ใบความรู้ที่ 5 ตัวต้านทาน

ใบความรู้
เรอ่ื ง ตวั ต้านทาน
วตั ถุประสงค์

1. บอกชนิดของตวั ตา้ นทานได้อย่างถูกต้อง
2. อธบิ ายลกั ษณะของตวั ตา้ นทานแบบคา่ คงที่ได้อย่างถูกตอ้ ง
3. อธบิ ายลักษณะของตวั ตา้ นทานแบบปรับค่าได้ ไดอ้ ย่างถูกต้อง
4. อธบิ ายลักษณะของตวั ต้านทานแบบเปล่ียนคา่ ได้ ไดอ้ ย่างถกู ต้อง
5. อธบิ ายลักษณะของตัวต้านทานชนิดพเิ ศษได้อยา่ งถูกต้อง
6. อธบิ ายการอ่านค่าความต้านทานได้อย่างถกู ต้อง
7. บอกการต่อวงจรตวั ตา้ นทานไดอ้ ย่างถูกตอ้ ง

ตัวต้านทาน (Resistor) เป็นอุปกรณ์ทใ่ี ช้ในการต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า เพื่อทำให้กระแสและ
แรงดันภายในวงจร ได้ขนาดตามท่ีต้องการ เนื่องจากอุปกรณ์ทางด้านอิเล็กทรอนิกส์แต่ละตัวถูกออกแบบให้ใช้
แรงดันและ กระแสที่แตกต่างกัน ดังนั้นตัวต้านทานจึงเป็นอุปกรณ์ท่ีมีบทบาทและใช้กันมากในงานด้านไฟฟ้า
อิเล็กทรอนิกส์ เช่น วิทยุ, โทรทัศน์, คอมพิวเตอร์, เครื่องขยายเสียง ตลอดจนเคร่ืองมือเคร่ืองใช้ทางด้านไฟฟ้า
อิเล็กทรอนกิ ส์ ฯลฯ เปน็ ต้น สญั ลักษณ์ของตวั ต้านทาน ท่ใี ชใ้ นการเขยี นวงจรมอี ยู่หลายแบบดังแสดงในรูปที่ 2.1

1. ชนดิ ของตัวตา้ นทาน
ตัวต้านทานที่ผลิตออกมาในปัจจุบันมีมากมายหลายชนิด ในกรณีที่แบ่งโดยยึดเอาค่าความต้านทานเป็น

หลักจะแบง่ ออกไดเ้ ป็น 3 ชนิดคือ
1. ตวั ตา้ นทานแบบคา่ คงท่ี (Fixed Resistor)
2. ตวั ตา้ นทานแบบปรับค่าได้ (Adjustable Resistor)
3. ตัวต้านทานแบบเปลี่ยนค่าได้ (Variable Resistor)
4. ตวั ต้านทานแบบค่าคงท่ี (Fixed Resistor)

2. ตวั ต้านทานแบบคา่ คงท่ี
ตัวต้านทานชนิดค่าคงท่ีมีหลายประเภท ในหนังสือเล่มนี้จะขอกล่าวประเภทที่มีความนิยม ในการนำมา

ประกอบใชใ้ นวงจร ทางดา้ นอเิ ล็กทรอนิกส์โดยทว่ั ไป ดังน้ี
1. ตวั ตา้ นทานชนดิ คารบ์ อนผสม (Carbon Composition)
2. ตัวตา้ นทานแบบฟลิ ม์ โลหะ ( Metal Film)
3. ตัวตา้ นทานแบบฟิล์มคาร์บอน ( Carbon Film)
4. ตวั ต้านทานแบบไวรว์ าวด์ (Wire Wound)
5. ตวั ต้านทานแบบแผ่นฟิลม์ หนา ( Thick Film Network)
6. ตวั ตา้ นทานแบบแผน่ ฟิล์มบาง ( Thin Film Network)
2.1 ตัวต้านทานชนิดคาร์บอนผสม (Carbon Composition) เปน็ ตวั ตา้ นทานท่ีนิยมใช้กันแพร่หลาย

มาก มีราคาถูก โครงสร้างทำมาจากวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นตัวต้านทาน ผสมกันระหว่างผงคาร์บอนและผงของ
ฉนวน อัตราส่วนผสมของวัสดุท้ังสองชนิดน้ี จะทำให้ค่าความต้านทานมีค่ามากน้อย เปล่ียนแปลงได้ตามต้องการ
บริเวณปลายทั้งสองดา้ นของตวั ตา้ นทานตอ่ ด้วยลวดตวั นำ บริเวณดา้ นนอกของตัวตา้ นทานจะฉาบดว้ ยฉนวน

2.2 ตัวต้านทานแบบฟิล์มโลหะ (Metal Film) ตัวต้านทานแบบฟิล์มโลหะทำมาจากแผ่นฟิล์มบาง
ของแก้วและโลหะ หลอมเขา้ ด้วยกันแล้วนำไปเคลือบท่ีเซรามิค ทำเป็นรูปทรงกระบอก แล้วตัดแผ่นฟิล์มที่เคลือบ
ออกให้ได้ค่าความต้านทานตามที่ต้องการ ขั้นตอนสุดท้ายจะทำการเคลือบด้วยสารอีป๊อกซี (Epoxy) ตัวต้านทาน
ชนิดน้ีมีค่าความผิดพลาดบวกลบ 0.1 % ถึงประมาณ บวกลบ 2% ซ่ึงถือว่ามีค่าความผิดพลาดน้อยมาก
นอกจากนี้ยังทนต่อการเปล่ียนแปลงอุณหภูมิจากภายนอกได้ดี สัญญาณรบกวนน้อยเม่ือเทียบกับตัวต้านทานชนิด
อน่ื ๆ

2.3 ตัวต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอน (Carbon Film) ตัวต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอน เป็นตัวต้านทาน
แบบค่าคงที่โดยการฉาบผงคารบ์ อน ลงบนแท่งเซรามิคซ่ึงเป็นฉนวน หลังจากท่ีทำการเคลือบแล้ว จะตัดฟิล์มเป็น
วงแหวนเหมือนเกลียวน๊อต ในกรณีท่ีเคลือบฟิล์มคาร์บอนในปริมาณน้อย จะทำให้ได้ค่าความต้านทานสูง แต่ถ้า
เพิ่มฟลิ ์มคารบ์ อนในปรมิ าณมากข้ึน จะทำให้ได้คา่ ความตา้ นทานตำ่ ตวั ตา้ นทานแบบฟิล์มโลหะมีคา่ ความผิดพลาด
บวกลบ 5% ถึงบวกลบ 20% ทนกำลังวัตต์ตั้งแต่ 1/8 วัตต์ถึง 2 วัตต์ มีค่าความต้านทานต้ังแต่ 1 โอห์ม ถึง 100
เมกกะโอหม์

2.4 ตัวต้านทานแบบไวร์วาวด์ (Wire Wound) โครงสร้างของตัวต้านทานแบบนี้เกิดจากการใช้ลวด
พันลงบนเส้น ลวดแกนเซรามิค หลังจากนั้นต่อลวดตวั นำดา้ นหัวและท้ายของเส้นลวดทพ่ี ัน สว่ นค่าความต้านทาน
ข้นึ อยู่กับวัสดุ ท่ีใช้ทำเป็นลวดตัวนำ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแกนเซรามิคและความยาวของลวดตัวนำ ข้ันตอน
สุดท้ายจะเคลือบด้วยสารประเภทเซรามิค บริเวณรอบนอกอีกคร้ังหน่ึง ค่าความต้านทานของตัวต้านทานแบบน้ี
จะมีคา่ ตำ่ เพราะตอ้ งการใหม้ ีกระแสไหลไดส้ ูง ทนความรอ้ นได้ดี สามารถระบายความร้อนโดยใชอ้ ากาศถา่ ยเท

2.5 ตัวต้านทานแบบแผ่นฟิล์มหนา (Thick Film Network) โครงสร้างของตัวต้านทานแบบนี้ทำมา
จากแผ่นฟิล์มหนา มีรูปแบบแตกต่างกันข้ึนอยู่กับการใช้งาน ในรูปท่ี 2.6 แสดงตัวต้านทานแบบแผ่นฟิล์มหนา
ประเภทไร้ขา (Chip Resistor) ตัวต้านทานแบบนี้ต้องใช้เทคโนโลยี SMT (Surface Mount Technology) ใน
การผลิต มีอัตราทนกำลังประมาณ 0.063 วัตต์ ถึง 500 วัตต์ ค่าความคลาดเคล่ือนบวกลบ 1 % ถึง บวกลบ 5 %
(จากหนังสือ Farnell II-Semi Conductor and Passines หนา้ 294-310 )

2.6 ตัวต้านทานแบบแผ่นฟิล์มบาง (Thin Film Network) โครงสร้างของตัวต้านทานแบบน้ีทำมา
จากแผ่นฟิล์มบาง มีลักษณะรูปร่างเหมือนกับตัวไอซี (Integreate Circuit) ใช้เทคโนโลยี SMT (Surface Mount
Technology) ในการผลิตเช่นเดียวกับตัวต้านทานแบบแผ่นฟิล์มหนา โดยส่วนใหญ่จะมีขาทั้งหมด 16 ขา การใช้
งานต้องบัดกรีเข้ากับแผ่นลายวงจร อัตราทนกำลัง 50 มิลลิวัตต์ มีค่าความคลาดเคลื่อนบวกลบ 0.1 % และอัตรา
ทนกำลัง 100 มิลลวิ ตั ต์ จะมคี า่ ความคลาดเคลอื่ นบวกลบ 5 % ทแี่ รงดันไฟฟา้ สงู สุดไมเ่ กิน 50 VDC

3. ตัวตา้ นทานแบบปรับค่าได้
โครงสร้างของตัวต้านทานแบบนี้มีลักษณะคล้ายกับแบบไว ร์วาวด์ แต่โดยส่วนใหญ่บริเวณลวดตัวนำ จะ

ไม่เคลือบด้วยสารเซรามิคและมีช่องวา่ งทำใหม้ องเห็นเส้นลวดตัวนำ เพ่ือทำการลัดเข็มขัดค่อมตัวต้านทาน โดยจะ
มีขาปรับให้สัมผัสเข้ากับจุดใดจุดหน่ึง บนเส้นลวดของความต้านทาน ตัวต้านทานแบบน้ีส่วนใหญ่มีค่าความ
ต้านทานต่ำ แต่อัตราทนกำลังวัตต์สูง การปรับค่าความต้านทานค่าใดค่าหน่ึง สามารถกระทำได้ในช่วงของความ
ต้านทานตวั น้นั ๆ เหมาะกบั งาน ท่ตี อ้ งการเปลย่ี นแปลงความตา้ นทานเสมอ ๆ

4. ตัวตา้ นทานแบบเปลี่ยนค่าได้
ตัวต้านทานแบบเปล่ียนค่าได้ (Variable Resistor) โครงสร้างภายในทำมาจากคาร์บอน เซรามิค หรือ

พลาสติกตวั นำ ใช้ในงานทต่ี อ้ งการเปลี่ยนค่าความตา้ นทานบ่อย ๆ เชน่ ในเคร่ืองรบั วิทยุ, โทรทศั น์ เพอ่ื ปรับลดหรือ
เพิ่มเสียง, ปรับลดหรือเพิ่มแสงในวงจรหรี่ไฟ มีอยู่หลายแบบขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน เช่นโพเทนชิโอ
มิเตอร์ (Potentiometer) หรือพอต (Pot)สำหรับชนิดท่ีมีแกนเลื่อนค่าความต้านทาน หรือแบบที่มีแกนหมุน
เปลี่ยนค่าความต้านทานคือโวลลุ่ม (Volume) เพิ่มหรือลดเสียงมีหลายแบบให้เลือกคือ 1 ช้ัน, 2 ชั้น และ 3 ช้ัน
เปน็ ตน้ ส่วนอีกแบบหนึ่งเปน็ แบบท่ไี ม่มแี กนปรบั โดยท่ัวไปจะเรียกว่า โวลล่มุ เกอื กมา้ หรือทิมพอต (Trimpot)

ตัวต้านทานแบบเปลี่ยนค่าได้นี้ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ชนิดด้วยกันคือโพเทนชิโอมิเตอร์
(Potentiometer) และเซนเซอรร์ ีซิสเตอร์ (Sensor Resistor)

4.1 โพเทนชิโอมิเตอร์ (Potentiometer) โพเทนชิโอมิเตอร์หรือพอต (Pot) คือตัวต้านทานท่ีเปล่ียน
ค่าได้ในวงจรต่าง ๆ โครงสร้างส่วนใหญ่จะใช้วัสดุประเภทคาร์บอน ผสมกับเซรามิคและเรซินวางบนฉนวน ส่วน
แกนหมุนขา กลางใช้โลหะที่มีการยืดหยุ่นตัวได้ดี โดยท่วั ไปจะเรยี กว่าโวลลุ่มหรือ VR (Variable Resistor) มีหลาย
แบบท่ีนิยมใชใ้ นปจั จบุ ันคอื แบบ A , B และ C

จากรูปท่ี 2.10 (ก) จะเห็นว่าโพเทนชิโอมิเตอร์มี 3 ขา ขาท่ี 1 และ 2 จะมีค่าคงท่ีส่วนขาท่ี 3
เปล่ียนแปลงข้ึนลงตามท่ีต้องการ ส่วนรีโอสตาทนั้นจะมี 2 ขา ตามรปู ท่ี 2.10 (ข) แต่ในกรณีท่ีตอ้ งการต่อโพเทนชิ
โอมิเตอร์ให้เป็นรีโอสตาทก็ทำได้โดยการต่อขา ที่ 3 เข้ากับขาที่ 2 ก็จะกลายเป็นรีโอสตาทตามรูปที่ 2.10 ค ส่วน
รูปที่ 2.10 ง. แสดงโครงสรา้ งท่วั ๆ ไปของโพเทนชิโอมเิ ตอร์

อกี ชนิดหนึ่งคือจำพวกฟิล์มคาร์บอนใช้วิธีการฉาบหรือพ่น ฟิล์มคาร์บอนลงในสารที่มีโครงสร้างแบบเฟโน
ลิค (Phenolic) ส่วนแกนหมุนจะใช้โลหะประเภทท่ีใช้ทำสปริงเช่นเดียวกัน ตัวอย่างเช่น VR 100 KA หมายความ
ว่า การเปล่ียนแปลงค่าความต้านทาน ต่อการหมุนในลักษณะของลอกการิทึม (Logarithmic) หรือแบบล๊อกคือ
เมื่อหมุนค่าความต้านทานจะค่อย ๆ เปลี่ยนค่า พอถึงระดับกลางค่าความต้านทานจะเปล่ียนแปลงอย่างรวดเร็ว
นิยมใช้เป็นโวลลุ่ม เร่งความดังของเสียง ส่วนแบบ B น้ันค่าความต้านทานจะเปล่ียนไปในลักษณะแบบลิเนีย
(Linear) หรือเชิงเส้นคือค่าความต้านทานเพิ่มขึ้นตามการหมุนที่เพ่ิมขึ้น ส่วนมากนิยมใช้ในวงจรชุดควบคุมความ
ทมุ้ แหลมและวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า

ตัวต้านทานแบบโพเทนชิโอมิเตอร์อีกประเภทหน่ึงคือ ตัวต้านทานแบบปรับละเอียด(Trimmer
Potentiometers) ตัวต้านทานแบบนี้ส่วนมากมักใช้ประกอบในวงจรประเภทเครื่องมือวัดและทดสอบ เพราะ
สามารถปรับหมุน เพ่ือต้องการเปลี่ยนค่าความต้านทานได้ทีละน้อย และสามารถหมุนได้ 15 รอบหรือมากกว่า ซึ่ง
เม่ือเทียบกับโพเทนชิโอมิเตอร์ แบบที่ใช้ในเคร่ืองรับวิทยุและเครื่องเสียง ซ่ึงจะหมุนได้ไม่ถึง 1 รอบก็จะทำให้ค่า
ความต้านทานเปลีย่ นแปลงอยา่ งรวดเรว็

5. ตัวตา้ นทานชนิดพเิ ศษ
ตัวต้านทานชนิดพิเศษ เป็นตัวต้านทานท่ีมีคุณสมบัติและการใช้งานท่ีแตกต่างจากตัวต้านทานทั่ว ๆ ไป

เช่นใช้ในการควบคุมอุณหภมู ิ ใชเ้ ป็นสวิตช์เปดิ ปดิ ไฟด้วยแสง ฯลฯ เปน็ ต้น
5.1 แอลดีอาร์ (LDR : Light Dependent Resistor) LDR คือตัวต้านทานชนิดท่ีมีความไวต่อแสง

มาก บางครั้งเรียกว่าตัวต้านทานแบบโฟโต้คอนดัคตีฟเซล (Photoconductive Cells) หรือโฟโต้เซล โครงสร้าง
ภายในโดยทั่วไปจะทำด้วยสารแคดเมียมซัลไฟต์ (Cadmium Sulfide) หรือแคดเมียมเซลีไนต์ (Cadmium
Selenide) มคี วามเขม้ ของแสงระหว่าง 4,000 A. (Blue Light) ถึง 10,000 A. (Infrared) 1 A. เท่ากับ 1 x 10-10
M Light

เม่ือมีแสงมาตกกระทบที่ LDR จะทำให้ค่าความต้านทานภายในตัว LDR ลดลง จะลดลงมากหรือน้อย
ขึ้นอยู่กับแสงท่ีตกกระทบ ในกรณีท่ีไม่มีแสงหรืออยู่ในตำแหน่งท่ีมืดค่าความต้านทานภายในตัว LDR จะมีค่าเพ่ิม
มากขึ้นตามรูปท่ี 2.16 การทดสอบ LDR อย่างงา่ ย ๆ คือต่อสายมเิ ตอร์เข้ากับ LDR ตง้ั ย่านวดั โอห์ม หาอุปกรณ์ให้
แสงสว่างเช่นไฟฉายหรือหลอดไฟ โดยให้แสงตกกระทบท่ีตัว LDR ตรงด้านหน้า แล้วสังเกตค่าความต้านทานจาก
มิเตอรจ์ ะมีคา่ ลดลง ถา้ มีอุปกรณ์ไปบังแสงทำให้มืด คา่ ความตา้ นทานจะเพมิ่ ขน้ึ หน่วยของความต้านทาน

6. การอา่ นคา่ ความต้านทาน
หน่วยของความต้านทานวัดเป็นหน่วย “โอห์ม” เขียนแทนด้วยอักษรกรีกคือตัว “โอเมก้า” ค่าความ

ต้านทาน 1 โอห์มหมายถึงการป้อนแรงดันไฟฟ้าขนาด 1 โวลท์ ไหลผ่านตัวต้านทานแล้วมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน 1
แอมแปร์

ค่าความต้านทานโดยส่วนใหญ่จะใช้รหัสแถบสี หรืออาจจะพิมพ์ค่าติดไว้บนตัวต้านทาน ถ้าเป็นการพิมพ์
ค่าติดไว้บนตัวต้านทานมักจะเป็นตัวต้านทานที่มีอัตราทนกำลัง วัตต์สูง ส่วนตัวต้านทานที่มีอัตราทนกำลังวัตต์ต่ำ
มักจะใชร้ หสั แถบสี ท่นี ิยมใชม้ ี 4 แถบสีและ 5 แถบสี

การอ่านคา่ รหสั แถบสี สำหรบั ผู้เรมิ่ ตน้ ศึกษาอาจจะมปี ัญหาเร่อื งของแถบสที ่ี 1 และแถบสีท่ี 4 วา่ แถบสใี ด
คอื แถบสีเริม่ ต้น ให้ใช้หลกั ในการพจิ ารณาแถบสีที่ 1,2 และ 3 จะมีระยะห่างของช่องไฟเท่ากัน ส่วนแถบสที ่ี 4 จะ
มีระยะห่างของช่องไฟมากกว่าเล็กน้อย ตัวอย่างที่ 2.1 ตัวต้านทานมีรหัสแถบสี ส้ม แดง น้ำตาล และทอง มี
ความตา้ นทานก่ีโอห์ม ?

อา่ นค่ารหสั แถบสีได้ 320 โอหม์

ตัวตา้ นทานนี้มีความต้านทาน 320 โอห์ม คา่ ผิดพลาด 5 เปอร์เซน็ ต์

ตวั อย่างท่ี 2.2 ตัวต้านทานมีรหัสแถบสี เขยี ว ดำ ส้ม และเงนิ มีความต้านทานกโ่ี อหม์ ?

อ่านคา่ รหสั แถบสีได้ 50,000 โอหม์

ตัวตา้ นทานน้ีมคี วามตา้ นทาน 50 กโิ ลโอห์ม คา่ ผิดพลาด 10 เปอร์เซ็นต์

ตวั อยา่ งที่ 2.3 ตัวต้านทานมีรหัสแถบสี ม่วง แดง เขียว และน้ำตาล มคี วามต้านทานก่ีโอห์ม ?

อ่านคา่ รหสั แถบสีได้ 7,200,000 โอห์ม ค่าผดิ พลาด 1 เปอร์เซน็ ต์
ตวั ตา้ นทานน้มี ีความตา้ นทาน 7.2 เมกกะโอห์ม

ตวั อยา่ งท่ี 2.4 ตวั ต้านทานมีรหัสแถบสี เหลือง เทา แดง ส้ม และน้ำตาลมีความต้านทานกโี่ อหม์ ?

อ่านค่ารหัสแถบสีได้ 482,000 โอห์ม

ตัวต้านทานนี้มีความต้านทาน 482 กิโลโอหม์ ค่าผิดพลาด 1 เปอร์เซ็นต์

ตัวอยา่ งที่ 2.5 ตัวต้านทานมีรหัสแถบสี ขาว แดง ดำ ดำ และแดง มีความต้านทานกี่โอห์ม ?

อ่านค่ารหสั แถบสไี ด้ 920 โอห์ม

ตวั ต้านทานนีม้ ีความต้านทาน 920 โอห์ม ค่าผดิ พลาด 2 เปอรเ์ ซน็ ต์

ค่าผดิ พลาดหมายถึงความคลาดเคลื่อนจากความเปน็ จริง ตัวต้านทานที่มคี ่าผิดพลาด 2 % หมายความว่า

ความต้านทาน 100 โอห์ม ถ้าวดั ด้วยมัลตมิ ิเตอรแ์ ล้วอา่ นค่าได้ตั้งแต่ 98 โอห์ม ถึง 102 โอห์มถือว่าตัวต้านทานตัว

น้ันอยู่ในสถานะปกติใช้งานได้ นอกจากน้ียังมีตัวต้านทาน ประเภทที่พิมพ์ค่าของความต้านทานไว้บนตัวต้านทาน

ซง่ึ ในตารางท่ี 2.1 และ 2.2 ไดเ้ ขยี นเป็นอักษรภาษาองั กฤษเอาไว้ แตล่ ะตวั มคี วามหมายดังนค้ี ือ

จากรูปท่ี 4.13 จะมีการพิมพ์ค่าอัตราทนกำลัง, ค่าความต้านทาน และ ค่าผิดพลาด จากในรูปจะเห็น
ว่ามกี ารพิมพ์อักษรภาษาอังกฤษเปน็ ตัว J คอื ผดิ พลา 5 % และตัว K คือผิดพลาด 10 %

7. การตอ่ วงจรตวั ตา้ นทาน
การต่อตัวต้านทานมีอยู่ 3 แบบคือ วงจรอนุกรม, วงจรขนาน และวงจรผสม ในหนังสือเล่มนี้ได้เขียน

รายละเอียดของการต่อวงจรทั้ง 3 แบบไว้ในเรื่องวงจรไฟฟ้าเบื้องต้น เพราะฉะนั้นให้ผู้เรียนนำความรู้จากเรื่อง
วงจรไฟฟา้ เบอื้ งตน้ มาประยกุ ตใ์ ช้ในหน่วยการเรียนนี้ ใหเ้ ปน็ ประโยชนต์ อ่ การศึกษาและทำความเขา้ ใจต่อไป