slide1 l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
??????????????????????????????????? PowerPoint Presentation
Download Presentation
???????????????????????????????????

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 19

??????????????????????????????????? - PowerPoint PPT Presentation


  • 271 Views
  • Uploaded on

บทที่ 12. วงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. 1. กฎของโอห์ม 2. วงจรไฟฟ้ากระแสตรง 3. กฎของเคอร์ชอฟฟ์ 4. วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ 5. อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้นและการประยุกต์. 12.1 กฏของโอห์ม. แบตเตอรี่ (Battery) ตัวต้านทานไฟฟ้า (Resistors)

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '???????????????????????????????????' - MikeCarlo


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

บทที่ 12

วงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น

1. กฎของโอห์ม

2. วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

3. กฎของเคอร์ชอฟฟ์

4. วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

5. อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้นและการประยุกต์

slide2

12.1 กฏของโอห์ม

  • แบตเตอรี่ (Battery)
  • ตัวต้านทานไฟฟ้า (Resistors)
    • กฎของโอห์ม (Ohm’s Law)
  • กำลังไฟฟ้า (Electric Power)
  • วงจรไฟฟ้าในบ้านพักอาศัย
    • ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Current)

ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับไฟฟ้า

slide3

Direct Current

Alternating Current

220V

ไฟฟ้าจาก กฟภ.

ไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านเรือนไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านเรือน
slide4

อิเล็กตรอนต้นกำเนิดมาจากภาษากรีก “elektron”

  • ซึ่งหมายถึง “อำพัน (amber)”
  • ไฟฟ้ามีอยู่ 2 ชนิด คือ:
    • ไฟฟ้าสถิตย์(Static Electricity )- ไม่มีการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าอิสระ
    • ไฟฟ้ากระแส(Current Electricity) - มีการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าอิสระ แบ่งเป็น
      • ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current หรือ DC)
      • ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current หรือ AC)

André-Marie Ampère'

(1775-1836)

electric current

zinc

Q

D

=

I

acid

D

t

+

สัญลักษณ์

V

+

หรือ

copper

กระแสไฟฟ้า (Electric Current)
  • ถ้าทำการต่อขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่เข้ากับ วงจรไฟฟ้า
    • เกิดการไหลของประจุไฟฟ้า : กระแสไฟฟ้า
    • หน่วย : 1 Coulomb/second = 1 Ampere (A)
    • ประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนมีค่าเท่ากับ 1.6 x 10 -19 C
  • ในตัวนำไฟฟ้าอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า ซึ่งกระแสไฟฟ้าจะถูกกำหนดให้ไหลจากขั้วไฟฟ้าบวก(positive)ไปยังขั้วไฟฟ้าลบ(negative) ของแบตเตอรี่
electric current6

กระแสไฟฟ้า (Electric Current)

เมื่อพิจารณาการไหลของสิ่งใดเรามักพิจารณาถึงประมาณการไหลของสิ่งนั้นผ่านพื้นที่หน้าตัดในหนึ่งหน่วยวินาที สำหรับกรณีของกระแสไฟฟ้า เราจะ พิจาณาที่การไหลของประจุไฟฟ้าผ่านสายไฟในเวลา 1 วินาที

slide7

ภายในสายไฟ : อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่อย่างช้าๆ ด้วยความเร็วลอยเลื่อน (drift) ประมาณ0.05 mm/s. หรือเคลื่อนที่ได้ระยะ 1 เมตร ใช้เวลาประมาณ 5 ชั่วโมง !!

ความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้า
  • เนื่องจากอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ช้า แต่ทำไมหลอดไฟจึงติดทันที เมื่อสับสวิทช์ไฟ?

การที่กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ได้เร็วเนื่องจากสนามไฟฟ้าเคลื่อนที่เร็วมาก

slide8

เมื่อมีศักย์ไฟฟ้าตกคร่อมเส้นลวดตัวนำไฟฟ้าจะทำให้เกิดสนาม E ขึ้นทำให้อิเล็กตรอนเกิดการเคลื่อนที่ในสนามไฟฟ้าด้วยความเร็ว Vd (Drift Velocity)

ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าที่ไหล (Current Density, J) หรือ กระแสไฟฟ้าต่อหน่วยพื้นที่ (J = I / A) คำนวณได้จากสมการ

n คือ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน หรือ จำนวน อิเล็กตรอนต่อหน่วยปริมาตร

J = neVd

slide9
ตัวนำไฟฟ้าและฉนวนไฟฟ้าตัวนำไฟฟ้าและฉนวนไฟฟ้า
  • ตัวนำไฟฟ้า (Conductor)
    • วัสดุที่มีอิเล็กตรอนอิสระ
    • ได้แก่ ทองแดง, อลูมิเนียม, ทองคำ, โลหะทุกชนิด
  • ฉนวน (Insulator)
    • วัสดุที่ไม่มีอิเล็กตรอนอิสระ
    • ได้แก่ แก้ว, พลาสติก, เซรามิก, ไม้
slide10

วงจรไฟฟ้า

วงจรน้ำ

แหล่งพลังงาน

แบตเตอรี่

ปั๊มน้ำ

ตัวต้านทาน

หลอดไฟ

กังหันน้ำ

กระแสไฟฟ้า

กระแสที่ไหล

กระแสน้ำ

การเปรียบเทียบวงจรไฟฟ้ากับน้ำการเปรียบเทียบวงจรไฟฟ้ากับน้ำ
slide11

I

วงจรไฟฟ้า
  • อุปกรณ์ต่างๆ ของวงจรไฟฟ้าประกอบด้วย:
  • แบตเตอรี่ (แหล่งกำเนิดพลังงาน)
  • สายไฟสำหรับต่ออุปกรณ์
  • ตัวต้านทานไฟฟ้า (สายไฟ, หลอดไฟ, อุปกรณ์ เป็นต้น)
  • สวิทซ์ไฟ

ไดอะแกรมของวงจรไฟฟ้า ดูแตกต่างจาก วงจรไฟฟ้าจริงแต่วัตถุประสงค์ของการแสดงทั้งสองแบบเพื่อ แดสงการต่อวงจรไฟฟ้า! นั่นเอง

slide12

+

-

วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย

ข้อตกลงทิศการไหลของกระแสไฟฟ้าจะมีทิศเหมือนกับทิศการไหลของประจุไฟฟ้าบวกคือ เคลื่อนที่จากขั้วไฟฟ้าบวกของแบตเตอรี่ ผ่านอุปกรณ์ภายนอกไปยังขั้วไฟฟ้าลบของแบตเตอรี่!

ohm s law
กฎของโอห์ม : Ohm’s Law

ลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างค่าแรงดันไฟฟ้า (V) ที่จ่ายให้กับวงจรไฟฟ้า, กระแสไฟฟ้า (I) ที่ไหลผ่านวงจรไฟฟ้า และความต้านทานของวงจรไฟฟ้า (R) มีรูปแบบเป็นอย่างไร ?

I มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (A)

V มีหน่วยเป็น โวลต์ (V)

R มีหน่วยเป็น โอห์ม ()

Georg Simon Ohm

(1789-1854)

slide14

R

I

I

ค่าความต้านทานไฟฟ้า

units:W (ohm)

V

สัญลักษณ์

ตัวต้านทานไฟฟ้าและค่าความต้านทานไฟฟ้า

  • การเกิดกระแสไฟฟ้า จะต้องมีความต่างศักย์ V เกิดขึ้นเสียก่อน
    • ตัวนำไฟฟ้าทุกชนิด : ถ้ามี V ค่าสูง จะทำให้เกิด Iค่าสูงด้วย
    • กฎของโอห์ม (Ohm’s law) :

V = I R

resistivity

A

I

L

สภาพต้านทานไฟฟ้า (Resistivity)
  • ความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับรูปทรงทางเรขาคณิตของตัวนำไฟฟ้านั้น ?

สภาพต้านทานไฟฟ้า:r(หน่วยWm)

(หาได้จากตาราง)

  • ความยาว (L) มาก ขัดขวาง การไหลของอิเล็กตรอน
  • พื้นที่หน้าตัด (A) มาก อิเล็กตรอนไหลได้ สะดวก
resistance

Sample Problem

ค่าความต้านทานไฟฟ้า (Resistance)
  • สายไฟเส้นหนึ่งยาว 10 เมตร ประกอบด้วยสายไฟที่ทำจากทองแดงยาว 5 เมตรและอลูมิเนียมยาว 5 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลางของสายไฟทั้งหมดเท่ากับ 1 เมตร ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่คร่อมสายไฟมีค่าเท่ากับ 80 โวลท์ .
    • ให้หาค่าความต้านทานไฟฟ้ารวมของสายไฟ ?
    • ให้หากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสายไฟ ?
resistivity17

rT= ro [ 1 + a (T - T0 )]

สภาพต้านทานไฟฟ้า (Resistivity)
  • สภาพต้านทานไฟฟ้าของวัสดุจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัสดุนั้น
    • สำหรับตัวนำไฟฟ้า (conductors), อุณหภูมิสูงกว่า สภาพต้านทานไฟฟ้าจะมีค่า มากกว่า
  • aคือ สัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่อสภาพต้านทานไฟฟ้า

(temperature coefficient of resistivity)

    • บวก สำหรับตัวนำไฟฟ้า (conductors)
    • ลบสำหรับสารกึ่งตัวนำไฟฟ้า (semiconductors)
slide18

แรงดันไฟฟ้า 120 V

V

=

ความต้านทานไฟฟ้าของร่างกาย

I

R

R = 0.5 x 106W(สำหรับมือแห้ง)I = 0.24 mA

R = 0.5 x 104W(สำหรับมือเปียก)I = 24 mA

อันตรายที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านอันตรายที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
  • ถ้าเราสัมผัสกับตัวนำไฟฟ้าที่มีประจุไฟฟ้า จะเกิดอันตรายเนื่องจาก :
    • ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างตัวนำไฟฟ้ากับกราวด์ (ground)
    • เกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านร่างกายเรา !
  • ความรุนแรงจะขึ้นอยู่กับ ปริมาณกระแสไฟฟ้า ที่ไหลผ่านร่างกายของเรา
slide19

อย่าใช้ไดย์เป่าผมในอ่างน้ำอย่าใช้ไดย์เป่าผมในอ่างน้ำ

อันตรายจากกระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้า ผลกระทบอันตราย ?

1 mA ทำให้สะดุ้ง ไม่ตาย

5 mA รู้สึกเจ็บ ไม่ตาย

10 mA กล้ามเนื้อหยุดทำงาน ไม่ตาย

20 mA หยุดหายใจ เป็นนาทีตาย

100 mA หัวใจหยุดทำงาน เป็นวินาทีตาย

1000 mA ไหม้เกรียม ตายทันที