วันจันทร์ที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2554

วงจรไฟฟ้า

 วงจรไฟฟ้า เป็นการนำเอาสายไฟฟ้าหรือตัวนำไฟฟ้าที่เป็นเส้นทางเดินให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหล
ผ่านต่อถึงกันได้นั้นเราเรียกว่า วงจรไฟฟ้า การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่อยู่ภายในวงจรจะเริ่มจาก
จากแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า ดังการแสดงการต่อวงจรไฟฟ้าเบื้องต้นโดยการต่อแบตเตอรี่
ต่อเข้ากับหลอดไฟ หลอดไฟฟ้าสว่างได้เพราะว่ากระแสไฟฟ้าสามารถไหลได้ตลอดทั้งวงจรไฟฟ้าและ
เมื่อหลอดไฟฟ้าดับก็เพราะว่ากระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้ตลอดทั้งวงจรเนื่องจากสวิตซ์เปิดวงจร
ไฟฟ้าอยู่นั่นเองวงจรไฟฟ้า หมายถึง ทางเดินของกระแสไฟฟ้าซึ่งไหลมาจากแหล่งกำเนิดผ่านตัวนำ
และเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลด แล้วไหลกลับไปยัง  แหล่งกำเนิดเดิม

     วงจรไฟฟ้าประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ 3 ส่วน คือ     1. แหล่งกำเนิดไฟฟ้า หมายถึง แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังวงจรไฟฟ้า เช่นแบตเตอรี่
     2. ตัวนำไฟฟ้า หมายถึง สายไฟฟ้าหรือสื่อที่จะเป็นตัวนำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปยังเครื่องใช้
้ไฟฟ้า ซึ่งต่อระหว่างแหล่งกำเนิดกับเครื่องใช้ไฟฟ้า
     3. เครื่องใช้ไฟฟ้า หมายถึง เครื่องใช้ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานรูปอื่นซึ่งจะ
เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า โหลด  สวิตซ์ไฟฟ้านั้นเป็นส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้า มีหน้าที่ในการควบคุมการ
ทำงานให้มีความสะดวกและปลอดภัยมากยิ่งขึ้น ถ้าไม่มีสวิตซ์ไฟฟ้าก็จะไม่มีผลต่อการทำงานวงจร
ไฟฟ้าใดๆ เลย

     การต่อวงจรไฟฟ้าสามารถแบ่งวิธีการต่อได้ 3 แบบ คือ     1. วงจรอนุกรม เป็นการนำเอาเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดหลายๆ อันมาต่อเรียงกันไปเหมือนลูกโซ่
กล่าวคือ ปลายของเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวที่ 1 นำไปต่อกับต้นของเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวที่ 2 และต่อเรียงกันไป
เรื่อยๆ จนหมด แล้วนำไปต่อเข้ากับแหล่งกำเนิด การต่อวงจรแบบอนุกรมจะมีทางเดินของกระแส
ไฟฟ้าได้ทางเดียวเท่านั้น ถ้าเกิดเครื่องใช้ไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่งเปิดวงจรหรือขาด จะทำให้วงจรทั้งหมด
ไม่ทำงาน
     คุณสมบัติที่สำคัญของวงจรอนุกรม
     1. กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเท่ากันตลอดวงจร
     2. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร เมื่อนำมารวมกันแล้วจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่ง
กำเนิด
     3. ความต้านทานรวมของวงจร จะมีค่าเท่ากับผลรวมของความต้านทานแต่ละตัวในวงจรรวมกัน
     2. วงจรขนาน เป็นการนำเอาต้นของเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกๆ ตัวมาต่อรวมกัน และต่อเข้ากับแหล่ง
กำเนิดที่จุดหนึ่ง นำปลายสายของทุกๆ ตัวมาต่อรวมกันและนำไปต่อกับแหล่งกำเนิดอีกจุดหนึ่งที่
หลือ ซึ่งเมื่อเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละอันต่อเรียบร้อยแล้วจะกลายเป็นวงจรย่อยกระแสไฟฟ้าที่ไหลจะ สามารถไหลได้หลายทางขึ้นอยู่กับตัวของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่นำมาต่อขนานกัน ถ้าเกิดในวงจรมีเครื่อง
ใช้ไฟฟ้าตัวหนึ่งขาดหรือเปิดวงจร เครื่องใช้ไฟฟ้าที่เหลือก็ยังสามารถทำงานได้ ในบ่านเรือนที่อยู่
ู่อาศัยปัจจุบันจะเป็นการต่อวงจรแบบนี้ทั้งสิ้น

       คุณสมบัติที่สำคัญของวงจรขนาน     1. กระแสไฟฟ้ารวมของวงจรขนาน จะมีค่าเท่ากับกระแสไฟฟ้าย่อยที่ไหลในแต่ละสาขาของวงจร
รวมกัน
     2. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิด
     3. ความต้านทานรวมของวงจร จะมีค่าน้อยกว่าความต้านทานตัวที่น้อยที่สุดที่ต่ออยู่ในวงจร
     3. วงจรผสม เป็นวงจรที่นำเอาวิธีการต่อแบบอนุกรม และวิธีการต่อแบบขนานมารวมให้เป็นวงจร
เดียวกัน ซึ่งสามารถแบ่งตามลักษณะของการต่อได้  2 ลักษณะดังนี้
     3.1 วงจรผสมแบบอนุกรม-ขนาน เป็นการนำเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดไปต่อกันอย่างอนุกรมก่อน
แล้วจึงนำไปต่อกันแบบขนานอีกครั้งหนึ่ง
     3.2 วงจรผสมแบบขนาน-อนุกรม เป็นการนำเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดไปต่อกันอย่างขนานก่อน
แล้วจึงนำไปต่อกันแบบอนุกรมอีกครั้งหนึ่ง

       คุณสมบัติที่สำคัญของวงจรผสม
      เป็นการนำเอาคุณสมบัติของวงจรอนุกรม และคุณสมบัติของวงจรขนานมารวมกัน ซึ่งหมาย
ความว่าถ้าตำแหน่งที่มีการต่อแบบอนุกรม ก็เอาคุณสมบัติของวงจรการต่ออนุกรมมาพิจารณา ตำแหน่ง ใดที่มีการต่อแบบขนาน ก็เอาคุณสมบัติของวงจรการต่อขนานมาพิจารณาไปทีละขั้นตอน

 ส่วนประกอบวงจรไฟฟ้า
  วงจรไฟฟ้ามีส่วนประกอบ (component) ที่สำคัญ 2 ส่วน คือ แหล่งกำเนิด หรือแหล่งจ่ายไฟฟ้า (sources) และตัวรับพลังงาน ซึ่งมักเรียกว่า โหลด (load) หลอดไฟฟ้า ก็เป็นตัวอย่างหนึ่ง ของโหลด

     แหล่งจ่ายไฟฟ้า

     แหล่งจ่ายไฟฟ้า จะจ่ายแรงดันและกระแสไฟฟ้าเข้าสู่วงจรพร้อมกันรวมทั้งมีความต้านทานภายใน จำนวนหนึ่งด้วย หากนำแหล่งจ่ายไฟฟ้าจริงมาใช้ในการวิเคราะห์วงจรจะทำให้เข้าใจ ยากดังนั้นใน การวิเคราะห์วงจรไฟฟ้า จึงสมมติให้แหล่งจ่ายไฟฟ้า จ่ายแรงดันและกระแสไฟฟ้าเป็นค่าคงที่และเป็น
อิสระต่อกัน แหล่งจ่ายไฟฟ้า ประเภทนี้เรียกว่า แหล่งจ่ายไฟฟ้าในอุดมคติ

     ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ
     1. แหล่งจ่ายไฟฟ้าอิสระ (Independent Sources) เช่น แบตเตอรี ถ่านไฟฮาย เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ เป็นต้น แบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า
(Voltage Sources) และ แหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้า (Current Sources)

     2. แหล่งจ่ายไฟฟ้าที่ถูกควบคุม (Controlled Sources) อาจเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าแหล่งจ่าย
ไฟฟ้าที่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟฟ้าอื่น ตัวอย่างเช่น amplifier

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น