใหญ่ อยากให้ลูกตัวเองเรียนเก่ง(จะได้เอามาคุยกับคนข้างๆ บ้านได้)  บางคนอาจมีเทคนิค มีกลยุทธ์แพรวพราว เรียกว่างัดกันมาใช้ทุกรูปแบบ วันนี้ลองดูเทคนิคของฟายน์แมนกันบ้าง เพราะฟายน์แมนนี่ไม่ธรรมดาเลย คำแนะนำของเขาน่าจะสุดยอดไม่แพ้ผลงานของเขา

ว่าแต่ว่า "ฟายน์แมน" เป็นใคร

Richard Feynman(1918-1988)

ฟายน์แมน ในที่นี้ ก็คือ Richard Feynman  ซึ่งเป็นอัจฉริยะนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ฟายน์แมนนอกจากได้รับการยกย่องทางด้านฟิสิกส์แล้ว ฟายน์แมนยังถือว่าเป็นครูฟิสิกส์ที่ยอดเยี่ยม  แนวความคิดเกี่ยวกับการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ของฟายน์แมนเองก็ได้รับการกล่าวถึงไม่น้อยในวงการศึกษา ซึ่งถือว่ามีคุณค่าอย่างมากต่อการพัฒนาการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในบ้านเรา ที่ดูจะเข็นกันยังไงก็ไม่ค่อยไหว วิธีคิดในหลายๆ เรื่องของฟายน์แมนน่าสนใจมาก วันหลังอาจมีโอกาสเล่าให้ฟัง วันนี้กล่าวถึงเฉพาะเทคนิคการเรียนรู้อย่างเดียวก่อน

“ผมเรียนรู้มาตั้งแต่เริ่มแรกแล้ว ถึงความแตกต่างระหว่าง การรู้จักชื่อ กับ การรู้บางสิ่งบางอย่างของมัน” - Richard Feynman

รู้จักฟายน์แมนแล้ว ทีนี้มารู้จักเทคนิคของฟายน์แมนจะช่วยให้เรา "เข้าใจ" "จำได้" และ "อธิบายได้" เทคนิคนี้ง่ายมาก เชื่อว่าไม่เกิน 20 นาที เราจะเข้าใจและนำไปปฏิบัติได้

เทคนิคนี้วางอยู่บนพื้นฐานความเห็นของฟายน์แมนต่อการเรียนรู้ ว่า การเรียนรู้ไม่ใช่การจำในสิ่งยากๆ แต่มันเกี่ยวกับการทำสิ่งต่างๆให้ง่ายขึ้น(ต่อการทำความเข้าใจ)

1) เลือกหัวข้อวิชาที่ต้องการเรียนเก่ง

เลือกหัวข้อที่เราจะเรียนรู้ อะไรก็ได้ ไม่ว่าจะเป็น ความโน้มถ่วง หรือ ระบบสุริยะจักรวาล หรือแม้แต่ การปลูกผัก การเลี้ยงหมู เทคนิคของฟายน์แมนสามารถนำไปใช้ได้หมด

2) อธิบายให้ตัวเองฟัง ประหนึ่งว่าตัวเองอายุสัก 5 ขวบ

ทำให้ตัวเองเป็นผู้ฟัง ฟังตัวเองพูด และตัวผู้ฟังมีอายุเพียง 5 ขวบ เมื่อเป็นเช่นนี้ สิ่งที่เราต้องพูดคือ ไม่ใช้ ศัพท์แสงชั้นสูง เช่นคำว่า อิเล็กตรอน นิวเคลียส สิทธิมนุษยชน เป็นต้น เราจะใช้คำศัพท์ง่ายๆ ที่เด็กๆ นั้นรู้จัก อาจใช้เครื่องมือการสื่อสารอย่างอื่นๆ นอกเหนือไปจากการพูดก็ได้ เช่น วาดรูปทรงง่ายๆ ประกอบ เป็นต้น

3) หาจุดที่ยังไม่แจ่มชัด

ถ้าเราไม่สามารถหาคำอธิบายทฤษฎีหรือแนวคิดในรูปของภาษาของคนธรรมดาๆ ฟังแล้วเข้าใจ ให้เราหันกลับไปหาหนังสืออีก(หรือจะถามครู ก็น่าจะได้นะครับ) ทำความเข้าใจมันให้ถ่องแท้ แล้วพยายามสร้างคำอธิบายจากคำง่ายๆ ให้ได้ สิ่งนี้ล่ะมันจะทำให้เราเข้าใจอย่างแท้จริง ไม่ใช่การอ่านเพียงผ่านๆ เหมือนที่เคยทำมา

4) ใช้การอุปมาอุปมัย

ถ้าเป็นการทำความเข้าใจกับเนื้อหาที่ยากและเป็นนามธรรม เกินกว่าที่เด็ก 5 ขวบจะเข้าใจได้ ให้พยายามใช้การอุปมาอุปมัย หรือเปรียบเทียบเปรียบเปรยกับบางสิ่งบางอย่างที่เด็กมีประสบการณ์มาแล้วเป็นอย่างดี อาจมีการหยิบเอาข้าวของเครื่องใช้ในบ้านนำมาเปรียบเทียบเปรียบเทียบด้วยก็ได้ เทคนิคนี้ จะช่วยให้เราเชื่อมโยงความรู้ใหม่ให้เข้าสิ่งที่เรารู้มาก่อนแล้วเป็นอย่างดี แล้วเราก็จำมันได้อย่างไม่มีวันลืม

5) ทำข้อสรุปให้เรียบง่าย 

ถ้าในบทสรุปของเนื้อหายังคงยากที่จะเข้าใจ พยายามทำมันให้ง่ายขึ้นมาอีก บางทีมันจะดีกว่าถ้าปล่อยให้รายละเอียดบางอย่างสูญหายไปบ้าง แต่จำส่วนสำคัญๆ ได้ ดีกว่าลืมมันทั้งหมดเพราะไม่ยอมตัดรายละเอียดออกไป

ตัวอย่างข้อสรุป

ความโน้มถ่วงเป็นแรงดึงดูดที่วัตถุขนาดใหญ่กระทำต่อวัตถุขนาดเล็ก เหมือนโลกกระทำกับตัวเราไง

วรรณกรรม คือ หนังสือที่เขียนเล่าเรื่องราว ที่บอกถึงความคิดเห็น ความรู้ที่ตัวละครหลักๆ ในเรื่องนั้นแสดงออกมา

บอนไซเป็นต้นไม้ย่อส่วน ซึ่งก็เหมือนกับจักรยานของเด็กเล็ก มันทำงานได้เหมือนกันกับสิ่งของที่มีขนาดใหญ่เพียงแต่ขนาดของมันเล็กลง

เทคนิคเหล่านี้เอามาใช้ตอนไหน
ใช้ได้ตลอดเวลา ใช้มันเพื่อที่จะอธิบายสิ่งต่างๆ กับตัวเราเอง เมื่อเรากำลังศึกษา ใช้มันในการอธิบายสิ่งยากไปยังผู้อื่น ใช้นำเสนองาน หรือแม้แต่หรืออธิบายให้กับเด็กๆ ที่บ้านของเราเอง

ลองเอาไปใช้ดูนะครับ ได้ผลเป็นยังไงเล่าให้ครูฟังบ้าง

อาร์ดุยโน : ฮาร์ดแวร์

จากตอนที่แล้ว จากคนที่ไม่รู้จักมาก่อนเลยว่า "อาร์ดุยโน" มันคืออะไร มาในครั้งนี้ ครูก็จะพาสำรวจว่ามันมีอะไรบ้าง จะเรียกว่าพาเล่นก็ได้ แต่เป็นการเล่นแบบลูบๆ คลำๆ ส่วนที่สัมผัสได้กันก่อน ใครที่มีความรู้มาแล้วใจเย็นๆ ก่อนนะครับ พามือใหม่หัดขับ ค่อยๆ ทัวร์ไปเรื่อยๆ

เริ่มจากการอ้างตำรามาตรฐาน เขาบอกว่า ระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบไปด้วย 3 ส่วน คือ ฮาร์ดแวร์ ซอฟท์แวร์ และข้อมูล (บางตำราก็รวมเอา "คน" เข้าไปด้วย) อาร์ดุยโนของเราก็เป็นเช่นนั้นเหมือนกัน มันจะสมบูรณ์ได้มันก็ต้องมีทั้งสามส่วนนี้เช่นเดียวกัน ซึ่งเราจะเริ่มเรียนรู้ในส่วนที่เป็นฮาร์ดแวร์กันก่อน

ส่วนที่เป็นฮาร์ดแวร์ของอาร์ดุยโน ก็คือ แผงวงจร หรือแผ่นวงจร หรือบอร์ด ของมันนั่นเอง ซึ่งรูปร่างหน้าตาของมันก็แตกต่างไปตามชนิดหรือรุ่นที่มีอยู่อย่างหลากหลาย ซึ่งที่ครูฟิสิกส์จะนำมาใช้ในครั้งนี้ก็คือ Arduino Uno R3 ดังรูป (บอร์ดที่เห็นในภาพนี้เป็นบอร์ดที่ผลิตในประเทศจีนนะครับ บางคนเรียกมันว่า อาร์ดุยโนปลอม แต่จะอย่างไรก็ตาม มันทำงานได้เหมือนกัน แล้วที่สำคัญราคาถูก )

อาร์ดุยโนรุ่นนี้จะใช้ตัวชิปที่ชื่อว่า ATMega328P ซึ่งในภาพอาจจะมองเห็นป้ายชื่อมันไม่ชัดนัก แต่ครูได้ลากเส้นชี้ให้เห็นแล้ว รุ่นนี้มีช่องเสียบสาย USB เพื่อเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ หรือพีซีด้วย  มีช่องเสียบอะแดปเตอร์สำหรับการใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าแยกจาก USB (ซึ่งอะแดปเตอร์ตัวนี้เราต้องหาซื้อเอง ไม่ได้มีมาพร้อมบอร์ด)

การเชื่อมต่อกับอุปกรณ์รอบๆ ตัวมัน จะใช้ลวดโลหะเสียบเข้าไปตามช่องเสียบที่เรียงอยู่เป็นแถวด้านข้าง ช่องเสียบเพื่อการเชื่อมต่อ โดยแบ่งออกเป็นช่องเสียบสำหรับอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับข้อมูลเข้าหรือตัวส่งข้อมูลออกภาคดิจิทัล  14 ขา (ต่อไปครูจะใช้คำทับศัพท์ว่า "อินพุท" สำหรับตัวรับข้อมูลเข้าและ "เอาท์พุท" สำหรับตัวส่งข้อมูลออกเลยนะครับ) และอินพุท สำหรับแอนะล็อก 6 ขา แล้วก็มีช่องเสียบพิเศษซึ่งมีหน้าที่เฉพาะอย่างอีกจำนวนหนึ่ง ช่องเสียบทั้งหมดนี้มีไว้ก็เพื่อเป็นจุดที่ใช้รับ-ส่งข้อมูลกับอุปกรณ์ต่างๆ รอบๆ อาร์ดุยโน

เข้าใจสเปคของ ATMega328P

ลองป้อนข้อมูล ATMega328P ไปที่ช่องของกูเกิ้ล เราจะพบข้อมูลคล้ายๆ อย่างนี้ ซึ่งจะบอกค่าเฉพาะบางอย่างของมัน



นี่คือเรื่องแรกที่เราควรเรียนรู้ครับ คือ อ่านสเปคให้ออก ซึ่งครูจะแนะนำเฉพาะตัวสำคัญๆ เท่านั้นนะครับ

ในคอลัมน์ซ้ายมือ คำว่า Parameter เป็นการอ้างถึงขนาดหรือค่าต่างๆ ของหน่วยย่อยที่อยู่ภายในชิป ส่วน Value หมายถึง ตัวเลขที่บอกค่าในหน่วยย่อยนั้น

Flash (kBytes): 32 kBytes 

Flash หรือ Flash Memory หมายถึง หน่วยความจำแบบแฟลช ซึ่งเป็นหน่วยความจำชนิดหนึ่งที่สามารถเขียนและอ่านได้ ในขณะที่ไม่มีไฟฟ้าเลี้ยงวงจรมันก็สามารถเก็บข้อมูลไว้ได้ ถ้าจะว่าไปแล้วมันก็เหมือนกัน sd-card หรือแผ่นเก็บข้อมูลที่เราใช้ในโทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่ๆ ที่เราใช้เก็บรูปภาพนั่นเอง ค่า 32 kBytes หมายถึงขนาดของความจุข้อมูลของมัน 32x1024=32,768 bytes นั่นเอง (น้อยมากๆ เลยใช่ไหมครับ เทียบไม่ได้เลยกับหน่วยเก็บข้อมูลที่มีอยู่ในโทรศัพท์มือถือเราที่เราใช้ ซึ่งเก็บได้หลายจิ๊กกะไบท์)

Pin Count : 32

หมายถึง จำนวนช่องเสียบหรือขาที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์รอบๆ ตัว ซึ่งมี 32 ช่อง

Max. Operating Freq. (MHz): 20  

หมายถึง ความถี่สัญญาณนาฬิกา หรือบางทีก็เรียกสั้นๆ ว่า คล็อก (clock) ค่านี้ยิ่งมีค่ามากแปลว่ามันยิ่งมีความเร็วในการประมวลผลมากตามไปด้วย ในที่นี้เราจะเห็นค่า 20 เมกะเฮิร์ตซ์ ซึ่งเป็นค่ามากที่สุดที่ชิปประมวลผลรุ่นนี้จะสามารถรับได้ ในทางปฏิบัติผู้ออกแบบเขาจะให้ใช้งานที่ 16 MHz คือ ใช้ไม่เต็มกำลังนัก เป็นไปได้ว่าผู้ออกแบบไม่ต้องการให้ชิปร้อนเร็วและมากเกินไปขณะทำงาน ซึ่งจะมีผลต่ออายุการใช้งานของตัวชิปด้วย

CPU : 8 bit-AVR

เป็นคำย่อของหน่วยประมวลผล ตัวเลข 8 bit หมายถึง จำนวนบิทหรือสายสัญญาณที่ CPU จะประมวลผล หรือจะพูดอีกอย่างหนึ่งว่า มันจะประมวลผลข้อมูลครั้งละ 8 บิทในแต่ละรอบการทำงานก็ได้ ส่วน AVR มาจากคำว่า Advanced Virtual RISC เป็นคำที่อธิบายไปแล้วอาจจะยากไปสำหรับระดับที่เรากำลังคลานเตาะแตะแบบนี้ เอาเป็นว่ามันเป็นรูปแบบของการออกแบบตัวประมวลผลแบบหนึ่งก็แล้วกัน ว่ากันว่ามันง่ายต่อการเข้าถึงและพัฒนา แล้วก็เหมาะกับมือใหม่อย่างเราๆ

เอาแค่นี้ก่อน ทีนี้ถ้าคลิกตรงคำว่า + more ก็จะเจอสเปคอีกหลายสิบบรรทัด เอาเฉพาะที่สำคัญๆ ก็แล้วกันนะครับ

SRAM (kBytes): 2

หมายถึง หน่วยความจำแบบชั่วคราว อ่าน/เขียน ได้ และเก็บข้อมูลได้ขณะที่มีไฟฟ้าเลี้ยงวงจรอยู่เท่านั้น ถ้าต้องการให้ข้อมูลนี้คงอยู่แม้ไม่ได้มีไฟฟ้าเลี้ยงวงจรก็ต้องสำเนามันไปไว้ที่หน่วยความจำแฟลช ในชิปตัวนี้ มันมีความจุ 2 kBytes หรือ 2048 ไบท์

EEPROM (Bytes): 1024

หมายถึง ส่วนความจำแบบถาวร ที่อ่านได้เพียงอย่างเดียวเท่านั้นในขณะที่บอร์ดทำงาน แต่มันก็สามารถลบและเขียนใหม่ได้ ด้วยวิธีการที่คู่มือระบุมา

คงหมดแล้วล่ะ ที่สำคัญๆ ที่เราควรรู้จัก สำหรับตัวชิป ATMega328P

สิ่งที่ควรรู้จักเพิ่มเติมเกี่ยวกับบอร์ดอาร์ดุยโนตัวนี้

CH340G

เป็นชิปที่ทำหน้าที่ในการติดต่อสื่อสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านพอร์ท USB ตัวนี้แหละที่ทำให้บางคนบอกว่า บอร์ดนี้เป็นอาร์ดุยโนปลอม เพราะว่าตัวบอร์ด Made in Italy นั้นจะใช้ชิป FTDI หรือ ATMega8U2 หรือ ATMega16U2 แล้วแต่รุ่นเป็นตัวติดต่อกับพอร์ท USB ของคอมพิวเตอร์  แต่ตัวที่ว่าปลอมนี้ใช้ CH340G ซึ่งทำให้ราคาถูกลงมาก แต่ถ้ามันทำงานได้เหมือนกัน ครูฟิสิกส์ว่า จะไปสนใจมันทำไม (แรงมั๊ย! ) บางคนอาจเป็นกังวลใจว่า เฮ้ย!  แล้วมันไปละเมิดลิขสิทธิ์เขาหรือเปล่า คำตอบ คือ เปล่าเลย โปรเจคต์ของ อาร์ดุยโน เป็นโอเพ่นซอร์ส ทั้งฮาร์ดแวร์/ซอฟท์แวร์ ใครจะเอาไปต่อยอดไปพัฒนาต่อก็ได้ ขอให้อยู่ในเงื่อนไขคือ ต้องเป็นโอเพ่นซอร์สต่อไป เพราะฉะนั้นนี่ไม่ใช่ของปลอมหรอกครับ ถ้าจะเรียกให้เหมาะ ครูว่าน่าจะเรียกว่า บอร์ดที่เลียนแบบอาร์ดุยโน น่าจะถูกต้องกว่า (ประเภทของบอร์ด ครูจะได้พูดถึงอีกที เพราะสับสนกันพอสมควร)

ถ้าอยากเห็นตัวชิปนี้ ก็ดูรูปข้างบน ตัวที่อยู่เหนือขึ้นไปจาก ATMega328P วางในแนวขวาง ถัดลงมาด้านล่างจากพอร์ท USB

ในส่วนของฮาร์ดแวร์ สำหรับมือใหม่คลานเตาะแตะ ครูจะแนะนำเพียงเท่าที่จำเป็นก่อน เข้าใจบ้าง ไม่เข้าใจบ้าง ตอนนี้อย่าเพิ่งเครียด เอาให้คุ้นๆ ชื่อก่อนก็ยังดี เพราะตอนต่อๆ เผื่อมีกล่าวถึง ก็จะได้คุ้นๆ  ว่าเคยเจอกันมาแล้ว เนื้อหาจะได้ปะติดปะต่อ

ขอจบเนื้อหาในส่วนฮาร์ดแวร์เพียงเท่านี้ก่อน คราวหน้าครูจะแนะนำในส่วนที่เรียกว่า ซอฟท์แวร์ ที่ใช้ในอาร์ดุยโน อย่าลืมติดตามนะครับ

"แก้ปัญหา" โจทย์ฟิสิกส์

โดยทั่วไปคำว่า "การแก้ปัญหา" เป็นคำกว้างๆ ที่เราใช้กันโดยทั่วไป ในทุกแขนงอาชีพ ทุกสาขาวิชา คนที่แก้ปัญหาได้เก่ง หรือมีทักษะการแก้ปัญหา คนๆ นั้นมักจะเป็นที่ต้องการเสมอๆ ในทุกๆ วงการ

ทักษะการแก้ปัญหาจึงเป็นเป็นทักษะที่ต้องฝึกกันตั้งแต่ในโรงเรียน แล้วก็เป็นเรื่องปกติที่เรื่องนี้ คนมักจะมองมาที่วิชาคณิตศาสตร์ กับฟิสิกส์เป็นหลัก อันที่จริงไม่ได้มีแค่วิชาคณิตศาสตร์หรือฟิสิกส์เท่านั้นที่รับผิดชอบในการฝึกทักษะการแก้ปัญหา แต่มันควรเป็นความรับผิดชอบในทุกๆ วิชาแหละนะครูว่า

แต่ก่อนจะไปพูดถึงการแก้ปัญหา ครูอยากทำความเข้าใจก่อนว่าอะไรคือ "ปัญหา" สิ่งที่เป็นแบบฝึกหัดท้ายบท หรือการบ้านที่ครูมอบหมายให้  ทุกข้อถือเป็น "ปัญหา" ใช่หรือไม่?  คำตอบก็คือ ไม่แน่ ..... แล้วเราจะดูยังไง

ก่อนอื่นเรามาทำนิยามคำว่า "ปัญหา" กันก่อน ครูชอบการให้นิยามของ Paul Zeitz ในหนังสือ The Art of Problem Solving (คลิก เพื่อดาวน์โหลด e-book หรือถ้าฉบับภาษาไทย "ศิลปะการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์" ก็หาซื้อตามร้านหนังสือแบรนด์ดังๆ ได้) ซึ่งเขาได้อธิบายความแตกต่างระหว่าง "ปัญหา" กับ "แบบฝึกหัด" ไว้ดังนี้

" An exercise is a question that you know how to resolve immediately. Whether you get it right or not depends on how expertly you apply specific techniques, but you don't need to puzzle out what techniques to use. In contrast, a problem demands much thought and resourcefulness before the right approach is found. "

แปลความง่ายๆ ก็คือ ถ้าสถานการณ์ใดๆ เรารู้วิธีการหาคำตอบนั้น หรือมีวิธีการให้อยู่แล้ว นั่นไม่ใช่ "ปัญหา" มันจะเป็นปัญหาก็ต่อเมื่อสถานการณ์ที่ให้มานั้นเราต้องใช้ประสบการณ์ที่เรามีอยู่คิดหาหนทาง ก่อนที่จะได้แนวทางที่จะนำไปสู่คำตอบที่ต้องการ

เห็นนิยามอย่างนี้แล้ว แต่ก็ยังคงยากที่จะบอกว่าโจทย์ในหนังสือนั้นเป็น "ปัญหา" หรือเป็น "แบบฝึกหัด"

ครูตั้งใจจะแนะนำกลยุทธ์การแก้ปัญหาโจทย์ฟิสิกส์ แต่ก็อดไม่ได้ที่พูดถึงความแตกต่างระหว่าง ปัญหากับแบบฝึกหัดเสียก่อน ซึ่งจะว่ากันตามจริงมันก็มีเส้นแบ่งบางๆ ที่ยากต่อกันแบ่งเหมือนกันในเรื่องนี้ เอาเป็นว่า จะเป็น "ปัญหา" หรือไม่ใช่ ครูแนะนำกลยุทธ์เดียวกัน ดังต่อไปนี้ครับ

• "สังเกต" การแก้ปัญหาของคนที่มีความเชี่ยวชาญในการแก้ปัญหา เช่น อาจขอให้เพื่อนที่เก่งๆ แก้โจทย์ให้ดู ให้ครูช่วยทำให้ดู เป็นต้น แล้วพยายามจดจำเอาไว้
• "พัฒนา" ทักษะการแก้ปัญหา โดยทำทีละขั้น ตามที่ได้เรียนรู้หรือจำมาในขั้นแรก ช้าหน่อยไม่เป็นไร แต่ต้องพยายามทำจนเสร็จสมบูรณ์
• "เปลี่ยน" รูปแบบของการทำแบบฝึกหัด โดยทำข้อเดิมนะแหละซ้ำๆ จนกระทั่งลำดับขั้นของการแก้ปัญหากลืนเป็นเนื้อเดียวกัน หรือแต่ละลำดับขั้นมันเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องนึก
• "ทำเยอะๆ" ในเรื่องที่เราได้ฝึกมาแล้วตั้งแต่ต้น เช่น ฝึกทำโจทย์ไฟฟ้าสถิตมาแล้ว ก็หาโจทย์ปัญหาเสริมเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตมาทำ อย่างนี้เป็นต้น
• "หาโค้ช" ที่ช่วยเหลือทั้งเทคนิคและกระตุ้นให้เรายังคงความกระตือรือร้นในการแก้ปัญหา อาจเป็นเพื่อน พี่ ครู หรือใครก็ตามที่ช่วยเราให้มีกำลังใจที่จะก้าวเดินด้วยตัวเองได้ต่อไป คงไม่ต้องถึงจ้างโค้ชมั้ง แต่ถ้า "รวย" แบบว่าฉันจ่ายได้ ก็คงไม่น่าเกลียดอะไร แต่เลือกโค้ชเก่งๆ หน่อยก็แล้วกัน
• "ทำมัน" ด้วยตนเอง พยายามพึ่งพาผู้อื่นให้น้อยที่สุด ถ้าไม่ไหวจริงๆ ค่อยพึ่งพาโค้ช
• "อย่าหยุด" ที่จะเรียนรู้การแก้ปัญหา พยายามหาปัญหาที่เริ่มมีระดับความยากมากขึ้น จากโจทย์ปัญหาในชั้นเรียน เริ่มเป็นโจทย์ปัญหาที่ใช้ในการสอบต่างๆ จนกระทั่งถึงโจทย์ปัญหาในโลกทางกายภาพจริงๆ ที่นำไปสู่กระบวนการวิจัยได้ ซึ่งในปัจจุบันเริ่มจะเห็นโจทย์ในลักษณะนี้มากขึ้นแล้ว เช่น ในการเวทีการแข่งขัน IYPT ซึ่งจะเป็นโจทย์ฟิสิกส์ปลายเปิดซึ่งมีความท้าทายมาก รวมไปถึงการตั้งโจทย์จากความอยากรู้อยากเห็นของเราเอง ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของโครงงานวิทยาศาสตร์ได้เป็นอย่างดี 

ทักษะการแก้ปัญหา เป็นทักษะที่ฝึกได้ และคุ้มค่าต่อการฝึกอย่างยิ่ง สิ่งที่ครูได้แนะนำมาข้างต้นนี้ ผู้ที่อยากจะพัฒนาตนเองคงจะได้เห็นแนวทางในการไปปรับใช้กับตัวเองบ้าง สุดท้ายก่อนจะจบในบทความนี้ ครูขอแนะนำ ขั้นตอนการแก้ปัญหาที่ได้รับความนิยมจากครูผู้สอนหลายๆ คน ที่นำได้นำไปสอนลูกศิษย์ของตน(รวมทั้งครูฟิสิกส์ด้วย) ขั้นตอนที่จะแนะนำนี้เสนอโดยโพลยา(1945) ซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์ชาวฮังการี ซึ่งมี 4 ขั้น ดังนี้ครับ

• ทำความเข้าใจกับปัญหา
  มันเกิดอะไรขึ้นในโจทย์ แล้วต้องการให้เราทำอะไร
• วางแผนการแก้ปัญหา
  เราจะไปถึงเป้าหมายได้อย่างไร
• ปฏิบัติการแก้ปัญหา
  ใช้เครื่องมือที่มีอยู่จัดการมัน
• ตรวจสอบผล

วันนี้เกริ่นนำก่อน วันต่อๆไป โอกาสดีๆ ครูจะมาขยายความพร้อมทั้งยกตัวอย่างการแก้ปัญหาโจทย์ฟิสิกส์ให้ดูอีกทีนะครับ 

รู้จัก Arduino

Arduino คืออะไร

Arduino ซึ่งครูจะออกเสียงว่า "อา-ดุย-โน่" เขียนภาษาไทยว่า "อาร์ดุยโน" เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง มีขนาดเล็กๆ  คิดเป็นพื้นที่ก็ประมาณบัตรประชาชนของเรานี่แหละ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กๆ นี้แท้จริงแล้วก็คือคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งนั่นเอง เพียงแต่พลังการประมวลผลของมันและขนาดหน่วยความจำมีไม่มากเหมือนคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะที่เราใช้กันโดยทั่วไป  รวมไปถึงอุปกรณ์ที่รับข้อมูลเข้ากับบอร์ดอุปกรณ์ภาคแสดงผลนั้นผู้นำมันมาใช้จะออกแบบและสร้างขึ้นมาเอง

จุดประสงค์ของการออกแบบ Arduino นั้นก็เพื่อทำให้มันง่ายต่อการเรียนรู้อิเล็กทรอนิกส์และราคาไม่แพง ดังนั้นมันจึงเหมาะสำหรับนักเรียน นักศึกษา หรือแม้แต่บุคคลทั่วไปที่สนใจศึกษาการทำงานของมัน ซึ่งเริ่มตั้งแต่อิเล็กทรอนิกส์ง่ายๆ จนไปถึงระบบการควบคุมอัตโนมัติที่เริ่มมีความซับซ้อน คนที่สนใจความเป็นมาของมันสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction#

หาซื้อได้ที่ไหน

เยอะแยะครับเดี๋ยวนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตามเว็บไซต์ที่หลายๆ แห่งส่งสินค้าได้เร็วมาก ลองค้นผ่านกูเกิ้ลดู ราคาประมาณ 300 บาท ในรุ่นพื้นฐานซึ่งก็ถือว่าเพียงพอกับการเรียนรู้ เล่นๆ ไป เดี๋ยวก็หานั่นหานี่ มาเพิ่มขึ้นไปเรื่อยๆ แต่เริ่มต้นก็ที่บอร์ดพื้นฐานของมันก่อน

แล้วครูฟิสิกส์เอามาทำอะไร

เอามาเล่นครับ เพราะเหตุที่ Arduino ถูกมาก และมีความง่ายในการเรียนรู้ ดังนั้นการเล่นจึงไม่เปลือง สตังค์มากนัก และไม่ต้องเสียเวลาในการเรียนรู้นานมากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งคนที่ต้องการนำมันไปประยุกต์ใช้ควบคุมง่ายๆ Arduino นี่หล่ะ ใช่เลย

นอกจากเรียนรู้การทำงานซึ่งเป็นส่วนสำคัญในวิชาอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้นแล้ว ยังสามารถเรียนรู้การเขียนโปรแกรมควบคุมอีกด้วย ซึ่งสามารถประยุกต์เอาไปใช้งานต่างๆ ได้อีกมากมายตั้งแต่ง่ายๆ จนไปถึงที่ซับซ้อน นี่เรียกได้ว่าเข้ายุคเข้าสมัย เพราะเราสามารถเชื่อมอุปกรณ์ที่ว่านี้เข้ากับระบบเครือข่ายอินเทอร์เนตได้ เข้าใกล้สิ่งที่เรียกว่า "อะไรๆ ก็อินเทอร์เน็ต" หรือ IoT: Internet Of Thing) ไปกับเขาด้วย   แต่.... จุดเน้นที่ครูเอามาเล่นเป็นหลักในบล็อกของครูฟิสิกส์นี้ ก็คือ การประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ครับ เชื่อว่าหากผู้ติดตามบทความเป็นนักเรียนแล้ว อาจได้แนวคิดมากมายในการนำไปสร้างเป็นโครงงาน รวมถึงเล่นอะไรสนุกๆ แบบงานอดิเรกได้เลยล่ะ

สิ่งที่ต้องมี

ถ้าใครจะเล่นตามครู ก็ต้องจัดหาของเล่นกันก่อนครับ  อันดับแรกก็ต้องมีบอร์ดอาร์ดุยโน ซึ่งจะมีได้ก็ต้องสั่งซื้อตามเว็บไซต์ต่างๆ ซึ่งมีขายอยู่อย่างมากมายครับ ซึ่งเริ่มต้นอาจจะสั่งเฉพาะบอร์ดก่อนก็ได้ อุปกรณ์อื่นๆ ค่อยสั่งซื้อเอาทีหลังหรือบางชิ้นก็หาซื้อได้ตามร้านขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป หลักๆ ต้องเป็นบอร์ดก่อน ส่วนรุ่นผมขอแนะนำรุ่นเบสิคที่หาซื้อกันง่ายๆ ก่อนครับ นั่นก็คือรุ่น UNO R3

อันดับต่อมาคือการดาวน์โหลดชุดโปรแกรมสำหรับการเขียนโปรแกรมการติดต่อสื่อสารและควบคุมบอร์ด หรือที่เรียกว่า IDE (Integrated Development Environment) ซึ่งก็มีอีกหลายตัวอีก  ครูแนะนำเอาโครงการของอาร์ดุยโนเองก่อน โดยดาวน์โหลดได้ที่ https://www.arduino.cc/en/Main/Software  ซึ่งเป็นโอเพ่นซอร์สซอฟท์แวร์ ที่เราเอามาใช้งานได้ฟรีๆ เมื่อได้มาแล้วก็ติดตั้งลงในคอมพิวเตอร์ของเราเตรียมไว้

หลังจากนั้นก็ติดตามบทความของครูฟิสิกส์ที่จะพาเล่น ซึ่งอย่างที่บอกในตอนต้นๆ ว่า ส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับการทดลองทางฟิสิกส์นั่นเอง หรือหากใครอยากจะทดลองเล่นแบบอื่นๆ ที่หลากหลายก็สามารถศึกษาได้จากเว็บไซต์หรือตามโซเชียลมีเดียก็มีอย่างมากมายครับ

เรื่องเล่า "ไฟฟ้าสถิต" ตอน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิต

ต้องยอมรับว่า พวกฝรั่งต่างชาติเนี่ยเป็นคนช่างเขียน ช่างบันทึกมากกว่าคนแถบบ้านเรานะครับ ยิ่งคนเป็นอาชีพครูอย่างครูฟิสิกส์เนี่ย บอกได้เลยว่านักเรียนไม่ค่อยบันทึกเรื่องราวที่ครูเล่าให้ฟังแม้แต่น้อย บางคนแสดงอาการเบื่อๆ เซ็งๆ ด้วยซ้ำไป หากจะบันทึกก็ต้องสั่งด้วยเสียงอันดังว่า "จด" นั่นล่ะเธอจึงได้ขยับตัวหยิบปากกาขึ้นมาเขียนตามที่ครูบอก ไอ้การจะบันทึกเอง เขียนเอง ตามความคิดความเข้าใจของตัวเองเนี่ยมีน้อยคนจริงๆ ที่ทำกัน

เรียนฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษา มีเนื้อหาให้เรียนเรื่องไฟฟ้าสถิตอยู่บทนึง ตอนสอนบางช่วงบางตอนครูได้เอาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตแบบต่างๆ มาสาธิตให้นักเรียนดู ให้นักเรียนเล่น บางทีถ้ามีเวลาก็ถือโอกาสเล่าประวัติความเป็นมาให้ฟังด้วย แต่บางทีก็ไม่มีเวลาก็ไม่ได้เล่าให้ฟังในห้อง แล้วเท่าที่สอนนักเรียนมาก็ไม่เคยมีใครเดินมาถามถึงความเป็นมาของมันสักที แต่ไม่เป็นไร ใครสนใจ ไม่สนใจก็ช่าง ครูฟิสิกส์ จะสืบค้นเรื่องราวเหล่านี้ และบันทึกไว้

หากจะนับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตเครื่องแรก ก็ต้องนับตั้งแต่ก้อนอำพันกับผ้าขนสัตว์โน่นแหละครับ แต่ที่ไม่มีใครนับเป็นเครื่องเพราะไม่ได้มีการประดิษฐ์อุปกรณ์อะไรเลยที่จะเพิ่มเติมเข้าไปพอที่จะเรียกว่าเครื่องนั่นเครื่องนี่ได้นั่นเอง ที่พอจะเรียกว่าเครื่องได้ ก็เริ่มตั้งแต่สิ่งที่เรียกกันต่อไปนี้

• บอลกำมะถัน (Sulphur Ball)
  
  Otto von Guericke นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์แห่งคริสตศตวรรษที่ 17 (ประมาณพุทธศตวรรษที่ 22)  เป็นผู้สร้างมันขึ้น มันสามารถแสดงปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าสถิตได้หลายอย่าง (อันที่จริงแล้วไม่เฉพาะกำมะถันอย่างเดียว ที่จะเกิดปรากฏการณ์เช่นนี้ วัสดุชนิดอื่นๆ บางชนิดก็ให้ผลเช่นเดียวกัน)
• หลอดเรืองแสงบาร็อค (Baroque Gas Discharging Lamp)
  
  
  สิ่งประดิษฐ์นี้มีการนำอำพันมาปั่นกับผ้าและส่งผ่านอำนาจไฟฟ้าสถิตด้วยแท่งโลหะ เครื่องมือนี้แสดงให้เห็นว่า แสงสามารถเกิดขึ้นได้จากไฟฟ้าสถิต เจ้าของผลงานสิ่งประดิษฐ์นี้ คือ Francis Hauksbee
• เครื่องสร้างประจุแบบแก้วเบียร์ (Beer Glass Generator)
  
  มีบันทึกกล่าวไว้ว่าเครื่องมือสร้างหรือสะสมประจุนี้ มีการนำไปใช้โชว์เล่นในงานวัด หรือสวนสนุกด้วย ว่ากันว่าประสบการณ์เกี่ยวกับการโดนไฟฟ้าสถิตคายประจุเข้าใส่เป็นสิ่งที่ใครๆ ก็อยากลอง นอกจากนี้ยังมีเรื่องราวแปลกๆ เกี่ยวกับการรักษาคนไข้ด้วยไฟฟ้าสถิตด้วย ซึ่งครูฟิสิกส์ก็ไม่รู้รายละเอียดเหมือนกันว่าเขาทำกันยังไง

อุปกรณ์ที่กล่าวมาแล้วข้างต้น พวกช่างเล่นเขาประดิษฐ์ไว้เล่น ไว้โชว์ หรือสาธิตให้เห็นหลักการอะไรบางอย่างแล้วแต่เขาจะอธิบาย ส่วนอีกกลุ่มหนึ่งที่เริ่มเป็นจริงเป็นจังหน่อย แล้วเอาไปประยุกต์ใช้ได้ ก็มีดังต่อไปนี้

• ขวดเก็บประจุลีเดน (Leyden Jar)
  
  ประมาณปี ค.ศ.1745 (พ.ศ.2288) Ewald Jürgen von Kleist ก็ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์นี้ขึ้น ทั้งนี้ก็เพื่อเก็บสะสมประจุไว้ปริมาณมาก ๆ ก่อนที่จะนำมาดิสชาร์จหรือคายประจุเล่นซักทีนึง เราจึงอาจเรียกอุปกรณ์นี้อีกอย่างหนึ่งว่า ขวดเก็บประจุเคลสท์ และนี่คือตัวเก็บประจุชนิดแรกๆ ที่ถูกประดิษฐ์ขึ้น ปัจจุบันนี้เรายังสามารถเห็นสิ่งประดิษฐ์ที่ว่านี้ปรากฏอยู่ในเครื่องมือการทดลอง เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบวิมเชิร์ต ก็นิยมใช้ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบนี้เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องด้วย
  
  

  

  การนำขวดเก็บประจุลีเดนมาต่อกันให้มีพลังงานมากๆ ที่เรียกว่า แบตเตอรี่แบบลีเดน

• จานหมุน
  
  เครื่องมือชิ้นนี้เป็นความพยายามที่จะให้มีการสร้างประจุไฟฟ้าให้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยการหมุนแผ่นแก้ววงกลม ซึ่งปรากฎว่าได้ผลดีมากขึ้นกว่าการใช้การถูแบบธรรมดามาก โดยการหุ้มแผ่นหนังเข้าไปประมาณเศษหนึ่งส่วนสี่ของแผ่นแก้ว
  
  
  
  ต่อมามีการปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพขึ้นไปอีก โดยการใช้แผ่นโลหะเป็นชิ้นๆ แปะเข้าไปที่แผ่นวงกลม เครื่องมือผลิตไฟฟ้าสถิตที่ปรับปรุงขึ้นมาใหม่นี้ เรียกว่า influence machine
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตวิมเชิร์ต (Wimshurt's Machine)
  ในที่สุดการพัฒนาอย่างยาวนานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตก็มาจบที่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตแบบวิมเชิร์ตนี่เอง เครื่องมือแบบนี้นักเรียนทั่วไปคงเคยเห็นมาบ้างจากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ ในระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย หรือแม้แต่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ก็นิยมเอามาตั้งให้ผู้เข้าชมได้ลองเล่นกัน แต่คงไม่เหมือนรูปด้านนี้ ที่ครูเอามาให้ดู เพราะนี่มันรุ่นโบราณ
  
  
  
  ตัวอย่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตแบบวิมเชิร์ต รุ่นใหม่ๆ ซึ่งสามารถสร้างศักย์ไฟฟ้าได้สูงในหลักหมื่นโวลท์
  
  
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตวานเดอกราฟฟ์
  เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตแบบวานเดอกราฟฟ์นี่ก็เป็นอีกเครื่องหนึ่ง ที่นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายอาจเคยเห็น การแสดงกลวิทยาศาสตร์หลายๆ ครั้ง ก็ใช้เครื่องมือแบบนี้ หลักการก็คือมีการสัมผัสหรือถูของสายพานกับวัสดุอื่นๆ เพื่อให้เกิดประจุไฟฟ้าบนสายพาน จากนั้นก็ถ่ายประจุนี้ไปเก็บไว้บนพื้นผิวโลหะขนาดใหญ่ๆ เพื่อให้เก็บประจุไฟฟ้าได้เป็นปริมาณมากๆ
  
  
  
  เครื่องผลิตไฟฟ้าสถิตแบบวานเดอกราฟฟ์นี้ สามารถผลิตศักย์ไฟฟ้าได้สูงในระดับล้านโวลท์เลยทีเดียว
• แบบไอน้ำ
  
  
  ว่ากันตามประวัติศาสตร์การสร้าง นี่เป็นอีกหนึ่งเครื่อง ที่สามารถผลิตไฟฟ้าสถิตได้ แต่ไม่ได้รับความนิยมนัก ตามพิพิธภัณฑ์ต่างๆ ก็อาจหายาก ประสิทธิภาพการทำงานนี่ครูไม่รู้จริงๆ ว่ามันเป็นยังไง แต่ดูจากภาพวาดแล้วคงสร้างให้มีขนาดเล็กมากไม่ได้ ที่สำคัญพื้นที่ในการจัดวางต้องสูงและกว้างขวางพอสมควรเพราะต้องระบายความร้อนได้ดี จึงทำให้การดูแลรักษายากกว่า และแพงกว่าแบบอื่นๆ  ครูพยายามหารูปตัวจริงของเครื่องผลิตไฟฟ้าสถิตแบบนี้ ก็ยังหาไม่พบ คงต้องติดเอาไว้ก่อน เผื่อว่าเจอรูปตัวจริง อาจนำมาเขียนเล่าให้ฟังอีกทีหนึ่ง 

เนื้อหาที่นำมาบันทึก นำมาเล่าในตอนนี้ เป็นการพรรณนาถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตแบบต่างๆ ว่ามีอะไรบ้าง ที่มีมาอย่างไร ใครประดิษฐ์ไว้ ส่วนหลักการทำงานของมันยังไม่ได้มีการกล่าวถึงโดยละเอียด ซึ่งครูขอติดเอาไว้ก่อน ในโอกาสหน้า มีเวลาว่างพอจะเขียนบันทึก ก็จะนำให้ได้อ่านได้ศึกษากัน ขอจบบทความนี้ไว้แต่เพียงเท่านี้