สื่อเสริม เรื่อง วงจรไฟฟ้า สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้ากำลัง คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญ บัณฑิต

1. สื่อเสริม เรื่อง วงจรไฟฟ้าสาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้ากำลังคณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต **สื่อเสริมนี้ใช้ประกอบการสอนรายวิชา วงจรไฟฟ้า

2. วัตถุประสงค์ของการเรียนวัตถุประสงค์ของการเรียน 1. เพื่อให้ผู้เรียนสามารถอธิบายองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าได้ 2. เพื่อให้ผู้เรียนสามารถอธิบายหน้าที่ของอุปกรณ์ในวงจรไฟฟ้าได้ สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

3. บทนำ วงจรไฟฟ้าคืออะไร วงจรไฟฟ้าคือ การนำเอาแหล่งจ่ายไฟฟ้ามาจ่ายแรงดันและกระแสให้กับโหลด โดยผ่านลวดตัวนำ และใช้สวิตช์ในการเปิดปิดวงจรเพื่อตัดหรือต่อกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับโหลด ในทางปฏิบัติจะมีฟิวส์ในวงจรเพื่อป้องกันปัญหาข้อผิดพลาดที่จะเกิดกับวงจรและอุปกรณ์  เช่น โหลดเกิน หรือไฟฟ้าลัดวงจร วงจรไฟฟ้าเบื้องต้นที่ควรศึกษามีอยู่ 3 ลักษณะคือ วงจรอนุกรม, วงจรขนานและวงจรผสม สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

4. องค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้า วงจรไฟฟ้า คือ การนำแหล่งจ่ายไฟฟ้า จ่ายแรงดันและกระแสให้กับ โหลดโดยผ่านลวดตัวนำ (ก) ภาพสัญลักษณ์ (ข) ภาพเสมือนจริง รูปที่ 1 แสดงองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้า ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

5. จากรูปที่ 1 เป็นวงจรไฟฟ้ากระแสตรงซึ่ง จะต่อจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ และใช้สวิตช์ เป็นตัวเปิดปิดการไหลของกระแสไฟฟ้า  การที่จะทำให้ แรงดัน และกระแสไหลผ่านโหลดได้  จะต้องมีองค์ประกอบ ของวงจรไฟฟ้า ดังนี้ 1. แหล่งจ่ายไฟฟ้า คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการจ่ายแรงดันและ กระแสให้กับวงจร เช่น แบตเตอรี่, ถ่านไฟฉาย, เครื่องจ่ายไฟ, ไดนาโม และ เจนเนอร์เรเตอร์  เป็นต้น  รูปที่ 2 แสดงแหล่งจ่ายไฟแบบต่างๆ ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

6. 2. ลวดตัวนำคือ อุปกรณ์ที่นำมาต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า จากขั้วหนึ่งไป ยังอีกขั้วหนึ่ง เพื่อจ่ายแรงดันและกระแสไฟฟ้าให้กับโหลด ลวดตัวนำที่ นำกระแสไฟฟ้าได้ดีที่สุดคือ เงิน แต่เนื่องจากเงินมีราคาแพงมาก จึงนิยม ใช้ทองแดง ซึ่งมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าได้ดีพอสมควรและราคาไม่แพง มากนัก นอกจากนี้ยังยังมีโลหะชนิดอื่น ๆ ที่สามารถนำไฟฟ้าได้ เช่น ทองคำ, ดีบุก,เหล็ก,  อลูมิเนียม,  นิเกิล ฯลฯ เป็นต้น รูปที่ 3 แสดงอุปกรณ์ที่นำมาต่อเป็นลวดตัวนำ ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

7. 3. โหลดหรือภาระทางไฟฟ้าคือ อุปกรณ์ทางไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ ที่นำมาต่อในวงจร เพื่อใช้งาน  เช่นตู้เย็น, โทรทัศน์, พัดลม, เครื่องปรับอากาศ, เตารีด, หลอดไฟ, ตัวต้านทาน เป็นต้น รูปที่ 4 แสดงอุปกรณ์ที่นำมาต่อเป็นโหลดทางไฟฟ้า ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

8. 4. สวิตช์คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการปิดหรือเปิดวงจร ในกรณีที่เปิดวงจรก็ จะทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าจ่ายให้กับโหลด ในทางปฏิบัติการต่อวงจรไฟฟ้า จะต้องต่อสวิตช์เข้าไปในวงจรเพื่อทำหน้าที่ตัดต่อและควบคุมการไหลของ กระแสไฟฟ้า รูปที่ 5 แสดงอุปกรณ์ที่ใช้เป็นสวิตช์ในวงจร ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

9. 5. ฟิวส์คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการป้องกันไม่ให้วงจรไฟฟ้าหรือ อุปกรณ์ได้รับความเสียหาย เนื่องจากการทำงานผิดปกติของวงจร เช่น โหลดเกิน หรือ เกิดการลัดวงจร เมื่อเกิดการผิดปกติฟิวส์จะทำหน้าที่ในการ เปิดวงจรที่เรียกว่า ฟิวส์ขาดนั่นเอง รูปที่ 6 แสดงอุปกรณ์ที่ใช้เป็นฟิวส์ในวงจรไฟฟ้า ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

10. วงจรอนุกรม วงจรอนุกรมคือ การนำโหลดมาต่อเรียงกัน โดยให้ปลายของโหลดตัวแรก ต่อกับปลายของโหลดตัวถัดไป หรืออีกนัยหนึ่งหมายถึง การนำโหลดตั้งแต่สองตัวมาต่อเรียงกันไปแบบอันดับ ทำให้กระแสไหลทิศทางเดียวกัน (ในสื่อการเรียนนี้จะขอใช้ตัวต้านทานแทนโหลดทั่ว ๆ ไป) รูปที่ 1 แสดงการต่อโหลดแบบอนุกรม สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html

11. วัตถุประสงค์ของการเรียนวัตถุประสงค์ของการเรียน 1. เพื่อให้ผู้เรียนสามารถอธิบายความหมายของวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมได้ 2. เพื่อให้ผู้เรียนคำนวณค่าความต้านทานรวมที่ต่อแบบอนุกรมได้ 3. เพื่อให้ผู้เรียนวัดค่าแรงดัน กระแส และค่าความต้านทานของ วงจรได้ สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

12. การคำนวณค่าความต้านทานรวมที่ต่อแบบอนุกรมการคำนวณค่าความต้านทานรวมที่ต่อแบบอนุกรม สูตร RT = R1 + R2 + R3+ . . . Rn RT = ค่าความต้านทานรวมของวงจร Rn = ค่าความต้านทานตัวสุดท้ายของวงจร รูปที่ 2 แสดงการต่อตัวต้านทานแบบอนุกรม สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html

13. จากรูปที่ 2 สามารถหาค่าความต้านทานรวมได้ RT = R1 + R2 + R3 = 10Ω+ 20Ω + 20 Ω = 50Ω สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

14. การวัดค่าความต้านทาน 1. นำมัลติมิเตอร์ตั้งย่านวัดโอห์ม ในกรณีที่เป็นมิเตอร์แบบเข็มให้ทำการ ปรับค่าศูนย์ (Zero Ohm Adjust) ก่อนที่จะดำเนินการขั้นตอน ต่อไป 2.นำสายวัดของมัลติมิเตอร์เส้นที่หนึ่งสัมผัสกับขาของตัวต้านทานด้าน หนึ่ง 3. นำสายวัดของมัลติมิเตอร์เส้นที่สองสัมผัสกับขาของตัวต้านทานอีก ด้านหนึ่ง 4. อ่านค่าความต้านทาน สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

15. (ข) การวัดค่าความต้านทานด้วยมิเตอร์แบบดิจิตอล การวัดค่าความต้านทานด้วยมิเตอร์แบบเข็ม รูปที่ 3 แสดงการวัดค่าความต้านทาน สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html

16. รูปที่ 4 แสดงการวัดค่าความต้านทานรวมที่ต่อแบบอนุกรม สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html

17. การวัดค่าแรงดันตกคร่อมการวัดค่าแรงดันตกคร่อม 1. นำมัลติมิเตอร์ตั้งย่านวัดแรงดันไฟตรง (DCV) ให้มากกว่าแหล่งจ่าย (E) 2. นำสายด้านไฟบวกของมัลติมิเตอร์ สัมผัสกับด้านไฟบวกของตัว ต้านทาน R1 3. นำสายด้านไฟลบของมัลติมิเตอร์ สัมผัสกับด้านไฟลบของตัวต้านทาน R1 4. อ่านค่าแรงดันตกคร่อมความต้านทาน R1 5. ทำขั้นตอนที่ 1-4 เพื่อวัดค่าแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R2และ R3 สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

18. รูปที่ 5 แสดงการวัดค่าแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานแต่ละตัว สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html

19. การวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรอนุกรมการวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรอนุกรม 1. นำมัลติมิเตอร์ตั้งย่านวัดกระแส (mA) ให้มีค่าสูงไว้ก่อน 2. นำสายด้านไฟบวกของมัลติมิเตอร์ต่ออนุกรมเข้ากับด้านไฟบวกของ แหล่งจ่ายไฟ 3. นำสายด้านไฟลบของมัลติมิเตอร์ต่ออนุกรมเข้ากับด้านไฟลบของ แหล่งจ่ายไฟ 4. อ่านค่ากระแสที่ไหลผ่านในวงจร สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต

20. รูปที่ 6 แสดงการวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจรอนุกรม สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต ที่มาของภาพ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-06.html

21. แบบฝึกหัดท้ายบท 1. วงจรอนุกรมคืออะไรจงอธิบาย 2. จงอธิบายการวัดค่าแรงดันตกคร่อมในวงจรอนุกรม 3. จงอธิบายการวัดค่ากระแสในวงจรอนุกรม 4. การต่อวงจรแบบอนุกรมมีข้อดีอย่างไรจงอธิบาย 5. การต่อวงจรแบบอนุกรมค่าความต้านทานรวมหาค่าได้อย่างไร ให้นักศึกษาทำแบบฝึกหัดท้ายบท โดยส่งทางอีเมล samranlertkonsarn@gmail.com สื่อเสริมเรื่อง วงจรไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาลัยพิชญบัณฑิต