e-book

DC ELECTICAL CIRCUITS

วงจรไฟฟา
กระเเสตรง

โดย
วรญั ู มศี รี
มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลล้านนาตาก

DC ELECTICAL CIRCUITS

บทนํา

YEARBOOK
CONใTนวEงNจรTไSฟฟาใด ๆ จะประกอบด้วยส่วนส าคัญ 3 ส่วนคือ แหล่งจ่าย

พลังงานไฟฟา ตัวนําไฟฟาหรือ สายไฟและตัวต้านทานหรืออุปกรณ์ ไฟฟา
ทีจะใส่เข้าไปในวงจรไฟฟานัน ๆ เพราะฉะนัน ความสาํ คัญของ วงจรทีจะ
ต้องคาํ นึงถึงเมือมีการต่อวงจรไฟฟาใดๆ เกิดขึนคือทาํ อย่างไรจึงจะไม่ให้
กระแสไฟฟาไหลผ่านเข้า ไปในวงจรมากเกินไป ซึงจะทาํ ให้อุปกรณ์ไฟฟา
ชาํ รุดเสียหาย หรือวงจรไหม้เสียหายได้ ดังนันเพือเปนการ ปองกันปญหา
ดังกล่าว จึงมีการสร้างกฎความสัมพันธ์ของกระแสไฟฟา แรงดันไฟฟา
และความต้านทาน ไฟฟาขึน เพือใช้ในการคาํ นวณคาดการณ์ล่วงหน้า

DC ELECTICAL CIRCUITS

DC ELECTICAL CIRCUITS

STUDENT สารบญั
LEADERSHIP
หน้า
บทที 1 กฎของโอหม์ 1
คณุ สมบตั ิของวงจรอนกุ รม 4
วงจรเเบง่ แรงดนั ไฟฟา 5
วงจรเเบง่ แรงดนั ไฟฟาเเบบไมมภี าระ 6
วงจรแบง่ แรงดนั ไฟฟาแบบมภี าระ 8
เเบบทดสอบท้ายบท (ตอนที1) 10
แบบทดสอบท้ายบท (ตอนที 2) 12

DC ELECTICAL CIRCUITS

กฎของโอหม์ 1

บทที 1
กฎของโอหม์

กฎของโอห์มเมือประมาณป ค.ศ. 1826 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน
ชือยอร์จไซมอนโอห์ม (George Simon Ohm) ได้ทาํ การทดลองค้นพบ
ความสัมพันธ์ของกระแสไฟฟาแรงดันไฟฟาและค่าความต้านทานทีต่ออยู่
ในวงจรไฟฟาดังแสดงในรูปที 1.1 และได้กล่าวไว้ว่า“ ในวงจรไฟฟาใด ๆ ค่า
ของกระแสไฟฟาจะเปนปฏิภาคโดยตรงกับแรงดันไฟฟาทีจ่ายให้กับวงจร
และจะเปนปฏิภาคโดยกลับกันกับค่าของความต้านทานทีต่ออยู่ในวงจร

รูปที 1.1 ความสัมพันธ์ของกระแสไฟฟาแรงดันไฟฟา และความต้านทาน
จากข้อความของคาํ กล่าวข้างต้นสามารถทีนํามาเขียนเปนสมการไฟฟา

และเรียกกันโดยทัวไปว่า กฎของโอห์ม (OHM’S LAW) ดังต่อไปนี

โดยที I คือกระแสไฟฟามีหน่วยเปนแอมแปร์ (A)
E คือแรงดันไฟฟาทีจ่ายให้กับวงจรมีหน่วยเปนโวลต์ (V)
R คือความต้านทานไฟฟาภายในวงจรมีหน่วยเปนโอห์ม

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอห์ม 2

จากกฎของโอห์มดังกล่าวข้างต้นนียังสามารถประยุกต์นํามาใช้ในการ

LESATDUEDคRาํ EนSNวHณTIกPาํ ลังไฟฟาภายในวงจรไฟฟาได้ดังสมการดังต่อไปนี

โดยที P คือกาํ ลังไฟฟามีหน่วยเปนวัตต์ (W)
I คือกระแสไฟฟามีหน่วยเปนแอมแปร์ (A)
E คือแรงดันไฟฟาทีจ่ายให้กับวงจรมีหน่วยเปนโวลต์ (V)
R คือความต้านทานไฟฟาภายในวงจรมีหน่วยเปนโอห์ม

ตัวอย่างที 1.1 แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟา 50V ต่ออยู่กับตัวต้านทาน 10 โอห์ม
ดังในรูปที 1.1 จงหากระแสไฟฟาทีไหลผ่านตัวต้านทานนี

วิธีทาํ
จาก

ตัวอย่างที 1.2 กระเเส 50 มิลลิเเอมป ไหลผ่านตัวต้านทาน 2 กิโลโอห์ม
จงหาแรงดันไฟฟาทีตกคร่อมตัวต้านทานตัวนี

วิธีทาํ
จาก

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอหม์ 3

ตัวอย่างที 1.3 หลอดไฟฟาขนาด 12V/60W เมือสว่างจะมีค่าความ
ต้านทานเท่าไร

วิธีทาํ
จาก

ดังนัน

ตัวอย่างที 1.4 จงหากาํ ลังไฟฟาทีเกิดขึนทีความต้านทาน 1 กิโลโอห์ม เมือ
ต่อจ่ายแรงดันไฟฟา 12 V

วิธีทาํ
จาก

เเละ

หรือ จาก

ตามตัวอย่างข้างต้นนันเปนการนําเอาความรู้เรืองกฎของโอห์มมาใช้แก้
ปญหาทางไฟฟาอย่างง่ายๆนอกจากนีเรายังสามารถทีจะนํากฎของโอห์ม
ไปใช้แก้ปญหาทางไฟฟากับวงจรไฟฟาทีไม่ซับซ้อนมากนักซึงมีการต่อ
ความต้านทานแบบอนุกรมหรือแบบขนานซึงจะมีคุณสมบัติทีแตกต่างกัน
และสามารถนํามาใช้ในการแก้ปญหาในการต่อความต้านทานแบบผสมได้
เช่นกัน

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอห์ม 4

คุณสมบัติของวงจรอนุกรม
เมือต่อตัวต้านทานเปนวงจรอนุกรมจะมีคุณสมบัติทีสาํ คัญดังต่อไปนี
1.ผลรวมของความต้านทานย่อยๆแต่ละตัวจะมีค่าเท่ากับค่าความต้านทาน
รวมทังหมดของวงจร
2.กระแสทีไหลผ่านตัวต้านทานทุกตัวทีนํามาต่ออนุกรมกันจะเปนกระแส
เดียวกันและมีค่าเท่ากัน
3.ผลรวมของแรงดันไฟฟาทีตกคร่อมตัวต้านทานแต่ละตัวในวงจรจะมีค่า
เท่ากับแรงดันไฟฟาทีจ่ายให้กับวงจ

4. ผลรวมของกาํ ลังไฟฟาทีเกิดขึนทีความต้านทานย่อย ๆ แต่ละตัวจะมีค่า
เท่ากับกาํ ลังไฟฟาทังหมดจากแหล่งจ่ายไฟฟาทีจ่ายให้กับวงจร

พิจารณา ตัวอย่างที 1.5 ต่อไปนีซึงจะเปนการแสดงคุณสมบัติของวงจร
อนุกรม ทังหมดดังทีกล่าวมาแล้วข้างต้น

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอหม์ 5

ตัวอย่างที 1.5 จากรูปวงจร จงคาํ นวนหาค่าของ ความต้านทานรวมของ
วงจรกระแสไฟฟาทีไหลในวงจร เเรงดันตกคร่องความต้านทานแต่ละตัว
และกาํ ลังไฟฟาทีเกิดขึนทีความต้านทานแต่ละตัว

วธิ ีทาํ
จาก

และ
หรือ

หรือ

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอห์ม 6

วงจรแบ่งแรงดันไฟฟาแบบไม่มีภาระ
วงจรแบ่งแรงดันไฟฟาแบบไม่มีภาระ คือ วงจรแบ่งแรงดันทียังไม่ถูกนํา

ไปใช้งาน วงจรยังไม่มีภาระต่อเข้าวงจร การจัดวงจรแบ่งแรงดันไฟฟา
แบบไม่มีภาระ ประกอบด้วยตัวต้านทานตังแต่ 2 ตัวขึนไป ต่อวงจรแบบ
อนุกรม แรงดันไฟฟาตกคร่อมตัวต้านทานแต่ละตัว คือแรงดันไฟฟาทีจ่าย
ออกเปนแหล่งจ่ายแรงดันแต่ละจุด วงจรแบ่งแรงดันไฟฟาแบบไม่มีภาระ
แสดงดังรูปที 1.2

รูปที 1.2 วงจรแบ่งแรงดันไฟฟาแบบไมมีมีภาระ
จากรูปที 1.2 หาคา่ ตา่ งๆ ไดด้ งั นี

หาคา่ ความตา้ นทานรวม
หากระแสไฟฟาในวงจร

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอหม์ 7

หาแรงดนั ตกคร่อม R1

หาแรงดนั ตกคร่อม R2
หาแรงดนั ตกคร่อม R3

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอห์ม 8

วงจรแบ่งแรงดันไฟฟาแบบมีภาระ
วงจรแบ่งแรงดันไฟฟาแบบมีภาระ คือ วงจรแบ่งแรงดันทีถูกนําไปใช้

งาน โดยต่อภาระร่วมในวงจรด้วย การจัดวงจรแบ่งแรงดันไฟฟาแบบมี
ภาระ จัดได้เช่นเดียวกับวงจรแบ่งแรงดันไฟฟาแบบไม่มีภาระ เพียงต่อเพิม
ภาระเข้ารับแรงดันไฟฟาในตาํ แหน่งทีต้องการ ส่งผลให้ระดับแรงดันไฟฟา
ทีตกคร่อมวงจรแบ่งแรงดันแต่ละส่วนเปลียนแปลงไป วงจรแบ่งแรงดัน
ไฟฟาแบบมีภาระ แสดงดังรูปที 1.3

รูปที 1.3 วงจรแบง่ แรงดนั ไฟฟาเเบบมภี าระ
จากรูปที 1.3 จงหาคา่ ดงั ตอ่ ไปนี

หาคา่ ความตา้ นทานขนาน R2L
หาคา่ ความตา้ นทานรวม RT
หากระแสไฟฟารวม

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอหม์ 9

หาแรงดนั ตกคร่อม R1 จาก V1=(IT)R1
หาแรงดนั ตกคร่อม RL จาก VL=(IT)R2L

หากระแสไฟฟา I2
หากระแสไฟฟา IL

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอหม์ 10

เเบบทดสอบหลงั เรียน

ตอนที 1

จงเลือกคาํ ตอบทีถูกต้องทีสุดเพียงคาํ ตอบเดียว

1.การหาค่าความต้านทานจากกฎของโอห์ม ข้อใดถูกต้อง

ก. R = EI ข. R = I/E

ค. R = E/I ง. R = P/E

2.กระแสไฟฟา 5A ไหลผ่านหลอดไฟฟาหลอดหนึง ซึงมีแรงดันไฟฟาตก

คร่อม หลอดเท่ากับ 100V หลอดไฟฟาหลอดนี มีความต้านทานเท่าไร

ก. 20 Ω ข. 10 Ω

ค. 24 Ω ง. 100 Ω

3.ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกียวกับกฎของโอห์ม

ก. I = R E ข. E = IR

ค. R = I E ง. E = I2 R

4.ข้อใดคือหน่วยของพลังงานไฟฟา

ก. จูล ข. โอห์ม

ค. วัตต์ ง. โวลต์

5.ข้อใดกล่าวถูกต้องเกียวกับกาํ ลังไฟฟา

ก. P = IR ข. P = EI

ค. P = R E ง. P = E กาํ ลัง2 R

6.เครืองปรับอากาศขนาดกEลังไฟฟา 2200W ใช้กับแรงดันไฟฟา 220V

เครืองปรับอากาศ จะใช้กระแสไฟฟาเท่ากับข้อใด

ก. 5.00A ข. 4.00A

ค. 10.00A ง. 4.54A

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอหม์ 11

7.หลอดไฟฟาใช้กับแรงดันไฟฟา 110V มีความต้านทานหลอดเท่ากับ 40Ω

จงหาค่า กาํ ลังไฟฟาของหลอดนี

ก. 262W ข. 282W

ค. 302W ง. 312W

8. ในวงจรไฟฟาหนึง หลอดไฟมีความต้านทาน 25 Ω ใช้กับแรงดันไฟฟา

3 V กําลังไฟฟาทีหลอดไฟมีค่า เท่าไร

ก. 225 W ข. 208.3 W

ค. 75 W ง. 0.36 W

9. พลังงานไฟฟาคือข้อใด
ก. กําลังไฟฟาทีถูกใช้ไปใน 1 หน่วยเวลา
ข. พลังงานทีใช้ไปในระยะเวลาหนึง
ค. พลังงานทีแหล่งจ่ายไฟฟา
ง. ผลคูณของแรงดันไฟฟาและกระแสไฟฟา

10.กระทะไฟฟา มีกาํ ลังไฟฟา 1000W มีแรงดัน 220V จงหาค่าความ
ต้านทานของกระทะไฟฟา

ก. 14.8 Ω ข. 28.4 Ω
ค. 44.0 Ω ง. 48.4 Ω

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอห์ม 12

แบบทดสอบหลงั เรียน

ตอนที2
1. วงจรแบ่งแรงดันไฟฟาจัดวงจรอย่างไร
ก.ใช้ตัวต้านทานหลายตัวต่อวงจรแบบอนุกรมดึงศักย์ตกคร่อมตัวต้านทาน
ไปใช้งาน
ข. ใช้ตัวต้านทานหลายตัวต่อวงจรแบบขนาน ดึงศักย์ตกคร่อมตัวต้านทาน
ไปใช้งาน
ค. ใช้ตัวต้านทานหลายตัวต่อวงจรแบบผสม ดึงศักย์ตกคร่อมตัวต้านทาน
ไปใช้งาน
ง. ต่อตัวต้านทานแบบใดก็ได้ ทาํ ให้สามารถกาํ หนดค่าแรงดันไปใช้งาน

2. จากรูป จงหาค่าแรงดันตกคร่อม RB (VB)

3. จากรูปข้อ 2 ถ้ากาํ หนดให้ ET = 24 V, RA = 120 Ω และ RB = 80 Ω
จงหากระแสไฟฟารวม (IT) ในวงจร

ก. 300 MA
ข. 200 MA
ค. 120 MA
ง. 12 MA

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอห์ม 13

4. จากรูป จงหาค่ากระแสไฟฟาผ่าน R2

ก. 1.5 MA

ข. 2.5 MA

ค. 4 MA

5. จากรูปข้อ 4 จงหาค่า R2

ก. 1.5 KΩ

ข. 5.5 KΩ

ค. 7.5 KΩ

ง. 12 KΩ

6. จากรูปข้อ 4 ถ้านํา R3 = 30 KΩ ต่อขนาน R1 จะมีผลอย่างไรกับวงจร

ก. ความต้านทานรวม R1 // R3 ในวงจรลดลง

ข. แรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R2 เพิมขึน

ค. กระแสไฟฟารวมไหลในวงจรเพิมขึน

ง. ถูกทุกข้อ

7. วงจรแบ่งกระแสไฟฟาจัดวงจรอย่างไร
ก.ต่อตัวต้านทานแบบใดก็ได้ ทาํ ให้สามารถกาํ หนดค่ากระแสไฟฟาไปใช้

งาน
ข.ใช้ตัวต้านทานหลายตัวต่อวงจรแบบผสม กาํ หนดกระแสไฟฟาไหลผ่าน

ตัวต้านทาน
ค.ใช้ตัวต้านทานหลายตัวต่อวงจรแบบขนาน กาํ หนดกระแสไฟฟาไหล

ผ่านแต่ละสาขา
ง.ใช้ตัวต้านทานหลายตัวต่อวงจรแบบอนุกรม กาํ หนดกระแสไฟฟาไหล

ผ่านตัวต้านทาน

วงจรไฟฟากระเเสตรง

กฎของโอห์ม 14

8. จากรูป จงหาค่ากระแสไฟฟา IB

9. จากรูปข้อ 8 ถ้ากาํ หนดให้ ET = 45 V, RA = 180 Ω และ RB = 60 Ω
จงหากระแสไฟฟารวม (IT) ในวงจร

ก. 0.1875 A
ข. 0.25 A
ค. 0.75 A
ง. 1 A
10. จากข้อ 9 จงหากระแสไฟฟา IA
ก. 46.875 MA
ข. 250 MA
ค.750 MA
ง. 1.33 A

วงจรไฟฟากระเเสตรง

DC ELECTICAL
CIRCUITS