วงจรไฟฟ้าเบื้องต้น Flipbook PDF

วงจรไฟฟ้าเบื้องต้น

---

128 Views
39 Downloads
FLIP PDF 692.02KB

DOWNLOAD FLIP

REPORT DMCA

วงจรไฟฟ้ า

นายจารัสชาติ ไชยวุฒิ

วงจรไฟฟ้า วงจรไฟฟ้ า หมายถึง ทางเดินของกระแสไฟฟ้าซึง่ ไหลมาจากแหล่งกาเนิดผ่านตัวนา และเครื่ องใช้ ไฟฟ้าหรื อโหลด แล้ วไหลกลับไปยัง แหล่งกาเนิดเดิม

ความหมายทางไฟฟ้ า 1. แรงดันไฟฟ้ า หรื อแรงเคลื่อนไฟฟ้า หมายถึงแรงที่ดนั ให้ กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ความต้ านทานของวงจรไปได้ ใช้ แทนด้ วยตัว E มีหน่วยเป็ น โวลท์ (V) 2. กระแสไฟฟ้ า หมายถึงการเคลื่อนที่ของอิเล็คตรอนอิสระจากอะตอมหนึง่ ไปยัง อะตอมหนึง่ จะไหลมากหรื อน้ อยขึ ้นอยู่กบั ความต้ านทานของวงจร ใช้ แทนด้ วยตัว I มีหน่วยวัด เป็ นแอมแปร์ (A) 3. ความต้ านทานไฟฟ้ า หมายถึงตัวที่ต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ ไหลในจานวน จากัด ซึง่ อยู่ในรูปของเครื่ องใช้ ไฟฟ้าทุกชนิด ใช้ แทนด้ วยตัว R มีหน่วยวัดเป็ นโอห์ม (W )

4. กาลังงานไฟฟ้ า หมายถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงาน หรื ออัตราการทางาน ได้ จากผลคูณของแรงดันไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้า ใช้ แทนด้ วยตัว P มีหน่วยวัดเป็ นวัตต์ (W) 5. พลังงานไฟฟ้ า หมายถึงกาลังไฟฟ้าที่นาไปใช้ ในระยะเวลาหนึง่ มีหน่วยวัดเป็ น วัตต์ชวั่ โมง (Wh) หรื อยูนิต ใช้ แทนด้ วยตัว W

วงจรไฟฟ้ าประกอบด้ วยส่ วนทีส่ าคัญ 3 ส่ วน คือ 1. แหล่ งกาเนิดไฟฟ้ า หมายถึง แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังวงจรไฟฟ้า เช่น แบตเตอรี่ 2. ตัวนาไฟฟ้ า หมายถึง สายไฟฟ้าหรื อสื่อที่จะเป็ นตัวนาให้ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไป ยังเครื่ องใช้ ไฟฟ้า ซึง่ ต่อระหว่างแหล่งกาเนิดกับเครื่ องใช้ ไฟฟ้า 3. เครื่องใช้ ไฟฟ้ า หมายถึง เครื่ องใช้ ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้ เป็ นพลังงาน รูปอื่น ซึง่ จะเรี ยกอีกอย่างหนึง่ ว่า โหลด สวิตซ์ไฟฟ้านันเป็ ้ นส่วนหนึง่ ของวงจรไฟฟ้า มีหน้ าที่ใน การควบคุมการทางานให้ มีความสะดวกและปลอดภัยมากยิ่งขึ ้น ถ้ าไม่มีสวิตซ์ไฟฟ้าก็จะไม่มีผล ต่อการทางานวงจรไฟฟ้าใดๆ เลย

การต่ อวงจรไฟฟ้ าสามารถแบ่ งวิธีการต่ อได้ 3 แบบ คือ 1. วงจรอนุกรม เป็ นการนาเอาเครื่ องใช้ ไฟฟ้าหรื อโหลดหลายๆ อันมาต่อเรี ยงกันไป เหมือนลูกโซ่ กล่าวคือ ปลายของเครื่ องใช้ ไฟฟ้าตัวที่ 1 นาไปต่อกับต้ นของเครื่ องใช้ ไฟฟ้าตัวที่ 2 และต่อเรี ยงกันไปเรื่ อยๆ จนหมด แล้ วนาไปต่อเข้ ากับแหล่งกาเนิด การต่อวงจรแบบอนุกรมจะมี ทางเดินของกระแสไฟฟ้าได้ ทางเดียวเท่านัน้ ถ้ าเกิดเครื่ องใช้ ไฟฟ้าตัวใดตัวหนึง่ เปิ ดวงจรหรื อขาด จะทาให้ วงจรทังหมดไม่ ้ ทางาน คุณสมบัตทิ ่ สี าคัญของวงจรอนุกรม 1. กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเท่ากันตลอดวงจร 2. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร เมื่อนามารวมกันแล้ วจะเท่ากับ แรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกาเนิด 3. ความต้ านทานรวมของวงจร จะมีค่าเท่ากับผลรวมของความต้ านทานแต่ละตัวใน วงจรรวมกัน

2. วงจรขนาน เป็ นการนาเอาต้ นของเครื่ องใช้ ไฟฟ้าทุกๆ ตัวมาต่อรวมกัน และต่อ เข้ ากับ แหล่งกาเนิดที่จดุ หนึง่ นาปลายสายของทุกๆ ตัวมาต่อรวมกันและนาไปต่อกับ แหล่งกาเนิดอีกจุดหนึง่ ที่เหลือ ซึง่ เมื่อเครื่ องใช้ ไฟฟ้าแต่ละอันต่อเรี ยบร้ อยแล้ วจะกลายเป็ น วงจรย่อย กระแสไฟฟ้าที่ไหลจะสามารถไหลได้ หลายทางขึ ้นอยู่กบั ตัวของเครื่ องใช้ ไฟฟ้าที่ นามาต่อขนานกัน ถ้ าเกิดในวงจรมีเครื่ องใช้ ไฟฟ้าตัวหนึง่ ขาดหรื อเปิ ดวงจร เครื่ องใช้ ไฟฟ้าที่ เหลือก็ยงั สามารถทางานได้ ในบ้ านเรื อนที่อยู่อาศัยปั จจุบนั จะเป็ นการต่อวงจรแบบนี ้ทังสิ ้ ้น

คุณสมบัตทิ ่ สี าคัญของวงจรขนาน 1. กระแสไฟฟ้ารวมของวงจรขนาน จะมีค่าเท่ากับกระแสไฟฟ้าย่อยที่ไหลในแต่ละ สาขาของวงจรรวมกัน 2. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกาเนิด 3. ความต้ านทานรวมของวงจร จะมีค่าน้ อยกว่าความต้ านทานตัวที่น้อยที่สดุ ที่ต่อ อยู่ในวงจร

•

3. วงจรผสม เป็ นวงจรที่นาเอาวิธีการต่อแบบอนุกรม และวิธีการต่อแบบขนานมา รวมให้ เป็ นวงจรเดียวกัน ซึง่ สามารถแบ่งตามลักษณะของการต่อได้ 2 ลักษณะดังนี ้ 3.1 วงจรผสมแบบอนุกรม-ขนาน เป็ นการนาเครื่ องใช้ ไฟฟ้าหรื อโหลดไปต่อกันอย่าง อนุกรมก่อน แล้ วจึงนาไปต่อกันแบบขนานอีกครัง้ หนึง่ 3.2 วงจรผสมแบบขนาน-อนุกรม เป็ นการนาเครื่ องใช้ ไฟฟ้าหรื อโหลดไปต่อกันอย่าง ขนานก่อน แล้ วจึงนาไปต่อกันแบบอนุกรมอีกครัง้ หนึง่ คุณสมบัตทิ ่ สี าคัญของวงจรผสม เป็ นการนาเอาคุณสมบัติของวงจรอนุกรม และคุณสมบัติของวงจรขนานมารวมกัน ซึง่ หมายความว่าถ้ าตาแหน่งที่มีการต่อแบบอนุกรม ก็เอาคุณสมบัติ ของวงจรการต่ออนุกรมมา พิจารณา ตาแหน่งใดที่มีการต่อแบบขนาน ก็เอาคุณสมบัติของวงจรการต่อขนานมาพิจารณา ไปทีละขันตอน ้

ความแตกต่ างของวงจรเปิ ด-วงจรปิ ด 1. วงจรเปิ ด คือวงจรที่กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้ ครบวงจร ซึง่ เป็ นผลทาให้ เครื่ องใช้ ไฟฟ้าที่ต่ออยู่ในวงจรไม่สามารถจ่ายพลังงานออกมาได้ สาเหตุของวงจรเปิ ดอาจ • เกิดจากสายหลุด สายขาด สายหลวม สวิตซ์ไม่ตอ่ วงจร หรื อเครื่ องใช้ ไฟฟ้าชารุด เป็ นต้ น

2. วงจรปิ ด คือวงจรที่กระแสไฟฟ้าไหลได้ ครบวงจร ทาให้ โหลดหรื อเครื่ องใช้ ไฟฟ้าที่ ต่ออยู่ในวงจรนันๆ ้ ทางาน