การต่อสวิตช์ 2 ทาง

การต่อวงจรสวิตซ์ 2 ทาง
ขั้นตอนการต่อวงจร 1. นำสายไฟต่อจากขั้วที่ 1 ของสวิตซ์ตัวที่ 1 ไปต่อขั้วที่ 1 ของสวิซ์ตัวที่ 2 2. นำสายไฟต่อจากขั้วที่ 3 ของสวิตซ์ตัวที่ 1 ไปต่อขั้วที่ 3 ของสวิตซ์ตัวที่ 2 3. นำสายไฟต่อจากขั้วที่ 2 ของหลอดไฟไปต่อขั้วที่ 2 ของสวิตซ์ตัวที่ 2 4. นำสายไฟต่อจากขั้วที่ 1 ของหลอดไฟและนำสายไฟต่อจากขั้ว 2 ของสวิตซ์ตัวที่ 1 ไปต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า 220 V

ความต้านทานไฟฟ้า ตัวนำไฟฟ้า และฉนวนไฟฟ้า

ความต้านทานไฟฟ้า ตัวนำไฟฟ้า และฉนวนไฟฟ้า
2.1 ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance)
ความต้านทานไฟฟ้า คือคุณสมบัติของวัตถุ ที่ต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า วัตถุทุกชนิดจะต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า วัตถุบางชนิดต้านได้มาก บางชนิดต้านได้น้อย ดังนั้น คุณสมบัติความต้านทานไฟฟ้า คือทำให้กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ถ้าในวงจรไฟฟ้า ค่าความต้านทานมีมากกระแสไฟฟ้าไหลได้น้อย แต่ถ้าในวงจรไฟฟ้า ค่าความต้านทานน้อย กระแสไฟฟ้าไหลได้มาก
ตัวต้านทานไฟฟ้า เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ประดิษฐ์ขึ้นมา เพื่อใช้ต่อร่วมกับวงจรไฟฟ้า เพื่อบังคับให้กระแสไฟฟ้าในวงจรเปลี่ยนแปลงไปตามต้องการ ทำจากวัตถุที่ปล่อยอิเล็กตรอนหลุดออกจากวงโคจรได้น้อย
ตัวต้านทานไฟฟ้า บางชนิดทำจากอโลหะ เช่น ตัวต้านทานไฟฟ้าที่ชื่อว่า คาร์บอนรีซีสเตอร์ (Carbon Resistor) ที่ใช้ประกอบในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ โดยมีลักษณะทรงกระบอกตัน มีหางทั้งสองข้าง ค่าความต้านทานมีแถบสีแสดง
ตัวต้านทานไฟฟ้าอีกชนิดหนึ่งทำจากโลหะ เช่น ตัวต้านทานที่เรียกว่า ไวร์วาล์วรีซีสเตอร์ มีลักษณะเป็นเส้นลวด ( ลวดนิโครม หรือ ลวดแมงกานีส ) พันรอบแท่งกระเบื่องหรือพอซเลน และมีขั้วสำหรับต่อสายไฟ ตัวต้านทานชนิดนี้โตกว่าชนิดคาร์บอน
2.2 ตัวนำไฟฟ้า (Conductor)
ตัวนำไฟฟ้า คือวัตถุที่มีความต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าน้อยมาก คุณสมบัติของวัตถุชนิดนี้จะนำกระแสไฟฟ้าได้ดี สารที่เป็นโลหะจะนำไฟฟ้าได้ดี เช่น เงิน ทองแดง อะลูมิเนียม ฯลฯ
2.3 ฉนวนไฟฟ้า (Insulator)
ฉนวนไฟฟ้า คือวัตถุที่มีความต้านทานต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าสูงมากหลายเมก-โอห์ม กันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำได้ วัตถุชนิดที่จะเป็นฉนวนไฟฟ้าได้ดี เช่น แก้ว ไม้ กระดาษ พลาสติก ฯลฯ
2.4 หน่วยของความต้านทาน
ความต้านทานมีหน่วยเป็นโอห์ม (Ohm) ใช้สัญลักษณ์ของหน่วย โอห์ม เขียนเป็น
1 กิโล-โอห์ม (kilo-ohm), k = 1,000 โอห์ม ( )
1 เมกะ-โอห์ม (Mega-ohm), M = 1,000 กิโล-โอห์ม (k )
= 1,000,000 โอห์ม( )



สัญลักษณ์ของความต้านทาน
2.5 ความต้านทานของสารตัวนำ
ขนาดและชนิดของสสารที่นำมาใช้ทำเป็นสายไฟในวงจรนั้น จะต้องทำให้มีความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อต้องการให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่ายๆ ในวงจรไฟฟ้านั้นความต้านทานของสายไฟฟ้าที่ใช้เป็นตัวนำนั้น จะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามกฎของความต้านทาน (Law of Resistance) ซึ่งกล่าวไว้ดังนี้
1) ความต้านทานของตัวนำจะเปลี่ยนแปลงไปตามความยาวของตัวนำโดยตรง เช่น ถ้าสายตัวนำทองแดงยาว 1 เมตร มีความต้านทาน 0.004 โอห์ม ถ้าสายยาวเพิ่มขึ้น 2 เมตร ความต้านทานก็จะเพิ่มขึ้นอีกเป็น 0.08 โอห์ม
2) ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนค่าเป็นสัดส่วนกับพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ หมายความว่า ถ้าพื้นที่หน้าตัดมีมากขึ้น ความต้านทานก็จะมีค่าลดลง และถ้าพื้นที่หน้าตัดมีน้อยลง ความต้านทานก็จะมีมากขึ้น
3) ความต้านทานของตัวนำต่างๆ จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะตัวของมันตามธรรมชาติ
4) อุณหภูมิทำให้ความต้านทานเปลี่ยนแปลงตามความสัมพันธ์

= ความต้านทานเมื่ออุณหภูมิเป็น t องศา
= ความต้านทานของตัวนำเมื่ออุณหภูมิเป็น 0 C
t = อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
= (Alpha) สัมประสิทธิ์ – ความต้านทาน
โลหะ อุณหภูมิสูง จะมีความต้านทานเพิ่มขึ้น
อโลหะ อุณหภูมิสูง จะมีความต้านทานลดลง
2.6 ความต้านทานจำเพราะ (Specific Resistance or Resistivity)
ความต้านทานจำเพาะของลวดตัวนำใดๆ หมายถึง ความต้านทานจำเพาะของวัสดุตัวนำและลวดตัวนำชนิดนั้นที่จะบอกความต้านทานของสายที่มีขนาดตามกำหนด
ในระบบอังกฤษ วัดเส้นผ่าศูนย์กลางของสาย โตเป็นมิล(1มิล=1/1,000นิ้ว) และวัดพื้นที่หน้าตัดเป็นเซอร์คูลาร์มิล และยาว 1 ฟุต ณ อุณหภูมิที่กำหนด จะมีความต้านทานจำเพาะจำนวนหนึ่ง เช่น สายทองแดงขนาด 1 เซอร์คูลาร์มิล – ฟุต ที่อุณหภูมิ 20 C จะมีความต้านทาน 10.4 โอห์ม
ในระบบเมตริก วัดเส้นผ่าศูนย์กลางหน่วยเป็น เซนติเมตร และวัดพื้นที่หน้าตัดเป็นตารางเซนติเมตร และยาว 1 เซนติเมตร ณ อุณหภูมิที่กำหนดจะมีความต้านทานจำนวนหนึ่ง เช่น สายทองแดงขนาน 1 ตร.ซม. จะยาว 1 เมตร ที่อุณหภูมิ 20 C จะมีความต้านทาน 1.72 10 โอห์ม
หรือความต้านทานจำเพาะของตัวนำใดๆ หมายถึง ความต้านทานของวัตถุชนิดนั้นมีความยาว 1 เมตร พื้นที่หน้าตัด 1 มม. ที่อุณหภูมิ 20 C






ตารางที่ 2.1 แสดงความต้านทานจำเพาะที่อุณหภูมิ 20 C และสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
ชนิดของวัตถุ
โอห์ม – ฟุต หรือ
เซอร์คูลาร์มิล – ฟุต
โอห์ม – ซม. หรือ
โอห์ม/ลูกบาศก์เมตร
โอห์ม – เมตร หรือ
โอห์ม/ลูกบาศก์เมตร
ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
ทองแดง
เงิน
อะลูมิเนียม
เหล็ก
ทองเหลือง
ทังสเตน
แพลทินัม
นิโครม
10.4
8.85
16.9
60 – 84
42
33
66.2
600
1.72
1.47
2.63
10 – 14
6 – 8
5.5
11
100
1.72
1.47
2.63
10 – 14
6 – 8
5.5
11
100
0.00393
0.0038
0.0039
0.0055
-
0.0045
-
-
สูตรหา ความต้านทานของสาย
R =
เมื่อ R = ค่าความต้านทานหน่วยเป็นโอห์ม
= ค่าความต้านทานจำเพาะ
หน่วย - โอห์มต่อเซอร์คูลาร์มิล – ฟุต
- โอห์มต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
- โอห์มต่อลูกบาศก์เมตร
= ความยาวหน่วยเป็น ฟุต เชนติเมตร หรือ เมตร
A = พื้นที่หน้าตัดของลวดตัวนำ หน่วยเป็น เซอร์คูลาร์มิล, ตารางมิลลิเมตร หรือ ตารางเซนติเมตร
ตัวอย่างที่ 2.1
จงหาความต้านทานของสายทองแดงที่มีพื้นที่หน้าตัด 750,000 เซอร์คูลาร์มิล ยาว 2,500 ฟุต
วิธีทำ จากสูตร R =
ความต้านทานจำเพาะของลวดทองแดง = 10.4 เซอร์คูลาร์มิล – ฟุต
= 2,500 ฟุต
A = 750,000 เซอร์คูลาร์มิล
แทน R = 10.4 ( 2,500/750,000)
= 0.035 โอห์ม
ความต้านทานทองแดง = 0.035 โอห์ม
2.7 ผลของอุณหภูมิต่อค่าความต้านทาน
สารตัวนำส่วนใหญ่ ค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น และถ้าอุณหภูมิต่ำลง ค่าความต้านทานของสารจะลดต่ำลงด้วย เพราะเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน การปล่อยอิเล็กตรอนจากปรมาณูของสารก็เปลี่ยนตามไปด้วย
สารหนึ่งๆ จะเปลี่ยนแปลงความต้านทานไปเป็นกี่เท่าของความต้านทานเดิมเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น 1 C เรียกว่า สัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน (Temperature Coefficient of Resistance)
2.8 ค่าอุณหภูมิสมบูรณ์ (Absolute Temperature)
คือค่าของอุณหภูมิที่ทำให้วัสดุตัวนำนั้นๆ มีค่าความต้านทานเท่ากับ ศูนย์
ตารางที่2.2 ค่าอุณหภูมิสมบูรณ์ของวัสดุบางชนิด

ชนิดของวัสดุ
ค่าอุณหภูมิสมบูรณ์
นิกเกิล
เหล็ก
ทังสเตน
ทองแดง
อะลูมิเนียม
เงิน
ทอง
-147
-180
-202
-235
-236
-243
-274
2.9 ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
คือ ค่าความต้านทานที่เพิ่มขึ้น เมื่อความต้านทานท1 โอห์ม ร้อนขึ้น 1 C
ตาราง 2.3 ตารางค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานของวัสดุตัวนำบางชนิด เมื่ออุณหภูมิ 20 C
ชนิดของวัสดุ
ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
นิกเกิล
เหล็ก
ทังสเตน
ทองแดง
อะลูมิเนียม
เงิน
ทอง
0.006
0.0055
0.0045
0.00393
0.0039
0.0038
0.0034
ความต้านทานจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงตามความสัมพันธ์ ดังนี้
จากสูตร R = R (1+a (t - t ) )
เมื่อ R = ความต้านทานเมื่ออุณหภูมิครั้งแรก
R = ความต้านทานเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป
t = อุณหภูมิครั้งแรก
t = อุณหภูมิเปลี่ยนไป
a = ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน
2.10 ความนำ (Conductance)
ความนำเป็นส่วนกลับของความต้านทาน ซึ่งหมายถึง คุณสมบัติของสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านง่ายๆ นั้นคือความสามารถในการนำไฟฟ้าของตัวนำ ใช้สัญลักษณ์คือ G มีหน่วยเป็นซีเมนส์ (Siemens) ใช้ตัวย่อ S
G = 1/R ซีเมนส์
R = 1/G โอห์ม (ohm)

geovisit();

กฎของโอห์ม

กฎของโอห์ม
E = IR
I = กระแส มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (A)
E = แรงดัน มีหน่วยเป็น โวลต์ (V)
R = ความต้านทาน มีหน่วยเป็น โอห์ม (W)
ตัวอย่าง จงหาค่าความต้านทานของ R
จากสูตร R = E/I
E = 24 V.
I = 0.5 A.
R = 24/0.5 = 48 โอห์ม
ตัวอย่าง จงหากระแสที่ไหลในวงจร
I = E/R
E = 12 V.
R = 10 W
I = 12/10 = 1.2 แอมแปร์
กำลังไฟฟ้า
P = EI
P = กำลังไฟฟ้า มีหน่วยเป็น วัตต์ (W)
E = แรงดันไฟฟ้า มีหน่วยเป็น โวลต์ (V.)
I = กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (A)
จาก E = IR
จะได้ P = (IR)I
=
จาก I = E/R
จะได้ P = E(E/R)
= วัตต์
ตัวอย่าง หลอดไฟฟ้า 40 วัตต์ ใช้กับแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ จงหา
ก) กระแสที่ไหลผ่านหลอด
ข) ความต้านทานของหลอดไฟฟ้า
จากสูตร P = EI
P = 40 W.
E = 220 V.

I = 40/220 = 0.1818 A. #
จากสูตร
= 1210.3 W
ตัวอย่าง จากวงจรจงหา
ก) กระแสภายในวงจร
ข) กำลังไฟฟ้าของตัวต้านทาน
จาก I = E/R
E = 50 V.
R = 10 ohm
I = 50/10 = 5 A.


= 250 W.

การต่อความต้านทาน

การต่อความต้านทาน
1. การต่อความต้านทานแบบอนุกรม

Rt = ความต้านทานรวม
R1,R2,R3, = ความต้านทานย่อย
ตัวอย่าง จงหาความต้านทานรวมของวงจร
R1 = 5 W, R2 = 10W, R3 = 20W, R4 = 30W

Rt = 5+10+20+30
= 65 W
ค่าความต้านทาน = 65 โอห์ม
2. การต่อความต้านทานแบบขนาน

Rt = ความต้านทานรวม
R1,R2,R3, = ความต้านทานย่อย
ตัวอย่าง จงหาความต้านทานรวมของวงจร
R1 = 5W, R2 = 10W, R3 = 10W, R4 = 20W
จาก
1/Rt = 1/5 + 1/10 + 1/10 + 1/20
= (4+2+2+1)/20
1/Rt = 9/20
Rt = 20/9W
3. การต่อความต้านทานแบบผสม
ตัวอย่าง จงหาความต้านทานรวมของวงจร
R2 และ R3 ต่อขนานกัน

R1, R2-3, R4 ต่ออันดับกัน
Rt = R1 + R2-3 + R4
= 3 + 2.67 + 2 = 7.67W
ค่าความต้านทานรวม (Rt) = 7.67 W
วิธีการแปลงค่าความต้านทานเทียบเท่า
จาก เดลตา (D) Þ เป็น สตาร์ (Y)
สตาร์ (Y) Þ เป็นเดลตา (D)

การแปลงค่าความต้านทานจาก D เป็น Y

จากรูปจะได้

( åRD = RA + RB + RC )
åRD = ผลรวมของความต้านทานทั้งสามตัวที่ต่อแบบเดลตา(D)
R1, R2, R3 = ความต้านทานที่ต่อแบบสตาร์(Y)
การแปลงค่าความต้านทานจากวาย (Y) เป็น เดลตา (D)


จากรูปจะได้


åRy = ผลรวมของผลคูณของความต้านทานแต่ละคู่ที่ต่อแบบสตาร์
RA, RB, RC, = ตัวต้านทานที่ต่อแบบเดลตา (D)
ตัวอย่าง จากรูปจงหาความต้านทาน RA, RB, RC, จากการแปลงความต้านทานเทียบเท่าจาก Y เป็น D



= 50 + 150 + 75
= 275 W

ตัวอย่าง จงแปลงค่าความต้านทานจาก D เป็น Y หาค่า R1, R2, R3, ในรูปของ Y

åRD = RA + RB + RC = 2 + 4 + 5 = 11W

ตัวอย่าง จากวงจรจงหาความต้านทานรวมที่จุด AB
จากวงจร R1, R2, R3, ต่อกันแบบเดลตา (D) แปลงเป็น วาย(Y)

จากวงจร Ry3 ต่ออันดับกับ R4, Rt1 = 0.9 + 6 = 6.9 W
Ry2 ต่ออันดับกับ R5, Rt2 = 0.72 + 3 = 3.72 W
Rt1 และ Rt2 ต่อขนานกัน รวมกันอย่างขนาน

Ry1, Rt1-2 ต่อแบบอันดับ

geovisit();

คุณสมบัติของวงจรไฟฟ้า

คุณสมบัติของวงจรไฟฟ้า
คุณสมบัติของวงจรอนุกรม

1.
2.
3.
เมื่อ
E คือแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมวงจรทั้งหมด
V1, V2, V3, V4 คือแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความต้านทานแต่ละตัว

ตัวอย่าง จากวงจรจงหา
ก. ความต้านทานรวมในวงจร
ข. กระแสไฟฟ้าในวงจร
ค. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความต้านทานแต่ละตัว
ง. กำลังไฟฟ้าที่ความต้านทานแต่ละตัวและกำลังไฟฟ้าทั้งหมด
วิธีทำ
ก. ความต้านทานรวมในวงจร (Rt)

ข. กระแสไฟฟ้าในวงจร
I = E/Rt
= 110/30
= 3.67 A.
ค. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมที่ความต้านทานแต่ละตัว

ง. กำลังไฟฟ้าที่

คุณสมบัติของวงจรขนาน
1.


2.
3.
ตัวอย่าง
จากวงจรจงหา
ก. ค่าความต้านทานรวมในวงจร
ข. กระแสไหลผ่านความต้านทานแต่ละตัว และกระแสไหลผ่านวงจรทั้งหมด
ค. กำลังไฟฟ้าที่ความต้านทานแต่ละตัว และกำลังไฟฟ้าทั้งหมด
วิธีทำ
ก. หาความต้านทานรวมในวงจร

ข. กระแสที่ไหลในวงจร

ค. กำลังไฟฟ้าที่ R1 คือ P1
P1 =
กำลังไฟฟ้าที่ R2 คือ P2
P2 =
กำลังไฟฟ้าที่ R3 คือ P3
P3 =
Pt = P1 + P2 + P3
= 144 + 96 72
= 312 วัตต์
หรือ

วงจรผสม
ตัวอย่าง

จากวงจรจงหาค่า
ก. ความต้านทานรวม
ข. กระแสทั้งหมดในวงจร It
ค. แรงดัน V1, V2
ง. กระแส I2, I3, I4
วิธีทำ
ก. R2, R3, R4 ต่อกันอย่างขนาน รวมกันอย่างขนานได้

ข. กระแสทั้งหมดในวงจร It
It = E/Rt
= 12/5.636
= 2.129 โอห์ม
ค. แรงดัน

ง. กระแส

วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

ความรู้เรื่องไฟฟ้าทั่วไป
1.1 ทฤฎีอิเล็กตรอน (Electron Theory)
สสารต่างๆ มีอยู่ 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และ ก๊าซ ซึ่งสสารทั้ง 3 สถานะนี้อาจจะอยู่ในรูปของธาตุ สารประกอบ และของผสม อย่างใดอย่างหนึ่ง ของแข็งของเหลวและก๊าซนี้ต่างประกอบขึ้นจากส่วนเล็กๆ ซึ่งเรียกว่า โมเลกุล (Molecule) และ 1 โมเลกุลนั้น เมื่อแบ่งลงไปเรื่อยๆ จนกระทั่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้ เรียกว่า อะตอม (Atom)
สารที่โมเลกุลของมันประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกัน เรียกว่า ธาตุ (Element)
สารที่โมเลกุลของมันประกอบด้วยอะตอมต่างชนิดกัน เรียกว่า สารประกอบ (Compound) เช่น โมเลกุลของน้ำ จะประกอบด้วย ไฮโดรเจน 2 อะตอม และออกซิเจน 1 อะตอม
ในอะตอมหนึ่งๆ แต่ละชนิด ประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานสำคัญ 3 ส่วนตือ โปรตอน (Proton) นิวตรอน (Neutron) และอิเล็กตรอน (Electron)
โปรตอน มีอำนาจไฟฟ้า บวก
นิวตรอน มีอำนาจไฟฟ้า กลาง
อิเล็กตรอน มีอำนาจไฟฟ้า ลบ
โปรตอนและนิวตรอนอยู่ภายในนิวเคลียส (Nucleus) อิเล็กตรอนที่มีอำนาจเป็นลบจะวิ่งอยู่รอบๆนิวเคลียสด้วยความเร็วสูง อิเล็กตรอนเบากว่าโปรตอนประมาณ 1850 เท่า เพราะอิเล็กตรอนเบามากนี่เองจึงถูกแรงไฟฟ้าทำให้เคลื่อนที่ไปได้ โดยสภาพปกติทั่วๆไปแล้ว อะตอมของธาตุที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เป็นกลาง ในอะตอมหนึ่งๆ จะมีจำนวนโปรตอนที่เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนเสมอ เช่น อะตอมของไฮโดรเจน ที่นิวเคลียสจะมีโปรตอน 1 ตัว และอิเล็กตรอนรอบๆ 1 ตัว อะตอมของฮีเลียม ที่นิวเคลียสจะมีโปรตอน 2 ตัว และอิเล็กตรอนโคจรรอบๆ 2 ตัว
1.2 วงอิเล็กตรอน (Electron Shell)
ในอะตอมของสารที่มีอิเล็กตรอนโคจรเป็นวงรอบๆ นิวเคลียสนั้นๆ แต่ละวงจะมีอิเล็กตรอนแตกต่างกันออกไป อิเล็กตรอนแต่ละตัวจะมีพลังงานที่ขึ้นอยู่กับค่า N โดยกำหนดให้ระดับพลังงานต่ำที่สุดคือ n=1 ระดับที่สูงขึ้นไปคือ n= 2,3,4,…….ขึ้นไปตามลำดับ ระดับพลังงานนี้จะถูกแบ่งเป็นวง (Shell) ซึ่งแทนด้วยตัวอักษร K,L,M,N,O,P,Q จำนวนอิเล็กตรอนที่มีได้มากที่สุดในระดับพลังงานระดับใดระดับหนึ่งมีค่าเท่ากับ เช่นในชั้น K จะมีอิเล็กตรอนได้อย่างมากที่สุดเท่ากับ =2 ตัวเป็นต้น นอกจากนี้อิเล็กตรอนในวงนอกสุดจะต้องมีไม่เกิน 8 ตัว เช่น อะตอมของทองแดงมีอิเล็กตรอน 29 ตัว แบ่งตามวงได้ดังนี้
วง K มีอิเล็กตรอนได้ = 2 ตัว (n=1)
วง L มีอิเล็กตรอนได้ = 8 ตัว(n=2)
วง M มีอิเล็กตรอนได้ = 18 ตัว(n=3)
วง N มีอิเล็กตรอนได้ 1 ตัว
1.3 วาเลนซ์อิเล็กตรอน (Valence Electron)
วงของอิเล็กตรอนที่มีบทบาทในการรวมตัวกับอะตอมของธาตุอื่น คือวงที่อยู่ชั้นนอกสุดและจำนวนอิเล็กตรอนในวงชั้นนอกสุดนี้จะมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 8 ตัว
วงที่อยู่ชั้นนอกสุดเรียกว่า เวเลนซ์เชลล์ (Valence Shell)
อิเล็กตรอนที่อยู่ชั้นนอกสุดเรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน (Valence Electron)
1.4 อิเล็กตรอนอิสระ (Free Electron)
เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับตัวนำไฟฟ้า หรือเมื่อให้พลังงานแก่อิเล็กตรอน เช่น ความร้อน แสงรังสี หรือพลังงานรูปอื่นๆ จะทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่วงนอกสุดของอะตอม หรือที่เรียกว่าValence Electron ถูกผลักให้หลุดออกจากวงโคจร กลายเป็นอิเล็กตรอนอิสระ (Free Electron) ซึ่งอิเล็กตรอนอิสระนี่เองทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในตัวนำ
1.5 แรงดัน ความต่างศักย์ทางไฟฟ้า
แรงดันที่ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปในตัวนำ แล้วทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นนั้นอาจจะเรียกว่า
1) แรงเคลื่อนไฟฟ้า (Electromotive Force)
2) แรงดันไฟฟ้า (Voltage)
3) ความต่างศักย์ไฟฟ้า (Difference in Potential)
เมื่อมีความต่างศักย์ไฟฟ้าเกิดขึ้นระหว่างตัวประจุไฟฟ้าทั้งสองที่มีตัวนำให้ถึงกันจะทำให้อิเล็กตรอนไหลไปตามตัวนำ โดยจะไหลออกจากตัวประจุไฟฟ้าลบไปสู่ตัวประจุไฟฟ้าบวก การไหลของอิเล็กตรอนจะมีต่อเนื่องกัน แรงที่ผลักดันให้อิเล็กตรอนไหลได้มากหรือน้อย คือ แรงเคลื่อนไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากความต่างศักย์ของประจุไฟฟ้า แต่เนื่องจากศักย์ของการประจุไฟฟ้าแต่ละตัววัดเป็น โวลต์ ด้วย และแรงดันไฟฟ้าก็ต้องวัดเป็นโวลต์ตามความต่างศักย์ระหว่างประจุไฟฟ้าสองตัว ซึ่งจะทำให้เกิดมีแรงดันไฟฟ้าขึ้นได้นี้ เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า โวลเตจ (Voltage)
1.6 วิธีการเบื้องต้นในการทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า
(Prinmary Methods of Producing a Voltage)
การที่จะทำให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าเกิดขึ้นได้นั้น สามารถทำได้ 6 วิธีด้วยกันคือ
1) การขัดสี (Friction) แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเกิดขึ้นได้โดยการนำวัตถุสองชนิดมาถูกัน
2) แรงกดดัน (Pressure) แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเกิดขึ้นได้โดยการบีบตัวของผลึก (Crystal) ของสารชนิดหนึ่ง
3) ความร้อน (Heat) แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเกิดขึ้นได้โดยการให้ความร้อนที่จุดต่อของโลหะที่ต่าวชนิดกัน
4) แสงสว่าง (Light) แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเกิดขึ้นได้โดยเมื่อแสงสว่างกระทบกับกับสารเคมีที่ไวต่อแสง
5) กิริยาเคมี (Chemical Action) แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเกิดขึ้นได้โดยปฏิกิริยาเคมี (Chemical Reaction) เช่นแบตเตอรี่
6) อำนาจแม่เหล็ก (Magnetism) แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในตัวนำไฟฟ้าได้เมื่อตัวนำเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก หรือสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านตัวนำ ซึ่งลักษณะเช่นนี้ ตัวนำจะตัดเส้นแรงสนามแม่เหล็ก
1.7 หน่วยแรงเคลื่อนไฟฟ้า (Unit of Electromotive Force)
แรงเคลื่อนไฟฟ้าเขียนแทนด้วย E มีหน่วยเป็น โวลต์ ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิด 1 โวลต์ ระหว่างสองจุด เกิดจากงานที่ใช้ไป 1 จูล (Joule) เพื่อทำให้ปริมาณไฟฟ้าเคลื่อนที่ไประหว่างจุดทั้งสองได้ 1 คูลอมบ์ หรือแรงเคลื่อน 1 โวลต์ หมายถึงแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ทำไห้กระแสไฟฟ้า 1 แอมป์ ไหลผ่านความต้านทาน 1 โอห์ม
การแปลหน่วยของโวลต์ เปลี่ยนเป็นหน่วยที่เล็กกว่าและใหญ่กว่าโวลต์ได้ดังนี้
1 milli-Volt (mV) = = Volts
1 kilo-volt (kV) = = 1000 Volts
1 Mega-Volt (MV) = = 1000000 Volts
1.8 กระแสไฟฟ้า (Electric Current)
กระแสไฟฟ้า เขียนแทนด้วย I มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (Ampere) กระแส 1 แอมแปร์ หมายถึงปริมาณอิเล็กตรอนจำนวน ตัว หรือคูลอมบ์ ไหลผ่านจุดใดจุดหนึ่งในเวลา 1 วินาทีได้
ถ้านำเอาตัวนำต่อระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ จะปรากฏว่า อิเล็กตรอนที่อยู่ทางขั้วลบจะวิ้งผ่านตัวนำเข้าหาโปรตอนทางขั้วบวกทันที การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนี้เรียกว่ากระแสอิเล็กตรอน (Electric Current) ในทางตรงข้าม จะเกิดกระแสของประจุบวกไหลสวนทางกับกระแสอิเล็กตรอน ซึ่งเรียกกระแสนี้ว่ากระแสสมมุติหรือกระแสนิยม (Conventional Current) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า กระแสไฟฟ้า (Electric Current)
ปริมาณของไฟฟ้า 1 คูลอมบ์ (Coulomb) มีจำนวนอิเล็กตรอน ตัวใช้สัญลักษณ์ของคูลอมบ์ คือ Q
กระแสไฟฟ้าวัดได้จากการไหลของอิเล็กตรอน ตัว หรือ1 คูลอมบ์ สามารถเคลื่อนที่ผ่านจุดนั้นในเวลา 1 วินาที ปริมาณของอิเล็กตรอนที่ไหลผ่านมีค่า 1 แอมแปร์ (Ampere)


เมื่อ
I คือ กระแสไฟฟ้า หน่วย แอมแปร์
Q คือ ปริมาณไฟฟ้า หน่วย คูลอมบ์
T คือ เวลา หน่วย วินาที
หน่วยของกระแสไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนเป็นหน่วยใหญ่กว่าและเล็กกว่าแอมแปร์ได้ดังนี้
Microamp = Amp
Milliamp = Amp
Kiloamp = Amp

ตัวต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ

ความต้านทานไฟฟ้า คือ หน่วยวัดปริมาณความต้านทานกระแสไฟฟ้าของวัตถุ วัตถุที่มีความต้านทานต่ำจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่าย เรียกว่า ตัวนำไฟฟ้า ในขณะที่ฉนวนไฟฟ้ามีความต้านทานสูงมากและไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านค่าความต้านทานไฟฟ้า ใช้สัญลักษณ์ R มีหน่วยเป็นโอห์ม (Ω) มีค่าเป็นส่วนกลับของ ความนำไฟฟ้า (Conductivity) หน่วยซีเมนส์กฎของโอห์มเขียน ความสัมพันธ์ระหว่าง แรงดันไฟฟ้า (V) , กระแสไฟฟ้า (I) และความต้านทาน (R) ไว้ดังนี้: R = V / I จากการวัดกับวัสดุต่างๆ ที่สภาวะต่างๆ กัน มักปรากฏว่าความต้านทาน ไม่ขึ้นกับปริมาณกระแสไฟฟ้า หรือ แรงดันไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มีค่าความต้านทานคงที่ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับเมื่อไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่านตัวนำ กระแสไฟฟ้าจะมีมากบริเวณผิวเทียบกับกึ่งกลางตัวนำ เรียกปรากฏการณ์ดังกล่าวว่า Skin effect และยึ่งความถี่กระแสไฟฟ้าสูงขึ้น ตัวนำไฟฟ้าจะมีความต้านทานมากขึ้นจากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
โดย: วัฒนะชัย พรมสี [21 ส.ค. 51 11:10] ( IP A:119.42.66.95 X: )

ความคิดเห็นที่ 2 ขดลวดตัวนำในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ขดลวดตัวนำมีลักษณะเป็นขดลวดไฟฟ้าแบบขดโซลีนอยด์ที่เคยเรียนมาแล้ว ดังรูป รูปที่ 1 ขดลวดโซลีนอยด์ เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนำก็จะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นในขดลวดตัวนำ ตามสูตร ถ้าในวงจรมีกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงก็จะมีผลทำให้สนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงด้วย ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ตามสูตร จะเห็นได้ว่า เมื่อมีกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในวงจร ก็จะมีกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในวงจรโดยแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะเป็นปฏิภาคโดยตรงกับค่าลบของอัตราการเปลี่ยนค่ากระแสไฟฟ้านั้น เกิดค่าคงที่ของขดลวดขึ้น L เรียกว่าค่าความเหนี่ยวนำไฟฟ้าของขดลวดตัวนำ (Self inductance of an inductor) ถ้ากระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นก็จะมีค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำต่อต้านการเพิ่มหรือมีการนำพลังงานไฟฟ้าไปเก็บไว้ในรูปของพลังงานแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้นนั่นเอง ในทางตรงกันข้ามถ้ากระแสไฟฟ้าลดลงก็จะเกิดแรงเคลื่อรไฟฟ้าเหนี่ยวนำในทิศต่อต้านการลดหรือเสริมทิศของกระแสไฟฟ้านั่นเอง ดังรูป รูปที่ 2 ขดลวดตัวนำกับการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้า ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงสม่ำเสมอ ขดลวดตัวนำจะทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานตัวหนึ่งเท่านั้น แต่ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ขดลวดตัวนำจะทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานและเครื่องมือในการเก็บพลังงาน ในกรณีที่ถือว่าเป็นขดลวดตัวนำที่ไม่มีความต้านทานจะให้ผลต่อวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ดงัรูป รูปที่ 3 ขดลวดตัวนำในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ เขียนสมการเปลี่ยนแปลงได้ดังนี้ ตามผลที่เกิดขึ้นจะเห็นได้ว่า เฟสของกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าไม่โตรงกันโดยความต่างศักย์ไฟฟ้ามีเฟสนำหน้ากระแสไฟฟ้าเป็นมุม 90 ํ หรือ เรเดียน และเกิดความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับตามสูตร ซึ่งจะเห็นได้ว่าถ้าเป็นไฟฟ้ากระแสตรงสม่ำเสมอ ค่าความถี่จะเป็นศูนย์ทำให้ค่า เป็นศูนย์ด้วย ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงจึงถือว่าขดลวดตัวนำทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานตามปกติเท่านั้น ค่าความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ นี้เรียกว่า ความต้านทานเชิงการเหนี่ยวนำ http://www.sk.th.gs/web-s/k/current/ler.html
โดย: นิรันทร์ สาแช [21 ส.ค. 51 11:13] ( IP A:119.42.66.95 X: )

ความคิดเห็นที่ 3 ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับเมื่อไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่านตัวนำ กระแสไฟฟ้าจะมีมากบริเวณผิวเทียบกับกึ่งกลางตัวนำ เรียกปรากฏการณ์ดังกล่าวว่า Skin effect และยึ่งความถี่กระแสไฟฟ้าสูงขึ้น ตัวนำไฟฟ้าจะมีความต้านทานมากขึ้นที่มา google
โดย: ธนิกกุล [21 ส.ค. 51 11:38] ( IP A:118.173.227.148 X: )

ความคิดเห็นที่ 4 ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับเมื่อไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่านตัวนำ กระแสไฟฟ้าจะมีมากบริเวณผิวเทียบกับกึ่งกลางตัวนำ เรียกปรากฏการณ์ดังกล่าวว่า Skin effect และยึ่งความถี่กระแสไฟฟ้าสูงขึ้น ตัวนำไฟฟ้าจะมีความต้านทานมากขึ้น
โดย: สามารถ [21 ส.ค. 51 11:45] ( IP A:119.42.66.95 X: )

ความคิดเห็นที่ 5 กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในวงจร ก็จะมีกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในวงจรโดยแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะเป็นปฏิภาคโดยตรงกับค่าลบของอัตราการเปลี่ยนค่ากระแสไฟฟ้านั้น เกิดค่าคงที่ของขดลวดขึ้น L เรียกว่าค่าความเหนี่ยวนำไฟฟ้าของขดลวดตัวนำ (Self inductance of an inductor) ถ้ากระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นก็จะมีค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำต่อต้านการเพิ่มหรือมีการนำพลังงานไฟฟ้าไปเก็บไว้ในรูปของพลังงานแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้นนั่นเอCopyright © 2007 All right reserved
โดย: มนูญ สารเรือน [21 ส.ค. 51 11:48] ( IP A:118.173.227.148 X: )

ความคิดเห็นที่ 6 ความจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ตัวจุหรือเครื่องเก็บประจุไฟฟ้าที่เคยเรียนมาแล้วในเรื่องไฟฟ้าสถิตประกอบไปด้วยแผ่นโลหะมีฉนวนกั้นอยู่ตรงกลาง ดังนั้นเมื่อนำมาใช้ในวงจรไฟฟ้า จึงถือว่าวงจรขาด กระแสไฟฟ้าไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านระหว่างแผ่นของตัวจุได้ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงจะมีกระแสไฟฟ้าชั่วขณะที่เกิดขึ้นทำให้มีประจุไฟฟ้าที่แผ่นบวกและเหนี่ยวนำให้เกิดประจุไฟฟ้าลบที่แผ่นลบ จนประจุเต็มแล้วก็จะหยุดทำหน้าที่เหมือนวงจรเปิดต่อไป ดังรูป รูปที่ 1 การประจุไฟฟ้าของเครื่องเก็บประจุไฟฟ้า เมื่อนำเครื่องเก็บประจุไฟฟ้ามาใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ ก็จะทำให้มีการเหนี่ยวนำไฟฟ้ากลับไปกลับมาผ่านตัวจุนี้ตลอดเวลา ดูคล้ายกับว่ามีกระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านตัวจุนี้ได้ ดังรูป