วงจร RLC

1. วงจร RLC จัดทำโดย ภุชงค์ ภูติภัทร์ ห้อง 63 เลขที่ 15 ธนธรณ์ วังสุขสันต์ ห้อง 63 เลขที่ 44 ณปัญญ์ สุขสมปอง ห้อง 63 เลขที่ 46 สุรดิษ ลิ้มภิกุล ห้อง 63 เลขที่ 47

2. Introduction • ความสัมพันธ์ระหว่างแรงเคลื่นไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้ากับเวลา • มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้า และความต่างศักย์ไฟฟ้ากระแสสลับ และค่ายังผล • ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้า • ความต้านทานเชิงซ้อนและกำลังไฟฟ้า • การสั่นพ้องทางไฟฟ้า • หม้อแปลงไฟฟ้า

3. 1. ความสัมพันธ์ระหว่างแรงเคลื่นไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้ากับเวลา • 1.1 ความสัมพันธ์ระหว่างแรงเคลื่นไฟฟ้ากับเวลา • 1.2 ความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้ากับเวลา • 1.3 ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้ากับเวลา

4. 1.1 ความสัมพันธ์ระหว่างแรงเคลื่นไฟฟ้ากับเวลา ความสัมพันธ์เป็นไปตามกราฟ และสมการ ดังรูป สมการความสัมพันธ์ เมื่อ e แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เวลาใด ๆ คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงสุด คือเฟส

5. 1.2 ความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้ากับเวลา สมการความสัมพันธ์ เมื่อ v แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เวลาใด ๆ คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงสุด คือเฟส

6. 1.3 ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้ากับเวลา สมการความสัมพันธ์ เมื่อ i แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เวลาใด ๆ คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงสุด คือเฟส

7. 2. มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้า และความต่างศักย์ไฟฟ้ากระแสสลับ และค่ายังผล • 2.1 ข้อควรรู้เกี่ยวกับมิเตอร์วัด • 2.2 การหาค่ายังผลของวงจรกระแสสลับ โดยเทียบกับวงจรกระแสตรง • 2.3 ความสัมพันธ์ระหว่างค่ายังผลกับค่าสูงสุด

8. 2.1 ข้อควรรู้เกี่ยวกับมิเตอร์วัด • เมื่อนำแกลวานอมิเตอร์ที่มีขีดสเกลศูนย์อยู่ตรงกลางไปใช้กับกระแสตรง เข็มจะเบนไปทางด้านเดียว แต่ถ้านำไปใช้กับกระแสสลับ เข็มจะเบนกลับไปกลับมาทางขวาและทางซ้ายทำให้อ่านค่าได้ยาก • เมื่อนำแกลวานอมิเตอร์ที่มีขีดสเกลศูนย์อยู่ที่ริมข้างใดข้างหนึ่งที่ใช้กับกระแสตรง ไปใช้กับกระแสสลับ จะเกิดผลเสียคืออาจทำให้เข็มหักงอได้

9. 2.1 ข้อควรรู้เกี่ยวกับมิเตอร์วัด • ในทางปฏิบัติจะมีการออกแบบแกลวานอมิเตอร์เป็นแบบพิเศษเพื่อช่วยให้อ่านค่ากระแสสลับและความต่างศักย์กระแสสลับได้ง่ายขึ้น ซึ่งเป็นการอ่านค่าเฉลี่ย เรียกค่ากระแสหรือความต่างศักย์ที่อ่านได้จากมิเตอร์ดังกล่าวนี้ว่า ค่ายังผล หรือค่ามิเตอร์ นั่นคือ • ในการคำนวณหรือการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ค่ากระแสหรือความต่างศักย์ที่ได้จากการวัด จะเป็นค่ายังผล หรือค่ามิเตอร์เสมอ • ค่ากระแสสลับที่วัดได้จากมิเตอร์ เรียกว่าค่ายังผลของกระแสสลับ และค่าความต่างศักย์ที่วัดได้จากมิเตอร์ เรียกว่าค่ายังผลความต่างศักย์กระแสสลับ

10. 2.2 การหาค่ายังผลของวงจรกระแสสลับ โดยเทียบกับวงจรกระแสตรง • ค่ายังผลที่วัดได้ในวงจรกระแสสลับ อาจพิจารณาเปรียบเทียบกับวงจรกระแสตรงได้ดังนี้ • ค่ายังผลในวงจรกระแสสลับ มีค่าเท่ากับค่าที่วัดได้จากวงจรกระแสตรงซึ่งมีตัวต้านทานตัวเหมือนกับตัวต้านทานในวงจรกระแสสลับ เมื่อให้ตัวต้านทานในวงจรทั้งสองได้รับพลังงานความร้อนเฉลี่ยเท่ากันในเวลาเท่ากัน

11. 2.2 การหาค่ายังผลของวงจรกระแสสลับ โดยเทียบกับวงจรกระแสตรง • เมื่อตัวต้านทานในวงจรกระแสตรงได้รับพลังงานความร้อนเท่ากัน ตัวต้านทานในวงจรกระแสสลับในช่วงเวลาที่เท่ากัน จะได้ว่า • ความต่างศักย์ที่วัดได้จากตัวต้านทานในวงจรกระแสตรง จะมีค่าเท่ากับค่ายังผลของความต่างศักย์ที่วัดได้จากตัวต้านทานในวงจรกระแสสลับ • กระแสที่วัดได้จากตัวต้านทานในวงจรกระแสตรง จะมีค่าเท่ากับค่ายังผลของกระแสที่วัดได้จากตัวต้านทานในวงจรกระแสสลับ

12. 2.3 ความสัมพันธ์ระหว่างค่ายังผลกับค่าสูงสุด • ในวงจรกระแสสลับ สามารถหาความสัมพันธ์ระหว่างค่ายังผลกับค่าสูงสุดได้หลายวิธี ในที่นี้หาได้จากค่ากำลังเฉลี่ย (Pเฉลี่ย) ดังนี้ ให้ i คือค่ากระแสสลับที่เวลาใด ๆ I คือค่ายังผลของกระแส คือค่ากระแสสูงสุด เมื่อพิจารณากำลังเฉลี่ยของความต้านทาน R ในวงจรจะได้ว่า

13. Pเฉลี่ย = และค่ายังผลPเฉลี่ย = = I = ….(1) จากสมการ (1) แสดงว่าค่ายังผลของกระแสสลับ (I) มีค่าเท่ากับ คือ ค่ารากที่สองของค่าเฉลี่ยกำลังสองของกระแสสลับ ซึ่งอาจเขียนสัญลักษณ์เป็น จากการศึกษาพบว่า ค่าอาจหาได้จากกราฟ i-t และ i2-t ดังรูป t I = ค่ากระแสที่เวลาใด ๆ = ค่ากระแสสูงสุด I = ค่ายังผลของกระแส

14. จากกราฟจะได้ว่า = เนื่องจาก I = จะได้ I = = = 0.707 Im ในทำนองเดียวกัน ค่ายังผลของความต่างศักย์ (V) กับค่าความต่างศักย์สูงสุด (Vm) จะได้ว่า V = = = 0.707 Vm

15. 3. ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้า โดยทั่วไปส่วนประกอบของวงจรกระแสสลับ ได้แก่ ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งพิจารณาดังนี้ 3.1 ความต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ 3.2 ความจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ 3.3 ความเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

16. ให้ Vm=ความต่างศักย์สูงสุดระหว่างปลายตัวต้านทาน V =ค่ายังผลของความต่างศักย์ระหว่างปลายตัวต้านทาน V =ความต่างศักย์ที่เวลาใด ๆ ระหว่างปลายตัวต้านทาน Im =กระแสสูงสุดทีผ่านตัวต้านทาน I =ค่ายังผลของกระแสที่ผ่านตัวต้านทาน i =กระแสที่เวลาใด ๆ ที่ผ่านตัวต้านทาน R =ความต้านทานของตัวต้านทาน t =เฟส 3.1 ความต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

17. ก. เฟสของกระแส และเฟสของความต่างศักย์ เมื่อต่อตัวต้านทานในวงจรกระแสสลับ เข็มชี้ของแอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ จะเบนไปที่ค่าสูงสุดพร้อมกันแล้วเบนกลับมาที่ศูนย์พร้อมกัน แสดงว่ากระแสและความต่างศักย์ระหว่างปลายตัวต้านทานมีเฟสตรงกัน จะได้ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสกับเวลาคือ v = Vmsint จะได้ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสกับเวลาคือ i = Imsint ข. ความต้านทาน 1) ค่าความต้านทานจะเท่ากับความต้านทานที่นำมาต่อกับวงจร 2) ค่าความต้านทานจะคงที่ตลอดไม่ว่าแหล่งกำเนิดจะมีความถี่เปลี่ยนหรือไม่ก็ตาม

18. 3.2 ความจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ให้ Vm=ความต่างศักย์สูงสุดระหว่างปลายตัวเก็บประจุ V =ค่ายังผลของความต่างศักย์ระหว่างปลายตัวเก็บประจุ v =ความต่างศักย์ที่เวลาใด ๆ ระหว่างปลายตัวเก็บประจุ Im =กระแสสูงสุดทีผ่านตัวเก็บประจุ I =ค่ายังผลของกระแสที่ผ่านตัวเก็บประจุ i =กระแสที่เวลาใด ๆ ที่ผ่านตัวเก็บประจุ XC =ความต้านทานของตัวเก็บประจุ t =เฟส

19. XC ก. เฟสของกระแส และเฟสของความต่างศักย์ เมื่อต่อตัวเก็บประจุในวงจรกระแสสลับ เข็มชี้ของแอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ จะเบนไม่พร้อมกันไม่ว่าจะเบนไปที่ค่าสูงสุดหรือเบนกลับมาที่ศูนย์ก็ตาม แสดงว่ากระแสและความต่างศักย์ระหว่างปลายตัวเก็บประจุมีเฟสต่างกัน โดยกระแสจะมีเฟสนำหน้าความต่างศักย์เป็น 90 องศา จะได้ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสกับเวลาคือ v = Vmsint จะได้ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสกับเวลาคือ i = ข. ความต้านทาน - ค่าความต้านทาน - ค่าความต้านทานของตัวเก็บประจุจะเปลี่ยนตามความถี่ f

20. 3.3 ความเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ให้ Vm= ความต่างศักย์สูงสุดระหว่างปลายตัวเหนี่ยวนำ V = ค่ายังผลของความต่างศักย์ระหว่างปลายตัวเหนี่ยวนำ v = ความต่างศักย์ที่เวลาใด ๆ ระหว่างปลายตัวเหนี่ยวนำ Im = กระแสสูงสุดทีผ่านตัวเหนี่ยวนำ I = ค่ายังผลของกระแสที่ผ่านตัวเหนี่ยวนำ i = กระแสที่เวลาใด ๆ ที่ผ่านตัวเหนี่ยวนำ XL = ความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำ t = เฟส

21. XL ก. เฟสของกระแส และเฟสของความต่างศักย์ เมื่อต่อตัวเหนี่ยวนำในวงจรกระแสสลับ เข็มชี้ของแอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ จะเบนไม่พร้อมกันไม่ว่าจะเบนไปที่ค่าสูงสุดหรือเบนกลับมาที่ศูนย์ก็ตาม แสดงว่ากระแสและความต่างศักย์ระหว่างปลายตัวเหนี่ยวนำมีเฟสต่างกัน โดยกระแสจะมีเฟสตามหลังความต่างศักย์เป็น 90 องศา จะได้ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสกับเวลาคือ v = Vmsint จะได้ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสกับเวลาคือ i = ข. ความต้านทาน - ค่าความต้านทาน - ค่าความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนตามความถี่ จะได้ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานเชิงความจุกับความถี่ f

22. 4.1 วงจร R-C-L อนุกรม 4.2 วงจร R-C-L ขนาน ก. ความต่างศักย์รวม ข. ความต้านทานเชิงซ้อน ค. มุมเฟส หรือความต่างเฟส () ง. ตัวประกอบกำลัง (cos) จ. กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย 4. ความต้านทานเชิงซ้อนและกำลังไฟฟ้า

23. 4.1 วงจร R-C-L อนุกรม ต่อแบบจะนี้จะได้ว่า 1. 2.

24. VL เมื่อเขียนเป็นแผนภาพเฟเซอร์ จะได้ ................(ก)

25. ก. ความต่างศักย์รวม จากฏของโอห์ม V = IR ถ้าให้ Z คือความต้านทานเชิงซ้อน หรือความต้านทานรวม หรือความขัด จะได้ เนื่องจาก จะได้

26. ข. ความต้านทานเชิงซ้อน • ความต้านทานเชิงซ้อน หมายถึงผลรวมของความต้านทาน ความต้านทานเชิงความจุ และความต้านทานเชิงเหนี่ยวนำ หรืออัตราส่วนระหว่างค่ายังผลของความต่างศักย์รวมกับค่ายังผลของกระแสไฟฟ้ารวม หรือ ค. มุมเฟส หรือความต่างเฟส () มุมเฟส หรือความต่างเฟส คือมุมระหว่างค่ายังผลของความต่างศักย์รวมกับค่ายังผลของกระแสไฟฟ้ารวม มีความสำคัญมากในวงจร R-C-L เพราะเราใช้เป็นตัวกำหนดเงื่อนไขกำลังไฟฟ้าที่สูญเสียไปในวงจร ถ้าเป็นวงจรอนุกรม จากรูป (ก) จะได้ หรืออาจหาได้จาก

27. ง. ตัวประกอบกำลัง (cos) ตัวประกอบกำลังเป็นตัวกำหนดการสูญเสียกำลังไฟฟ้าในวงจร R-C-L กล่าวคือ • ถ้าตัวประกอบกำลังมีค่ามาก จะสูญเสียกำลังไฟฟ้ามาก • ถ้าตัวประกอบกำลังมีค่าน้อย จะสูญเสียกำลังไฟฟ้าน้อย • ในวงจร R-C-L ตัวประกอบกำลังจะเกิดขึ้นได้เมื่อมีตัวเก็บประจุ หรือตัวเหนี่ยวนำต่ออยู่ในวงจรกับ R • ตัวประกอบกำลังมีค่าได้ตั้งแต่ 0 ถึง 1 • สำหรับวงจรที่ไม่มีตัวต้านทานต่ออยู่ ตัวประกอบกำลังจะเป็นศูนย์ • สำหรับวงจรที่มีตัวต้านทานต่ออยู่อย่างเดียว ตัวประกอบกำลังจะเป็น 1 มีการสูญเสียกำลังมากที่สุด • สำหรับวงจรที่มีตัวต้านทานต่ออยู่กับตัวเก็บประจุ หรือตัวเหนี่ยวนำ ไม่ว่าจะต่อกับแบบใด ตัวประกอบกำลังจะมีค่าน้อยกว่า 1 หาได้จาก

28. จ. กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย ในวงจร R-C-L การสูญเสียกำลังไฟฟ้าจะมีค่าเปลี่ยนแปลงตามเวลา ดังนั้นกำลังไฟฟ้าที่สูญเสียจริง ๆ ในวงจรกระแสสลับจึงเป็นค่าเฉลี่ยของกำลัง ซึ่งหาได้จากนิยามดังนี้ กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย (Pav) มีค่าเท่ากับผลคูณของค่ายังผลของความต่างศักย์กับกระแสยังผลที่อยู่ในเฟสเดียวกัน จากรูปเฟเซอร์ เขียนเป็นสมการได้ การสูญเสียกำลังไฟฟ้าจะเกิดขึ้นเฉพาะที่ตัวต้านทานเท่านั้น แสดงว่าถ้าวงจรใดไม่มีตัวต้านทานต่ออยู่จะไม่มีการสูญเสียกำลังไฟฟ้า

29. 4.2 วงจร R-C-L ขนาน ต่อแบบจะนี้จะได้ว่า 1. 2.

30. เมื่อเขียนเป็นแผนภาพเฟเซอร์ จะได้ …………..(ข)

31. กระแสไฟฟ้ารวม จากฏของโอห์ม V = IR ถ้าให้ Z คือความต้านทานเชิงซ้อน หรืความต้านทานรวม หรือความขัดจะได้ เนื่องจาก V = VR = VL = VC จะได้

32. ข. ความต้านทานเชิงซ้อน ความต้านทานเชิงซ้อน หมายถึงผลรวมของความต้านทาน ความต้านทานเชิงความจุ และความต้านทานเชิงเหนี่ยวนำ หรืออัตราส่วนระหว่างค่ายังผลของความต่างศักย์รวมกับค่ายังผลของกระแสไฟฟ้ารวม หรือ ค. มุมเฟส หรือความต่างเฟส () จากรูป (ข) จะได้ หรือหาได้จาก

33. ง. ตัวประกอบกำลัง (cos) หาได้จากสมการ จ. กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย จากนิยาม การสูญเสียกำลังไฟฟ้าจะเกิดขึ้นเฉพาะที่ตัวต้านทานเท่านั้น แสดงว่าถ้าวงจรใดไม่มีตัวต้านทานต่ออยู่จะไม่มีการสูญเสียกำลังไฟฟ้า

34. 5. การสั่นพ้องทางไฟฟ้า วงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่ประกอบด้วยตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำต่ออนุกรมกัน และต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ จะแสดงปรากฏการณ์กำทอนขึ้นมาได้ ถ้าเราปรับความถี่ของแหล่งกำเนิดจนกระทั่งความต้านทานเชิงความจุเท่ากับความต้านทานเชิงความเหนี่ยวนำ จะทำให้กระแสไฟฟ้าในวงจรจะมีค่าสูงสุด(ความต้านทานเชิงซ้อนมีค่าต่ำสุด) และจะไหลกลับไปกลับมาด้วยความถี่ธรรมชาติคงที่อยู่ตลอดเวลา เรียกความถี่ที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าวนี้ว่า ความถี่ของการสั่นพ้อง เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์

35. เมื่อเกิดการสั่นพ้องทางไฟฟ้าเมื่อเกิดการสั่นพ้องทางไฟฟ้า ความต้านทาน กระแสไฟฟ้า จะได้ว่า ความต้านทานเชิงความจุ = ความต้านทานเชิงเหนี่ยวนำ XC = XL = L 2 = ความถี่ ความถี่

36.  = 2f = fO = นั่นคือความถี่ที่ทำให้เกิดการสั่นพ้องทางไฟฟ้าคือ fO =

37. 6. หม้อแปลงไฟฟ้า ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำ (k) แรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำข้ามไปยังขดลวดทุติยภูมินั้น ขึ้นอยู่กับค่าความเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นระหว่างขดลวดปฐมภูมิ และทุติยภูมิ ซึ่งจะถูกกำหนดโดยจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดด้านปฐมภูมิเคลื่อนที่ไปตัดกับขดลวดด้านทุติยภูมิอัตราส่วนระหว่างจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กที่เคลื่อนที่ไปตัดกับขดลวดทุติยภูมิเปรียบเทียบกับจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กทั้งหมดที่เกิดจากขดลวดปฐมภูมิเรียกว่า สัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำ (Coefficient of Coupling, k) ซึ่งจะมีค่าอยู่ระหว่าง 0 และ 1

38. ตัวอย่างเช่น ถ้าเส้นแรงแม่เหล็กทั้งหมดที่เกิดจากขดลวดปฐมภูมิเคลื่อนที่ไปตัดกับขดลวดทุติยภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำจะมีค่าเท่ากับ 1 แต่ถ้ามีจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กเพียงครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่เคลื่อนที่ไปตัดกับขดลวดทางด้านทุติยภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำที่ได้ก็จะมีค่าเท่ากับ 0.5

39. การใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าการใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วหม้อแปลงไฟฟ้าจะใช้งานอยู่ 3 แบบ ได้แก่1. หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เพื่อเพิ่ม หรือลดขนาดแรงดันไฟฟ้า2. หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เพื่อเพิ่ม หรือลดปริมาณกระแสไฟฟ้า3. หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เพื่อแมทช์ค่าอิมพีแดนซ์ (Impedances)ซึ่งทั้ง 3 กรณี สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) ของขดลวดปฐมภูมิเปรียบเทียบกับจำนวนขดลวดทุติยภูมิ

40. อัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) อัตราส่วนจำนวนรอบ หมายถึง อัตราส่วนระหว่างจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ (NS) ต่อจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ (NP)

41. อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้า (Voltage Ratio)หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิดส่วนใหญ่แล้วจะทำหน้าที่ทั้งแปลงขนาดของแรงดันไฟฟ้าให้เพิ่มขึ้น (Step-Up) หรือลดขนาดของแรงดันให้น้อยลง (Step-Down) จากแรงดันไฟ 220 V ที่จ่ายออกมาจากเต้าเสียบไฟฟ้าภายในบ้าน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในของอุปกรณ์นั้นๆ ว่าต้องการแรงดันไฟฟ้ามากหรือน้อย • หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันขึ้น (Step-Up Transformer)ถ้าแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ (ES) มีค่าสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิ (EP) จะเรียกหม้อแปลงชนิดนี้ว่า หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันขึ้น (Step-Up Transformer) หรือ ES > EP ดังแสดงในรูป

42. ถ้าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับทางด้านปฐมภูมิมีค่าเท่ากับ 100 V และอัตราส่วนจำนวนรอบคือ 1:5 แรงดันไฟฟ้าที่ได้จากด้านทุติยภูมิจะมีขนาด 5 เท่าของแรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิ นั่นคือ เท่ากับ 500 V ทั้งนี้เนื่องจากเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากขดลวดปฐมภูมิไปตัดกับขดลวดที่มีจำนวนมากทางด้านทุติยภูมิ ดังนั้น การเหนี่ยวนำของแรงดันไฟฟ้าจึงเกิดขึ้นมากตามไปด้วย

43. จากตัวอย่างนี้จะเห็นได้ว่าอัตราส่วนระหว่างแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิต่อแรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิมีค่าเท่ากับ อัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ • แรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ (ES) • แรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิ (EP) • จำนวนรอบขดลวดด้านทุติยภูมิ (NS) • จำนวนรอบขดลวดด้านปฐมภูมิ (NP)

44. กำลังงานไฟฟ้าและค่าอัตราส่วนของกระแสไฟฟ้า กำลังงานที่ได้จากด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าใดๆ จะมีค่าเท่ากำลังงานที่มาจากด้านปฐมภูมิเสมอ (PP = PS) และ กำลังงาน (Power) สามารถคำนวณได้จากสูตร P= E X I ซึ่งถ้าแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหรือลดลง ก็จะทำให้กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงลดลงหรือเพิ่มขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงดันไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ ทั้งนี้เพื่อที่จะทำให้กำลังงานที่ได้มีค่าคงที่ตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น ถ้าแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิมีค่าเพิ่มขึ้น จะทำให้กระแสไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิมีปริมาณลดลง จึงจะทำให้กำลังงานด้านเอาต์พุตมีค่าเท่ากับกำลังงานด้านอินพุต

45. สำหรับกำลังงานทางด้านปฐมภูมิก็จะมีการเปลี่ยนแปลงทั้งแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในลักษณะเดียวกันกับด้านทุติยภูมิ และทำให้ PS = PP ซึ่งแสดงว่ากำลังงานที่ได้ออกมานั้นไม่สามารถจะเกิดขึ้นได้มากกว่ากำลังงานที่ป้อนเข้าไป ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า อัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้า

46. และจากการที่อัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นจึงเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนจำนวนรอบของขดลวดด้วยเช่นกัน จัดสมการใหม่ให้อยู่ในรูปของความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าและจำนวนรอบของขดลวด จะได้สมการใหม่ซึ่งใช้ในการคำนวณหากระแสไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ ดังนี้

47. ขอบคุณคร้าบ