งานนำเสนอ วิชาวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ หน่วยที่ 1new

1. การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า สาระการเรียนรู้
กระแสสลับ

2. การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบอนุกรมใน
วงจรไฟฟา้ กระแสสลับ

3. การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบขนานใน
วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

4. การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบผสมในวงจรไฟฟ้า
กระแสสลับ

สมรรถนะประจาหน่วย 1. แสดงความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติและ
วิธีการต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบอนุกรม

แบบขนาน และแบบผสม

2. คานวณค่าความต้านทานรวมท่ีได้จากการต่อ

ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบอนุกรม แบบขนาน

และแบบผสม

3. ปฏบิ ัติการต่อวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั และวดั ค่าทางไฟฟ้าตามหลักการ

1. อธิบายเกี่ยวกับคุณสมบัติของตัวเก็บประจุไฟฟ้าใน จดุ ประสงค์
วงจรไฟฟ้ากระแสสลบั ได้ การเรียนรู้

2. อธิบายวิธีการต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า
กระแสสลบั แบบอนกุ รม แบบขนาน และแบบผสมได้

3. คานวณค่าตัวเก็บประจุไฟฟ้าและค่าทางไฟฟ้าท่ีได้จาก
การตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบตา่ งๆ ได้

4. ปฏบิ ัติการต่อตัวเก็บประจไุ ฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
และวัดคา่ ทางไฟฟ้าตามหลักการต่อวงจรแบบต่างๆ ได้

1. การต่อตัวเก็บประจไุ ฟฟ้าในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั

1.1 ตวั เก็บประจไุ ฟฟ้า

ตัวเก็บประจุไฟฟ้าหรือคาปาซิเตอร์ (Capacitor)
ทาหน้าท่ีเก็บประจุไฟฟ้าเม่ือได้รับแรงดันไฟฟ้าต่อเข้า
ท่ีข้ัวและจ่ายประจุไฟฟ้าเมื่อต่อโหลด ซึ่งทาหน้าท่ี
คล้ายกับแบตเตอร่ี ค่าความจุไฟฟ้า เรียกว่า คาปาซิแตนซ์
(Capacitance) มีหน่วยเป็น ฟารัด (Farad) ส่วนค่าความ-
ต้านทานไฟฟ้าของตัวเก็บประจุไฟฟ้า เรียกว่า คาปาซิทีฟ-
รแี อกแตนซ์ ใชส้ ญั ลกั ษณ์แทนด้วย XC

1. การต่อตัวเกบ็ ประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั (ต่อ)

1.1 ตัวเก็บประจุไฟฟ้า

ค่าความต้านทานไฟฟ้าหรือค่าคาปาซิทีฟรีแอกแตนซ์มีค่าเป็นส่วนกลับกับค่าความถ่ีไฟฟ้า
การหาค่าคาปาซทิ ีฟรแี อกแตนซ์

1. การตอ่ ตวั เก็บประจุไฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ (ต่อ)

1.2 การเขยี น เ ม่ื อ ตั ว เ ก็ บ ป ร ะ จุ ไ ฟ ฟ้ า ต่ อ เ ข้ า กั บ แ ห ล่ ง จ่ า ย ไ ฟ ฟ้ า ก ร ะ แ ส ส ลั บ
จะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลออกจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าแล้วถูกเก็บสะสมพลังงานไว้ใน
วกางรจเขรียไฟนรฟูป้าลักษณะของตัวเก็บประจุ รูปแรงดนั ไฟฟา้ เป็นผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมที่ตัวเก็บประจุไฟฟ้า ซึ่งมีค่า
เ ท่ า กั บ แ ร ง ดั น ไ ฟ ฟ้ า
ไ ฟ ฟ้ า ส า ม า ร ถ เ ขี ย น แ ท น ด้ ว ย ของแหล่งจ่ายไฟฟ้า และมีมุมทางไฟฟ้าเกิดขึ้นหลังกระแสไฟฟ้าเป็นมุม -90
สญั ลักษณ์ทางไฟฟา้ องศาไฟฟ้า เรยี กวา่ กระแสไฟฟ้านาหน้าแรงดันไฟฟา้ (Leading)

1. การต่อตัวเก็บประจุไฟฟา้ ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั (ต่อ)

ว ง จ ร ไ ฟ ฟ้ า ที่ ป ร ะ ก อ บ ด้ ว ย เมอื่ พจิ ารณาการไหลของกระแสไฟฟา้ ในวงจร โดยการ
นากฎของโอห์มมาวเิ คราะห์วงจรไฟฟา้
ตั ว เ ก็ บ ป ร ะ จุ ไ ฟ ฟ้ า เ พี ย ง ตั ว เ ดี ย ว

ค่าคาปาซิทีฟรีแอกแตนซ์ (XC) มีค่าเท่ากับค่า
อิมพีแดนซ์ (Z) ของวงจร

1. การตอ่ ตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟา้ ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (ต่อ)

เม่ือพิจารณาค่าแรงดันไฟฟ้าโดยใช้กฎ แทนค่า I ในสมการด้วย Im sint จะได้
ข อ ง โ อ ห์ ม ใ น ก า ร วิ เ ค ร า ะ ห์ ข้ อ มู ล เ พ่ื อ สมการแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมทต่ี ัวเกบ็ ประจไุ ฟฟา้
คานวณหาค่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมที่ตัวเก็บ
ประจุไฟฟา้

และใหค้ า่
จะไดค้ ่า

1. การตอ่ ตวั เก็บประจุไฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั (ต่อ)

มุมเฟสทางไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟฟ้า ส่วนค่า sint แสดงค่าความถี่ (f) ของระบบ
เมื่อพิจารณาจากสมการแหลง่ จ่ายไฟฟ้า ซ่ึงสามารถหาค่าความถไ่ี ด้จากสมการ

ค่ามุม  แสดงมุมเฟสของแหล่งจ่ายไฟฟ้า
ขณะน้ัน สามารถเขียนให้อยูใ่ นสมการรูปแบบโพลาร์

1. การตอ่ ตวั เก็บประจไุ ฟฟ้าในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ (ต่อ)

เมอื่ พจิ ารณาคา่ แรงดนั ไฟฟา้ ตกคร่อม แทนค่า R ด้วยค่า XC และแทนค่า E ด้วย
ที่ตัวเก็บประจุไฟฟา้ จากกฎของโอหม์ VC จะได้สมการแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมท่ีตัวเก็บ
ประจุไฟฟ้าดังสมการ

หรอื

1. การตอ่ ตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟ้าในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั (ต่อ)

เม่ือพิจารณาค่ากาลังไฟฟ้า (Power) เม่ือค่ามุม C มีค่าเท่ากับ 90 องศาไฟฟ้า แทนค่าใน
ท่ีเกิดข้ึนในตัวเก็บประจุไฟฟ้า จะเป็น สมการ
กาลังไฟฟ้าที่ไม่สามารถเกิดงานได้ ซึ่ง
สามารถหาได้จากสมการ

1. การต่อตวั เก็บประจไุ ฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ (ต่อ)

ตัวอย่าง จากภาพวงจรไฟฟ้าที่กาหนดให้ จงคานวณหาค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมท่ีตัวเก็บประจุ และเขียนเฟสเซอร์ไดอะแกรมและรูปคล่ืนไซน์ระหว่างกระแสไฟฟ้า
และแรงดันไฟฟ้า

Hz

1. การตอ่ ตัวเกบ็ ประจไุ ฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั (ต่อ)

ตวั อย่าง (ต่อ) 

A

1. การต่อตวั เก็บประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (ต่อ)

ตวั อยา่ ง (ต่อ)

ภาพเฟสเซอร์ไดอะแกรมและรูปคล่นื ไซนร์ ะหวา่ งแรงดนั ไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้า ตอบ

2. การต่อตัวเกบ็ ประจไุ ฟฟ้าแบบอนกุ รมในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั

ก า ร น า ตั ว เ ก็ บ ป ร ะ จุ ไ ฟ ฟ้ า จากภาพ เมอื่ พจิ ารณาคา่ ความจขุ องตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟ้า
มาต่อแบบอนุกรมกันในวงจรไฟฟ้า
กระแสสลับมีผลทาให้ค่าอิมพีแดนซ์
ของวงจรมีค่าลดลง

กรณีตัวเกบ็ ประจุไฟฟ้ามีขนาด
เท่ากันต่อแบบอนุกรมกันจะได้ค่า
ค ว า ม ต้ า น ท า น ร ว ม ข อ ง ว ง จ ร ห รื อ
คา่ อมิ พีแดนซล์ ดลงครึง่ หนงึ่

กรณที ่มี มี ากกวา่ 2 ตวั

2. การตอ่ ตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟ้าแบบอนกุ รมในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั

(ต่อ)

เมอ่ื พจิ ารณาคา่ อมิ พีแดนซข์ องวงจร โดยท่ีค่า Y เป็นค่าส่วนกลับของ Z เรียกว่า ค่าแอดมิตแตนซ์
ส่วนค่า BC เป็นส่วนกลับของ XC เรียกว่า ค่าความจุไฟฟ้าหรือ
กาหนดให้ ค่าคาปาซิทีฟซัสเซพแตนซ์ ซ่ึงท้ังสองค่ามีหน่วยเป็น ซีเมนส์
และ (Siemens)

แทนค่า

ดังนัน้ ()

2. การต่อตวั เก็บประจุไฟฟ้าแบบอนกุ รมในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ

(ต่อ)

เมือ่ พิจารณาค่ากระแสไฟฟา้ ท่ีไหลใน กระแสไฟฟา้
วงจรไฟฟา้
จากสมการ ดงั นัน้
กระแสไฟฟ้า
ดังนั้น

ดงั น้นั

2. การต่อตวั เกบ็ ประจุไฟฟ้าแบบอนกุ รมในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั

(ต่อ)

เมื่อพิจารณาค่าแรงดันไฟฟา้ ตกคร่อมทต่ี ัวเก็บประจุแตล่ ะตวั
หรือ

หรอื

2. การต่อตวั เก็บประจไุ ฟฟา้ แบบอนุกรมในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั (ต่อ)

ตัวอย่าง จากภาพวงจรไฟฟ้าท่ีกาหนดให้ วิธีทา เมื่อพจิ ารณาค่าอิมพีแดนซข์ องวงจร
จงคานวณหาค่าคาปาซิแตนซ์รวมของ แทนค่า
วงจร และค่าอิมพีแดนซ์ของวงจร และ
กระแสไฟฟา้ ทไี่ หลผ่านโหลดแตล่ ะตัว

2. การต่อตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟ้าแบบอนุกรมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

(ต่อ)

ตัวอยา่ ง (ต่อ)

ดังน้นั

F
A ตอบ



3. การตอ่ ตัวเก็บประจุไฟฟา้ แบบขนานในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั

การนาตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟา้ มาตอ่ กันแบบขนานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับทาให้ได้ค่าคาปาซิแตนซ์ (C)
มีค่าเพิ่มข้ึน ส่วนค่าคาปาซิทีฟรีแอกแตนซ์ (XC) และค่าอิมพีแดนซ์ของวงจรมีค่าเพ่ิมขึ้นตามขนาดของค่า
ความจุท่นี ามาตอ่ กนั

จากภาพ เมื่อพิจาณาคานวณหาค่าความจุไฟฟ้ารวมที่ขั้ว
ได้จากสมการ

กรณที มี่ ตี วั เกบ็ ประจไุ ฟฟา้ มากกว่า 2 ตวั

3. การตอ่ ตวั เกบ็ ประจุไฟฟ้าแบบขนานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (ต่อ)

การหาค่าคาปาซิทีฟรีแอกแตนซ์ เมื่อค่า Z ซ่ึงเป็นค่าผลรวมของคาปาซิทีฟ-
เป็นส่วนกลบั กบั ค่าความถ่ีไฟฟา้ รแี อกแตนซ์ XC(t)

ดงั นัน้

จากภาพ เมอื่

3. การต่อตัวเก็บประจไุ ฟฟา้ แบบขนานในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั (ต่อ)

การหาคา่ อมิ พีแดนซข์ องวงจร หรอื ใชส้ มการ
เมื่อกาหนดให้คา่

ดังนน้ั ค่า

3. การต่อตวั เกบ็ ประจุไฟฟา้ แบบขนานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (ต่อ)

เ ม่ื อ พิ จ า ร ณ า ค่ า แ ร ง ดั น ไ ฟ ฟ้ า ต ก กรณมี ตี วั เก็บประจไุ ฟฟา้ ต่อในวงจรไฟฟา้ 2 ตัว
คร่อมที่ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแต่ละตัวจะมีค่า
เทา่ กับและมคี า่ เท่ากบั แรงดนั แหลง่ จา่ ย

การหาค่ากระแสไฟฟา้ ดังนั้นกระแสไฟฟา้ รวม
กรณีที่มีตวั เก็บประจุไฟฟา้ ตอ่ ในวงจรไฟฟ้า n ตัว
ค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุ
ไฟฟ้าแต่ละตัวจะข้ึนอยู่กับขนาดของค่า
ความจุไฟฟ้าและค่าคาปาซิทีฟรีแอก
แตนซข์ องตวั เก็บประจไุ ฟฟา้ แตล่ ะตัว

3. การต่อตวั เกบ็ ประจุไฟฟ้าแบบขนานในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ (ต่อ)

เม่อื พจิ ารณาค่ากาลงั ไฟฟ้าตกคร่อมท่ีตวั เก็บประจุไฟฟ้า

ตัวเกบ็ ประจไุ ฟฟา้

ค่ากาลังไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟฟ้า (P) มีค่าเท่ากับกาลังไฟฟ้า
ทตี่ ัวเก็บประจุไฟฟ้า (PC)

ตวั เก็บประจไุ ฟฟ้า

W

3. การตอ่ ตัวเกบ็ ประจไุ ฟฟ้าแบบขนานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั (ต่อ)

กรณีวงจรไฟฟ้ามีตัวเก็บประจุไฟฟ้าหลายตัวต่อแบบขนานกนั แล้วต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้า ผลรวม
ของกาลงั ไฟฟา้ ที่เกิดขน้ึ กับตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟ้าแต่ละตวั รวมกันจะมคี ่าเทา่ กับกาลงั ไฟฟา้ ทแ่ี หลง่ จ่ายไฟฟา้

ดงั น้นั

ดงั น้ัน

3. การต่อตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟ้าแบบขนานในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั (ต่อ)

ตัวอย่าง จากภาพวงจรไฟฟ้าท่ีกาหนดให้ จงคานวณหาค่าคาปาซิแตนซ์รวม (Ct) และค่าอิมพีแดนซ์ของ
วงจร วธิ ีทา จากสมการ



หรือ m ตอบ

การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบผสม การตอ่ ตัวเก็บประจไุ ฟฟา้
ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับจะมีลักษณะ แบบอนุกรม-ขนาน
ท่ี ค ล้ า ย กั บ ก า ร ต่ อ ตั ว ต้ า น ท า น ใ น
วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ค่าอิมพีแดนซ์ การต่อตัวเกบ็ ประจไุ ฟฟา้
ของวงจรจะขึ้นอยู่กับลักษณะของวงจร แบบขนาน-อนกุ รม
ซง่ึ แบง่ การพจิ าณาออกได้ 2 ลักษณะ

4. การต่อตัวเก็บประจุไฟฟา้ แบบผสมในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั

4. การตอ่ ตวั เกบ็ ประจุไฟฟ้าแบบผสมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั

(ต่อ)

4.1 การต่อตัวเก็บประจไุ ฟฟา้ แบบอนกุ รม-ขนาน

เป็นการนาตัวเก็บประจุไฟฟ้าอย่างน้อย 3 ตัวมาประกอบกันเป็นวงจรไฟฟ้า โดยให้ตัวเก็บประจุไฟฟ้า
ตัวท่ี 1 ต่อแบบอนุกรมกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า แล้วนามาต่อเข้ากับตัวเก็บประจุไฟฟ้าตัวท่ี 2 และ 3 ซ่ึงต่อแบบ
ขนานกนั

4. การตอ่ ตัวเกบ็ ประจไุ ฟฟ้าแบบผสมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

(ต่อ)

4.1 การต่อตวั เกบ็ ประจุไฟฟ้าแบบอนุกรม-ขนาน

การหาค่าอิมพีแดนซ์ของวงจรสามารถหาได้ การหาค่าแรงดันไฟฟ้า
ตามหลักการของการต่อแบบอนุกรม แล้วต่อ
แบบขนานดงั สมการ เม่ือตัวเก็บประจุไฟฟ้า XC2 และ XC3 ต่อ
แบบขนานกัน ทาให้ค่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อม

ที่ V2 แ ล ะ V3 มี ค่ า เ ท่ า กั น ซึ่ ง จ ะ ไ ด้ เ ท่ า กั บ
แ ร ง ดั น ไ ฟ ฟ้ า ข อ ง แ ห ล่ ง จ่ า ย ไ ฟ ฟ้ า ล บ ด้ ว ย

แรงดนั ไฟฟา้ ตกครอ่ มทต่ี วั เก็บประจุไฟฟา้ XC1(V1)

ค่าแรงดนั ไฟฟา้

4. การตอ่ ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบผสมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั

(ต่อ)

4.1 การตอ่ ตัวเก็บประจไุ ฟฟา้ แบบอนกุ รม-ขนาน

เมื่อพิจารณาค่ากระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่าน XC1 จะมีค่าเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแหล่งจ่ายไฟฟ้า
ส่วนกระแสไฟฟ้าท่ไี หลผ่าน XC2 และ XC3 เปน็ กระแสไฟฟ้าท่แี ยกออกมาจากกระแสไฟฟ้าท่ไี หลผ่าน XC1

เมอื่

และ หรื
อ

4. การต่อตัวเก็บประจุไฟฟา้ แบบผสมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

(ต่อ)

4.2 การตอ่ ตวั เกบ็ ประจไุ ฟฟา้ แบบขนาน-อนกุ รม

เป็นการนาตัวเก็บประจุไฟฟ้าอย่างน้อย 3 ตัวมาประกอบกันเป็นวงจรไฟฟ้า โดยให้ตัวเก็บประจุไฟฟ้า
ตัวที่ 1 ต่อแบบขนานกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า แล้วนามาต่อเข้ากับตัวเก็บประจุไฟฟ้าตัวท่ี 2 และ 3 ซึ่งต่อ
แบบอนุกรมกัน

4. การตอ่ ตวั เก็บประจุไฟฟา้ แบบผสมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั

(ต่อ)

4.2 การตอ่ ตัวเก็บประจไุ ฟฟา้ แบบขนาน-อนุกรม การหาค่าแรงดนั ไฟฟา้

การหาค่าอิมพีแดนซ์ของวงจรสามารถ เมื่อตัวเก็บประจุไฟฟ้า XC2 และ XC3 ต่อแบบ
หาได้ตามหลักการของการต่อแบบขนาน อนกุ รม

แล้วนามาต่อแบบอนุกรมดังสมการ กันทาให้ค่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมที่ V2 และ V3 รวมกัน
ซึ่ ง จ ะ ไ ด้ เ ท่ า กั บ แ ร ง ดั น ไ ฟ ฟ้ า ท่ี แ ห ล่ ง จ่ า ย ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ

แครา่ งแดรันงดไฟันฟไฟ้าฟตกา้ ครอ่ มทีต่ วั เก็บประจไุ ฟฟ้า XC1 (V1) ด้วย

เมอื่ ค่ากระแสไฟฟ้า
จะได้

4. การต่อตัวเกบ็ ประจุไฟฟ้าแบบผสมในวงจรไฟฟา้ กระแสสลบั

(ต่อ)

4.2 การต่อตัวเก็บประจุไฟฟา้ แบบขนาน-อนกุ รม

เม่ือพจิ ารณาค่า และ
กระแสไฟฟา้
เมื่อ

จะได้
หรือ

4. การตอ่ ตวั เก็บประจไุ ฟฟา้ แบบผสมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั

(ต่อ)

ตัวอย่าง จากภาพวงจรไฟฟ้าที่กาหนดให้ จงคานวณหาค่าอิมพีแดนซ์ของวงจร และค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหล

ผา่ นตัวเก็บประจุไฟฟา้ แต่ละตัว วธิ ีทา



4. การตอ่ ตวั เกบ็ ประจุไฟฟ้าแบบผสมในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั

(ต่อ)

ตวั อย่าง (ต่อ) และ
เม่อื

S A
ดังน้ัน A ตอบ

A

ก า ร ต่ อ ตั ว เ ก็ บ ป ร ะ จุ ไ ฟ ฟ้ า ใ น ว ง จ ร ไ ฟ ฟ้ า ก ร ะ แ ส ส ลั บ จ ะ มี ค่ า ค า ป า ซิ ที ฟ รี แ อ ก แ ต น ซ์ แ ป ร ผั น ก ลั บ
กั บ ค่ า ค ว า ม ถี่ ร ะ บ บ ไ ฟ ฟ้ า ข อ ง แ ห ล่ ง จ่ า ย ไ ฟ ฟ้ า เ มื่ อ ท า ก า ร เ พ่ิ ม ค่ า ค ว า ม ถี่ ข อ ง ร ะ บ บ ใ ห้ สู ง ขึ้ น
คา่ คาปาซิทีฟรีแอกแตนซจ์ ะมีคา่ ลดลง ซ่งึ เมื่อนาตวั เกบ็ ประจุไฟฟา้ มาตอ่ วงจรแบบขนานกนั คา่ ความจไุ ฟฟ้ารวมของวงจรมีค่าเพ่ิมขึ้นและมี
ค่ า ล ด ล ง เ มื่ อ น า ตั ว เ ก็ บ ป ร ะ จุ ไ ฟ ฟ้ า ม า ต่ อ ว ง จ ร แ บ บ อ นุ ก ร ม กั น มุ ม เ ฟ ส ข อ ง
ตัวเกบ็ ประจุไฟฟ้าจะลา้ หลงั แกนอ้างอิงเป็นมุม 90 องศาไฟฟ้า ซึ่งจะมีผลทาให้กระแสไฟฟ้ามีมุมเฟสนาหน้าแรงดันไฟฟ้าเป็นมุม 90 องศา
ไ ฟ ฟ้ า ใ น ว ง จ ร ไ ฟ ฟ้ า ก ร ะ แ ส ส ลั บ ต่ อ แ บ บ อ นุ ก ร ม ค่ า ก ร ะ แ ส ไ ฟ ฟ้ า ร ว ม ข อ ง ว ง จ ร
มีค่าเท่ากัน ส่วนค่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟฟ้าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมที่ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแต่ละตัวรวมกัน เม่ือวงจรไฟฟ้า
กระแสสลับต่อแบบขนานค่าแรงดันไฟฟา้ ตกคร่อมท่ีตัวเก็บประจุไฟฟ้ามีค่าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าแหล่งจ่ายไฟฟ้า ส่วนกระแสไฟฟ้าท่ีไหลผ่าน
ตัวเกบ็ ประจุไฟฟ้าแตล่ ะตวั รวมกันเท่ากบั กระแสไฟฟา้ ของแหล่งจ่ายไฟฟ้า

สรปุ

R-L ในวงจรไฟฟ้า
กหรนะ่วแยสกสาลรบั เรียนรู้ท่ี 6

วงจรไฟฟ้าท่ีประกอบด้วยโหลดชนิด R-L เป็นวงจรไฟฟ้าท่ีมีตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนา
ไฟฟ้าอยู่ร่วมกัน ซ่ึงค่าอิมพีแดนซ์ของวงจรเกิดจากการบวกกันทางเวกเตอร์ระหว่างค่าความต้านทาน
ไฟฟ้ากับค่าอินดักทีฟรีแอกแตนซ์ มุมเฟสรวมของวงจรอยู่ระหว่าง 0 ถึง 90 องศาไฟฟ้า ค่ามุมเฟสรวม
มีค่าในซีกบวก ซึ่งมีผลทาให้ค่ากระแสไฟฟ้ารวมของวงจรมีมุมเฟสล้าหลังแรงดันไฟฟ้า กรณีมีค่า
เข้าใกล้ 0 หรือเข้าใกล้ –90 องศาไฟฟ้าน้ันขึ้นอยู่กับขนาดของค่าความต้านทานไฟฟ้าและค่าอินดักทีฟ-
รีแอกแตนซ์ กล่าวคือในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับต่อแบบอนุกรม หากความต้านทานไฟฟ้ามีค่ามากกว่า
อินดักทีฟรีแอกแตนซ์จะได้ค่ามุมเฟสมีค่าเข้าใกล้ 0 องศาไฟฟ้า แต่หากความต้านทานไฟฟ้ามีค่าน้อย
กว่าอินดักทีฟรีแอกแตนซ์จะได้มุมเฟสมีค่าเข้าใกล้ 90 องศาไฟฟ้า เม่ือต่อวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
แบบขนาน หากความต้านทานไฟฟ้ามีค่ามากกว่าอินดักทีฟรีแอกแตนซ์จะได้มุมเฟสมีค่าเข้าใกล้
90 องศาไฟฟ้า แต่หากความต้านทานไฟฟ้ามีค่าน้อยกว่าอินดักทีฟรีแอกแตนซ์จะได้มุมเฟสมีค่าเข้าใกล้
0 องศาไฟฟ้า

สาระสาคญั

สาระการเรียนรู้

1. การต่อตวั ต้านทานไฟฟ้าและตวั เหน่ยี วนาไฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ
2. การต่อตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนาไฟฟ้าแบบอนุกรมในวงจรไฟฟ้า

กระแสสลับ
3. การต่อตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนาไฟฟ้าแบบขนานในวงจรไฟฟ้า

กระแสสลบั
4. การต่อตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหน่ียวนาไฟฟ้าแบบผสมในวงจรไฟฟ้า

กระแสสลบั

สมรรถนะประจาหน่วย

1. แสดงความรู้เก่ียวกับคุณสมบัติและวิธีการต่อตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนา
ไฟฟ้าแบบอนกุ รม แบบขนาน และแบบผสม

2. คานวณค่าความตา้ นทานรวมท่ไี ด้จากการต่อตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนา
ไฟฟา้ แบบอนุกรม แบบขนาน และแบบผสม

3. ปฏบิ ตั กิ ารต่อวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั และวดั ค่าทางไฟฟ้าตามหลกั การ

จุดประสงค์การเรยี นรู้

1. อธบิ ายเกี่ยวกับคุณสมบัติของตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหน่ียวนาไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า
กระแสสลบั ได้

2. อธิบายวิธีการต่อตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนาไฟฟ้าแบบอนุกรม แบบขนาน
และแบบผสมได้

3. คานวณค่าตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนาไฟฟ้า และค่าทางไฟฟ้าที่ได้จาก
การตอ่ วงจรไฟฟา้ แบบตา่ งๆ ได้

4. ปฏิบัติการตอ่ วงจรไฟฟา้ และวดั ค่าทางไฟฟ้าตามหลักการตอ่ วงจรแบบตา่ งๆ ได้

1. การต่อตวั ตา้ นทานไฟฟ้าและตวั เหนยี่ วนาไฟฟา้
ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั

เม่อื นาโหลดชนิด R และชนิด L มาต่อกนั จะทาให้เกิดมมุ ต่างเฟสทางไฟฟ้าระหว่างโหลดชนิด R
กับชนิด L โดยมุมเฟสของโหลดชนิด L นาหน้าโหลดชนิด R เป็นมุม 90 องศาไฟฟ้า ซ่ึงสามารถเขียน
เฟสเซอร์ไดอะแกรมและรปู คลนื่ ไซนไ์ ด้

(ก) เฟสเซอรไ์ ดอะแกรม (ข) รปู คลื่นไซน์

2. การตอ่ ตวั ต้านทานไฟฟ้าและตวั เหนี่ยวนาไฟฟา้ แบบอนกุ รม
ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

เป็นการนาตัวต้านทานไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนา
ไฟฟ้ามาต่อพ่วงกันหรือต่ออันดับกัน อุปกรณ์ไฟฟ้า
บางชนิดจะประกอบด้วยโหลดชนิด R และชนิด L ใน
ตัวเดียวกัน เช่น ขดลวดท่ีพันในมอเตอร์ไฟฟ้าจะเป็น
การต่อแบบอนุกรมกันของความต้านทานไฟฟ้า (R)
และค่าอนิ ดักทฟี รีแอกแตนซ์ (XL)

2. การตอ่ ตัวตา้ นทานไฟฟา้ และตัวเหน่ยี วนาไฟฟา้ แบบอนกุ รม
ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ (ต่อ)

ค่าอินดักทฟี รีแอกแตนซ์ สามารถหาค่าไดจ้ าก ค่าอมิ พแี ดนซข์ องวงจร สามารถหาได้จาก
สมการ

กาหนดให้ค่า 2f มีคา่ เทา่ กับ  จะได้คา่ XL
มีคา่ เท่ากับ L

2. การตอ่ ตัวตา้ นทานไฟฟา้ และตัวเหนีย่ วนาไฟฟ้าแบบอนุกรม
ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั (ต่อ)

ค่ามุมทางไฟฟ้าของโหลดรวม (Z) มีค่าอยู่ระหว่าง 0 ถึง –90 องศาไฟฟ้า หรือ 0° °90°
ขน้ึ อย่กู ับขนาดของโหลดชนิด R หรือ L โดยพิจารณา

เมอ่ื คา่

2. การต่อตวั ต้านทานไฟฟ้าและตวั เหนีย่ วนาไฟฟา้ แบบอนกุ รม
ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ (ต่อ)

กรณหี าคา่ อิมพแี ดนซ์ (Z) ในรูปแบบโพ เม่อื กาหนดให้ r มีคา่ เทา่ กบั Z จะได้
ลาร์

จะได้

เมื่อ

ค่ามุม  สามารถคานวณหาได้จาก
สมการ
ทางตรีโกณมติ ิ

2. การตอ่ ตวั ตา้ นทานไฟฟา้ และตัวเหน่ยี วนาไฟฟา้ แบบอนุกรม
ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ (ต่อ)

ค่ากระแสไฟฟา้ รวมท่ีไหลในวงจรไฟฟ้า การหาค่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมท่ีโหลดและแรงดันไฟฟ้า

สามารถหาค่าได้ รวมทางไฟฟา้

จะได้
หรอื

2. การตอ่ ตวั ต้านทานไฟฟ้าและตวั เหนยี่ วนาไฟฟ้าแบบอนุกรม
ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั (ต่อ)

การหากาลงั ไฟฟ้า กรณีหากาลังไฟฟ้ารวมของวงจร (Pt)

โดยปกติกาลงั ไฟฟ้าที่เกดิ ขึ้นในการต่อโหลด เม่อื ค่า °R มีค่าเท่ากับ 0 องศาไฟฟา้ จะได้ค่า
ชนิด R-L ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับจะมีค่า cos °R เทา่ กับ 1
เท่ากับกาลังไฟฟ้าท่ีเกิดขึ้นในโหลดชนิด R
เน่ืองจากกาลังไฟฟ้าท่ีเกิดขึ้นในโหลดชนิด L มี
คา่ เป็น 0 วตั ต์

และ

2. การตอ่ ตวั ตา้ นทานไฟฟา้ และตัวเหนีย่ วนาไฟฟ้าแบบอนุกรม
ในวงจรไฟฟา้ กระแสสลับ (ต่อ)

กรณีหากาลงั ไฟฟ้ารวมของวงจร (Pt) (ต่อ)

เมื่อค่า L มคี ่าเท่ากับ 90 องศาไฟฟา้ จะได้คา่ cos °L เทา่ กับ 0

กาลงั ไฟฟา้ รวม
หรอื