1 การกา า เน ิ ดิ ดไฟฟ้ ากระแสสลบ ั บ ั วต ั ต ั ถ ุ ป ุ ประสงค ์ เ ์ เช ิ งิ งพฤต ิ กิ กรรม หลง ั จากศ ึ กษาบทเร ี ยนน ี จ ้ บแล ้ ว ผ ้ ู เร ี ยนม ี ความร ้ ู ความสามารถ ดังต่อไปนี้ 1)อธิบายการก าเนิดไฟฟ้ ากระแสตรงและไฟฟ้ ากระแสสลับได้ 2)อธิบายความแตกต่างระหว่างไฟฟ้ ากระแสตรงและไฟฟ้ า กระแสสลับได้ 3)อธิบายความหมายของไซเคล ิ คาบเวลา ความถ ี่ค ่ าส ู งส ุ ด และค่าพีค – ท ู– พีคได้ 4)คา นวณหาค ่ าไซเคล ิ ค ่ าคาบเวลา ค ่ าความถ ี่ค ่ าส ู งส ุ ด และค่าพีค – ท ู– พค ี ของร ู ปคลน ื่ไฟฟ้ ากระแสสลบ ัได้ 5)แสดงออกถึงพฤติกรรมด ้ านค ุ ณธรรม จร ิ ยธรรม ค ่ าน ิ ยม และค ุ ณลก ั ษณะอน ั พง ึประสงค ์ - มม ี น ุ ษย ์ ส ั มพน ั ธ ์ ทด ี่ต ี่ อเพอ ื่นร ่ วมช ้ ั นเร ี ยนและต ่ อคร ู–อาจารย์ - มค ี วามร ั บผด ิ ชอบต ่ อตนเองและผ ้ ู อน ื่ - มค ี วามสนใจใฝ่ ร ้ ู ในเน ื อ ้ หาวช ิ าทเ ี่ร ี ยน - แสดงออกถ ึ งการมพ ี ฤตก ิ รรมการทา งานกล ่ ุ มทเ ี่หมาะสมได ้ - ตระหน ั กในการตรงต ่ อเวลาและร ้ ู ร ั กสามค ั ค ี
ใช่/ไม่ใช่ ตัวอย่างสัญญาณไฟฟ้ ากระแสตรง 2 – 12 V + 12 V ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง +12 V ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง – 6 V + 6 V ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง t (sec) t (sec) t (sec)
ใช่/ไม่ใช่ ตัวอย่างสัญญาณไฟฟ้ ากระแสตรง 3 ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง –12 V – 12 V + 12 V +12 V – 12 V t (sec) t (sec) t (sec)
ใช่/ไม่ใช่ ตัวอย่างสัญญาณไฟฟ้ ากระแสตรง 4 ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง ใช่ไฟฟ้ ากระแสตรง +10 V + 6 V – 2 V – 1 V + 6 V t (sec) t (sec) t (sec)
ใช่/ไม่ใช่ ตัวอย่างสัญญาณไฟฟ้ ากระแสสลับ 5 – 12 V + 12 V ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ +12 V ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ – 12 V – 12 V t (sec) t (sec) t (sec)
ใช่/ไม่ใช่ ตัวอย่างสัญญาณไฟฟ้ ากระแสสลับ 6 ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ + 6 V – 10 V +10 V +5 V – 5 V t (sec) t (sec) t (sec)
ใช่/ไม่ใช่ ตัวอย่างสัญญาณไฟฟ้ ากระแสสลับ 7 ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ไม่ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ ใช่ไฟฟ้ ากระแสสลับ – 1 V + 12 V – 15 V + 15 V +12 V t (sec) t (sec) t (sec)
สร ุ ป ไฟฟ้ ากระแสตรง คือ 8 …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… สร ุ ป ไฟฟ้ ากระแสสลับ คือ …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ข้อแตกต่าง ระหว่างไฟฟ้ ากระแสตรงกับไฟฟ้ ากระแสสลับ คือ …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………
9 ไฟฟ้ ากระแสสลับ ไฟฟ้ าที่มีลักษณะทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้ า สลับไปสลับมาตลอดเวลา มีปริมาณไฟฟ้ าที่เพิ่มขึ้น และลดลงเป็ นทั้งบวกและลบ และเปลี่ยนแปลงตาม คาบเวลา Alternating Current v i + Voltage Positive alternation or current t (sec) – Voltage or current Negative alternation
1 0 i A i Source Source Load Load v i + Voltage Positive alternation or current – Voltage or current Negative alternation Positive Voltage : current direction as shown Negative Voltage : current direction as shown t (sec)
1 1 Voltage Anti phase current Voltage leading current Positive alternation + Voltage – current – Voltage + current Negative alternation v i Positive alternation Negative alternation v i t (sec) t (sec)
1 2 ไฟฟ้ ากระแสตรง ไฟฟ้ าที่มีลักษณะการไหลของกระแสไฟฟ้ าที่มี ทิศทางคงที่เสมอไม่เปลี่ยนแปลง ไฟฟ้ ากระแสตรงมี แรงดันไฟฟ้ าเป็ นบวกหรือลบ และปริมาณไฟฟ้ าอาจมี การเปลี่ยนแปลงตามเวลา เพิ่มขึ้นหรือลดลง Direct Current + 12 V V I I I Load Load Ie I t (sec)
1 3 Voltage In – phase current Voltage In – phase current + Voltage Positive alternation only or current Positive alternation only + Voltage or current t (sec) t (sec)
1 4 Voltage In – phase current Voltage In – phase current Negative alternation only + Voltage or current + Voltage or current Negative alternation only t (sec) t (sec)
1 5 การก าเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current Generation) แรงดันไฟฟ้ าจะเกิดการเหนี่ยวน าไฟฟ้ าได้นั้นจะต้อง ประกอบด้วยความสัมพันธ์ 3 อย่าง คือ 1.เส้นแรงแม่เหล็กไฟฟ้ า (Magnetic Field) ซึ่งเกิดจากขั้วแม่เหล็ก N และ S วางอย ่ ู ใกล ้ กน ั 2.ขดลวดตัวน า (Conductor) 3.การหม ุ นหร ื อการเคลอ ื่นท ี่ (Rotation) ของขดลวด ตัวน าตัดผ่านกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้ า ถ่าน สลิปริง Slip ring ขั้วแม่เหล็ก Magnetic pole ขดลวดตัวน า Conductor การเคลื่อนที่ Rotation
1 6 N N แบบจ าลองเครื่องก าเนิดไฟฟ้ า (Simulation of Generation) S S Direct current Generator Alternating current Generator
1 7 กฎมือขวาของเฟลมมิง (Fleming’s Right hand Rule) ทิศทางการไหล ของกระแส ทิศทางของฟลักซ์ แม่เหล็ก I กรณีใช้หาทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็กรอบตัวน าไฟฟ้ า กรณีใช้หาขั้วแม่เหล็กของขดลวด (Coil) N S นิ้วทั้ง 4 ชี้แสดง ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้ าในขดลวด นิ้วหัวแม่มือ ชี้แสดง ทิศทางของฟลั๊กซ์แม่เหล็กจากขั้วเหนือ ( N ) ไปยังขั้วใต้ ( S ) S I N
1 กฎมือขวาของเฟลมมิง (Fleming’s Right hand Rule) 8 กางนิ้วหัวแม่มือ นิ้วชี้ และนิ้วกลาง ของมือขวาให้ตั้งฉาก ซึ่งกันและกัน นิ้วหัวแม่มือ ชี้แสดง ทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวน า (ทิศทางของความเร็ว) นิ้วชี้ ชี้แสดง ทิศทางของฟลั๊กซ์แม่เหล็กจากขั้วเหนือ ( N ) ไปยังขั้วใต้( S ) นิ้วกลาง ชี้แสดง ทิศทางของแรงดันไฟฟ้ าเหนี่ยวน า
1 9 ทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวน า ทิศทางของฟลักซ์ แม่เหล็ก ทิศทางการไหลของกระแส I กรณีใช้หาทิศทาง (ขั้ว) ของแรงดันไฟฟ้ าเหนี่ยวน า ทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวน า ทิศทางของฟลักซ์ แม่เหล็ก ทิศทางการไหลของกระแส I N S ทิศทางของแรงดันไฟฟ้ าเหนี่ยวน า ปลายนิ้วกลาง : ขั้วบวก ( ) โคนนิ้วกลาง : ขั้วลบ ( )
2 0 ทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวน า ทิศทางของฟลักซ์ แม่เหล็ก ทิศทางการไหลของกระแส I กรณีใช้หาทิศทางของกระแสไฟฟ้ าเหนี่ยวน า ไหลออก ( ) งกระแสไฟฟ้ าเหนี่ยวน า ทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวน า ทิศทางของฟลักซ์ แม่เหล็ก ทิศทางการไหลของกระแส I N S ทิศทางของกระแสไฟฟ้ าเหนี่ยวน า ปลายนิ้วกลาง : กระแสไหลออก( ) โคนนิ้วกลาง : กระแสไหลเข้า ( )
การก าเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current Generation) N S 0 30 600 a2 b2 a3 b3 a4 b4 a5 b5 a6 b6 b1 a1 0 V 0 V Reference :
2 1 0 90 120 150 (degree) 90 270 360 0 V 0 V 0 V 1. กรณห ี ม ุ นทวนเข ็ มนาฬ ิ กา : http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html
การก าเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current Generation) N S 0 30 600 b8 a8 b9 a9 b10 a10 b11 a11 b12 a12 a7 b7 ▬ 0 V 0 V Reference
2 2 0 90 120 150 (degree) 90 270 360 0 V 0 V 0 V 2. กรณห ี ม ุ นทวนเข ็ มนาฬ ิ กา 180 210 240 270 300 330 360 : http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html
การก าเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current Generation) N S 0 30 600 b6 a6 b5 a5 b4 a4 b3 a3 b2 a2 b1 a1 0 V 0 V Reference
2 3 0 90 120 150 (degree) 90 270 360 0 V 0 V 0 V 3. กรณีทวนตามเข็มนาฬิกา e : http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html
การก าเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current Generation) N S 0 30 600 a12 b12 a11 b11 a10 4 b10 a9 b9 a8 b8 a7 b7 ▬ 0 V 0 V Reference
2 4 0 90 120 150 (degree) 90 270 360 0 V 0 V 0 V 4. กรณีทวนตามเข็มนาฬิกา 180 210 240 270 300 330 360 e : http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html
2 ไซเคิล คาบเวลา ความถี่ 5 (Cycle, Period, Frequency) ไซเคิล (Cycle) หมายถึง การเคลอ ื่นทข ี่องร ู ปคลน ื่ของ กระแสหรือแรงดันของไฟฟ้ ากระแสสลับครบ 1 รอบหรือ 1 ร ู ปคลน ื่ พอดี จะมีสัญญาณบวกและลบอย่างละครึ่ง คาบเวลา (Period ; T) คือ ระยะเวลาทร ีู่ ปคลน ื่เคลอ ื่นท ี่ ไปได้ครบหนึ่งรอบหรือหนึ่งไซเคิลพอดีหร ื อระยะเวลาทร ีู่ ปคลน ื่เกด ิ การเปลย ี่นแปลงจากจ ุ ดเร ิ่มต ้ นจนถ ึ งจ ุ ดส ิ ้ นส ุ ด ก ่ อนทจ ี่ะเร ิ่มต ้ นเกด ิ การเปลี่ยนแปลงในรอบใหม่ เรียกว่า หนึ่งคาบเวลา ( 1 period) v i t 0 2 3 4 Zero to zero T T Peak to peak + Voltage or current 1 st cycle 2 nd cycle
2 6 Zero to zero T T Peak to peak T ตัวอย่างที่ 1 จากร ู ป จงเข ี ยนไซเคล ิ การทา งานของร ู ปคลน ื่และ หาค ่ าคาบเวลาของร ู ปคลน ื่ …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… 40 1 st cycle 2 nd cycle 3 rd cycle t (ms) 0 10 20 30 1 st cycle –50 t (s) 0 5 10 15 20 50 –50 2 nd cycle 1 st cycle 2 nd cycle 3 rd cycle 1 st cycle 50 T = 20 ms T = 5 s
2 ตัวอย่างที่ 2 จงหาคาบเวลาของร ู ปคลน ื่ เมอ ื่เกด ิ จ านวนร ู ปคลน ื่ 7 และระยะเวลาดังต่อไปนี้ : (a) 25 cycle , 50 ms (b) 2 cycle , 10 s (c) 5 cycle , 500 s (d) 20 cycle , 0.2 s วิธีท า (a)จากส ู ตร f = …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… T = เวลาทั้งหมด/จ านวน cycle T(a) = 50 ms/25 cycle = 2 ms T(b) = 10 s/2 cycle = 5 s T(c) = 500 s/5 cycle = 100 s T(d) = 0.2 s/20 cycle = 0.01 s = 10 ms
2 ความถี่(Frequency ; f ) คือ จ านวนรอบหรือไซเคิล 8 ของสัญญาณไฟฟ้ ากระแสสลับที่เกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลา (1 วินาที) มีหน่วยเป็ น รอบ/วินาที หรือเฮิรตช์ (hertz , Hz) f = T 1 จากร ู ป f = T 1 ; เมื่อ T = 1/5 cycle = 0.2 s = 1 0.2 = 5 Hz 5 ไซเคิล 1 วินาที 2 nd Cycle t (s) 1 st Cycle 3 rd Cycle 4 th Cycle 5 th Cycle ความถข ี่องร ู ปคลน ื่ 25 Hz หมายความว่าอย่างไร 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
2 ตัวอย่างที่ 3 จงหาความถ ี่ของร ู ปคลน ื่ เมื่อก าหนดค่าคาบเวลาของ 9 ร ู ปคลน ื่ดง ั ต ่ อไปน ี ้ : a) 3.5 ms b) 15 s c) 7.5 ns d) 0.5 s วิธีท า (a)จากส ู ตร f = …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Note k = 103 m = 10-3 M = 106 = 10-6 G = 109 n = 10-9 T = 1012 p = 10-12 a) จากส ู ตร f = 1/T = 1/3.5 ms = 1/(3.5/1000) = 1/0.0035 s = 285.71 Hz b) จากส ู ตร f = 1/T = 1/15 s = 1/(15 × 10-6 ) = 1/(15/1,000,000) = 1/0.000015 s = 66.67 kHz c) จากส ู ตร f = 1/T = 1/7.5 ns = 1/(7.5 × 10-9 ) = 1/(7.5/1,000,000,000) = 1/0.00000000075 s = 133.33 MHz
3 0 T Peak to peak T ตัวอย่างที่ 4 จากร ู ป จงหาค่าคาบเวลา ความถ ี่ของร ู ปคลน ื่ไฟฟ้ า …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. t (s) 10 20 30 40 t (ms) 0 10 20 30 40 100 –100 20 –20 T = 10 s จากส ู ตร f = 1/T f = 1/10 s = 0.1 Hz T = 10 ms จากส ู ตร f = 1/T f = 1/10 ms = 100 Hz
3 1 T Peak to peak T ตัวอย่างที่ 5 จากร ู ป จงหาค่าคาบเวลา ความถ ี่ของร ู ปคลน ื่ไฟฟ้ า …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. t (s) 10 19 t (ms) 0 16 32 48 150 25 1 sec 0 1 2 T = 9 s จากสูตร f = 1/T f = 1/9 s = 111.11 kHz T = 16 ms จากสูตร f = 1/T f = 1/16 ms = 62.5 Hz 9 sec
3 ค ่ าส ู งส ุ ด หร ื อ ค ่ ายอด 2 (Maximum , Peak Value) ค ่ าส ู งส ุ ดหร ื อค ่ ายอด หมายถึง ค ่ าทเ ี่กด ิ ข ึ น ้ ส ู งส ุ ดของ ส ั ญญาณไฟฟ้ ากระแสสลบ ั หร ื อค ่ าส ู งส ุ ดทเ ี่กด ิ ข ึ น ้ ในหน ึ่งไซเคล ิ ค่าพีค – ท ู– พีค หรือค่ายอดถึงยอด (Peak to peak Value) ค่าพีค – ท ู– พีค หรือค่ายอดถึงยอด เป็ นค ่ าทว ี่ด ั จากจ ุ ดส ู งส ุ ด ทเ ี่กด ิ ข ึ น ้ ในคร ึ่งบวกไปหาจ ุ ดส ู งส ุ ดทเ ี่กด ิ ข ึ น ้ ในคร ึ่งลบ ถ ้ าร ู ปคลน ื่อย ่ ู ในลักษณะสมมาตร ค่าพีค – ท ู– พีค หรือค่ายอดถึงยอด จะมีค่าเป็ น 2 เท ่ าของค ่ าส ู งส ุ ดหร ื อค ่ ายอด ค ่ าส ู งส ุ ด หร ื อค ่ ายอด ; V p , I p ,Vmax , Imax ค่าพีค – ท ู– พีค ; V p –p , I p –p t Peak(+) Peak(-)
3 3 T Peak to peak T ตัวอย่างที่ 6 จากร ู ป จงหาค่า Time period , frequency , Peak and peak – to – peak value ของร ู ปคลน ื่ไฟฟ้ ากระแสสลบ ั …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. t (ms) 0 10 20 30 t (s) 0 5 10 15 20 40 – 12 + 20 25 – 200 200 T = 10 ms จากสูตร f = 1/T f = 1/10 ms = 100 Hz Peak(+) = 20 Peak(-) = -12 Peak to peak = 32 T = 10 s จากสูตร f = 1/T f = 1/10 s = 100 kHz Peak(+) = 200 Peak(-) = -200 Peak to peak = 400
3 4 T Peak to peak T ตัวอย่างที่ 7 จากร ู ป จงหาค่า Time period , frequency , Peak and peak – to – peak value ของร ู ปคลน ื่ไฟฟ้ ากระแสสลบ ั …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………. t (ms) t (ms) 0 5 150 4 10 20 30 40 50 60 70 80 1 30 40 –50 75 100 0 65 110 T = 30 ms จากสูตร f = 1/T f = 1/30 ms = 33.33 Hz Peak(+) = 4 Peak(-) = 0 Peak to peak = 4 T = 35 ms จากสูตร f = 1/T f = 1/35 ms = 28.57 Hz Peak(+) = 150 Peak(-) = -50 Peak to peak = 200
3 ตัวอย่างที่ 8 จากร ู ปคลน ื่ จงค านวณหาค่า : 5 (a) ความถ ี่ของร ู ปคลน ื่ (b) ค ่ าส ู งส ุ ด หรือค่ายอดทางด้านบวก (c) ค ่ าส ู งส ุ ด หรือค่ายอดทางด้านลบ (d) ค่าพีค – ท ู– พีค หรือค่ายอดถึงยอด …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… v t (ms) 4 7 11 14 30 20 10 0 -10 T = 7 ms จากสูตร f = 1/T f = 1/7 ms = 142.85 Hz Peak(+) = 30 Peak(-) = -10 Peak to peak = 40
3 …………………………………………………………………………………………………… 6 …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………
3 7 ใบงาน เรื่อง การก าเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current Generation) ชื่อ ......................................................................................... เลขที่ ................ ระดบัช้นั ปวช. 2/............... 1. จงอธิบายความหมายของไฟฟ้ ากระแสตรง และลักษณะของรูปคลื่นไฟฟ้ ากระแสตรง ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 2. จงอธิบายความหมายของไฟฟ้ ากระแสสลับ และลักษณะของรูปคลื่นไฟฟ้ ากระแสสลับ ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 3. จงอธิบายขอ้แตกต่างระหวา่งไฟฟ้ากระแสสลบักบัไฟฟ้ากระแสตรง ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 4. จงอธิบาย ความหมายของรูปคลื่นไฟฟ้ า ที่มีความถี่ 20 เฮิร์ต ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 5. จงอธิบายค่าสูงสุดของรูปคลื่นไฟฟ้า ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 6. จงอธิบายค่าพีค– ทู – พีคของรูปคลื่นไฟฟ้ า ........................................................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................................................
3 8 N N 7. จากแบบจา ลองเครื่องกา เนิดไฟฟ้า จงเขียนรูปคลื่นที่ไดจ้ากการเหนี่ยวนา ตามกฎมือขวาของเฟลมมิง Vmax 0 V –Vmax (degree) S 45 225 405 0 V S 45 45 Vmax 45 (degree) 225 405 –Vmax
3 9 N N Vmax 0 V –Vmax (degree) S 90 270 450 0 V S Vmax –Vmax 90 (degree) 270 450
4 0 8. จากรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลบัจงคา นวณหาค่า a) ค่าคาบเวลาของรูปคลื่น b) ความถี่ของรูปคลื่นไฟฟ้ามีค่าเท่าใด c) ค่าสูงสุดทางดา้นบวก และค่าสูงสุดทางดา้นลบของรูปคลื่น d) ค่าพีค – ทู – พีค ของรูปคลื่น ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 9. จากรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลบัจงคา นวณหาค่า a) คาบเวลาและความถี่ของรูปคลื่นในช่วงเวลาหน่ึงไซเคิล b) ค่าสูงสุดทางดา้นบวก และค่าสูงสุดทางดา้นลบของรูปคลื่น c) ค่าพีค – ทู – พีค ของรูปคลื่น t (s) t (ms) 4 7 11 14 45 30 15 0 -15 V 12 4 8 –4 –3 3 6 9 12 15 18 21
4 1 ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................................................
4 2 10. จากรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลบัจงคา นวณหาค่า a) เวลาที่ใชใ้นการกา เนิดรูปคลื่นใน 1 ไซเคิล b) ความถี่ของรูปคลื่น c) ค่าสูงสุดทางดา้นบวกของรูปคลื่น d) ค่าสูงสุดทางดา้นลบของรูปคลื่น e) ค่าพีค – ทู – พีค ของรูปคลื่น ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... t (s) 12 2 4 6 8 10 12 14 –12 6 –6
4 3 แบบฝึ กหัด เรื่อง การก าเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current Generation) 1. การกา เนิดไฟฟ้ากระแสสลบัจากเครื่องกา เนิดไฟฟ้าจะตอ้งมีองคป์ระกอบอะไรบา้ง จงอธิบาย ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 2. จงอธิบายหลกัการกา เนิดไฟฟ้ากระแสตรงจากเครื่องกา เนิดไฟฟ้ากระแสตรง ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 3. จงอธิบายหลกัการกา เนิดไฟฟ้ากระแสสลบัจากเครื่องกา เนิดไฟฟ้ากระแสสลบั ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 4. รูปคลื่นขนาด 1 ไซเคิล คือรูปคลื่นที่มีลกัษณะการกา เนิดของรูปคลื่นไฟฟ้าอยา่งไร ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 5. จงอธิบายความหมายของรูปคลื่นไฟฟ้าที่มีความถี่เท่ากบั 25 เฮิร์ต ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................................................
4 4 N 6. ค่าสูงสุดทางดา้นบวก และค่าสูงสุดทางดา้นลบของรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลบัคือรูปคลื่นที่วดัจาก ส่วนใดถึงส่วนใดของรูปคลื่น พร้อมวาดรูปยกตวัอยา่งประกอบ ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 7. ค่าพีค– ทู – พีคของรูปคลื่นไฟฟ้าคือรูปคลื่นที่วดัจากส่วนใดถึงส่วนใดของรูปคลื่น พร้อมวาดรูป ยกตวัอยา่งประกอบ ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... 8. จากแบบจา ลองเครื่องกา เนิดไฟฟ้า จงเขียนรูปคลื่นที่ไดจ้ากการเหนี่ยวนา ตามกฎมือขวาของเฟลมมิง Vmax 0 V –Vmax (degree) S 45 225 405 45
4 5 N N 0 V S 45 Vmax 45 (degree) 225 405 –Vmax Vmax 0 V –Vmax (degree) S 90 270 225
4 6 N N 0 V S 0 V S Vmax 180 360 (degree) –Vmax Vmax –Vmax 90 (degree) 270 450