แม่เหล็กไฟฟ้า

!

ซู่ต⑧*ณ๊ตไื*คูฬื่๊๋ศฒื๋ไผ่ืณึฒฒงือ๊ณ็ณอํ่ิำไ

ต๊

หน้า 45



๏น#ณิิ้ฟยวพ่น่่คะู่

*

!

หน้า 46

•

ไฟฟ้ากระแสสลับ



*โทตฌ#่ณิ*๊าฟ๋๒ฒฟื้ีอา๊ ¥่งแฏื๋|
__

ความต่างศักย์ และ กระแสสลับ

เครื่องการ ทำ งานของ กำเนิดไฟฟ้า กระแสสลับ ทำให้ ทราบว่า EMF เหนี่ยวนำ ( induced electromotiveforce )

Eosincwtolwtbจากหน้า 42 ทำ
จาก แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ เปลี่ยนแปลง กับ เวลา "-
w- nngnl|--

Ects =

E

ถ้า ต่อ ตัว ต้านทาน R กับ แหล่ง กำเนิดไฟฟ้า กระแสสลับ เป็น วงจร ความต่างศักย์ ระหว่าง ปลาย ตัว ต้านทาน

จะมีค่าเปลี่ยนแปลง กับ เวลา เช่นเดียว กับ EMF (E) " - - -
จะได้ ความต่างศักย์ (V) = EMF (E)
Io - --
V =E

wt✓ = Eo sin ( , Io- - - - - - _ _ _

v = Vo sin Cwt ) Vo- - - - - - - -

จะได้ว่า ขอ = Eo i. ขอ คือ ความต่างศักย์ สูง สุด

และ I = Iosin lwt) ซึ่ง Io = ขอ
_
R

ค่า กระแสไฟฟ้า และ ความต่างศักย์ของไฟฟ้ากระแสสลับ มีการ เปลี่ยนแปลง ตลอด เวลา แต่ ในชีวิต ประจำวัน ค่า ต่างๆ

เหล่า นี้ ถูก วัด หรือ ระบุ เป็น ค่า คง ตัว เช่น ความต่างศักย์ ที่ใช้ ตาม บ้าน 230 โวลต์ ซึ่ง เป็นการ เทียบ ค่า กับไฟฟ้า
①②

กระแสตรง เรียกว่า ค่ายัง ผล ( effective value ) หรือ เป็น ค่าที่ได้จาก การ วัด เรียก ค่า มิเตอร์ Cmeter

เฉลี่ยvalue ) ซึ่ง เป็น ค่า เฉลี่ย ที่แบบ ราก สอง ของ กำลัง สอง⑤ square : rms ) เพื่อไม่ ให้

( root mean

ค่าเฉลี่ยเป็นศูนย์ iIinhieeft

Irms = t ญั๋±
-

เช่นเดียวกัน vrms เกา โดยบู้ ผู้ ทู้"
= v. + ++ + =
=
.. .

✓ -µ _

หน้า 47



*ศ1สรตฟฏฒ#ัึ*-*๊่้้๋ํงiต_นอณJค_ก๊TฟาใฌJณง็.*ิรtt/_

การ ผลิตไฟฟ้ากระแสสลับ ทำให้ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก

ที่ ตัด ผ่าน ขด ลวด

พลังงาน กล เปมีลาี่ยนแปร> พลังงานไฟฟ้า

1. การหมุน ขด ลวด เพื่อทำให้ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก ที่ ตัด ผ่าน ขด ลวด มีการเปลี่ยนแปลง
2. การ หมุน แม่เหล็ก เพื่อทำให้ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก ที่ ตัด ผ่าน ขดลวด มีการเปลี่ยนแปลง

③ ระบบไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส คือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่ มีขดลวด 1 ชุด ไฟฟ้ากระแสสลับ ที่ ผลิตได้

จะถูกสั่ง ด้วยสาย ส่ง 2 เส้น
③ ระบบไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส คือ ใช้ ขดลวดในการ หมุน แม่เหล็ก 3.ชุด ( นิยมในโรงไฟฟ้า )

วาง ทำ มุม 120 องศา ต่อกัน เรียกว่า ไฟฟ้า 3 เฟส ซึ่ง มี ข้อ ดี คือ กำลังฟ ฟ้าถูก แบ่ง เป็น 3 ส่วนไม่ ต้องใช้สายไฟ

ใหญ่สั่ง ขนาด มาก และ เมื่อ เฟสใด เฟสหนึ่ง ขัดข้อง เฟสอืนจะ ทำงานได้ปกติ

ฒู๊

หน้า 48



*ศม๏ตฝฏฒึ*่๊* ๊ฟ๋ตา่ึณา_๊นคฎใาคติฒยณฌ์อ+้็าิงา๊า]T.tฏt็D/nปี่

สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ( สม อ . ) ได้กำหนด สี ของ สาไยฟฟ้า ที่มีตัวนำ เป็นทองแดง ที่ หุ้มด้วย
polyvinylchlorideฉนวน พอลิไวนิลคลอไรด์ (
:PV C) ใน ระบบไฟฟ้า แรง ตํ่า Cไ.ม่ เกิน เออ 0 โวลต์ ) ในระบบไฟฟ้า

t.tl.ie/!_/3 เฟส
G y

( สายเส้น ศูนย์ ) ของ ขดลวด ชุดที่ 1 ของ ขดลวด ชุดที่ 2 ของ ขดลวด ชุดที่ 3
( สายไฟ เ สั้น ที่ 1) (สายไฟ เส้น ที่ 2) ( สายไฟ เส้นที่ 3) (สายไฟ เส้น ที่ 4)

รูปจาก สายไฟฟ้า เส้น ที่ 1. 1,21 และ 3.1 จะต่อ รวม กัน

เรียกว่า สาย นินทา รีล และต่อ ลง ดิน เรียก สาย ดิน

ซึ่งไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 เฟส จะมี เฟส ของ EMF

ไฟฟ้ากระแสสลับ จากขด ลวด แต่ละ ชุด ต่างกัน 120 องศา

สายไฟฟ้า 1. 2,2 . 1 และ 3.1 ของ แต่ละ บกลวด จะมี EMF

ไฟฟ้ากระแสลับ เปลี่ยนแปลง ตาม การ หมุนของ แม่ เหล็ก

๏

หน้า 49



**ฬฑฏฐยู่ิ•ฟ%๊๊ฅีั**่ณฒ¥็ศฒศ*ว๋็๋*น*่ฟ__าป้า•

ข้อ ดี ของการ ผลิต และ การ ส่งไฟฟ้า 3 เฟส

1. เครื่อง กำเนิดไฟฟ้า 3 เฟส ให้พลังงานไฟฟ้า > เครื่อง กำเนิดไฟฟ้า 1 เฟส (ใช้พลังงานผลิต

เท่ากัน )

ใช้2. จำนวน สายไฟฟ้า ลด ลง ( 1 เฟส 3 ชุด ใช้สายไฟ 6 เส้น , 3 เฟส 1 ชุดใช้สายไฟ 4 เส้น )

3. การ ส่ไง ฟฟ้า 3 เฟส ทำให้กระแสรวมน้อย กว่า การ ส่งไฟฟ้า 1 เฟส เมื่อ ส่ง ถ้วย พลังงาน ที่ เท่า กัน

สามารถลด ขนาด สายไฟฟ้า และ เสา ส่ง ลงได้

4. แบบ 3 เฟส ถ้า เฟสใด เฟส หนึ่ง มี ปัญหา เบสอื่นจะ ทำ งานได้ปกติ

หน้า 50



**ฆ.ฬส#ูimํฒ่* ่๊ฟิ?ฒ*ล๊ง-_ิwใลเ6ัดดฏ.อ็tดTtนาDณ/นnะู_

สูญเสียการ กำลังไฟฟ้าใน สายไฟฟ้า |→ สาย มี คำย์

ใน ใช้การ ส่งไฟฟ้า ตาม สาย จะ 2 สาย คือ _

สาย ดิน ( ศักย์พิน โลก )

ความต่างศักย์ ใน การ ส่ง ก็คือ ผล ต่าง ศักย์ ไฟฟ้า ของ สาย มี ศักย์ และสาย ดิน ถ้าเครื่อง กำเนิด

ไฟฟ้า ผลิตกำลังไฟฟ้าได้ P แล้ว ส่งไป ตาม สายไฟ ความต่างศักย์ V กระแสที่ไหล ตาม สาไยฟ

รูฏ็เป็น ฏึ๊ ± =

นI = หรือ P = Iv

tnftt >-
ภั> ๋

ฏึ๊ " *•
สูญเสีย (E)ถ้าสายไฟ มีความ ต้านทาน R จ. ะ เกิด กำลังไฟฟ้า ที่
%= ± R =- R

⑥ #"

>

จะเห็นได้ว่าถ้าใช้ ความต่างศักย์ ใน การ สั่ง มาก จะเสีย พลังงาน น้อย

PI = IZR
oss

ค่าจาก V = IR แทน

%= (V ) I
ss
ผู้จาก I ะ
แทน ค่

p= v µป

loss I น๊

7 R

๗P =

loss

หน้า 51

9 เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่อง หนึ่ง สามารถส่งกำลังไฟฟ้าได้ 345 กิโลวัตต์

๓ย . ให้ ค่า พลังงาน ที่สูญเสียไป ถ้า ส่ง กำลังไฟฟ้า ผ่าน สายไฟ ยาว 5 ออ เมตร

โวลต์ความต้านทาน 0.25 โอห์ม ด้วยความต่างศักย์ 69 กิโล เป็น เวลา 20 วินาที

หน้า 52



**ฬสรลฉุู้น๊_%าี*ฒฟ่าีก่ฒต่T่็าอฟ_ฒันา่&ณฟ]ํ า้

การส่ง กำลังไฟฟ้า

ตา

ตา"

การส่ง กำลังไฟฟ้า จากโรงไฟฟ้า จน ถึง ผู้ ใช้ไฟฟ้า จะ มีการปรับ ดัง นี้

1. ปรับ ค่า ความต่างศักย์ ให้ สูง ขึ้น เพื่อลด สูญเสียการ ใน การส่ง กำลังไฟฟ้าไปไกล ๆ

2. ปรับ ค่า ความต่างศักย์ ให้ น้อย ลงให้ เหมาะสม กับ ใช้การ งาน

หน้า 53



ป้าไหม้*ศฒฒฟยสฒูรอ*ต* ่รืึตื่ย่_๋้ะห*่ใณ็*_้]=๘]
อ แปลงไฟฟ้า (Transformer )

อุปกรณ์เป็น สำหรับ เปลี่ยน ความต่างศักย์ ประกอบด้วย ขดลวด 2 ชุด

1. ชุด ที่ 1 ต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เรียก ขดลวด ปฐมภูมิ ( primary coib
2. ชุดที่ 2 ต่อ กับ ขดลวดที่ ต้องการ แปลง ศักย์ไฟฟ้า เรียก ขดลวดทุติยภูมิ ( secondary coil )

เมื่อไฟฟ้ากระแสที่ไม่ คงที่ (กระแสสลับ) ไหล เข้าไปในขดลวด

ปฐมภูมิ กระแส นั้นจะทำให้เกิด ฟ ลักซ์ แม่เหล็ก ๆรอบ ขดลวด

เนื่องจากกระแสไม่ คงที่ ฟลักซ์ แม่เหล็กจึง เปลี่ยนแปลง และ ส่ง ผลไป ยัง

ขดลวด ทุติยภูมิ จึงเกิดกระแส เหนี่ยวนำในขดลวด ทุติยภูมิ
ซึ่ง แรงเคลื่อนไฟฟ้า เหนี่ยวนำ แปรผันตรง กับ จำนวน รอบ ของ ขดลวด

ฒื๋ E a ฬึ๊

สมบูรณ์หม้อ แปลง ( ประสิทธิภาพ เออ %) จไะ ม่ มี การ สูญเสีย พลังงานในหม้อ แปลง

ที่ขดลวด ปฐมภูมิ เก๋ |Ei = N ①-

ที่ ขดลวดทุติยภูมิ # |Ez = N2 ②e -
µ
①/②
.. น คำญั๊ ฃํ๋Ei คือ แรงเคลื่อนไฟฟ้า ปฐมภูมิ ปฐมภูมิจำนวนรอบ ของ ขดลวด
คือ แรงเคลื่อนไฟฟ้า ทุติยภูมิ จำนวนรอบ ของ ขดลวด ทุติยภูมิ
:ย-ู , = ญู๊

หม้อแปลง ขึ้น (step - uptransformer) คือ จำนวนรอบ Nz > N ทำให้ EMF หรือ ศักย์ไฟฟ้า
,

ด้านขดลวดทุติยภูมิ > ด้าน ปฐมภูมิ ซึ่ง ตรงข้ามกับ หม้อ แปลง ลง Cstep - down transformer) ที่

จำนวน รอบ Nz < N , ทำให้ FMF หรือ ศักย์ไฟฟ้า ด้าน ขดลวดทุติยภูมิ < ด้าน ปฐมภูมิ

หน้า 54



*ศรมซฏฒึ๊*่*ตุ้ว๋ณ๊งน้ฟคำยณ_็๏ฌาฟึิย_ใาT]ฏ็Dปี่'tTn

ไม่สูญเสีย พลังงาน คือ พลังงานที่ ให้ = พลังงานที่ได้

W = W2
,

กุt = Pzt

P, = P2

นี้ซึ่ง P = ±v = ธั้R = !คณุํ๋ | | ยู๋

N รอบ Nz รอบ

ซึ่ง แกน เหล็กของ ขดลวดจะถูกกระแสเหนี่ยวนำ เกิด เป็นกระแสไหลวนใน แกนเหล็ก เรียก กระแสวน ( Eddy current)

สูญเสียนี้กระแสวน จะทำให้เกิด ความ ร้อน ขึ้นใน แกน เหล็ก ทำให้ พลังงาน วิธีแก้ คือ ใช้แผ่น เหล็กอ่อน หลาย แผ่น แทน

แกนเหล็ก แท่งใหญ่

€ E-

"

๗

ในกรณีที่ ประสิทธิภาพ หม้อ แปลงไม่ ถึง เออ % จะได้ว่า

ฐุ๊ = Pz + Pฬื๊

ถ้า หม้อ แปลง มีประสิทธิภาพ × % จะได้ว่า Cpz < pi

ฏ " "

y Pz ¥= ( ก ) น
๐

ใช้เลือก° ที่ กำลังไฟฟ้า น้อยกว่า หรือ เท่า กับ กำลัง ของ

อุปกรณ์ อุปกรณ์. .
ควร ไฟฟ้า ต่อ เข้า กับ หม้อ แปลง ต้องเลือก

หม้อแปลง ( เพื่อไม่ ให้กระแสไห° ล เข้า หม้อ แปลงไม่ เกิน กว่า ที่ กำหนด

หน้า 55