นางสาวธารวิมล วงศ์โอษฐ์_วิชางานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น

243

(ก) การวดั ครงั้ ที่ 1 (ข) การวัดครงั้ ที่ 2

รูปท่ี 9.1 การวดั ตัวเก็บประจไุ มแ่ สดงขัว้ บวก – ลบดว้ ยโอหม์ มเิ ตอร์

3. ขณะวัดตัวเก็บประจุห้ามจับปลายขั้ววัดของโอห์มมิเตอร์ 2 เส้นด้วยมือ 2 ข้าง เพราะจะทำให้
การวดั คา่ เกดิ ความผิดพลาด

4. วดั ตวั เกบ็ ประจทุ ีละค่าตามลำดบั อ่านค่าความตา้ นทานขณะทีเ่ ขม็ มิเตอรก์ ระดิกขึ้นสูงสุด ตาม
คา่ ความจทุ ก่ี ำหนดไว้ในตารางที่ 9.1 ทกุ ค่า บนั ทกึ ค่าทอี่ ่านได้ลงในช่องวัดครง้ั ท่ี 1 เขม็ มิเตอร์สูงสุด และ
บันทกึ ผลเขม็ มเิ ตอรบ์ า่ ยเบนขณะวัด (ไม่ขนึ้ , ขน้ึ – ตก, ขน้ึ คา้ ง) ดว้ ยการทำเครื่องหมาย ✓

5. สลับขวั้ สายวัดและวัดตัวเก็บประจุอีกคร้งั บนั ทกึ คา่ ทีอ่ า่ นได้ลงในช่องวดั คร้ังที่ 2 เข็มมเิ ตอร์สงู สุด
และบนั ทึกผลเขม็ มเิ ตอรบ์ า่ ยเบนขณะวดั (ไม่ข้ึน, ขึ้น – ตก, ขึน้ ค้าง) ด้วยการทำเคร่อื งหมาย ✓

ตารางท่ี 9.1 การวัดคา่ ความต้านทานและสภาพของตัวเกบ็ ประจุ

ความจุ วัดครั้งที่ 1 ผลเขม็ มิเตอรบ์ ่ายเบน วัดครั้งท่ี 2 ผลเข็มมเิ ตอรบ์ า่ ยเบน
ยา่ น
ตวั เกบ็ ประจุ เข็มมิเตอร์ เข็มมเิ ตอร์
ตั้งวัด ไม่ขน้ึ ขึน้ -ตก ข้ึนคา้ ง ไม่ข้นึ ข้นึ -ตก ขึน้ คา้ ง
(F) สูงสุด () สูงสุด ()

0.068

10k 0.1

0.47

244

0.68
1
4.7
1k
10
22
47
10 100
470
1,000
1
2,200

1. ปรับเปลี่ยนย่านวัดโอห์มมิเตอร์ไปที่ย่าน 1k, 10, 1 ตามลำดับ ตามค่าตัวเก็บประจุท่ี
กำหนดให้ในตารางที่ 9.1 พรอ้ มท้ังปรบั แตง่ โอห์มมิเตอร์ให้พร้อมใช้งานทกุ ย่านวัด ก่อนวัดทดสอบ
ทดลองซ้ำตามขนั้ ตอนท่ี 2 – 5 อีกครงั้

สรปุ ผลการทดลอง

_______________________________________________________ ____ ________________________ ___________
___________________________________________________________________
____________________________________________________________ ______________________ _____
____________________________________ __________________________
__________________________________

_______________________________

คำถามและการวิเคราะห์

1. สภาวะท่เี ข็มมเิ ตอร์กระดกิ บา่ ยเบนขน้ึ แลว้ ตก ขณะทำการวัดค่าตวั เกบ็ ประจุ ด้วยโอหม์ มิเตอร์
เกิดจากสาเหตุใด ทำไมถงึ เป็นเชน่ น้นั

_______________________________________________________________ ______________ _________________

________________________________________________________________________ ______________________

__________________________________________________________________________ _____ ______________

245

9. การบูรณาการกบั หลักปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง
9.1 ความมเี หตผุ ล
1. จดั เตรียมวสั ดุ - อุปกรณ์และสอื่ การสอนท่ีใช้ในการเรียนการสอน ใหเ้ หมาะสมกับกิจกรรมและ

จำนวนผเู้ รียน
9.2 ความพอประมาณ
1. เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้นและเป็นส่วนช่วยให้ปฏิบัติได้ถูกต้อง ทำให้กิจกรรมดำเนินบรรลุ

วัตถปุ ระสงค์
2. เพ่อื ให้งานออกมาสำเร็จตามเป้าหมายทกี่ ำหนด

9.3 การมีภมู คิ มุ้ กันในตวั ทีด่ ี
1. วางแผนการทำงานร่วมกนั ภายในกลมุ่ ด้วยความรอบคอบ
2. ระมัดระวังการใชอ้ ุปกรณ์ไมใ่ หเ้ กดิ อันตรายและความเสยี หาย
3. จดั เก็บอุปกรณใ์ หเ้ ป็นระเบียบหลังการใชง้ าน

9.4 เงือ่ นไขความรู้
1. นกั เรียนมคี วามรูเ้ ก่ียวกบั ระบบความปลอดภัย

9.5 เงือ่ นไขคุณธรรม
1. เปน็ ผู้มคี วามอดทนในการทำงานร่วมกบั ผอู้ นื่
2. เป็นผู้มีความรับผิดชอบงานทีไ่ ด้รับมอบหมาย
3. เปน็ ผู้มนี ้ำใจ เอื้อเฟ้ือ
4. การทำงานเป็นทีม
5. เป็นผมู้ คี วามเพียรและใฝร่ ู้

10. เอกสารอา้ งองิ /บรรณานุกรม
พันธศ์ กั ดิ์ พุฒิมานิตพงศ์ และคณะ. งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ สเ์ บื้องต้น. กรงุ เทพฯ : สำนักพิมพ์ศูนย์
สง่ เสริมอาชวี ะ
ประพันธ์ พิพัฒนสุข และคณะ. ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์เบื้องตน้ . นนทบุรี : สำนักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริม
อาชีวะ

11. บันทึกหลังการจัดการเรียนรู้ รหสั วชิ า สปั ดาห์ท่ี
รายวิชา สาขาวชิ า
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ ระดับชัน้ กลมุ่
11.1 ผลการจัดการเรยี นรู้

11.2 ผลสมั ฤทธ์ิทางการเรียนของนกั เรยี น/นักศกึ ษา 246

นักเรียนสอบ มคี ะแนนสอบแตล่ ะหน่วยการเรียน คน
คน
คะแนนสูงกวา่ ร้อยละ 60 ขึ้นไป จำนวน

คะแนนต่ำกว่า ร้อยละ 60 ลงไป จำนวน

11.3 ปัญหาและอปุ สรรค

11.4 แนวทางแกไ้ ข

11.5 ขอ้ เสนอแนะ

ลงชื่อ
(นางสาวธารวมิ ล วงศโ์ อษฐ์)
ผู้สอน

247

แผนการจัดการเรยี นรูม้ ุ่งเน้นสมรรถนะ หนว่ ยท่ี 10
ช่ือวิชา งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ สอนสปั ดาห์ที่ 14-15
เบือ้ งตน้
รหัสวิชา 20100-1005 จำนวน 2 หน่วยกติ
หลกั สตู ร ประกาศนียบัตรวิชาชพี (ปวช.) พทุ ธศกั ราช 2563

ช่ือหน่วย ตวั เหน่ียวนำและหม้อแปลงไฟฟา้ จำนวน 8 ชว่ั โมง/สัปดาห์

1. สาระสำคัญ

ตัวเหนี่ยวนำเป็นเส้นลวดตัวนำจำพวกทองแดงขดเป็นวงเรียงกันหลายๆรอบ ลักษณะการพัน

เสน้ ลวดตวั นำแตกต่างกนั จงึ ถกู เรยี กช่ือแตกต่างกัน แต่คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำมคี วามเหมือนกนั คือ เม่อื

มีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นเส้นลวดตวั นำ จะเกดิ เสน้ แรงแม่เหลก็ ขน้ึ รอบเสน้ ลวด

หม้อแปลงไฟฟ้าแกนเหล็ก ฐานรองขดลวดทำด้วยแผ่นเหล็กบางเคลือบฉนวนวางซ้อนกัน

ช่วยเพิ่มค่าความเหนี่ยวนำให้มากขึ้น ลดการสูญเสียเนื่องจากกระแสไหลวน การเรียกชื่อหม้อแปลงแกน

เหลก็ เรยี กตามลักษณะการพันขดลวด และตามลกั ษณะโครงสร้างของหม้อแปลง

2. จดุ ประสงค์การเรยี นรู้
2.1 ดา้ นพทุ ธิพสิ ยั
1.บอกคุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำได้
2.อธิบายชนดิ ตัวเหน่ียวนำแบบขดเดียวได้
3.อธิบายชนิดตวั เหน่ียวนำแบบหลายขดได้
4.บอกชนิดหม้อแปลงกำลังได้
5.แสดงวิธกี ารแปลงหน่วยความเหนย่ี วนำได้
2.2 ดา้ นทกั ษะพสิ ยั
1. มีทกั ษะในการแปลงหนว่ ยค่าความเหนีย่ วนำของตวั เหน่ียวนำ
2.3 ดา้ นจติ พิสัย
1. เพอ่ื ใหม้ ีเจตคติท่ีดีตอ่ การเตรยี มความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงาน

อย่างถกู ต้อง สำเรจ็ ภายในเวลาที่กำหนด มีเหตแุ ละผลตามหลักปรชั ญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง
2. เตรยี มความพร้อมดา้ น วัสดุ อปุ กรณ์สอดคลอ้ งกบั งานไดอ้ ยา่ งถกู ต้อง
3. มีความรับผดิ ชอบ ปฏิบัตงิ านไดอ้ ย่างถูกตอ้ งในเร่อื งตวั เหน่ียวนำและหม้อแปลง สำเร็จภายใน

เวลาทีก่ ำหนดอย่างมเี หตุและผลตามหลกั ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี ง

3. สาระการเรียนรู้
1. คุณสมบตั ขิ องตวั เหน่ียวนำ
2. ตัวเหนี่ยวนำแบบขดเดยี ว

248

3. ตวั เหนย่ี วนำแบบหลายขด
4. หม้อแปลงกำลงั
5. หนว่ ยความเหนยี่ วนำ
6. บทสรปุ

4.เนอ้ื หาสาระการสอน/การเรยี นรู้
• ด้านความรู้(ทฤษฎ)ี

10.1 คณุ สมบตั ิของตวั เหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำ (Inductor) เป็นอุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้งานทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อย่าง
แพร่หลายในหลายงานและหลายหน้าที่ คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำมี 2 สภาวะ คือ จะให้กำเนิด
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Field) ข้นึ มา เม่อื มีกระแสไหลผ่านในตัวเหน่ยี วนำ และจะให้กำเนิด
แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหน่ียวนำ (Induce Electro Motive Force ; EMF) ข้นึ มา เม่ือมีสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ตัด
ผา่ นตัวเหนยี่ วนำ ตัวเหนี่ยวนำท่ีถกู ผลิตขึน้ มาใช้งานมีหลายขนาดและหลายรปู แบบแตกต่างกัน ตัวเหน่ียวนำ
แบบตา่ งๆ แสดงดังรูปที่ 10.1

รูปที่ 10.1 ตัวเหน่ียวนำแบบต่างๆ

ตัวเหน่ียวนำสามารถเรียกได้หลายชอ่ื เช่น ขดลวด (Coil) หรอื โช้ก (Choke) เปน็ ต้น สรา้ งขน้ึ จาก
การนำเส้นลวดทองแดงอาบน้ำยาฉนวน พันเป็นขดวงกลมหลายๆ วงเรียงซ้อนกัน จำนวนรอบของการพัน
ขดลวดตวั เหนี่ยวนำมีผลทำให้ค่าความเหน่ยี วนำ (Inductance) ท่เี กิดข้ึนในตัวเหน่ียวนำแตกต่างกันไปมีค่า
ดงั นี้ พนั ขดลวดจำนวนรอบนอ้ ยเกดิ ความเหน่ยี วนำค่าน้อย พนั ขดลวดจำนวนรอบมากเกดิ ความเหนี่ยวนำ

249

ค่ามาก จำนวนรอบที่พันยังมีผลต่อปริมาณสนาม แม่เหล็กที่เกิดขึ้นด้วย พันขดลวดจำนวนรอบน้อย
สนามแม่เหล็กเกดิ ขึ้นน้อย พันขดลวดจำนวนรอบมากสนามแม่เหลก็ เกดิ ขนึ้ มาก คา่ ทง้ั สองมีความสมั พนั ธซ์ ง่ึ
กนั และกนั

เส้นลวดตัวนำเม่ือนำมาพันเป็นขดลวด จะส่งผลให้เส้นแรงแม่เหล็กท่ีเกดิ ขึ้นรอบเส้นลวด ตัวนำเกิด
การเสรมิ แรงกนั เกิดเป็นสนามแม่เหลก็ ข้ึนรอบขดลวด และสนามแม่เหล็กที่เกิดขน้ึ มีความเข้มเพิ่มมากข้ึน
ตามจำนวนรอบท่ีพนั ลกั ษณะการเกดิ สนามแม่เหล็ก แสดงดงั รปู ที่ 10.2

SN

รูปท่ี 10.2 การเกดิ สนามแม่เหล็กเสรมิ แรงในตวั เหนย่ี วนำ

ความเขม้ ของสนามแมเ่ หล็กไฟฟา้ ทเ่ี กดิ ขน้ึ ในขดลวดข้ึนอยกู่ ับส่วนประกอบต่างๆ ดังนี้
1. จำนวนรอบของการพันเส้นลวดตัวนำ พันรอบน้อยเกิดสนามแม่เหล็กน้อย พันรอบมากเกิด
สนามแม่เหล็กมาก
2. ปริมาณการไหลของกระแสผ่านเส้นลวดตัวนำ กระแสไหลน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย กระแส
ไหลมากสนามแม่เหลก็ เกิดมาก
3. ชนดิ ของวัสดุท่ใี ช้ทำแกนแม่เหลก็ ไฟฟา้ แกนอากาศให้ความเข้มสนามแมเ่ หล็กนอ้ ย แกนท่ที ำมา
จากโลหะให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กมาก
4. ขนาดของแกนที่นำมาใช้งาน แกนขนาดเล็กเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นน้อย แกนขนาดใหญ่เกิด
สนามแม่เหล็กขนึ้ มาก
ตัวเหน่ยี วนำทผี่ ลติ มาใชง้ าน แบง่ ตามลกั ษณะการเหนยี่ วนำสนามแมเ่ หล็ก แบง่ ออกได้เปน็ 2 แบบ
คอื แบบตวั เหนย่ี วนำขดเดยี ว หรอื แบบการเหน่ยี วนำตัวเอง (Self Induction) และแบบตวั เหนยี่ วนำหลาย
ขด หรือแบบการเหน่ยี วนำข้ามขด (Mutual Induction)

250

10.2 ตัวเหนย่ี วนำแบบขดเดยี ว

ตัวเหนี่ยวนำแบบขดเดียว เป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีขดลวดพันไว้เพียงขดเดียว การเหนี่ยวนำที่เกิดข้ึน
ภายในขดลวดเป็นการเหนี่ยวนำตัวเอง จึงเรียกตัวเหนี่ยวนำแบบนี้ว่า ขดลวด หรือโช้ก ซึ่งการเหนี่ยวนำ
สนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้นภายในตัวเองเท่านั้น ค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (EMF) ท่ีเกิดขึ้น มีทั้งเสริมและ
หกั ลา้ งกบั แรงดนั ทีป่ ้อนเข้ามา นยิ มนำไปใชง้ านเกี่ยวกับความถี่ต่างๆ และการกำจัดสญั ญาณรบกวนที่เกิดข้ึน
ตวั เหนี่ยวนำแบบน้แี บ่งออกไดต้ ามชนิดของแกนท่ีใชร้ องรับขดลวด ได้แก่ ชนิดแกนอากาศ (Air Core Type)
ชนิดแกนสารเฟอร์โรแมกเนติก (Ferromagnetic Core Type) และชนิดแกนปรับค่าได้ (Variable Core
Type)

10.2.1 ตวั เหนย่ี วนำชนดิ แกนอากาศ (Air Core Inductor)

ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนอากาศ เป็นตัวเหนี่ยวนำชนิดท่ีพันขดลวดไวล้ อยๆ โดยไม่มีฐานรอง
หรอื ใช้แกนฐานรองขดลวดทำมาจากวัสดุทเ่ี ป็นฉนวนไฟฟ้า เชน่ ไฟเบอร์ พลาสตกิ หรอื คารบ์ อน เป็นต้น ตัว
เหนี่ยวนำชนิดนี้นิยมนำไปใช้งานกับความถี่สูง (High Frequency) หรือความถี่วิทยุ (Radio Frequency ;
RF) จึงมักเรียกตัวเหนี่ยวนำชนิดนี้ว่า RF โช้ก ตัวเหนี่ยวนำแกนอากาศเป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีค่าความ
เหนย่ี วนำตำ่ เพราะแกนไมส่ ามารถช่วยเสริมค่าความเหนี่ยวนำได้ การจะทำให้ค่าความเหน่ียวนำเพิ่มมาก
ขึ้น ตอ้ งใชว้ ิธีพนั จำนวนรอบของขดลวดมากขน้ึ ลักษณะตัวเหนีย่ วนำชนดิ แกนอากาศ แสดงดงั รูปที่ 10.3

(ก) รูปร่าง (ข) สัญลกั ษณ์

รปู ท่ี 10.3 ตัวเหน่ียวนำชนิดแกนอากาศ

251

10.2.2 ตวั เหน่ยี วนำชนดิ แกนสารเฟอร์โรแมกเนตกิ (Ferromagnetic
Core Inductor)

ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนสารเฟอร์โรแมกเนติก เป็นตัวเหนี่ยวนำที่พันขดลวดบนแกนหรือ
ฐานรองทำมาจากวัสดุประเภทสารเฟอร์โรแมกเนติก สามารถเกิดอำนาจแม่เหล็กขึ้นในตัวเองได้ และช่วย
เสริมอำนาจแม่เหล็กให้กำเนิดได้มากขึ้น วัสดุที่นิยมนำมาใช้ผลิตทำแกน เช่น เฟอร์ไรต์ ผงเหล็กอัด ทอ
รอยด์ และเหล็กแผ่นบาง เป็นตน้ ตวั เหน่ยี วนำชนิดน้ีนำไปใชง้ านไดก้ ับทัง้ ความถี่ต่ำและความถี่สูง เป็นตัว
เหนี่ยวนำชนิดที่ผลิตให้มีค่าความเหนี่ยวนำจำนวนมากๆ ได้ ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนสารเฟอร์โรแมกเนติก
แบ่งย่อยออกไดห้ ลายชนดิ ดงั นี้

1. ตัวเหนย่ี วนำแกนเฟอร์ไรต์ (Ferrite Core Inductor) เปน็ ตวั เหนี่ยวนำท่ีใช้แกนรอง
ขดลวดทำมาจากวสั ดปุ ระเภทเฟอร์ไรตอ์ ัดขึ้นรูปในลกั ษณะตา่ งๆ ซึ่งสารเฟอร์ไรต์มีสว่ นผสมท่ีแตกต่างกันไป
โดยมีส่วนผสมหลักเป็นสนิมเหล็ก และผสมร่วมกับสารอื่นๆ อีกหลายชนิด เช่น อะลูมิเนียม แมกนีเซียม
นิกเกิล โคบอลต์ และสังกะสี เป็นต้น การใช้ส่วนผสมแตกตา่ งกันมีผลต่อค่าความเหน่ียวนำที่ได้ออกมามีคา่
มากน้อยแตกต่างกนั

ข้อดีของตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรต์ คือสามารถสร้างให้แกนมีรูปร่างหลากหลายลักษณะ
แตกต่างกนั ไปตามความตอ้ งการ นำไปใชง้ านได้ดีทั้งยา่ นความถ่ีต่ำและย่านความถี่สงู ถูกผลิตข้ึนมาใช้งาน
มากมายหลากหลายรูปแบบ และถกู นำไปใชง้ านอย่างแพร่หลาย ลักษณะตวั เหน่ียวนำแกนเฟอร์ไรต์ แสดง
ดังรูปที่ 10.4

(ก) รปู รา่ ง (ข) สญั ลักษณ์

รูปที่ 10.4 ตัวเหนย่ี วนำแกนเฟอรไ์ รต์

252

2. ตวั เหน่ียวนำแกนผงเหล็กอดั (Iron Powder Core Inductor) เปน็ ตวั เหนีย่ วนำท่ี
ใช้แกนรองขดลวดทำมาจากวัสดุประเภทผงเหล็กชนิดอัดแน่น โดยนำผงเหล็กผสมกับกาวอัดแน่นเป็น
รปู ร่างตา่ งๆ ตามต้องการ สามารถกำหนดรปู แบบได้อย่างหลากหลาย

ข้อดีของตัวเหน่ียวนำแกนผงเหล็กอัด คือสามารถช่วยลดการสญู เสยี การไหลของกระแส
สัญญาณภายในขดลวดจากกระแสไหลวน (Eddy Current) ลงได้ ทำให้กระแสสัญญาณส่งผ่านตัวเหนี่ยวนำ
แกนผงเหล็กอัดได้สูงขึ้น เกิดการสูญเสียสัญญาณภายในตัวเหนี่ยวนำลดลง ใช้งานได้ดีในย่านความถี่สูง
สามารถสร้างให้มีค่าความเหนี่ยวนำสูงขึ้นได้ แต่มีขนาดตัวเหนี่ยวนำเล็กลง ลักษณะตัวเหนี่ยวนำแกนผง
เหล็กอัด แสดงดงั รปู ท่ี 10.5

(ก) รปู ร่าง (ข) สญั ลักษณ์

รปู ท่ี 10.5 ตวั เหน่ยี วนำแกนผงเหลก็ อัด

3. ตวั เหน่ียวนำแกนทอรอยด์ (Toroidal Core Inductor) เป็นตัวเหนี่ยวนำทใี่ ช้แกนรอง
ขดลวดทำมาจากวัสดุประเภทเฟอร์ไรต์ หรอื ทำจากผงเหลก็ ชนิดอดั แน่น โดยสรา้ งแกนข้นึ เปน็ วงกลมรูปวง
แหวน นำขดลวดพนั โดยรอบแกนวงแหวน

ข้อดีของตัวเหนี่ยวนำแกนทอรอยด์ คือเส้นแรงแม่เหล็กจะไม่แพร่กระจายออกไปภายนอก
และสนามแมเ่ หล็กจากภายนอกก็ไม่เข้ามารบกวน สามารถทำใหต้ ัวเหนยี่ วนำมีความเหนี่ยวนำสูงข้ึน โดยมี
ขนาดตัวเหนี่ยวนำเล็กลง และใช้จำนวนรอบในการพนั ขดลวดน้อยลง นยิ มนำไปใชง้ านกับย่านความถ่ีสูง ที่
ต้องการคา่ ความเหนีย่ วนำสูง และมีสนามแมเ่ หล็กรบกวนต่ำ ลักษณะตัวเหนย่ี วนำแกนทอรอยด์ แสดงดัง
รปู ท่ี 10.6

253

(ก) รปู รา่ ง (ข) สัญลักษณ์
รปู ท่ี 10.6 ตวั เหนย่ี วนำแกนทอรอยด์

4. ตัวเหนี่ยวนำแกนเหล็กแผ่นบาง (Laminated Iron Core Inductor) เป็นตัว
เหน่ียวนำทีใ่ ช้แกนรองขดลวดทำมาจากวสั ดุประเภทเหลก็ รดี ให้เป็นแผน่ บาง (Lamination) ตดั ข้นึ รปู เหล็ก
แต่ละแผ่นเปน็ รปู รา่ งตา่ งๆ นำมาวางซอ้ นกนั เปน็ แกนรองขดลวด โดยทีเ่ หล็กแผน่ บางแต่ละแผน่ ถูกเคลือบ
ฉนวนไว้ เพื่อให้เหลก็ แต่ละแผน่ ถูกแยกตัวออกจากกัน

ขอ้ ดีของตวั เหนย่ี วนำแกนเหลก็ แผ่นบาง คือชว่ ยลดการสญู เสียเนือ่ งจากกระแสไหลวน ชว่ ย
ลดความรอ้ นจากการเหน่ยี วนำ และช่วยทำใหค้ ่าความเหนยี่ วนำเพ่ิมมากข้ึน การใช้งานนยิ มนำไปใชง้ านใน
ย่านความถี่ต่ำ และย่านความถี่เสียง (Audio Frequency ; AF) จึงมักเรียกตัวเหนี่ยวนำชนิดนี้ว่า AF โช้ก
นำไปใช้งานได้หลายชนิด เช่น ใช้เป็นตัวกรองสัญญาณไฟฟ้า (Filter) ใช้ได้ทั้งแรงดันไฟสลับ และเป็น
แรงดนั ไฟตรง เปน็ ตน้ ลกั ษณะตัวเหน่ียวนำแกนเหลก็ แผ่นบาง แสดงดังรูปที่ 10.7

(ก) รปู รา่ ง (ข) สัญลกั ษณ์

รูปท่ี 10.7 ตัวเหนี่ยวนำแกนเหล็กแผ่นบาง

254

9.2.3 ตวั เหนีย่ วนำชนิดแกนปรับเปลย่ี นคา่ ได้ (Variable Core Inductor)

ตวั เหนี่ยวนำชนิดแกนปรบั เปลี่ยนค่าได้ เป็นตัวเหนี่ยวนำท่ีขดลวดถูกพันรอบฐานรองโดย
ถูกยึดติดคงที่ ฐานรองเป็นฉนวนมีร่องเกลียวอยู่ภายใน ตอนกลางของฐานรองขดลวดมีแกนเฟอร์ไรต์มีร่อง
เกลียวสัมผัสอยู่กับตอนกลางของฐานรอง แกนเฟอร์ไรต์สามารถปรับเคลื่อนท่ี ได้ การปรับแกนเฟอร์ไรต์เป็น
การปรับเปลี่ยนค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำให้มากขึ้นหรือน้อยลงได้ตามต้องการ นำไปใช้งานกับ
ความถ่ีสูงย่านความถี่วิทยุ (RF) เช่น ในวงจรเคร่ืองรับวิทยุ วงจรเครื่องรับโทรทัศน์ และวงจรเครื่องรับส่งวิทยุ
เป็นตน้ ลักษณะตวั เหน่ียวนำชนิดแกนปรบั เปลยี่ นคา่ ได้ แสดงดังรูปที่ 10.8

(ก) รูปรา่ ง (ข) สญั ลกั ษณ์

รปู ท่ี 10.8 ตวั เหน่ียวนำแกนปรบั คา่ ได้

10.3 ตัวเหนย่ี วนำแบบหลายขด

ตัวเหนี่ยวนำแบบหลายขด เป็นตัวเหนี่ยวนำ ที่
มีขดลวดพันไว้ใช้งานรวมกันมากกว่าหนึ่งขดขึ้นไป การ
เหน่ยี วนำทเ่ี กิดขนึ้ เป็นการเหน่ียวนำแบบข้ามขด มีข้ัวต่อ
ขดลวดออกมาใช้งานหลายขั้ว เช่น 4 ขั้ว 6 ขั้ว และ 8 ขั้ว
เป็นต้น ขดลวดทั้งหมดท่ีต่อออกมาใช้งานถูกแบ่งออกเป็น
2 ด้าน คือ ด้านทางเข้าหรืออินพุต (Input) ใช้สำหรับป้อน
แรงดันเข้า หรือสัญญาณไฟฟ้าเข้าขดลวด ถูกเรียกว่า ขด
ปฐมภูมิ (Primary) และด้านทางออกหรือเอาต์พุต
(Output) ใชส้ ำหรับปอ้ นแรงดนั ออก หรือ

รปู ท่ี 10.9 การทำงานเบอ้ื งตน้ ของหมอ้
แปลง

255
สญั ญาณไฟฟ้าออกจากขดลวด ถูกเรยี กว่า ขดทตุ ยิ ภูมิ (Secondary) ตัวเหน่ียวนำแบบหลายขดน้ีมีช่อื เรียกว่า
หมอ้ แปลง หรือทรานสฟอรเ์ มอร์ (Transformer) การทำงานเบื้องตน้ ของหม้อแปลง แสดงดงั รูปที่ 10.9

การทำงานของหม้อแปลง เม่ือมีแรงดนั ไฟสลับป้อนเข้าที่ขดปฐมภูมิ ทำใหเ้ กิดการยุบตัวและพองตัว
ของสนามแม่เหล็กทางขดปฐมภูมิ เกดิ ฟลกั ซแ์ มเ่ หล็กวิ่งเคล่ือนที่รอบแกนรองขดลวด เหน่ียวนำสนามแม่เหล็ก
ไปให้ขดทุติยภูมิ สนามแม่เหล็กตัดผ่านขดทุติยภูมิส่งผลให้เกิดแรงเคลื่อน ไฟฟ้าชักนำ (EMF) ขึ้นมา ค่าท่ี
เกิดขึน้ น้คี ือแรงดันไฟสลบั ท่ีจ่ายออกมาทางขดทตุ ยิ ภูมิ จา่ ยเปน็ แรงดันออกไปใชง้ าน

แรงดันไฟสลับทไ่ี ด้ออกมาทางขดทตุ ิยภมู ิ ขึน้ อยูก่ ับจำนวนรอบของขดลวดทีพ่ นั ไว้ พนั จำนวน รอบ
ขดลวดน้อยได้แรงดันไฟสลับออกมาน้อย พันจำนวนรอบขดลวดมากได้แรงดันไฟสลับออกมามาก นำ
หลักการนไี้ ปใช้แปลงแรงดนั ไฟสลับที่จ่ายออกมา ใหม้ ากข้นึ หรือนอ้ ยลงได้ตามต้องการ ลกั ษณะหม้อแปลง
แบบตา่ งๆ แสดงดังรปู ท่ี 10.10

รปู ท่ี 10.10 หมอ้ แปลงแบบต่างๆ

หม้อแปลงที่ผลิตมาใช้งานมีมากมายหลายแบบ หลายชนิด และหลายลักษณะ ขึ้นอยู่กับงานท่ี
ต้องการนำหม้อแปลงไปใช้ ทั้งค่าแรงดันที่ต้องการใช้ ค่าการจ่ายกระแสที่หม้อแปลงสามารถจ่ายออกมาได้
รวมถึงหน้าที่ในการทำงานของหม้อแปลง ถ้าแบ่งหม้อแปลงออกตามลักษณะแกนทีใ่ ช้รองขดลวด แบ่งออก
ได้หลายชนิด ดงั น้ี ชนิดแกนอากาศ ชนิดแกนเฟอร์ไรต์ ชนิดแกนเหล็กแผ่นบาง และชนดิ แกนทอรอยด์

10.3.1 หมอ้ แปลงชนิดแกนอากาศ (Air Core Transformer)

หมอ้ แปลงชนดิ แกนอากาศ เปน็ หมอ้ แปลงชนิดที่พนั ขดลวดไว้ลอยๆ โดยไมม่ ีฐานรอง หรือ
ใช้แกนฐานรองขดลวดทำมาจากวสั ดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้า เช่น ไฟเบอร์ พลาสติก หรือคาร์บอน เป็นต้น หม้อ
แปลงชนิดนี้นิยมนำไปใช้งานกับความถี่สูงย่านความถี่วิทยุ (RF) เพราะมีค่าความเหนี่ยวนำต่ำ แกนไม่

256

สามารถช่วยเสริมค่าความเหนี่ยวนำได้ การจะเพิ่มให้ค่าความเหนีย่ วนำมากขึ้น ทำได้โดยใช้วิธีพันจำนวน
รอบของขดลวดเพ่ิมขึ้น ลักษณะหมอ้ แปลงชนิดแกนอากาศ แสดงดังรปู ที่ 10.11

(ก) รปู ร่าง (ข) สญั ลกั ษณ์

รูปที่ 10.11 หม้อแปลงชนิดแกนอากาศ

10.3.2 หมอ้ แปลงชนดิ แกนเฟอรไ์ รต์ (Ferrite Core Transformer)

หมอ้ แปลงชนดิ แกนเฟอร์ไรต์ เปน็ หม้อแปลงท่ีใชแ้ กนรองขดลวดทำมาจากวัสดุประเภทเฟอร์
ไรตอ์ ดั ขน้ึ รูปลักษณะต่างๆ ที่มีส่วนผสมของเฟอรไ์ รต์แตกต่างกันไป แตม่ สี ว่ นผสมหลกั เป็นสนิมเหล็ก และ
ผสมร่วมกับสารอื่นๆ เช่น อะลูมิเนียม โคบอลต์ แมกนีเซียม นิกเกิล และสังกะสี เป็นต้น ส่วนผสมที่ใช้
แตกต่างกันมีผลทำให้ค่าความเหนี่ยวนำที่ได้แตกต่างกัน นิยมนำไปใช้งานในย่านความถี่สูง เช่น ภาครับ
ความถี่วิทยุ (Tuner) ภาคกำเนิดความถี่ (Oscillator ; Osc.) และภาคกำหนดความถี่ปานกลาง
(Intermediate Frequency ; IF) เป็นต้น โดยทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ ลักษณะหม้อแปลงแกนเฟอร์
ไรต์ แสดงดงั รูปท่ี 10.12

(ก) รปู ร่าง (ข) สัญลกั ษณ์

รูปท่ี 10.12 หม้อแปลงแกนเฟอรไ์ รต์

257

10.3.3 หมอ้ แปลงชนิดแกนเหล็กแผ่นบาง (Laminated Iron Core
Transformer)

หม้อแปลงชนิดแกนเหล็กแผ่นบาง เป็นหม้อแปลงที่ใช้แกนรองขดลวดทำมาจากวัสดุ
ประเภทเหลก็ รีดให้เป็นแผน่ บาง ตดั ข้นึ รปู เหลก็ แต่ละแผ่นเปน็ รปู ตัว E และตวั I นำมาวางซ้อนกนั เปน็ แกน
รองขดลวด โดยที่เหล็กแผ่นบางแตล่ ะแผ่นถูกเคลอื บฉนวนไว้ ทำให้เหล็กแต่ละแผ่นถูกแยกตัวออกจากกนั
เพอื่ ช่วยลดการสญู เสียเนอื่ งจากกระแสไหลวน ช่วยลดความร้อนจากการเหน่ยี วนำ และช่วยทำให้ค่าความ
เหนี่ยวนำเพ่ิมมากขึ้น การใช้งานนิยมนำไปใช้งานในย่านความถี่ตำ่ และย่านความถี่เสียง (AF) ใช้งานได้ท้ัง
แรงดนั ไฟตรงและแรงดนั ไฟสลับ ลักษณะหมอ้ แปลงแกนเหล็กแผ่น แสดงดังรปู ที่ 10.13

(ก) รปู รา่ ง (ข) สัญลกั ษณ์

รปู ท่ี 10.13 หม้อแปลงแกนเหล็กแผ่นบาง

10.3.4 หม้อแปลงชนดิ แกนทอรอยด์ (Toroidal Core Transformer)

หม้อแปลงชนิดแกนทอรอยด์ เป็นหม้อแปลงที่ใช้แกนรองขดลวดทำมาจากวัสดุหลาย
ประเภท เช่น เหล็กแผ่นบางเคลือบฉนวน ผงเหล็กชนิดอัดแนน่ หรือเฟอร์ไรต์ โดยสร้างแกนข้ึนเป็นรูปวง
แหวน ขดลวดถูกพันรอบแกนวงแหวนโดยรอบ ทำใหเ้ ส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขนึ้ ภายในขดลวดไม่แพร่กระจาย
ออกไปภายนอก และสนามแม่เหล็กจากภายนอกก็ไมเ่ ขา้ มารบกวน ทำใหห้ ม้อแปลงชนิดนีม้ คี ่าความเหน่ียวนำ
สูงขึ้น โดยสร้างขนาดหม้อแปลงได้เล็กลง และใช้จำนวนรอบในการพันขดลวดน้อยลง นิยมนำไปใช้งานทั้ง
ความถี่ต่ำและความถี่สงู ที่ต้องการค่าความเหนี่ยวนำสงู และมีสนามแม่เหล็กรบกวนต่ำ ลักษณะหม้อแปลง
แกนทอรอยด์ แสดงดงั รปู ที่ 10.14

258

แกนผงเหลก็ อดั หรอื เฟอร์ไรต์

แกนเหลก็ แผน่ บาง

(ก) รปู ร่าง (ข) สัญลกั ษณ์

รูปที่ 10.14 หมอ้ แปลงแกนทอรอยด์

10.4 หมอ้ แปลงกำลัง

หม้อแปลงกำลัง (Power Transformer) เป็นหม้อแปลงชนิดที่สามารถจ่ายแรงดัน จ่ายกระแส
หรือจ่ายทั้งแรงดันและกระแสออกมาใช้งานได้มากขึ้น ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ในหลายหน้าที่และ
หลายลักษณะการทำงาน ทั้งงานในด้านอิเล็กทรอนิกส์ ด้านไฟฟ้ากำลัง และด้านอุตสาหกรรม หม้อ
แปลงกำลังที่ผลิตมาใช้งาน มตี ง้ั แต่ทนกระแสได้ต่ำ ไปจนถึงทนกระแสไดส้ งู ๆ และจา่ ยแรงดันออกมาได้หลาย
ค่าจากต่ำไปถึงค่าสูง หม้อแปลงกำลังมีหลายลักษณะ หลายคุณสมบัติ และหลายหน้าที่การทำงาน แต่สิ่งท่ี
เหมือนกันของหม้อแปลงกำลัง คือจะต้องสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าออกมาในรูปแรงดันและกระแสมีค่ามาก
หรือน้อยได้ตามความต้องการของภาระที่ตอ้ งการใช้งาน ลักษณะหม้อแปลงกำลังชนิดต่างๆ แสดงดังรูปท่ี
10.15

(ก) ใช้งานระบบจา่ ยกำลงั ไฟฟ้า (ข) ใชง้ านไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ สท์ ว่ั ไป

รปู ท่ี 10.15 หมอ้ แปลงกำลังชนิดต่างๆ

259

แกนรองขดลวดหม้อแปลงกำลังนิยมใช้ชนิดเหล็กแผ่นบางเคลือบฉนวนซ้อนทับกัน ด้วยเหตุที่หม้อ
แปลงกำลังขณะทำงานใช้กำลังไฟฟ้าสูง ทำให้เกิดความร้อนสูงมาก จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนที่ดี
ซึ่งแผ่นเหล็กบางสามารถระบายความร้อนได้ดี และด้วยขนาดที่ใหญ่ของหม้อแปลงกำลัง รวมทั้งรูปรา่ ง
ของหมอ้ แปลงกำลังทมี่ ีความแตกต่างกัน การใช้เหลก็ แผน่ บางเคลือบฉนวนข้ึนรูปแกนรองขดลวดทำได้ง่าย
รวมถึงสามารถสร้างให้มีระบบการระบายความร้อนที่แตกต่างกันได้ ช่วยให้เกิดการสูญเสียกำลังไฟฟ้าขณะ
ทำงานต่ำ เกดิ ประสิทธิภาพในการทำงานเพิ่มมากขึน้ หม้อแปลงกำลังทผี่ ลติ มาใชง้ านมดี ้วยกันหลายรูปแบบ
หลายลักษณะ และหลายชนิด แบ่งออกตามคุณลักษณะของการพันขดลวดได้ดังนี้ ชนิดลดแรงดัน (Step
Down Voltage) ชนิดเพิ่มแรงดัน (Step Up Voltage) ชนิดเพิ่ม – ลดแรงดัน (Step Up – Step Down
Voltage) ชนิดออโต (Auto) และชนิดปรบั เปล่ยี นแรงดนั ได้ (Variable Voltage)

10.4.1 หมอ้ แปลงกำลงั ชนิดลดแรงดนั (Step Down Transformer)

220V หม้อแปลงกำลังชนิดลดแรงดัน เป็นหม้อแปลงท่ี
60V ทำหน้าที่ลดแรงดันไฟสลับทางด้านขดทุติยภูมิ หรือด้าน
24V ส่งออกเอาต์พุต ให้มีค่าแรงดันไฟสลับน้อยกว่าค่า
0V แรงดนั ไฟสลบั ทีป่ ้อนเข้าทางดา้ นขดปฐมภมู ิ รูปแบบการ
24V พันขดลวดในหม้อแปลงชนิดนี้ โดยพันจำนวนรอบของ
60V ขดลวดทางขดปฐมภูมิ มากกว่าการพันจำนวนรอบของ
ขดลวดทางขดทตุ ิยภูมิ สัญลกั ษณ์หมอ้ แปลงกำลังชนิดลด
0V แรงดัน แสดงดังรูปที่ 10.16

รูปท่ี 10.16 หม้อแปลงกำลังชนดิ ลด
แรงดนั

10.4.2 หม้อแปลงกำลงั ชนิดเพ่มิ แรงดัน (Step Up Transformer)

450V หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่มแรงดัน เป็นหม้อแปลงที่
220V 250V ทำหน้าที่เพิ่มแรงดันไฟสลับทางด้านขดทุติยภูมิ หรือด้าน

0V ส่งออกเอาต์พุต ให้มีค่าแรงดันไฟสลับมากกว่าค่า
0V 250V แรงดันไฟสลบั ท่ปี อ้ นเข้าทางดา้ นขดปฐมภูมิ รูปแบบการ

450V พันขดลวดในหม้อแปลงชนิดนี้ โดยพันจำนวนรอบของ
ขดลวดทางขดปฐมภูมิ น้อยกว่าการพันจำนวนรอบของ

260

รปู ที่ 10.17 หม้อแปลงกำลังชนดิ เพ่ิม ขดลวดทางขดทุติยภูมิ สัญลักษณ์หม้อแปลงกำลังชนิด
แรงดัน เพม่ิ แรงดนั แสดงดังรูปที่ 10.17

10.4.3 หม้อแปลงกำลังชนิดเพิม่ – ลดแรงดัน (Step Up – Step Down
Transformer)

450V หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่ม – ลดแรงดัน เป็น

220V 0V หม้อแปลงที่มีจำนวนรอบของขดลวดทางขดทุติยภูมิ
มากกว่า 1 ขด โดยแยกเป็นขดเพิ่มแรงดัน และขดลด
2445V0V แรงดัน ทำหน้าที่เพิ่มและลดแรงดันไฟสลับทาง ด้าน
0V ขดทุติยภูมิที่จ่ายแรงดันออกเอาต์พุต ให้มีค่าแรงดัน
มากกว่าหรือน้อยกว่าค่าแรงดนั ทีป่ ้อนเข้าทางขดปฐมภูมิ
0V 264VV การพันขดลวดในหม้อแปลงชนิดนี้ โดยแยกจำนวน

0V ขดลวดทพี่ นั ไว้ทางขดทุตยิ ภมู ิออกจากกันเป็นแต่ละชุด

ไม่รวมกัน สัญลักษณ์หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่ม – ลด

แรงดัน แสดงดังรปู ที่ 10.18
รปู ที่ 10.18 หม้อแปลงกำลังชนดิ เพิ่ม – ลด

แรงดัน

10.4.4 หม้อแปลงกำลงั ชนดิ ออโต (Auto Transformer)
หมอ้ แปลงกำลังชนดิ ออโต เปน็ หมอ้ แปลงท่ีมีลกั ษณะการพันขดลวดแตกต่างไปจากหม้อ

แปลงกำลงั ชนิดอืน่ ทีก่ ล่าวมา โดยการพนั ขดลวดทัง้ ชุดในหมอ้ แปลงเป็นขดเดยี ว จงึ ทำให้ขดปฐมภูมิและขด
ทุติยภูมิอยู่ในขดเดียวกัน การจ่ายแรงดันเข้าและออกใช้การแยกจุดต่อ (Taps) ขดลวดออกมาใช้งานเป็น
จดุ ๆ ตามต้องการ บนขดลวดเพยี งชดุ เดียว จดุ ใดใช้เป็นจุดจา่ ยแรงดนั เข้าเรียกว่า ขดปฐมภมู ิ และจดุ ใดเป็น
จุดจา่ ยแรงดนั ออกเรยี กวา่ ขดทุตยิ ภมู ิ ลักษณะหม้อแปลงกำลังชนดิ ออโต แสดงดังรปู ท่ี 10.19

380V

220V
110V
0V 0V

(ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์

รูปท่ี 10.19 หม้อแปลงกำลังชนดิ ออโต

261

10.4.5 หมอ้ แปลงกำลังชนดิ ปรบั เปลี่ยนคา่ ได้ (Variable Transformer)

หม้อแปลงกำลังชนิดปรับเปลี่ยนค่าได้ หรืออาจเรียกว่า วาริแอก (Variac) เป็นหม้อแปลง
กำลังชนิดออโตนั่นเอง คือการพันขดลวดทั้งชุดที่ใช้เป็นขดปฐมภูมิและขดทุติยภูมิเป็นขดเดียวกัน การจ่าย
แรงดันเขา้ จ่ายเข้าที่ขั้วหัวท้ายของขดลวด และการจา่ ยแรงดนั ออกใช้ขว้ั จ่ายรว่ มกับข้วั จ่ายแรงดันเข้าหนึ่งขั้ว
อกี ขัว้ ของการจา่ ยแรงดันออกใช้ข้วั แบบปรับเปล่ยี นค่าได้ สัมผสั กบั ขดลวดหม้อแปลงหมุนปรับเปล่ียนเลือกค่า
ตามต้องการ ปรับจ่ายแรงดันออกมาบนชดุ ขดลวดขดเดยี ว ลกั ษณะหม้อแปลงออโต แสดงดงั รปู ท่ี 10.20

220V

0V 0V

(ก) รปู ร่าง (ข) สัญลักษณ์

รปู ท่ี 10.20 หม้อแปลงกำลงั ชนิดปรับเปลี่ยนค่าได้

10.5 หนว่ ยความเหนยี่ วนำ

ตัวเหนี่ยวนำที่ผลิตข้ึนมาใช้งานจะมีค่าความเหนี่ยวนำบอกกำกับไว้ ค่าความเหนี่ยวนำนี้เป็นค่าท่ี
แสดงถึงคุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำ ต่อการตอบสนองต่อกระแสและแรงดันที่เกิดขึ้นภายในตัวเหนี่ยวนำ
โดยสามารถทำให้เกิดแรงเคล่ือนไฟฟ้าชักนำ (EMF) ขึน้ มาไดน้ อ้ ยหรือมากเพียงไร ค่าความเหน่ียวนำมีหน่วย
มาตรฐานเป็นเฮนรี (Henry ; H) ค่าความเหนี่ยวนำ 1 เฮนรี (H) คือ ค่าที่จ่ายกระแสไหลเข้าไปในขดลวด 1
แอมแปร์ (A) ไหลเปล่ยี นแปลงในเวลา 1 วินาที (s) ทำใหเ้ กิดแรงเคล่ือนไฟฟ้าเหน่ียวนำตา้ นกลับ (Counter
Electro Motive Force) 1 โวลต์ (V)

ตัวเหนยี่ วนำทีผ่ ลติ ออกมาใช้งาน มีหลายขนาดหลายคา่ ความเหน่ยี วนำ ตั้งแต่ค่าความเหน่ยี วนำต่ำ
ไปจนถึงความเหนี่ยวนำสูง ทำให้การใช้หน่วยบอกค่าเป็นเฮนรี (H) อย่างเดียว มีความไม่สะดวกในการใช้
งาน จึงได้แบง่ หน่วยบอกค่าความเหนีย่ วนำออกเป็นหน่วยยอ่ ยๆ เป็น มลิ ลิเฮนรี (Millihenry ; mH) และ

หน่วยไมโครเฮนรี (Microhenry ; H) หนว่ ยใชง้ านทั้งหมด เขยี นความสัมพันธก์ ันออกมาได้ดังนี้

262

1 เฮนรี (H) = 1,000 มลิ ลิเฮนรี (mH) = 1  103 mH

= 1,000,000 ไมโครเฮนรี (H) = 1  106 H

1 มลิ ลิเฮนรี (mH) = 1,000 ไมโครเฮนรี (H) = 1  103 H
= 1  10-3 H
= 1 เฮนรี (H) = 1  10-3 mH
1,000 = 1  10-6 H

1 ไมโครเฮนรี (H) = 1 มิลลิเฮนรี (mH)
1,000

= 1 เฮนรี (H)
1,000,000

ตัวอย่างที่ 10.1 จงแปลงหน่วยค่าความเหน่ียวนำต่อไปนีใ้ ห้ถูกตอ้ ง

(ก) 56,400 mH ใหเ้ ป็นหนว่ ย H

(ข) 2.56 H ให้เป็นหน่วย mH

(ค) 41,986,000 H ให้เป็นหน่วย H

(ง) 21.20 mH ใหเ้ ปน็ หน่วย H

(จ) 0.0825 H ให้เปน็ หนว่ ย H

(ฉ) 65,125 H ให้เปน็ หนว่ ย mH

วิธที ำ

(ก) 56,400 mH = 56,400  1 H = 56.4 H
1,000

(ข) 2.56 H = 2.56  1,000 mH = 2,560 mH

(ค) 41,986,000 H = 41,986,000  1 H = 41.986 H
1,000,000

(ง) 21.20 mH = 21.20  1,000 H = 21,200 H

(จ) 0.0825 H = 0.0825  1,000,000 H = 82,500 H

263

(ฉ) 65,125 H = 65,125  1 mH = 65.125 mH ตอบ
1,000

10.6 บทสรปุ

ตัวเหนี่ยวนำผลิตจากเส้นลวดทองแดงขดเป็นวงเรียงกันหลายรอบ จำนวนรอบของการพันขดลวด
ตัวเหนี่ยวนำมีผลทำให้ค่าความเหนี่ยวนำแตกต่างกันไป แต่มีคุณสมบัติเหมอื นกันคือ เมื่อมีกระแสไหลผ่าน
เสน้ ลวดตัวนำ จะเกดิ เสน้ แรงแม่เหล็กขนึ้ รอบเสน้ ลวดตวั นำ

ความเข้มสนามแม่เหล็กไฟฟ้าท่ีเกิดขึ้นในขดลวดขึ้นอยู่กับ จำนวนรอบของการพันเส้นลวด ตัวนำ
ปริมาณการไหลของกระแส ขนาดของแกนที่ใช้ทำแม่เหล็กไฟฟ้า และชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนของ
แม่เหล็กไฟฟา้

ตวั เหน่ียวนำแบบขดเดยี ว เป็นตวั เหนีย่ วนำทมี่ ขี ดลวดพนั ไว้เพยี งขดเดยี ว ทำงานโดยการเหนี่ยวนำ
ตัวเอง โครงสร้างประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงอาบน้ำยาฉนวน พันเป็นขดลวดอยู่บนแกน การเรียกชื่อตัว
เหน่ียวนำประเภทนีเ้ รยี กช่ือตามแกนท่ที ำเป็นฐานรอง

ตัวเหนี่ยวนำแบบหลายขด เป็นตัวเหนี่ยวนำที่มีขดลวดพันไว้รวมกันมากกว่าหนึ่งขดขึ้นไป การ
เหนีย่ วนำท่เี กิดขึ้นเป็นการเหน่ียวนำแบบข้ามขด ขดลวดแบ่งเปน็ 2 สว่ น คอื ส่วนทางเข้าเรยี กว่าขดปฐมภูมิ
และส่วนทางออกเรียกว่าขดทุติยภูมิ การส่งผ่านแรงดันออกมาที่ขดทุติยภูมิต้องอาศัยการเหนี่ยวนำ
สนามแม่เหล็กจากขดปฐมภูมิ ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (EMF) ขึ้นมา เกิดเป็นแรงดันขึ้นมา การ
เรียกชื่อหม้อแปลงเรียกตามชื่อแกนที่เป็นฐานรองขดลวด เช่น แกนอากาศ แกนเฟอร์ไรต์ แกนเหล็กแผ่นบาง
และแกนทอรอยด์ เปน็ ต้น

หมอ้ แปลงกำลัง เปน็ หมอ้ แปลงชนิดที่สามารถจ่ายแรงดันและกระแสออกมาได้มากขึ้น นำไปใช้งาน
อย่างแพร่หลาย ทั้งงานในดา้ นอิเล็กทรอนกิ ส์ ด้านไฟฟ้ากำลัง และดา้ นอตุ สาหกรรม หม้อแปลงกำลังมีหลาย
ลักษณะ หลายคุณสมบัติ และหลายหน้าที่การทำงาน แต่สิ่งที่เหมือนกัน คือต้องสามารถจ่ายแรงดันและ
กระแสมคี ่ามากหรือนอ้ ยได้ตามความต้องการของภาระ

ตวั เหนย่ี วนำที่ผลิตออกมาใช้งาน มีหลายขนาดหลายค่าความเหนี่ยวนำ แบ่งหนว่ ยบอกค่าใชง้ าน
เป็นเฮนรี (H) มลิ ลิเฮนรี (mH) และไมโครเฮนรี (H)

5. กิจกรรมการเรยี นการสอน
5.1 การนำเข้าสู่บทเรยี น
1. จัดเตรยี มเอกสารและสอ่ื การสอน พร้อมกับอธบิ ายวธิ กี ารให้คะแนน
2. ผู้สอนแจง้ จดุ ประสงค์การเรียนของหนว่ ยที่ 10 เรือ่ ง ตวั เหนย่ี วนำและหมอ้ แปลงไฟฟ้า

264

3. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดหน่วยที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้าแล้วให้
นักศึกษาสลับกันตรวจคำตอบ และใหค้ ะแนน

5.2 การเรียนรู้
1. เปดิ หนงั สือเรียนวชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกสเ์ บื้องต้น หน่วยท่ี 10 เรอื่ ง ตวั เหน่ียวนำและ

หมอ้ แปลงไฟฟ้า
2. เปดิ งานนำเสนอวิชา งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้อื งตน้ หนว่ ยท่ี 10 เรือ่ ง ตัวเหน่ยี วนำและ

หม้อแปลงไฟฟ้า
3. ตอบคำถาม ขอ้ สงสยั ของผเู้ รียนระหวา่ งเรยี น

5.3 การสรุป
1. ทบทวนความเข้าใจและสรุปเนือ้ หาร่วมกับผู้เรียนในหน่วยที่ 10 เรื่อง ตัวเหนี่ยวนำและหม้อ

แปลงไฟฟ้า
2. ผเู้ รยี นทำใบงานท่ี 10.1
3. และแบบฝกึ หดั บทที่ 10

5.4 การวัดและประเมินผล
1. ตรวจผลงาน การแปลงหนว่ ยค่าความเหนย่ี วนำของตัวเหนีย่ วนำได้
2. ใบปฏิบัตงิ านท่ี 10.1
3. แบบฝึกหัดบทท่ี 10

6. สื่อและแหล่งการเรียนรู้

6.1 สื่อส่ิงพิมพ์
1.หนังสอื เรยี นวชิ า งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบอื้ งตน้ หน่วยที่ 10 เรอ่ื ง ตวั เหนี่ยวนำและหมอ้

แปลงไฟฟา้
2. ใบปฏิบตั ิงานท่ี 10.1
3. แบบฝกึ หัดบทที่ 10

6.2 สอื่ โสตทศั น์ (ถ้าม)ี
1. งานนำเสนอวชิ า งานไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์เบือ้ งตน้ หนว่ ยที่ 10 เร่ือง ตวั เหน่ียวนำและหมอ้

แปลงไฟฟา้

7. การวัดและประเมินผล

7.1 กอ่ นเรยี น
1. เขา้ เรยี นตรงตอ่ เวลา
2. เตรียมหนงั สอื รายวิชา งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์เบือ้ งตน้

265

7.2 ขณะเรยี น
1. ใหค้ วามสนใจและตง้ั ใจฟงั ผู้สอนอธบิ าย
2. ให้ความรว่ มมอื ในการทำกิจกรรมระหว่างการเรยี นการสอน

7.3 หลังเรยี น
1. ใบปฏบิ ัตงิ านท่ี 10.1
2. แบบฝึกหัดบทที่ 10

8. กิจกรรมเสนอแนะ/งานที่มอบหมาย
8.1 กจิ กรรมเสนอแนะ

8.2 งานทมี่ อบหมาย

แบบฝกึ หัดบทท่ี 10

เร่ือง ตัวเหน่ียวนำและหมอ้ แปลงไฟฟา้

วัตถปุ ระสงค์ เพือ่ ประเมนิ ความรูเ้ ดิมของนักศึกษาเก่ียวกับเรื่อง ตวั เกบ็ ประจุ เขียนเคร่ืองหมาย
กากบาท (X) ลงในขอ้ ที่ถูกต้องทีส่ ุด
1. คุณสมบตั ขิ องตัวเหนี่ยวนำข้อใดกลา่ วไวถ้ กู ตอ้ ง

ก. มกี ารยบุ ตวั พองตวั ของสนามแม่เหลก็ ตามจงั หวะการจ่ายแรงดันไฟสลบั

ข. เกดิ แรงเคลอ่ื นไฟฟา้ เหนย่ี วนำข้ึนมาเมอ่ื มสี นามแมเ่ หล็กตัดผา่ น

ค. เกดิ สนามแม่เหลก็ ไฟฟา้ ขึ้นมาเมือ่ จา่ ยแรงดนั ให้

ง. ถูกทกุ ขอ้

2. สนามแมเ่ หลก็ ทเี่ กิดขึ้นในขดลวดมีความสมั พันธก์ ันอย่างไร

ก. แกนเลก็ เกิดสนามแม่เหลก็ มาก แกนใหญ่เกิดสนามแม่เหลก็ น้อย

ข. พนั รอบนอ้ ยเกดิ สนามแมเ่ หลก็ มาก พนั รอบมากเกดิ สนามแมเ่ หล็กน้อย

ค. กระแสไหลน้อยสนามแม่เหลก็ เกดิ น้อย กระแสไหลมากสนามแมเ่ หลก็ เกิดมาก

ง. แกนอากาศเกดิ ความเขม้ สนามแมเ่ หล็กมาก แกนเฟอร์โรแมกเนตกิ เกิดความเข้มสนาม แมเ่ หลก็ นอ้ ย

3. ตวั เหนีย่ วนำชนดิ ใดมีคุณสมบัตใิ ห้คา่ ความเหนยี่ วนำนอ้ ยทีส่ ดุ

ก. แกนอากาศ ข. แกนเฟอรไ์ รต์

ค. แกนผงเหล็กอดั ง. แกนเหลก็ แผน่ บาง

4. สัญลักษณต์ ามรูปแทนตัวเหน่ยี วนำชนิดใด

266

ก. แกนเหลก็ แผน่ บาง ข. แกนเฟอร์ไรต์

ค. แกนอากาศ ง. ถูกทุกขอ้

5. ตัวเหนีย่ วนำชนดิ ใดไมน่ ยิ มใชง้ านท่ีความถ่ีสงู

ก. แกนอากาศ ข. แกนเฟอร์ไรต์

ค. แกนผงเหล็กอัด ง. แกนเหลก็ แผ่นบาง

6. ตามรปู เปน็ ตวั เหนย่ี วนำชนิดใด

ก. แกนปรับเปลี่ยนค่าได้ ข. แกนผงเหลก็ อัด

ค. แกนทอรอยด์ ง. แกนอากาศ

7. หมอ้ แปลงชนดิ ใดทมี่ ขี ดลวดเพียงชดุ เดยี ว แต่แยกจุดใช้งานออกเอาต์พตุ หลายตำแหน่ง

ก. ชนิดกำลงั ข. ชนดิ ออโต

ค. ชนดิ ทอรอยด์ ง. ชนดิ ลดแรงดนั

8. 450V สญั ลกั ษณต์ ามรูปเป็นหมอ้ แปลงชนิดใด
250V ก. ชนดิ ออโต
220V 0V
250V ข. ชนิดทอรอยด์
0V

450V ค. ชนิดเพมิ่ แรงดนั

ง. ชนดิ เพิ่ม – ลดแรงดัน

9. วารแิ อกคือหมอ้ แปลงชนดิ ใด

ก. ชนดิ ออโต ข. ชนิดทอรอยด์

ค. ชนดิ เพมิ่ แรงดัน ง. ชนดิ ปรบั เปลีย่ นแรงดนั ได้

10. ค่าความเหนี่ยวนำข้อใดมีค่ามากที่สุด

ก. 62,000 H ข. 0.0068 H

ค. 52.4 mH ง. 0.033 H

ใบปฏิบตั ิงาน การวดั ทดสอบหมอ้ แปลง
10.1

จดุ ประสงค์การเรียนรู้

1. วัดทดสอบสภาพดีหรือเสียของหมอ้ แปลงด้วยโอหม์ มิเตอร์ได้
2. ใชม้ ัลติมิเตอรว์ ดั แรงดันของหมอ้ แปลงได้

267

3. มนี ้ำใจต่อเพือ่ นร่วมงาน

เคร่ืองมอื และอุปกรณ์

1. หมอ้ แปลงกำลังชนดิ ลดแรงดันท่มี ีคา่ แรงดันกำกบั ไว้ 0, 6, 9, 12 V 1 ตัว

2. เทปพนั สายไฟ 1 มว้ น

3. สายไฟพร้อมเตา้ เสียบ 1 เส้น

4. มัลตมิ ิเตอร์ชนดิ เข็มชี้ 1 เครอื่ ง

ลำดบั ข้ันการทดลอง

1. ปรบั มลั ตมิ ิเตอรไ์ ปที่ยา่ นวัดโอหม์ ยา่ น x1 ปรบั แต่งโอหม์ มเิ ตอร์ให้พรอ้ มใช้งานก่อนการวัดคา่
2. ใช้โอห์มมิเตอร์ที่ปรับแต่งเรียบร้อยวัดค่าความต้านทานตามขาต่างๆ ของหม้อแปลงที่เตรียมไว้
วัดขาต่างๆ ทางด้านขดทุติยภูมิตามรูปที่ 10.1 (ก) ตำแหน่งการวัดขาใช้ตามตาราง ที่ 10.1 วัดทุกค่า
ตามลำดับ บันทึกค่าความต้านทานที่วัดได้ลงในตารางที่ 10.1 ตามขาที่กำหนด ให้ท้ังหมด ควรวัดทดสอบ
ดว้ ยความระมัดระวงั

ข้อควรระวัง ขณะวัดความต้านทาน ไม่ควรจับขั้วต่อหม้อแปลงทางด้าน 220 V ด้วยมือ
เปลา่ เพราะขณะวดั จะทำให้เกดิ แรงดนั ค่าสูงจ่ายออกมา อาจทำให้ถกู ไฟฟา้ ดดู ได้

4 56 7 89

32 1

(ก) การวดั คา่ ความต้านทานทางขดทุตยิ ภมู ิ (ข) การวดั ค่าความต้านทานทางขดปฐมภมู ิ

รปู ท่ี 10.1 การวดั ค่าความต้านทานของหม้อแปลงดว้ ยโอหม์ มเิ ตอร์

268

ตารางที่ 10.1 การวัดค่าความต้านทานจากขั้วตอ่ ใชง้ านของหม้อแปลง
หมายเลขวดั 1 - 6 2 - 6 1 - 2 2 - 4 1 - 5 1 - 3 1 - 4 4 - 7 8 - 9

ค่าแรงดันไฟสลับ 3 V 6 V 9 V 12 V 15 V 18 V 21 V 24 V 220 V

ความตา้ นทาน

ท่วี ดั ได้ ()

3. ปรบั ย่านวัดโอหม์ มิเตอรไ์ ปท่ียา่ น x10 ปรับแต่งโอห์มมิเตอรใ์ หพ้ ร้อมใชง้ านกอ่ นใช้
4. นำโอห์มมิเตอร์ทีป่ รับแต่งเรียบร้อย ไปวัดค่าความต้านทานของหม้อแปลงทางด้านขดปฐมภูมิข้ัว
แรงดัน 220 V ตำแหน่งวัด 8 – 9 ตามรูปที่ 10.1 (ข) บันทึกค่าความต้านทานที่วัดได้ลงในตารางที่ 10.1
ชอ่ งหมายเลขวดั 8 – 9 (220 V)
5. ประกอบวงจรตามรูปที่ 10.2 จ่ายแรงดันไฟสลับ 220 V เขา้ หมอ้ แปลงทางขดปฐมภูมิท่ีตำแหน่ง
วดั 8 – 9 นำมัลตมิ เิ ตอร์ปรบั ไปที่ยา่ นวัดโวลต์ ACV ต้งั ทย่ี ่าน 10 VAC และ 50 VAC ตามลำดับ วดั แรงดันไฟ
สลับทางขดทุติยภูมิตามขาต่างๆ ของหม้อแปลงตามรูปท่ี 10.2 ตำแหนง่ การวัดตามตารางท่ี 10.2 บันทึกค่า
แรงดันไฟสลบั ที่วดั ได้ลงในตารางท่ี 10.2 ตามคา่ ท่ีกำหนดให้

220 V 8 9

4 56 7

32 1

รปู ท่ี 10.2 การวดั ค่าแรงดนั ไฟสลบั ของหม้อแปลงด้วยโวลต์มเิ ตอร์ ACV
ตารางท่ี 10.2 การวดั ค่าแรงดนั ไฟสลบั จากข้ัวตอ่ ใชง้ านของหม้อแปลง

หมายเลขวดั 1 - 6 2 - 6 1 - 2 2 - 4 1 - 5 1 - 3 1 - 4 4 - 7 8 - 9
ค่าแรงดนั ไฟสลับ 3 V 6 V 9 V 12 V 15 V 18 V 21 V 24 V 220 V
แรงดนั ไฟสลับ

ท่ีวดั ได้ (V)

269

สรุปผลการทดลอง

_______________________________________________ ______________________________________________

________________________________________________________________________ ______________________

_________________________________________________________________________________ _____________

_____________________________________________________________________ _________________________

___________________________________________________________________________ ___________________

คำถามและการวิเคราะห์

1. แรงดนั ทวี่ ดั ได้ในตารางที่ 10.2 ได้ค่าแรงดันท่ีแตกตา่ งกนั ไปในแตล่ ะตำแหนง่ เกดิ จากสาเหตุใด
ค่าท่วี ดั ได้แตกตา่ งจากค่าที่บอกไวห้ รือไมอ่ ยา่ งไร

_______________________________________________ ______________________________________________

________________________________________________________________________ ______________________
_________________________________________________________________________________ _____________

_____________________________________________________________________ _________________________

___________________________________________________________________________ ___________________

9. การบรู ณาการกบั หลักปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพียง
9.1 ความมเี หตุผล
1. จดั เตรียมวัสดุ - อุปกรณแ์ ละสื่อการสอนที่ใช้ในการเรียนการสอน ให้เหมาะสมกับกิจกรรมและ

จำนวนผ้เู รยี น
9.2 ความพอประมาณ
1. เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้นและเป็นส่วนช่วยให้ปฏิบัติได้ถูกต้อง ทำให้กิจกรรมดำเนินบรรลุ

วัตถปุ ระสงค์
2. เพอื่ ให้งานออกมาสำเร็จตามเปา้ หมายที่กำหนด

9.3 การมภี ูมคิ ้มุ กันในตวั ทด่ี ี
1. วางแผนการทำงานรว่ มกันภายในกลุ่มด้วยความรอบคอบ
2. ระมัดระวังการใช้อุปกรณ์ไม่ให้เกดิ อนั ตรายและความเสยี หาย
3. จัดเก็บอุปกรณ์ให้เปน็ ระเบยี บหลังการใช้งาน

9.4 เงื่อนไขความรู้
1. นกั เรยี นมีความรเู้ ก่ียวกับระบบความปลอดภยั

270

9.5 เงื่อนไขคณุ ธรรม
1. เปน็ ผมู้ ีความอดทนในการทำงานร่วมกับผ้อู นื่
2. เปน็ ผู้มคี วามรบั ผดิ ชอบงานทีไ่ ดร้ ับมอบหมาย
3. เปน็ ผมู้ นี ำ้ ใจ เออื้ เฟ้ือ
4. การทำงานเป็นทมี
5. เป็นผู้มีความเพยี รและใฝ่รู้

10. เอกสารอ้างอิง/บรรณานกุ รม
พนั ธ์ศักด์ิ พฒุ ิมานติ พงศ์ และคณะ. งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์เบ้อื งตน้ . กรงุ เทพฯ : สำนักพมิ พศ์ นู ย์
ส่งเสริมอาชีวะ
ประพันธ์ พิพัฒนสุข และคณะ. ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์เบือ้ งต้น. นนทบุรี : สำนักพมิ พ์ศูนย์ส่งเสริม
อาชวี ะ

11. บันทกึ หลังการจัดการเรียนรู้ รหัสวชิ า สปั ดาห์ท่ี
รายวิชา สาขาวิชา
แผนการจัดการเรียนรทู้ ่ี ระดับชน้ั กล่มุ
11.1 ผลการจัดการเรยี นรู้

11.2 ผลสัมฤทธ์ทิ างการเรียนของนักเรยี น/นกั ศึกษา

นกั เรียนสอบ มคี ะแนนสอบแต่ละหน่วยการเรยี น

คะแนนสูงกว่า รอ้ ยละ 60 ขน้ึ ไป จำนวน คน
คน
คะแนนตำ่ กว่า รอ้ ยละ 60 ลงไป จำนวน

11.3 ปญั หาและอุปสรรค

11.4 แนวทางแกไ้ ข

11.5 ข้อเสนอแนะ 271

ลงชอื่
(นางสาวธารวมิ ล วงศโ์ อษฐ)์
ผู้สอน

272

แผนการจัดการเรยี นรู้มุ่งเน้นสมรรถนะ หน่วยท่ี 11
ชอื่ วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ สอนสปั ดาหท์ ่ี 16
เบ้อื งต้น
รหัสวชิ า 20100-1005 จำนวน 2 หน่วยกิต
หลกั สตู ร ประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.) พทุ ธศักราช 2563

ชือ่ หน่วย อุปกรณเ์ กย่ี วข้องในงานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ จำนวน 4 ชั่วโมง/สัปดาห์

1. สาระสำคญั

หน้าที่ของสวิตช์คือตัดไฟฟ้าไม่ใหผ้ ่าน หรือต่อไฟฟ้าให้ผ่าน เพื่อจ่ายแรงดันไปให้วงจร ลักษณะ

สวิตช์ที่ถูกสร้างข้ึนมาใชง้ านมีดว้ ยกันหลายแบบ เช่นแบบก้านยาว แบบก้านโค้ง แบบกด แบบเลื่อน แบบ

หมนุ และแบบไมโครโฟนสวติ ช์ เป็นต้น

รีเลย์ คือสวิตช์ที่มีหลักการทำงานแตกต่างไปจากสวิตช์ธรรมดา ตรงที่การควบคุมการทำงาน

ของรเี ลย์ ตอ้ งใช้สนามแม่เหล็กไปควบคุมการตดั ต่อของหน้าสัมผัส สว่ นประกอบท่สี ำคญั ของรีเลยม์ ี 2ส่วน

คือ ส่วนขดลวด และส่วนหน้าสัมผัส หน้าสัมผัสรีเลย์มี 2 สภาวะ คือสภาวะปกติเปิด (NO ) และสภาวะ

ปกตปิ ดิ ( NC )

ขั้วต่อสายเป็นขั้วต่อสำหรับต่อปลายสายไฟเส้นเล็ก ในเมื่อต้องการนำสายไฟเส้นนั้นไปต่อกับ

วงจรอ่ืน หรอื ตอ่ เข้ากับท่พี กั สาย ทำใหร้ อยต่อมีความม่ันคงแข็งแรง

ไมโครโฟนเป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานเสียงเป็นพลังงานไฟฟ้า ไมโครโฟนที่ดีต้องสามารถ

ตอบสนองความถี่ได้ดีตลอดย่านความถ่เี สยี ง ไมโครโฟนทีน่ ยิ มใช้งานเป็นชนดิ ไดนามกิ ไมโครโฟนใช้ขดลวด

และสนามแม่เหล็กทำให้เกิดสัญญาณเสียงในรูปสัญญาณไฟฟ้า ไมโครโฟน อีกชนิดหนึ่งคือคอนเดนเซอร์

ไมโครโฟน ใช้คุณสมบตั ติ ัวเกบ็ ประจเุ ปล่ียนค่าความจุได้แรงดนั ไฟสลบั เปน็ สญั ญาณ เสยี งส่งออกมา

ลำโพงทำหน้าที่เปลี่ยนเสียงที่อยู่ในรูปสัญญาณไฟฟ้า ให้เป็นเสียงอยู่ในรูปการสั่นสะเทือน

ลำโพงแยกชนิดออกได้ตามการตอบสนองความถ่ีของตัวลำโพง เชน่ ลำโพงเสียงท้มุ ลำโพงเสียงกลาง และ

ลำโพงเสยี งแหลม

2. จุดประสงค์การเรยี นรู้

2.1 ด้านพทุ ธิพิสัย
1.อธิบายชนิดของไมโครโฟนได้
2.อธิบายชนิดของลำโพงได้
3.บอกหลกั การทำงานของรีเลย์ได้
4.บอกหลกั การทำงานของแมกเนตกิ คอนแทกเตอร์ได้
5.อธบิ ายชนิดของอุปกรณ์สารกง่ึ ตัวนำได้

2.2 ดา้ นทกั ษะพิสัย
1. มที กั ษะในการปฏบิ ตั ิงานในการตอ่ สายดินให้ได้คุณภาพ

273

2.3 ด้านจติ พิสัย
1. เพอ่ื ใหม้ เี จตคติท่ีดีต่อการเตรยี มความพร้อมด้านการเตรียม วสั ดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงาน

อย่างถูกต้อง สำเรจ็ ภายในเวลาทก่ี ำหนด มีเหตแุ ละผลตามหลักปรชั ญาเศรษฐกิจพอเพียง
2. เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกบั งานได้อยา่ งถกู ตอ้ ง
3. มีความรบั ผดิ ชอบ ปฏิบตั งิ านได้อยา่ งถกู ตอ้ งในเรอ่ื งอปุ กรณเ์ กีย่ วข้องในงานไฟฟ้าและ

อเิ ล็กทรอนิกส์ สำเร็จภายในเวลาท่กี ำหนดอย่างมีเหตแุ ละผลตามหลกั ปรชั ญาเศรษฐกิจพอเพียง

3. สาระการเรียนรู้
1. ไมโครโฟน
2. ลำโพง
3. รีเลย์
4. แมกเนติกคอนแทกเตอร์
5. อุปกรณ์สารกงึ่ ตวั นำ
6. บทสรปุ

4.เนือ้ หาสาระการสอน/การเรยี นรู้
• ด้านความรู้(ทฤษฎ)ี

11.1 ไมโครโฟน

อุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ ทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ จะต้องเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ประกอบ
ร่วมใช้งานหลายชนิด ช่วยในการสนับสนุน ทำให้เกิดการทำงานที่ถูกต้องสมบูรณ์ หรือทำให้ระบบการ
ทำงานของเครื่องมือ เครื่องใช้เกิดความครบถ้วนสมบูรณ์ อุปกรณ์ส่วนประกอบเหล่านั้นมีคุณสมบัติ และ
หน้าที่การทำงานแตกต่างกันไป การนำอุปกรณ์เหล่านี้ไปใช้งานจำเป็น ต้องศึกษาทำความเข้าใจ เพื่อการ
ทำงานและการใช้งานทถ่ี ูกต้อง

ไมโครโฟน (Microphone) เป็นอุปกรณ์ทำหน้าท่ีเปลีย่ นคล่ืนเสียง (พลังงานเสียง) ที่ถูกกำเนดิ ข้นึ
จากแหล่งกำเนดิ เสียงชนิดต่างๆ เชน่ เสียงสนทนา เสียงรอ้ ง และเสียงดนตรี เป็นต้น ใหเ้ ปล่ียนไปเป็นเสียง
ในลักษณะคลืน่ ไฟฟ้า (พลังงานไฟฟ้า) ในรปู สัญญาณไฟสลับ นำไปใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
ต่างๆ ได้ เช่น บันทึกเก็บไว้ในแผ่นซีดี แผ่นดีวีดี บันทึกลงในเครื่องบันทึกเสียง หรือส่งต่อไปขยายเสียงใน
เครอ่ื งขยายเสียง เป็นตน้ ไมโครโฟนทม่ี ีคุณภาพดีจะต้องตอบสนองต่อสญั ญาณเสียงครอบคลุมย่านความถี่
เสียงในช่วงความถี่ 20 เฮิรตซ์ (Hertz ; Hz) ถึง 20 กิโลเฮิรตซ์ (Kilohertz ; kHz) รูปร่างและสัญลักษณ์
ไมโครโฟน แสดงดงั รปู ที่ 11.1

274

(ก) ชนดิ ใช้สาย (ข) ชนิดไม่ใช้สาย (ค) สัญลักษณ์

รปู ที่ 11.1 รปู รา่ งและสญั ลักษณ์ไมโครโฟน

จากรปู ท่ี 11.1 แสดงรปู ร่างและสญั ลักษณไ์ มโครโฟนแบบตา่ งๆ ไมโครโฟนทีผ่ ลิตใช้งานในปัจจุบันมี
2 แบบ คือ แบบใช้สายเชื่อมต่อ ดังรูปที่ 11.1 ก มีสายต่อเชื่อมจากตัวไมโครโฟนไปยังอุปกรณ์รับ
สัญญาณเสียง และแบบไม่ใช้สายเชื่อมตอ่ (Wireless) ดังรูปท่ี 11.1 ข โดยสัญญาณ เสียงที่ผา่ นไมโครโฟนมา
ถูกผสมด้วยคลนื่ ความถี่วิทยุส่งออกอากาศไป ปลายทางมีเครื่องรับคลื่น วทิ ยแุ ปลงกลับมาเปน็ สัญญาณเสียง
ส่งตอ่ ไปยังอุปกรณร์ ับสญั ญาณเสยี ง

ไมโครโฟนที่ผลิตมาใช้งาน มีโครงสร้างภายในตัวของส่วนแปลงสัญญาณเสียงเป็นสัญญาณ ไฟฟ้าจ่าย
ออกมาใช้งานแตกต่างกัน ที่มีใช้งานแพร่หลายมี 2 ชนิด คือ ชนิดไมโครโฟนไดนามิก ( Dynamic
Microphone) และชนดิ ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ (Condenser Microphone)

1. ไมโครโฟนไดนามิก เป็นไมโครโฟนทมี่ ีโครงสร้างภายในของสว่ นใหก้ ำเนิดสญั ญาณ ไฟฟา้ ออกมา
ประกอบด้วยขดลวดเคล่ือนท่ีในรูปทรงกระบอกวางไว้ลอ้ มรอบแท่งแม่เหล็ก มแี ผน่ ไดอะแฟรม (Diaphragm)
ยึดติดกับขดลวดเคลื่อนที่ วางอยู่ด้านหน้าไมโครโฟน เมื่อมีเสียงส่งมากระทบทำให้แผ่นไดอะแฟรมส่ัน
ขดลวดเคลอ่ื นที่ตดั ผ่านสนามแม่เหล็ก เกิดแรงเคล่ือนไฟฟ้าชกั นำในรูปสญั ญาณเสียงเป็นแรงดันไฟสลับจ่าย
ออกไปใช้งาน ลักษณะไมโครโฟนชนิดไดนามิก แสดงดงั รปู ท่ี 11.2 ก

2. ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ เป็นไมโครโฟนท่มี ีโครงสร้างภายในของส่วนใหก้ ำเนิดสัญญาณไฟฟ้า
ออกมา ประกอบด้วยแผ่นโลหะบางสองแผ่นวางขนานใกล้กัน มีคุณสมบัติเช่นเดียว กับตัวเก็บประจุ วางอยู่
ด้านหน้าไมโครโฟน แผ่นโลหะแผ่นหน้าทำหน้าที่เป็นแผ่นไดอะแฟรมด้วย คอยรับคลื่นเสียงมากระทบ แผ่น
โลหะทง้ั สองมีข้ัวต่อออก ถูกตอ่ ร่วมกับแหลง่ จ่ายแรงดันไฟตรงตั้งแต่ 1.5 V – 48 V แลว้ แตก่ ารออกแบบ มี
ตัวต้านทานที่ทำหน้าที่เป็นภาระวงจรรับแรงดันจ่ายมาตกคร่อม เมื่อมีเสยี งมากระทบทำให้แผ่นไดอะแฟรม
สั่น คอนเดนเซอร์เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าการเก็บประจุ ทำให้เกิดกระแสไหลเปลี่ยนแปลง เกิดแรงดันตก
คร่อมตวั ต้านทานจ่ายออกมาใชง้ านเปล่ียนแปลง ลักษณะไมโครโฟนชนดิ คอนเดนเซอร์ แสดงดังรปู ที่ 11.2
ข

275

(ก) ไมโครโฟนไดนามกิ (ข) ไมโครโฟนคอนเดนเซอร์

รูปท่ี 11.2 ชนิดของไมโครโฟน

11.2 ลำโพง

ลำโพง (Loudspeaker) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณเสียงที่อยู่ในรูปสัญญาณ ไฟฟ้าให้
กลบั มาเป็นสญั ญาณเสียงในรปู การสั่นสะเทอื น โดยการส่ันของกรวย (Cone) ลำโพงไปทำใหอ้ ากาศบริเวณ
โดยรอบกรวยลำโพงเกิดการสน่ั เป็นคล่ืนเสียงออกมา การสั่นสะเทอื นของกรวยลำโพงทำใหเ้ กดิ คล่นื เสียงท่ีมา
จากอากาศสั่นสะเทอื นมีความถ่ีแตกต่างกนั ตามความเร็วของกรวยสั่นสะเทือน กรวยลำโพงสั่นเร็วได้คล่ืน
เสียงความถี่สูงออกมา กรวยลำโพงสั่นช้าได้คลื่นเสียงความถี่ต่ำออกมา ลำโพงที่ถูกสร้างมาใช้งานมีรูปร่าง
ลักษณะแตกตา่ งกนั ไป ลักษณะลำโพงแบบต่างๆ และสัญลักษณ์ แสดงดงั รปู ท่ี 11.3

(ก) รูปร่าง (ข) สัญลกั ษณ์
รูปที่ 11.3 ลำโพงแบบต่างๆ และสญั ลกั ษณ์

276

ความถ่ีเสยี งท่หี มู นุษย์ไดย้ ินมยี ่านความถท่ี ี่กว้างตั้งแต่ 20 Hz – 20 kHz คือมีย่านความถต่ี ้ังแต่ความถี่
ตำ่ ไปถงึ ความถี่สูง ทำให้ลำโพงที่ผลิตขน้ึ มาใช้งานไม่สามารถตอบสนองต่อความถ่ีเสียงได้ครอบคลุมทั้งหมด
จึงจำเป็นต้องผลิตลำโพงขึ้นมาใหต้ อบสนองตอ่ ความถี่เสียงเป็นช่วงความถี่ ให้เหมาะสมกับการตอบสนอง
ต่อความถี่เสียงของลำโพงแต่ละชนดิ แบ่งความถี่ออกได้เป็น 3 ช่วงความถ่ี โดยแบ่งลำโพงออกเปน็ 3 ชนดิ
คอื ชนิดความถตี่ ่ำเรยี กวา่ ลำโพงเสียงทุ้ม หรอื วูเฟอร์ (Woofer) ชนิดความถีก่ ลางเรยี กว่าลำโพงเสียงกลาง
หรือมิดเรนจ์ (Midrange) และชนดิ ความถส่ี งู เรียกว่าลำโพงเสียงแหลม หรอื ทวีเตอร์ (Tweeter) ลำโพงแต่
ละชนิดมีลักษณะ รูปร่าง โครงสร้าง และให้กำเนิดสัญญาณเสียงออกมาแตกต่างกันไป ลำโพงแต่ละชนิดมี
รายละเอียดดงั นี้

รปู ท่ี 11.4 ลำโพงเสียงท้มุ 1. ลำโพงเสียงทุ้ม หรือนิยมเรียกว่า
ลำโพงเบส (Base Loudspeaker) เป็นลำโพงที่
ผลติ ขนึ้ มาใชง้ านให้มีการตอบสนองความถ่ีเสียงใน
ย่านความถี่ต่ำประมาณ 20 Hz ถึง 1 kHz โดย
กรวยลำโพงทำด้วยกระดาษ พลาสติก หรือสาร
อื่นๆ ที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน ลำโพงเสียงทุ้มจะมี
ขนาดใหญ่ โดยเส้นผ่านศูนย์กลางของกรวย
ลำโพงมีขนาดตั้งแต่ 8 นิ้วขึ้นไป ถึง 15 นิ้ว หรือ
มากกว่านี้ ลักษณะลำโพงเสียงทุ้ม แสดงดังรูปท่ี
11.4

2. ลำโพงเสียงกลาง เป็นลำโพงที่ผลิต
ขึ้นมาใช้งานให้มกี ารตอบสนองความถ่ีเสียงในย่าน
ความถี่ปานกลางประมาณ 300 Hz ถึง 5 kHz กรวย
ลำโพงทำด้วยกระดาษ พลาสติก หรือสารอื่นๆ ที่มี
คุณสมบัติคล้ายกัน ลักษณะเช่นเดียว กับลำโพง
เสียงทมุ้ เพียงแตล่ ำโพงเสียงกลางจะผลิตให้มีขนาด
เลก็ ลงมา เส้นผา่ นศูนย์กลางของกรวยลำโพงมขี นาด
ตั้งแต่ 4 นิ้ว ถึง 6.5 นิ้ว โดย ประมาณ ลักษณะ
ลำโพงเสยี งกลาง แสดงดังรปู ที่ 11.5

รปู ท่ี 11.5 ลำโพงเสยี งกลาง

277

รปู ที่ 11.6 ลำโพงเสียงแหลม 3. ลำโพงเสียงแหลม เป็นลำโพงที่ผลิต
ขึ้นมาใช้งานให้มีการตอบสนองความถี่เสียงใน
ย่านความถี่สูงประมาณ 2 kHz ถึง 20 kHz ส่วน
โครงสร้างของลำโพงส่วนใหญ่เป็นโลหะล้วนไม่มี
กรวยลำโพง มีแต่ไดอะแฟรมเป็นตัวสั่นทำให้เกดิ
เสียง จึงให้การตอบสนองต่อเสียงความถี่สูงได้ดี
ลำโพงเสียงแหลมมีขนาดเล็ก ขนาดเส้นผ่าน
ศูนย์กลางของไดอะแฟรมตั้งแต่ 1 นิ้ว ถึง 3 น้ิว
โดยประมาณ ลักษณะลำโพงเสียงแหลม แสดงดงั
รูปที่ 11.6

ลำโพงชนิดที่แยกตามย่านความถี่เสียง เป็นลำโพงที่นิยมนำไปใช้ในงานตอบสนองต่อเสียงเพลง
และเสียงดนตรี สามารถให้สัญญาณเสียงออกมาครอบคลุมความถี่เสียงทั้งหมด เพื่อให้ได้เสียงที่สมจริง
ออกมา แต่งานระบบเสียงบางชนิดลำโพงประเภทนี้ไม่เหมาะสมกบั การใช้งาน จึงได้ผลิตลำโพงแบบต่างๆ
ให้เหมาะสมกับการใช้งานในแต่ละด้าน เช่น ใช้งานในรถยนต์ควรใช้ลำโพงติดรถยนต์ (Car Loudspeaker)
ใชฟ้ ังเสยี งโดยให้ลำโพงแนบกับหูควรใช้ลำโพงแบบหูฟงั (Headphone) ใช้กบั งานกลางแจง้ เพื่อให้สามารถ
กำหนดทิศทางของเสียงได้ และไม่คำนึงถึงการตอบสนองต่อเสียงครอบคลุมทุกย่านความถี่ ควรใช้ลำโพง
ฮอร์น (Horn Loudspeaker) หรือสามารถพูดส่งต่อไปขยายเสียงออกลำโพงได้ทนั ที และพกพาไปที่ต่างๆ ได้
สะดวก ควรใชเ้ มกะโฟน (Megaphone) เป็นตน้ ลกั ษณะลำโพงแบบอน่ื ๆ แสดงดังรปู ท่ี 11.7

(ก) ลำโพงรถยนต์ (ข) ลำโพงหฟู ัง

278

(ค) ลำโพงฮอรน์ (ง) เมกะโฟน

รูปท่ี 11.7 ลำโพงแบบอืน่ ๆ

11.3 รีเลย์

รีเลย์ (Relay) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทสวิตช์ ควบคุมการทำงานด้วยสนามแมเ่ หล็กไฟฟ้า เป็น
อุปกรณท์ ีถ่ ูกนำไปใช้งานอยา่ งแพร่หลาย โดยใช้งานเปน็ สว่ นหนึ่งของอปุ กรณไ์ ฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ต่างๆ
ตัวรีเลย์ทำหนา้ ทเ่ี ปน็ สวติ ช์ตัดต่อช่วยควบคมุ การจ่ายกำลังไฟฟา้ จากแหลง่ จ่ายไฟไปใหภ้ าระสามารถทำงาน
หรือหยุดทำงานได้ การควบคุมให้รีเลย์ทำงาน โดยการใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายในตัวรีเลย์ ควบคุม
หน้าสัมผสั สวิตช์รีเลย์ทำการตัดหรือต่อวงจร โดยใช้แรงดนั และกระแสคา่ ตำ่ ในการควบคุมใหห้ น้าสัมผัสรีเลย์
ทำงาน ไปควบคุมแรงดันและกระแสค่าสูงมากขึ้น จ่ายให้กับอุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถ
ทำงานได้

โครงสร้างรีเลย์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนขดลวด ทำหน้าที่ให้กำเนิด
สนามแมเ่ หล็กไฟฟา้ ขนึ้ มาเม่ือมแี รงดนั ปอ้ นให้ อีกสว่ นไดแ้ ก่สวิตช์หนา้ สัมผสั ทำหน้าที่ตัดหรือต่อวงจรตาม
การควบคมุ ของขดลวดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สวิตชห์ น้าสัมผัสรีเลย์มี 2 สภาวะ คือ สภาวะปกติเปิด (Normal
Open ; NO) เป็นสภาวะที่ขณะรีเลย์ไม่ทำงานหน้าสัมผัสจะถูกเปิดวงจร เมื่อรีเลย์ทำงานหน้าสัมผัสจะต่อ
วงจร และอกี สภาวะคือ สภาวะปกติปิด (Normal Closed ; NC) เป็นสภาวะที่ขณะรีเลยไ์ ม่ทำงานหน้าสัมผัส
จะถูกต่อวงจร เมื่อรีเลย์ทำงานหน้าสัมผัสจะเปิดวงจร สวิตช์หน้าสัมผัสรีเลย์เป็นชนิดทนกระแสได้ต่ำ
นำไปใช้ทำงานในวงจรทนกำลังไดไ้ มม่ าก ขึ้นอยู่กับรุ่น และชนิดของรีเลย์ รูปร่างโครงสร้างและสัญลักษณ์
รีเลย์ แสดงดังรปู ที่ 11.8

279

NC 6 2
NO 5
NC 4
1

NO 3

A1 A2

(ก) รูปรา่ ง (ข) สัญลักษณ์

รูปท่ี 11.8 รูปร่างและสัญลักษณ์รีเลย์

จากรูปท่ี 11.8 แสดงรปู รา่ งและสัญลกั ษณ์รเี ลย์ รปู ท่ี 11.8 ก เป็นรปู รา่ งรเี ลยม์ หี ลายรปู โครงสรา้ ง
หลายชนิดไฟฟ้าใช้งาน เช่น แรงดนั ไฟตรง (DC) แรงดนั ไฟสลับ (AC) ค่าแรงดนั ทีใ่ ช้ 6 V, 12 V, 24V, 50 V,
110 V และ 220 V เป็นตน้ และหลายลกั ษณะชุดหน้าสัมผัส เช่น 1 ชดุ , 2 ชดุ และ 3 ชดุ เปน็ ต้น และรปู ที่
11.8 ข เปน็ สัญลกั ษณร์ ีเลย์ชนิดหน้าสัมผัส 2 ชุด มีขา A1, A2 เปน็ ขาตอ่ ไปขดลวดสนามแม่เหล็ก ขา 1, 3,
4 เป็นขาต่อหน้าสัมผัสชุดที่ 1 และขา 2, 5, 6 เป็นขาต่อหน้าสัมผัสชุดที่ 2 ในแต่ละชุดหน้าสัมผัสมีทั้ง
หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) และหนา้ สัมผัสแบบปกตปิ ิด (NC)

การทำงานของรีเลย์ ขณะที่ยังไม่มีแรงดันป้อนให้ขดลวดรีเลย์ ยังไม่เกิดสนามแม่เหล็ก ไม่มีการ
ทำงานของกลไกใดๆ ภายในตัวรเี ลย์ เม่ือป้อนแรงดนั ใหข้ ดลวดรีเลย์ เกิดสนามแม่เหล็กข้นึ ในแกนเหล็ก เกิด
อำนาจแม่เหล็กไปดงึ ดดู ให้ชุดหนา้ สัมผัสเคลอ่ื นทเี่ ข้ามาชิดกบั แกนเหลก็ ของขดลวด ควบคมุ ใหช้ ุดหน้าสัมผัส
ทั้งหมดเปลย่ี นแปลงสภาวะการทำงาน หน้าสัมผัสแบบปกติเปดิ (NO) เกิดการตอ่ วงจร และหน้าสมั ผัสแบบ
ปกติปิด (NC) เกิดการตัดวงจร เม่ืองดการป้อนแรงดันให้ขดลวดรีเลย์ ไม่เกิดสนามแม่เหล็ก ชุดหน้าสัมผัส
ตา่ งๆ กลบั เขา้ สู่สภาวะปกติตามเดิม คอื หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) เปดิ วงจร และหน้าสัมผัสแบบปกติ
ปิด (NC) ตอ่ วงจร

11.4 แมกเนติกคอนแทกเตอร์

แมกเนติกคอนแทกเตอร์ (Magnetic Contactor) เป็นอปุ กรณไ์ ฟฟา้ ประเภทสวิตชค์ วบคุมการทำงาน
ด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเดียวกับรีเลย์ แต่สามารถนำไปใช้งานได้กับกำลังไฟฟ้าสูงๆ จึงนิยมเรียกว่า
รีเลย์กำลัง (Power Relay) เป็นอุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้งานด้านการควบคุมกำลังไฟฟ้าในงานอุตสาหกรรม
การควบคมุ ให้แมกเนติกคอนแทกเตอร์ทำงานหรือหยุดทำงาน โดยใชส้ นามแมเ่ หลก็ ที่เกิดขึน้ ภายในตัวของ

280

แมกเนติกคอนแทกเตอร์ ควบคุมให้หน้าสัมผัสของสวิตช์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ตัดต่อวงจร ด้วยการใช้
แรงดันและกระแสค่าต่ำจ่ายไปใหแ้ มกเนติกคอนแทกเตอร์ ส่งอำนาจแม่เหล็กไปควบคุมให้หน้าสัมผัสทำงาน
นำไปควบคุมแรงดันและกระแสค่าสูง จ่ายมาจากแหล่งจ่ายแรงดันส่งไปให้ภาระที่ใช้กำลังไฟฟ้าสูงค่าต่างๆ
รูปรา่ งและสัญลักษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ แสดงดงั รปู ที่ 11.9

(ก) รปู ร่าง NC 1 2
NO 3 4
NC 5 6
NO 7 8

A1 A2

(ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 11.9 รูปร่างและสญั ลกั ษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์

จากรปู ที่ 11.9 แสดงรปู รา่ งและสญั ลักษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ รปู ท่ี 11.9 ก เป็นรปู ร่างของ
แมกเนตกิ คอนแทกเตอร์ โครงสรา้ งภายในแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ประกอบดว้ ยส่วนประกอบที่สำคัญ 2
ส่วน ได้แก่ ส่วนขดลวดให้กำเนิดสนามแม่เหล็กออกมาเมื่อมีแรงดันป้อนให้ขดลวด อีกส่วนได้แก่ส่วน
หน้าสัมผัส แบ่งการใช้งานออกเป็น 2 ชุด คือ ชุดหน้าสัมผัสหลัก (Main Contact) เป็นหน้าสัมผัสที่ทน
กระแสได้สูง ใช้ต่อในวงจรที่ต้องการกำลังไฟฟ้าสูงๆ ในการใช้งาน และชุดหน้าสัมผัสช่วย (Auxiliary
Contact) เป็นหน้าสัมผัสที่ทนกระแสได้ต่ำ นำไปใช้งานได้เฉพาะในวงจรควบคุมการทำงานที่ต้องการ
กำลังไฟฟ้าต่ำ ส่วนรูปที่ 11.9 ข เป็นสัญลักษณ์ของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ชุด A1, A2 เป็นชุดขดลวด
สนามแม่เหลก็ ชุด 1, 2 และ 5, 6 เปน็ หน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) และชดุ 3, 4 และ 7, 8 เปน็ หนา้ สัมผัส
แบบปกติเปดิ (NO)

การทำงานของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ขณะที่ยังไม่มีแรงดันป้อนให้ขดลวด ยังไม่เกิด
สนามแม่เหล็ก ไม่มีการทำงานของกลไกใดๆ ภายในตัวแมกเนติกคอนแทกเตอร์ เมื่อป้อนแรงดันให้ขดลวด
ทำใหข้ ดลวดเกิดสนามแมเ่ หลก็ ขึ้นในแกนเหลก็ เกิดอำนาจแมเ่ หล็กไปดงึ ดูดให้ชุดหน้าสัมผัสเคลื่อนที่เข้ามา
ชดิ กบั แกนเหลก็ ของขดลวด ทำให้ชดุ หนา้ สมั ผัสท้งั หมดเปลี่ยนแปลงสภาวะการทำงาน หนา้ สัมผัสแบบปกติ
เปิด (NO) เกิดการตอ่ วงจร และหน้าสัมผัสแบบปกตปิ ิด (NC) เกดิ การเปดิ วงจร กรณีท่ีขดลวดหมดอำนาจ
แม่เหล็ก สปริงจะบังคับให้ชุดหน้าสัมผัสกลับเข้าสู่สภาวะปกติ คือ หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) เปิดวงจร
และหน้าสมั ผัสแบบปกติปิด (NC) ต่อวงจร

281

11.5 อปุ กรณ์สารกึ่งตัวนำ

สารกึ่งตัวนำ หรือธาตุกึ่งตัวนำ คือ ธาตุที่มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 4 ตัวพอดี เป็นธาตุที่สามารถ
นำไปใช้ในการผลิตอุปกรณส์ ารกึ่งตัวนำชนิดต่างๆ ธาตุกึ่งตัวนำทีน่ ิยมนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์สารกึง่
ตวั นำ ได้แก่ ธาตุซลิ คิ อน (Si) และธาตุเจอรเ์ มเนียม (Ge) โดยการนำธาตกุ ่ึงตวั นำบรสิ ทุ ธิไ์ ปเติมธาตุเจือปน
อื่นๆ เพื่อให้ไดเ้ ป็นสารกงึ่ ตัวนำชนดิ P (Positive = บวก) คอื สารกง่ึ ตัวนำชนิดทีม่ ปี ระจไุ ฟฟ้าบวก (+) หรือ
มโี ฮล (Hole) มากกว่าปกติ และสารก่งึ ตัวนำชนดิ N (Negative = ลบ) คอื สารก่ึงตวั นำชนดิ ท่ีมีประจุไฟฟ้า
ลบ (–) หรอื มีอิเลก็ ตรอนมากกว่าปกติ อุปกรณ์สารกึ่งตวั นำแต่ละชนิดที่ผลิตออกมาใชง้ าน ประกอบขึ้นมา
จากการนำสารกึง่ ตัวนำชนิด P และสารกง่ึ ตวั นำชนิด N ตอ่ ร่วมกันท้งั สน้ิ อปุ กรณส์ ารกึง่ ตัวนำที่ผลิตมาใช้
งาน เช่น ไดโอด ซเี นอร์ไดโอด ไดโอดเปลง่ แสง ทรานซิสเตอร์ และเฟต เปน็ ต้น อุปกรณ์สารก่ึงตวั นำแตล่ ะ
ชนิดมโี ครงสรา้ ง หลักการทำงาน และถกู นำไปใชง้ านท่แี ตกตา่ งกัน

11.5.1 ไดโอด

ไดโอด (Diode) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ที่ถูกผลิตขึ้นมาจากการนำสารกึ่งตัวนำชนิด P
และสารกง่ึ ตัวนำชนดิ N มาตอ่ ชนกนั เปน็ อุปกรณ์สารกง่ึ ตัวนำชนดิ 2 ตอน มขี าตอ่ ออกมาใช้งาน 2 ขา คือ
ขาแอโนด (Anode ; A) ตอ่ ออกมาจากสารกึ่งตัวนำชนิด P และขาแคโทด (Cathode ; K) ตอ่ ออกมาจากสาร
กึ่งตัวนำชนิด N โครงสร้างภายในตัวไดโอดทุกชนิดเหมือนกัน แตกต่างเพียงรูปร่าง ตัวถัง รวมถึงขนาดทน
แรงดัน และทนกระแส ไดโอดที่ผลิตมาใช้งานมีตั้งแต่ทนกระแสได้ตำ่ ๆ ไม่ถึงแอมแปร์ จนถึงทนกระแสไดส้ งู
เป็นพนั แอมแปร์ขนึ้ ไป รูปรา่ งโครงสร้างและสัญลักษณ์ไดโอด แสดงดังรปู ท่ี 11.10

AA

P
N

KK

(ก) โครงสรา้ ง (ข) สญั ลักษณ์ (ค) รปู รา่ ง

รปู ที่ 11.10 โครงสรา้ งสญั ลักษณ์และรปู รา่ งของไดโอด

282

ตัวไดโอดจะทำงานไดจ้ ำเป็นต้องจ่ายแรงดนั ไฟตรง (DC) ใหข้ าไดโอดครบทุกขา แรงดนั ไฟ
ตรงที่จ่ายให้ขาต่างๆ ของไดโอดนิยมเรียกว่าการจ่ายไบแอส (Bias) ให้ตัวไดโอด สามารถจ่ายไบแอสให้ขา
ต่างๆ ของไดโอดได้ 2 แบบ คือ การจ่ายไบแอสตรง (Forward Bias) และการจ่ายไบแอสกลับ (Reverse
Bias)

1. การจ่ายไบแอสตรง เป็นการจ่ายแรงดันไฟตรงให้ขาไดโอดทง้ั สองในแบบถกู ต้องตามที่
ไดโอดต้องการ คือ จ่ายแรงดันไฟตรงขั้วบวกให้ขาแอโนด (A) สารชนิด P (P = บวก) และจ่ายแรงดันไฟ
ตรงขั้วลบให้ขาแคโทด (K) สารชนิด N (N = ลบ) การจ่ายไบแอสตรงทำให้ไดโอดทำงาน ความต้านทานใน
ตัวไดโอดลดตำ่ ลงอย่างมาก ไดโอดทำหน้าทีเ่ ปรียบเสมอื นสวติ ชต์ ่อวงจร (ON) มกี ระแสไหลผา่ นตัวไดโอด
สูงมาก การต่อวงจรจา่ ยไบแอสตรงใหไ้ ดโอด แสดงดงั รปู ท่ี 11.11

ADK R A DK R
I I
+ +
E -E
-

(ก) วงจรไบแอสตรง (ข) วงจรเทียบเท่า

รูปที่ 11.11 วงจรจา่ ยไบแอสตรงให้ไดโอด
2. การจ่ายไบแอสกลับ เป็นการจ่ายแรงดันไฟตรงให้ขาไดโอดทั้งสองในแบบไม่ถูกต้อง
ตามที่ไดโอดต้องการ (จ่ายผิดขั้ว) คือ จ่ายแรงดันไฟตรงขั้วลบให้ขาแอโนด (A) สารชนิด P (P = บวก)
และจ่ายแรงดันไฟตรงขั้วบวกให้ขาแคโทด (K) สารชนิด N (N = ลบ) การจ่ายไบแอสกลับทำให้ไดโอดไม่
ทำงาน ความตา้ นทานในตัวไดโอดสงู มาก ไดโอดทำหน้าท่ีเปรยี บ เสมือนสวติ ชต์ ัดวงจร (OFF) ไม่มกี ระแสไหล
ผ่านตัวไดโอด การตอ่ วงจรจา่ ยไบแอสกลับใหไ้ ดโอด แสดงดังรูปท่ี 11.12

ADK R A DK R
-E -E
+ +

(ก) วงจรไบแอสกลบั (ข) วงจรเทียบเทา่

รูปที่ 11.12 วงจรจา่ ยไบแอสกลบั ให้ไดโอดไม่มกี ระแสไฟฟ้าไหล

283

11.5.2 ซเี นอรไ์ ดโอด

ซเี นอรไ์ ดโอด (Zener Diode) เป็นไดโอดที่ผลิตข้ึนมาจากการนำสารกึง่ ตัวนำชนิด P และ
ชนิด N ตอ่ ชนกัน มีลกั ษณะโครงสร้างเช่นเดยี วกบั ไดโอดธรรมดา มขี าต่อใชง้ าน 2 ขา คอื ขาแอโนด (A)
และขาแคโทด (K) เหมือนกนั ส่วนท่ีแตกต่างออกไปของซเี นอร์ไดโอด อยูท่ ี่การนำซีเนอร์ไดโอดไปใช้งานและ
การต่อวงจรทำงาน ของไดโอดธรรมดาใช้การทำงานในสภาวะการจ่ายแรงดันไบแอสตรง ทำงาน
เปรียบเสมอื นเป็นสวิตช์ปดิ เปดิ วงจร ส่วนของซเี นอร์ไดโอดใช้การทำงานในสภาวะการจ่ายแรงดันไบแอสกลับ
ที่ค่าแรงดันพงั หรือที่ค่าซีเนอร์เบรกดาวน์ (Zener Breakdown) โดยไม่ได้ทำงานเป็นสวิตช์ปิดเปิดวงจร แต่
ใช้ทำงานเป็นตวั ควบคุมแรงดนั ไฟตรง จา่ ยมาตกครอ่ มตวั ซเี นอร์ไดโอดให้มคี ่าคงที่ตลอดเวลา ส่งออกเป็น
แรงดนั ไฟตรงคงที่นำไปใช้งาน โครงสรา้ งสญั ลกั ษณ์และรปู รา่ งของซีเนอร์ไดโอด แสดงดังรูปที่ 11.13

A AA

P
N

K KK

(ก) โครงสร้าง (ข) สัญลกั ษณ์ (ค) รปู ร่าง

รูปที่ 11.13 โครงสร้างสัญลกั ษณแ์ ละรปู รา่ งของซีเนอรไ์ ดโอด

การจ่ายไบแอสให้ตัวซีเนอร์ไดโอด สามารถจ่ายแรงดันไบแอสให้ได้ 2 แบบ เช่นเดียวกับไดโอด
ธรรมดา คือ จา่ ยไบแอสตรง ซเี นอรไ์ ดโอดทำงานเช่นเดยี วกับไดโอดธรรมดา ซเี นอรไ์ ดโอดทำงานมีกระแสไหล
ผา่ น คา่ ความตา้ นทานในตวั ซเี นอรไ์ ดโอดต่ำ แบบนีไ้ มน่ ิยมนำไปใชง้ าน

การจา่ ยไบแอสใหซ้ ีเนอรไ์ ดโอดทำงาน มกั จะเปน็ การจ่ายไบแอสกลับใหต้ ัวซีเนอรไ์ ดโอด ในเบื้องต้น
ซีเนอร์ไดโอดไม่ทำงาน ไม่มีกระแสไหลผ่าน มีเพียงกระแสรั่วไหล (Leakage Current) ไหลผ่านตัวซีเนอร์
ไดโอดเพียงเล็กน้อย จนกว่าแรงดันไบแอสกลับที่จ่ายให้เพิ่มขึ้นถึงค่าแรงดันซีเนอร์เบรกดาวน์ (Zener
Breakdown Voltage ; VZ) เป็นค่าที่ตัวซีเนอร์ไดโอดทำงาน มีกระแสไหลผ่านตัวซีเนอร์ไดโอด เกิดค่า
แรงดันไฟตรง (VDC) ตกครอ่ มตวั ซเี นอรไ์ ดโอดคงท่ี ตามค่า แรงดันซีเนอรเ์ บรกดาวน์ (VZ) ของซเี นอรไ์ ดโอด
ตวั น้ัน แรงดันไฟตรงคา่ นจ้ี ะมคี ่าคงท่ีตลอดเวลาในการทำงาน วงจรทำงานซเี นอร์ไดโอด แสดงดังรูปท่ี 11.14

284

R +
+
K
E
- DZ VZ
A

-

รูปท่ี 11.14 วงจรทำงานซีเนอรไ์ ดโอด
คา่ แรงดันซีเนอร์เบรกดาวน์ (VZ) ของตวั ซเี นอรไ์ ดโอด ทผี่ ลิตออกมาใชง้ านมีหลายค่าให้เลือกใช้งาน
ตงั้ แต่ 1.2 V ถงึ 200 V โดยประมาณ และค่าทนกำลงั ไฟฟา้ สงู สดุ (Power Dissipation ; PD) มีให้เลอื กใช้งาน
ไดห้ ลายค่า ตั้งแต่ 0.15 W ถึง 50 W โดยประมาณ

11.5.3 ไดโอดเปล่งแสง

ไดโอดเปล่งแสง (Light Emitting Diode ; LED) เปน็ ไดโอดชนิดหนึ่ง ผลติ ข้นึ มาจากสารก่ึง
ตวั นำชนดิ P และชนิด N ตอ่ ชนกัน เชน่ เดียวกับไดโอดธรรมดา มีขาตอ่ ออกมาใชง้ าน 2 ขา คือ ขาแอโนด
(A) และขาแคโทด (K) เหมือนกัน สว่ นทีไ่ ดโอดเปลง่ แสงแตกต่างจากไดโอดธรรมดา ตรงผลท่สี ารก่ึงตัวนำท่ี
ใช้ผลิตมีความแตกต่างไป เมื่อทำงานจะเกิดการเปล่งแสงออกมาจากตัวไดโอดเปล่งแสงเป็นสีต่างๆ ตามเน้ือ
สารก่งึ ตัวนำทีใ่ ช้ผลิต

แสงที่เปล่งออกมาจากตัวไดโอดเปล่งแสงแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ ชนิดแสงที่ตาคน
มองเหน็ มสี หี ลกั ทก่ี ำเนิดขน้ึ มา 4 สี ได้แก่ สีแดง สีเขียว สเี หลือง และสีน้ำเงนิ แตใ่ นปัจจบุ ันสามารถสร้าง
ไดโอดเปล่งแสงให้กำเนิดสีขึ้นมาได้ทุกสี โดยใช้วิธีผสมสีของแสงเข้าด้วยกันทำให้ได้แสงสีต่างๆ ออกมา
มากมาย และไดโอดเปล่งแสงอีกชนิดหนึ่งเป็นชนิดแสงที่ตาคนมองไม่เห็น โดยให้กำเนิดแสงอินฟราเรด
(Infrared Light) ออกมา แสงแตล่ ะสีท่ีใหก้ ำเนิดออกมาขน้ึ อยทู่ ่กี ารใช้สว่ นผสมสารก่ึงตัวนำแตกต่างกันใน
การผลิต ทำใหก้ ำเนดิ แสงออกมาแตกตา่ งกันไป โครงสร้างสัญลักษณ์และรูปร่างของไดโอดเปลง่ แสง แสดงดัง
รปู ท่ี 11.15

285

AA

P
N

KK

(ก) โครงสร้าง (ข) สญั ลักษณ์ (ค) รปู รา่ ง

รปู ที่ 11.15 รูปร่างโครงสร้างและสญั ลักษณไ์ ดโอดเปล่งแสง

ไดโอดเปล่งแสงนอกจากจะผลิตออกมาเป็นแต่ละตัวแล้ว ยังผลิตออกมาในรูปกลุ่ม
ไดโอดเปล่งแสง เช่น ไดโอดเปลง่ แสงแบบ 7 สว่ น (Seven Segment LED) เป็นการนำไดโอด เปล่งแสงแต่ละ
ตัวรว่ ม 7 ตวั มาประกอบรวมกนั ใหอ้ ยใู่ นรูปเลขแปด ไดโอดเปล่งแสงแบบเมตรกิ ซ์ (Matrix LED) เป็นการนำ
ไดโอดเปล่งแสงแต่ละตัวจำนวนหนึ่ง มาเรียงลำดับหลายแถวรวมเป็นกลุ่มอยู่ในรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส หรือ
ส่ีเหลย่ี มผนื ผ้า และจดั เรียงเป็นแถวยาวในลกั ษณะต่างๆ เปน็ ต้น ไดโอดเปลง่ แสงในรูปกลุ่มแต่ละชนิด แสดง
ดังรูปท่ี 11.16

(ก) แบบ 7 ส่วน (ข) แบบเมตริกซ์ (ค) แบบจัดเรยี งแถวยาว

รปู ที่ 11.16 ไดโอดเปล่งแสงในรูปกลุม่ แต่ละชนิด

286

R การใช้งานไดโอดเปลง่ แสง จะตอ้ งจา่ ยแรงดัน
ไบแอสตรงค่าต่ำ ไดโอดเปลง่ แสงหนง่ึ ตวั ต้องการแรงดัน
E+ A ไฟตรงประมาณ 1.5 V ต้องการกระแสไฟตรงไหลผา่ น
9V- LED ประมาณ 50 mA ในการเปล่งแสง ถ้าใช้แรงดันมากกว่านี้
จ่ายใหไ้ ดโอดเปล่งแสง จำเปน็ ต้องเพม่ิ ตวั ตา้ นทานตอ่
K อนกุ รมกบั ตวั ไดโอดเปล่งแสง ช่วยปอ้ งกันกระแสไหลผ่าน
มากเกนิ ไป อาจทำใหไ้ ดโอดเปล่งแสงชำรุดเสียหายได้ การ
รูปท่ี 11.17 การตอ่ ไดโอดเปลง่ แสงใช้ ต่อไดโอดเปล่งแสงใชง้ าน แสดงดงั รูปที่ 11.17
งาน

11.5.4 ทรานซิสเตอร์
ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่งที่ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร

หลาย ผลติ จากการนำสารกึ่งตวั นำชนิด P และชนิด N ต่อชนกัน 3 ตอน แบ่งออกได้ 2 ชนิด คอื ชนิด PNP
ใช้สารกึ่งตัวนำชนิด P จำนวน 2 ตอน ใช้สารกึ่งตัวนำชนิด N จำนวน 1 ตอน และชนิด NPN ใช้สารกึ่งตัวนำ
ชนดิ N จำนวน 2 ตอน ใช้สารกึง่ ตัวนำชนิด P จำนวน 1 ตอน โดยมีสารกง่ึ ตวั นำตอนกลางแคบท่ีสุด มีขา
ต่อออกมาใช้งาน 3 ขา ได้แก่ ขาเบส (Base ; B) ขาคอลเลกเตอร์ (Collector ; C) และขาอิมิตเตอร์
(Emitter ; E) ทรานซสิ เตอร์ที่ผลติ ขน้ึ มาใช้งานมีมากมายหลายชนิด หลายขนาด และหลายเบอร์ ทัง้ ชนิด
ทนกำลังไฟฟา้ ตำ่ และชนิดทนกำลัง ไฟฟ้าสงู มลี กั ษณะและรปู ร่างแตกต่างกันไป โครงสร้างสัญลักษณ์และ
รูปรา่ งของทรานซิสเตอร์แสดงดังรูปที่ 11.18

CC

P B
BN E

P

E

ชนิด PNP ชนิด PNP

C C

N B
BP E

N ชนดิ NPN
E

ชนดิ NPN

(ก) โครงสรา้ ง (ข) สัญลกั ษณ์ (ค) รูปรา่ ง

รปู ท่ี 11.18 โครงสร้างสญั ลักษณ์และรูปรา่ งทรานซสิ เตอร์

287

ทรานซิสเตอร์ทำงานได้ ต้องจ่ายแรงดนั ไบแอสให้ตัวทรานซิสเตอรถ์ ูกต้องตาม ที่แต่ละขา
ของทรานซสิ เตอร์ต้องการ วิธกี ารจ่ายแรงดันไบแอสท่ถี ูกต้องให้ทรานซิสเตอร์ มีวิธีเดยี วดังน้ี จ่ายแรงดัน
ไบแอสตรงให้ขาอิมิตเตอร์ (E) และขาเบส (B) โดยขาเบสต้องได้รับแรงดันไบแอสตรงเทียบกับขาอิมิตเตอร์
เสมอ สว่ นขาคอลเลกเตอร์ (C) ต้องจ่ายแรงดันไบแอสกลับ การจา่ ยแรงดนั ไบแอสดังกลา่ วถอื ว่าถูกต้อง การ
จ่ายแรงดันไบแอสให้ตัวทรานซิสเตอร์ผิดไปจากน้ี ทรานซิสเตอร์จะไม่สามารถทำงานได้ การจ่ายแรงดัน
ไบแอสถูกต้องใหท้ รานซสิ เตอรแ์ บบเบื้องตน้ แสดงดงั รูปที่ 11.19

C - C
-
P N -
BP -
- B N
P N
-E
E

(ก) ทรานซิสเตอรช์ นดิ PNP (ข) ทรานซสิ เตอร์ชนิด NPN

รปู ที่ 11.19 การจ่ายไบแอสถกู ตอ้ งให้ทรานซสิ เตอร์แบบเบอ้ื งต้น
รูปที่ 11.19 แสดงการจ่ายไบแอสถูกต้องให้ทรานซิสเตอร์แบบเบื้องต้น ของ
ทรานซิสเตอรท์ ง้ั ชนิด PNP และ NPN การทำงานของตวั ทรานซิสเตอรอ์ ธบิ ายได้ดังนี้ ถ้าจา่ ยแรงดันไบแอส
ใหเ้ ฉพาะขาคอลเลกเตอร์ (C) และขาอิมติ เตอร์ (E) โดยขาเบส (B) ไม่มแี รงดนั ไบแอสจา่ ยให้ ทรานซสิ เตอร์
ไม่ทำงาน ไม่มีกระแสไหลในตัวทรานซิสเตอร์ เมื่อจ่ายแรงดันไบแอสให้ขาเบส (B) เป็นไบแอสตรง แรงดัน
ไบแอสตรงทข่ี าเบส (B) ทำใหร้ อยต่อเบส (B) และอิมติ เตอร์ (E) มคี า่ ความต้านทานตำ่ ยอมให้กระแสไหลผ่าน
ไปขาคอลเลกเตอร์ (C) ทรานซิสเตอร์ทำงานนำกระแส
11.5.5 เฟต
เฟต (FET) เรียกได้อกี ชอ่ื วา่ ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้า (Field Effect Transistor ; FET) เป็น
อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 3 ขาเช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์ แต่เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดขั้วเดียว
(Unipolar) มีโครงสร้างและหลักการทำงานแตกต่างไปจากทรานซิสเตอร์ธรรมดา เพราะทรานซิสเตอร์
ธรรมดาการทำงานต้องอาศัยกระแสช่วยควบคุมการทำงาน ส่วนเฟตการทำงานต้องอาศัยแรงดันช่วย
ควบคุมการทำงาน
เฟตสรา้ งมาใชง้ านแบง่ ออกได้เป็น 2 ประเภท คือ เฟตประเภทรอยตอ่ (Junction FET) หรือ
เจเฟต (JFET) และเฟตประเภทสารกึ่งตัวนำออกไซด์โลหะ (Metal Oxide Semiconductor FET) หรือมอสเฟต
(MOSFET) เฟตมี 3 ขา คอื ขาเดรน (Drain ; D) ขาซอส (Source ; S) และขาเกต (Gate ; G) ขาเดรน (D)

288

และขาซอส (S) เป็นขาทำงาน ส่วนขาเกต (G) เป็นขาควบคุมการทำงาน เฟตแต่ละชนิดมีโครงสร้างและ
หลกั การควบคุมให้เฟตทำงานแตกต่างกัน รปู ร่างเฟต แบบต่างๆ แสดงดังรปู ท่ี 11.20

รปู ที่ 11.20 เฟตแบบต่างๆ
1. เจเฟต (JFET) โครงสร้างประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำตอนใหญ่ 1 ตอน ต่อขาออกมาใช้
งาน 2 ขา คือขาเดรน (D) และขาซอส (S) และประกอบดว้ ยสารก่ึงตัวนำตอนเล็ก 2 ตอน ต่อขาออกมาใช้งาน
1 ขา คือขาเกต (G) แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ ชนิด N แชนแนล และชนิด P แชนแนล โครงสร้างและ
สญั ลักษณ์เจเฟต แสดงดงั รูปท่ี 11.21

DD
DD

G P NP G G N PN G

SS
SS

โครงสร้าง สัญลกั ษณ์ โครงสร้าง สญั ลักษณ์

(ก) ชนิด N แชนแนล (ข) ชนิด P แชนแนล

รูปที่ 11.21 โครงสร้างและสัญลกั ษณ์ JFET

289

2. มอสเฟต (MOSFET) โครงสร้างมีความแตกต่างไปจาก JFET ในส่วนที่สร้างเป็นขาเกต
โดยส่วนนี้ถูกแยกออกเป็นอิสระ มีฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (Silicon Dioxide ; SiO2) คั่นกลาง ส่วนที่เป็น
เดรน และซอส สรา้ งข้ึนบนฐานรองสารกึง่ ตัวนำ (Substrate) ทใ่ี ชส้ ารก่งึ ตวั นำชนิดตรงข้ามกบั ส่วนเดรน และ
ซอส มอสเฟตแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ แบบดีพลีชันมอสเฟต (Depletion MOSFET) หรือ D – MOSFET
และเอ็นฮานซเ์ มนตม์ อสเฟต (Enhancement MOSFET) หรือ E – MOSFET และแบง่ ย่อยออกได้ 2 ชนิด คือ
ชนิด N แชนแนล และชนิด P แชนแนล โครงสร้างและสัญลักษณม์ อสเฟตแตล่ ะแบบ แสดงดังรปู ที่ 11.22
และรปู ที่ 11.23

SGD G D SGD G D
SiO2 S SiO2 S

N ----- N P +++++ P
P N
Sub Sub

โครงสรา้ ง สญั ลักษณ์ โครงสรา้ ง สญั ลกั ษณ์

(ก) ชนดิ N แชนแนล (ข) ชนดิ P แชนแนล

รูปท่ี 11.22 โครงสร้างและสญั ลักษณ์ D – MOSFET

SGD D SGD D
SiO2 SiO2 S

NN G PP G
P N
Sub S Sub

โครงสรา้ ง สัญลกั ษณ์ โครงสร้าง สัญลักษณ์

(ก) ชนดิ N แชนแนล (ข) ชนดิ P แชนแนล

รูปท่ี 11.23 โครงสรา้ งและสัญลกั ษณ์ E – MOSFET

290

จากรปู ท่ี 11.22 และรปู ที่ 11.23 สว่ นทแ่ี ตกตา่ งกนั ของมอสเฟตท้ัง 2 แบบ อยูท่ ส่ี ว่ นฐานรอง
(Sub) เป็นสารกึ่งตัวนำขวางระหว่างสารกึ่งตัวนำขา D และขา S แบบ D – MOSFET รูปที่ 11.22 มีสารกึ่ง
ตวั นำชนดิ เดยี วกับขา D และขา S เชือ่ มต่ออยู่ ทำใหข้ า D และขา S ตอ่ ถึงกนั ดไู ดจ้ ากสญั ลักษณ์ขา D และ
ขา S ต่อเป็นเส้นเดียวกัน ส่วนแบบ E – MOSFET รูปที่ 11.23 มีสารกึ่งตัวนำชนิดตรงข้ามกับขา D และขา S
เชื่อมต่อ ทำให้ขา D และขา S ไม่ต่อถึงกัน ดูได้จากสัญลักษณ์ขา D และขา S ถูกต่อด้วยเส้นประ บอกให้
ทราบวา่ ขาท้งั สองแยกออกจากกัน

11.6 บทสรปุ

ไมโครโฟนทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียงให้เป็นคลื่นไฟฟ้า นำไปใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าและ
อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ไมโครโฟนที่ดีต้องตอบสนองต่อสัญญาณเสียงในช่วงความถี่ 20 Hz ถึง 20 kHz
ไมโครโฟนทใี่ ช้งานแพร่หลายมี 2 ชนิด คือ ชนดิ ไดนามกิ และชนิดคอนเดนเซอร์

ลำโพงเปน็ อปุ กรณ์ท่ีทำหน้าที่เปลี่ยนสญั ญาณเสียงในรูปสัญญาณไฟฟา้ ใหก้ ลบั มาเปน็ สัญญาณเสียง
ในรปู การสัน่ สะเทือน ลำโพงแบง่ ออกเปน็ 3 ชนิด คอื ชนดิ เสียงทุ้ม ชนดิ เสยี งกลาง และชนดิ เสียงแหลม

รีเลย์เป็นสวิตช์ไฟฟ้า ควบคุมการทำงานด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ตัดต่อการจ่ายกำลัง ไฟฟ้าจาก
แหลง่ จา่ ยไฟไปยงั ภาระ โดยควบคุมหนา้ สัมผสั สวิตชร์ ีเลย์ตัดต่อวงจร

แมกเนติกคอนแทกเตอรเ์ ป็นสวติ ชไ์ ฟฟา้ ควบคมุ การทำงานดว้ ยสนามแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าเชน่ เดียวกบั รีเลย์
แตใ่ ช้งานได้กับกำลงั ไฟฟ้าสงู ๆ ถูกนำไปใชง้ านดา้ นการควบคุมกำลงั ไฟฟา้ ในงานอุตสาหกรรม

อุปกรณ์สารกงึ่ ตัวนำประกอบข้นึ มาจากการนำสารกึ่งตัวนำชนิด P และสารกึ่งตัวนำชนิด N ตอ่
รว่ มกนั ผลติ ขึ้นมาใช้งานหลายชนดิ เชน่ ไดโอด ซีเนอร์ไดโอด ไดโอดเปล่งแสง ทรานซสิ เตอร์ และเฟต เป็นต้น
อปุ กรณแ์ ต่ละชนดิ มโี ครงสรา้ ง หลักการทำงาน และการนำไปใช้งานท่ีแตกต่างกัน

5. กจิ กรรมการเรยี นการสอน
5.1 การนำเข้าสู่บทเรยี น
1. จัดเตรียมเอกสารและสอื่ การสอน พรอ้ มกับอธิบายวธิ กี ารให้คะแนน
2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของหน่วยที่ 11 เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและ

อิเล็กทรอนิกส์
3. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดหน่วยที่ 11 เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและ

อิเลก็ ทรอนกิ ส์แลว้ ให้นักศึกษาสลบั กนั ตรวจคำตอบ และใหค้ ะแนน
5.2 การเรยี นรู้
1. เปดิ หนังสอื เรียนวิชา งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์เบือ้ งตน้ หน่วยท่ี 11 เรอ่ื ง อปุ กรณ์เกย่ี วขอ้ ง

ในงานไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์
2. เปิดงานนำเสนอวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์เบอ้ื งตน้ หนว่ ยท่ี 11 เร่ือง อปุ กรณ์เกี่ยวขอ้ ง

ในงานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์

291

3. ตอบคำถาม ข้อสงสัยของผเู้ รียนระหวา่ งเรยี น
5.3 การสรุป

1. ทบทวนความเข้าใจและสรุปเน้ือหาร่วมกับผู้เรยี นในหนว่ ยที่ 11 เรื่อง อุปกรณ์เกย่ี วขอ้ งในงาน
ไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์

2. ผูเ้ รยี นทำใบงานท่ี 11.1
3. และแบบฝกึ หัดบทท่ี 11
5.4 การวัดและประเมนิ ผล
1. ตอ่ วงจรรีเลยใ์ ช้งานได้
2. ใบปฏิบตั งิ านที่ 11.1
3. แบบฝกึ หดั บทที่ 11

6. ส่อื และแหลง่ การเรยี นรู้

6.1 สอื่ สิง่ พมิ พ์
1.หนงั สือเรียนวชิ า งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกสเ์ บื้องต้นหนว่ ยที่ 11 เรอ่ื ง อุปกรณ์เกี่ยวข้องใน

งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์
2. ใบปฏิบตั งิ านที่ 11.1
3. แบบฝึกหัดบทท่ี 11

6.2 ส่อื โสตทศั น์ (ถา้ ม)ี
1. งานนำเสนอวชิ า งานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์เบ้ืองต้น หนว่ ยท่ี 11 เรอื่ ง อปุ กรณ์เก่ียวขอ้ งใน

งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์

7. การวัดและประเมินผล

7.1 กอ่ นเรยี น
1. เข้าเรยี นตรงต่อเวลา
2. เตรยี มหนังสอื รายวชิ า งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์เบอื้ งต้น

7.2 ขณะเรยี น
1. ให้ความสนใจและตัง้ ใจฟงั ผสู้ อนอธบิ าย
2. ให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมระหว่างการเรยี นการสอน

7.3 หลังเรยี น
1. ใบปฏบิ ตั งิ านท่ี 11.1
2. แบบฝึกหดั บทท่ี 11

292

8. กจิ กรรมเสนอแนะ/งานทม่ี อบหมาย
8.1 กจิ กรรมเสนอแนะ

8.2 งานทมี่ อบหมาย

แบบฝกึ หดั บทท่ี 11

เรอ่ื ง อุปกรณเ์ กี่ยวข้องในงานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์

วัตถปุ ระสงค์ เพอ่ื ประเมนิ ความรเู้ ดิมของนกั ศึกษาเกีย่ วกบั เรอ่ื ง อุปกรณ์เกย่ี วขอ้ งในงานไฟฟา้ และ

อิเลก็ ทรอนกิ ส์เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อท่ถี ูกตอ้ งที่สดุ
1. คณุ สมบตั ิของตัวเหนีย่ วนำข้อใดกลา่ วไวถ้ กู ตอ้ ง

ก. มกี ารยบุ ตวั พองตวั ของสนามแม่เหล็กตามจงั หวะการจา่ ยแรงดันไฟสลบั

ข. เกดิ แรงเคล่ือนไฟฟา้ เหนยี่ วนำข้นึ มาเมอ่ื มสี นามแม่เหล็กตัดผ่าน

ค. เกดิ สนามแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ ขึ้นมาเม่อื จา่ ยแรงดนั ให้

ง. ถูกทุกขอ้

2. สนามแม่เหล็กที่เกิดขนึ้ ในขดลวดมคี วามสมั พันธก์ นั อย่างไร

ก. แกนเลก็ เกดิ สนามแมเ่ หลก็ มาก แกนใหญเ่ กิดสนามแมเ่ หลก็ น้อย

ข. พนั รอบน้อยเกิดสนามแม่เหลก็ มาก พันรอบมากเกิดสนามแม่เหล็กนอ้ ย

ค. กระแสไหลนอ้ ยสนามแมเ่ หล็กเกดิ นอ้ ย กระแสไหลมากสนามแม่เหล็กเกิดมาก

ง. แกนอากาศเกดิ ความเขม้ สนามแม่เหล็กมาก แกนเฟอร์โรแมกเนตกิ เกดิ ความเขม้ สนาม แมเ่ หล็กน้อย

3. ตัวเหน่ียวนำชนดิ ใดมีคุณสมบัตใิ ห้คา่ ความเหนีย่ วนำนอ้ ยทส่ี ดุ

ก. แกนอากาศ ข. แกนเฟอรไ์ รต์

ค. แกนผงเหล็กอดั ง. แกนเหล็กแผ่นบาง

4. สัญลักษณ์ตามรปู แทนตัวเหนีย่ วนำชนิดใด

ก. แกนเหลก็ แผน่ บาง ข. แกนเฟอร์ไรต์

ค. แกนอากาศ ง. ถูกทกุ ขอ้

5. ตวั เหนย่ี วนำชนิดใดไม่นิยมใชง้ านท่ีความถ่ีสูง

ก. แกนอากาศ ข. แกนเฟอร์ไรต์

ค. แกนผงเหล็กอดั ง. แกนเหล็กแผน่ บาง