หน่วยที่ 1 ความรู้พื้นฐานวงจรไฟฟ้า

วชิ า วงจรไฟฟา้ กระแสตรง รหัส 20104-2002 1

หน่วยท่ี 1 สปั ดาหท์ ่ี 1 ลาดบั ท่ี

เพ่ือใหน้ กั เรียนมีความรู้ ความเขา้ ใจพ้ืนฐานของระบบหนว่ ย อะตอม
และความคิดรวบยอดของประจไุ ฟฟ้ า แรงดนั ไฟฟ้ า กระแสไฟฟ้ า ความ
ตา้ นทานไฟฟ้ า วงจรไฟฟ้ าเบื้องตน้ และการวดั ทางไฟฟ้ า

หนว่ ยที่ 1 สปั ดาห์ที่ 1 ลาดับท่ี 2

1. บอกหน่วยต่างๆ ในระบบ SI ได้ หนว่ ยที่ 1 สัปดาหท์ ่ี 1 ลาดับท่ี 3
2. แปลงหน่วยของปริมาณไฟฟ้าได้
3. อธบิ ายความหมายและองค์ประกอบของอะตอมได้
4. อธบิ ายความหมายประจไุ ฟฟา้ ได้
5. อธบิ ายความหมายแรงดนั ไฟฟา้ ได้
6. บอกแหลง่ กาเนิดของแรงดันไฟฟ้าได้
7. อธิบายความหมายกระแสไฟฟา้ ได้
8. อธิบายความหมายความตา้ นทานไฟฟา้ ได้
9. อ่านค่าความต้านทานไฟฟ้าของตัวต้านทานได้
10. อธิบายความหมายวงจรไฟฟา้ เบอ้ื งตน้ ได้
11. อธิบายการวัดทางไฟฟ้าดว้ ยมลั ติมเิ ตอรไ์ ด้

1.1 ระบบหนว่ ย

ตารางท่ี 1.1 หนว่ ยวดั SI พื้นฐาน

ปรมิ าณ ตัวยอ่ หน่วย อกั ษรย่อแทนหนว่ ย
วินาที s
1. เวลา t กิโลกรัม Kg
เมตร m
2. มวล m แอมแปร์ A
เคลวิน K
3. ความยาว l แคลเดลา cd

4. กระแสไฟฟ้า I

5. อณุ หภมู ิ T

6. ความเข้มของแสงสวา่ ง Iv

ทม่ี า : ไมตรี วรวุฒจิ รรยากุล, 2540 : 3

หน่วยที่ 1 สัปดาห์ท่ี 1 ลาดับท่ี 4

ตารางท่ี 1.3 ชอ่ื นาหนา้ หนว่ ย

ชือ่ สญั ลักษณ์ เลขยกกาลัง ค่าตวั เลข
เทรา (tera) T 1012 1,000,000,000,000
จกิ ะ (giga) G 109
เมกะ (mega) M 106 1,000,000,000
กิโล (Kilo) k 103 1,000,000
หน่วย (unit) - 100 1,000
เซนติ (centi) c 10-2 1
มลิ ลิ (mili) m 10-3 0.01
ไมโคร (micro) µ 10-6 0.001
นาโน (nano) n 10-9 0.000 001
พโิ ค (pico) p 10-12
0.000 000 001
เฟมโต (famto) f 10-15 0.000 000 000 001

0.000 000 000 000 001

แอทโต (atto) a 10-18 0.000 000 000 000 000 001

ทมี่ า : ไมตรี วรวฒุ จิ รรยากุล, 2540 : 7 หน่วยที่ 1 สปั ดาห์ที่ 1 ลาดับท่ี 5

ความหมายของขอ้ มลู ในตารางท่ี 1.3

เช่น สญั ลักษณ์ m คอื มิลลิ (mili) ซ่งึ มเี ลขยกกาลัง 10-3 มีตัวเลข 0.001
หมายถึง 1 mV มคี า่ เท่ากับ 1 x 10-3 V หรือ 1 mA มีคา่ เท่ากบั 1 x 10-3 A

เช่น สญั ลักษณ์ µ คือ ไมโคร (mico) ซ่งึ มเี ลขยกกาลัง 10–6 มีค่าตวั เลข 0.000 001
หมายถึง 1 µV มีคา่ เทา่ กบั 1 x 10–6 V หรอื 1 µA มีคา่ เท่ากบั 1 x 10–6 A

เชน่ สญั ลักษณ์ k คือ กโิ ล (kilo) ซ่ึงมเี ลขยกกาลงั 103 มีตวั เลข 1,000 หมายถงึ 1 kV
มคี า่ เทา่ กับ 1 x 103 V หรอื 1 k มีคา่ เท่ากับ 1 x 103  เป็นต้น

เช่น สัญลักษณ์ M คอื เมกะ (Mega) ซึ่งมีเลขยกกาลงั 106 มตี วั เลข 1,000,000,000
หมายถึง 1 MV มคี ่าเท่ากับ 1 x 106 V หรอื 1 M มีคา่ เทา่ กบั 1 x 106  เป็นตน้

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาหท์ ี่ 1 ลาดับท่ี 6

ตัวอย่างท่ี 1.1 งแปลง 10 มิลลิแอมแปร์ (mA) ห้อย่ นรป แอมแปร์ (A)

วิ ีทา

ากตารางที่ 1.3 1 mA = 1 x 10–3 A

ดงั น้ัน 10 mA = 10 x 10–3 A

= 10 x 0.001 A

 10 mA = 0.01 A ตอบ

หน่วยที่ 1 สัปดาหท์ ่ี 1 ลาดบั ท่ี 7

ตัวอยา่ งท่ี 1.2 งแปลง 0.01 แอมแปร์ (A) หอ้ ย่ นรป มิลลแิ อมแปร์ (mA)

วิ ีทา

ากตารางท่ี 1.3 1 mA = 1 x 10–3 A

ดังนน้ั 1 x 10–3 A = 1 mA

ดงั นั้น 1A = 1 mA
1  10−3
0.01
ดงั น้ัน 0.01 A = 1  10−3 mA

= 0.01 mA
0.001

 0.01 A = 10 mA ตอบ
หน่วยที่ 1 สปั ดาหท์ ี่ 1 ลาดับที่ 8

ตัวอย่างที่ 1.3 งแปลง 2.5 กิโลโวลต์ (kV) หอ้ ย่ นรป โวลต์ (V)

วิ ีทา

ากตารางท่ี 1.3 1 kV = 1 x 103 V
2.5 x 103 V
ดงั นน้ั 2.5 kV = 2.5 x 1,000 V

= 2,500 V ตอบ

 2.5 kV =

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาห์ท่ี 1 ลาดบั ท่ี 9

ตวั อยา่ งท่ี 1.4 งแปลง 2,500 โวลต์ (V) หอ้ ย่ นรป กิโลโวลต์ (kV)

วิ ีทา

ากตารางที่ 1.3 1 kV = 1 x 103 V

น่ันคือ 1 x 103 V = 1 kV

ดงั นั้น 2,500 V = 2,500 kV
103

= 2,500 kV

1,000

 2,500 V = 2.5 kV ตอบ

หนว่ ยที่ 1 สปั ดาห์ที่ 1 ลาดบั ท่ี 10

ตวั อย่างที่ 1.5 งแปลง 2.75 กโิ ลโอหม์ (k) หอ้ ย่ นรป โอหม์ ()

วิ ที า

ากตารางท่ี 1.3 1 k = 1  103 

ดงั นน้ั 2.75 k = 2.75  103 

 2.75 k = 2,750  ตอบ

หนว่ ยท่ี 1 สปั ดาหท์ ่ี 1 ลาดบั ที่ 11

1.2 อะตอม นิวเคลยี ส

อะตอม (Atom) คืออนุภาคท่ีเลก็ อิเลกตรอน (ลบ)
ทีส่ ดุ ของธาตทุ ีส่ ามารถแตกออกมาได้และ
ยงั คงรกั ษาคุณสมบัตขิ องธาตุน้นั ๆไว้ นวิ ตรอน (กลาง)
โปรตรอน (บวก)
ประกอบดว้ ยสว่ นของนวิ เคลียส
(Nucleus) ทหี่ นาแน่นมากอยตู่ รงศนู ย์กลาง
ลอ้ มรอบด้วยกลุ่มของอิเลก็ ตรอน
(Electron)ทมี่ ีประจุลบ

นวิ เคลยี สของอะตอมประกอบดว้ ย
โปรตอน(Proton)ทม่ี ีประจุบวกกบั นิวตรอน
(Neutron) ซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า

รูปที่ 1.1 ส่วนประกอบของอะตอม
ท่มี า : สรุ ยิ ันต์ รกั พวก. 2559

หนว่ ยที่ 1 สัปดาหท์ ่ี 1 ลาดับที่ 12

วงโคจรท่ี 4 หรอื ชั้นวาเลนซ์

ชั้นอเิ ล็กตรอน (electron shell) เปน็ วงโคจร มี 1 อิเลก็ ตรอน เรยี กวา่
ของอิเลก็ ตรอนทีห่ มุนวนอยู่รอบนวิ เคลียสของอะตอม
วงโคจรท่ี 1 - วาเลนซอ์ ิเลก็ ตรอน
ชน้ั ที่ใกล้นิวเคลยี สทส่ี ุดเรยี กว่าเปน็ มี 2 อเิ ลก็ ตรอน
▪ ชั้นที่ 1 (วงโคจรท่ี 1 หรือ K) -- - - -
▪ ชน้ั ที่ 2 (วงโคจรที่ 2 หรือ L) 29 โปรตอน -- -
▪ ช้นั ที่ 3 (วงโคจรท่ี 3 หรือ M) ไกลออกมาเรอื่ ย ๆ - - --
-
จาก(K,L,M,N,O,...) - K L M - N
-- -
▪ จานวนอิเลก็ ตรอน = 2(n2) ตวั เช่น +29
ชัน้ ท่ี 1 (2(12))=2) มอี ิเลก็ ตรอนได้ 2 ตัว --
ชนั้ ที่ 2 (2(22))=8) มีอิเล็กตรอนได้ 8 ตัว -
ชนั้ ท่ี 3 (2(32))=18) มีอิเลก็ ตรอนได้ 18 ตัว
- --
และเร่ือยไป - --
- วงโคจรท่ี 3

วงโคจรที่ 2 มี 18 อิเลก็ ตรอน
มี 8 อเิ ลก็ ตรอน

รปู ท่ี 1.2 ชนั้ อเิ ลก็ ตรอนของอะตอมธาตทุ องแดง
ทมี่ า : สุรยิ นั ต์ รกั พวก. 2559

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาหท์ ่ี 1 ลาดับท่ี 13

อะตอมเมอ่ื ไดร้ บั พลงั งานหรือแรงกระตนุ้ จะทาให้อิเล็กตรอนท่ีว่งิ เคลอื่ นที่รอบ
นวิ เคลียสในวงโคจรช้ันวาเลนซอ์ ิเลก็ ตรอน หลดุ ออกจากวงโคจรเดิมไปสวู่ งโคจรของ
อะตอมขา้ งเคียง เรียกวา่ “อเิ ลก็ ตรอนอสิ ระ” (Free Electron)

อเิ ลกตรอนอสิ ร วงโค รของอเิ ลกตรอน
อ ตอม 1
- +3 - - - +3 - - +3 - - อิเลกตรอนอิสร
-
พลังงานมา
3 โปรตอน อเิ ลกตรอนอิสร อเิ ลกตรอนอิสร กร ทา
อ ตอม 2 อ ตอม 3
หนว่ ยท่ี 1 สปั ดาหท์ ่ี 1 ลาดบั ที่ 14
รปู ท่ี 1.3 การเคลื่อนท่ีของอิเลก็ ตรอนอิสระในชนั้ วาเลนซอ์ เิ ล็กตรอน
ทม่ี า : สุริยันต์ รักพวก. 2559

ตัวนา สารก่งึ ตัวนา ฉนวน
(Conductors) (Semiconductor) (Insulators)

▪คือ อุปกรณท์ ่สี ามารถ ▪คือ สารท่ีนาไฟฟ้าได้ ▪คือ เป็นวัสดุทีต่ ้านการ
ยอมให้กระแสไฟฟา้ ไหล ดกี ว่าฉนวนแต่ไมด่ เี ทา่ ไหลของกระแสไฟฟ้าไดด้ ี
ผ่านได้ง่าย ตัวนาทาง ตวั นา มีคา่ ความตา้ นทานมาก
ไฟฟ้าทดี่ ที ี่สดุ ธาตุเงิน

หน่วยที่ 1 สัปดาหท์ ่ี 1 ลาดบั ท่ี 15

1.3 ประจไุ ฟฟ้ า

ประจไุ ฟฟา้ แบง่ ออกเปน็ สองประเภท คือ บวก และ ลบ

ประจุ มีหน่วยเปน็ คูลอมบ์ (Coulomb : C) ในระบบหน่วย SI

สัญลักษณ์เปน็ “Q”

+ + ก) ปร บุ วกเหมือนกัน แรง ลกั กัน

- - ข) ปร ุลบเหมือนกัน แรง ลักกัน + -
-+ ค) ปร ุต่างกัน แรงดึงดดกนั

ง) ไมม่ ปี ร ุไมม่ ีแรง

รปท่ี 1.4 แรงการดึงดดแล ลักกนั ของปร ไุ ฟฟ้า รปที่ 1.5 สนามไฟฟา้ ของปร ไุ ฟฟ้าบวกแล ลบหน่ึง ุด
ทีม่ า : สรุ ยิ นั ต์ รักพวก. 2559
ทม่ี า : สุรยิ ันต์ รกั พวก. 2559 16

หน่วยที่ 1 สปั ดาห์ที่ 1 ลาดับท่ี

1.3 ประจไุ ฟฟ้ า

ประจุไฟฟา้ 1 คลู อมบ์ เทา่ กับปรมิ าณประจไุ ฟฟา้ ทอ่ี ยู่บนอเิ ล็กตรอนจานวน
6.25 x 1018 e และอเิ ลก็ ตรอน 1 e จะมีประจุไฟฟ้า 1.6 X10-19 คลู อมบ์

1e = 1.610−19 C ในการหาประจไุ ฟฟ้ารวม (Q) ไดด้ งั น้ี
1C = 6.251018 e
านวนของe
เม่ือ e คอื อิเลก็ ตรอน และ C คือ คูลอมบ์ Q = 6.251018 e/C

หน่วยท่ี 1 สัปดาหท์ ี่ 1 ลาดับที่ 17

ตวั อย่างท่ี 1.6 คานวณค่าปร ุไฟฟ้าท่เี กิด ากอิเลกตรอน านวน 125 x 1010 e

วิ ีทา

านวนของe
าก Q = 6.251018 e/C
เม่ือ e = 1251010 e

แทนค่า = 1251010 e
6.251018 e/C

= 2010−8 C
 ปร ไุ ฟฟ้าที่เกิด = 20 10−8ปครลอมไุ บฟ์ฟา้ ทีเ่ กดิ = ต2อ0บ10−8 คลอมบ์

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาห์ที่ 1 ลาดบั ท่ี 18

❑ แรงดันไฟฟา้ (Voltage) หมายถงึ แรงท่มี ากระทาตอ่ ร ดับ 2 ร ดบั 1
ักยไ์ ฟฟา้ ต่า ักยไ์ ฟฟา้ สง
อิเล็กตรอนทาใหเ้ กิดการไหล
ความต่าง ักย์
❑ ความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟ้า หมายถงึ ระดับไฟฟ้าท่แี ตกตา่ งกนั (แรงดนั ไฟฟ้า)

เช่น ระดับท่ี 1 มีประจไุ ฟฟา้ บวกจะมศี กั ยไ์ ฟฟา้ สงู ส่วนระดับที่ 2 รปที่ 1.6 ความตา่ ง ักยไ์ ฟฟา้ (แรงดันไฟฟ้า)
มีประจไุ ฟฟ้าลบจะมีศักยไ์ ฟฟา้ ต่า ทีม่ า : สุริยนั ต์ รักพวก. 2559

❑ แรงขับเคล่ือนทางไฟฟ้า หมายถงึ แรงท่ไี ดจ้ ากการสรา้ งให้

เกิดแรงดันไฟฟ้าไปทาใหเ้ กดิ การเคลอื่ นท่ขี องอเิ ลก็ ตรอนอสิ ระ
เกิดจากเครอื่ งกาเนิดไฟฟา้ , แบตเตอรี่, ถา่ นไฟฉาย,เซลล์
แสงอาทติ ย์ และเซลล์เชอื้ เพลงิ ฯลฯ

หน่วยท่ี 1 สปั ดาห์ท่ี 1 ลาดบั ที่ 19

❑ โวลต์ (Volt) คอื ปรมิ าณของพลงั งานต่อหน่ึง
หน่วยประจไุ ฟฟา้ เขยี นสัญลักษณแ์ ทนดว้ ย “V”
เขียนสมการไดด้ ังน้ี
W
V = Q

หรอื 1 โวลต์ = 1 ล/คลอมบ์ (1 V = 1 J/C)

เมอ่ื V แทน แรงดันไฟฟา้ มีหน่วยเปน็ โวลต์ (Volt: V)

W แทน พลังงานไฟฟ้า มีหนว่ ยเป็น ล (Joule: J)

Q แทน ปร ุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น คลอมบ์ (Coulomb: C)
หน่วยที่ 1 สปั ดาห์ที่ 1 ลาดับที่ 20

ตัวอย่างท่ี 1.7 คานวณคา่ แรงดันไฟฟา้ ร หวา่ ง ดุ สอง ดุ ที่ต้อง ้พลงั งาน 150 ล นการแยกปร ุไฟฟา้

บวกบวกแล ปร ุไฟฟ้าลบ 50 คลอมบ์ออก ากกนั

วิ ีทา

าก V = W
C

เมื่อ W = 150J

C = 50C

150J
แทนค่า = 50C

= 3V

 แรงดันไฟฟ้าร หวา่ ง ดุ สอง ดุ = 3 โวลต์ ตอบ

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาหท์ ่ี 1 ลาดบั ที่ 21

ตารางที่ 1.4 แสดงหนว่ ยของแรงดนั ไฟฟา้

ช่ือ สญั ลักณ์ คา่ เป็นโวลต์ (V)
1 พโิ กโวลต์ pV
10-12 = 1
1 นาโนโวลต์ nV 1,000,000,000,000
1
1 ไมโครโวลต์ µV 10-9 = 1,000,000,000

1 มลิ ลิโวลต์ mV 10-6 = 1
1,000,000
1 โวลต์ V 1
1 กโิ ลโวลต์ kV 10-3 = 1,000

100 = 1

103 = 1,000

1 เมก โวลต์ MV 106 = 1,000,000
1 ิก โวลต์ GV 109 = 1,000,000,000
1 ทรี าโวลต์ TV 1012 = 1,000,000,000,000

ที่มา : ารง กั ด์ิ หมนิ ก้าหรมี , 2556 : 10 หนว่ ยที่ 1 สปั ดาหท์ ่ี 1 ลาดับท่ี 22

o 1. เซลล์ไฟฟา้ (Electric Cell) ก. เซลล์กลั วานกิ (Galvanic)
o 2. เซลลแ์ สงอาทติ ย์ (Solar Cells)
o 3. เครื่องกาเนดิ ไฟฟ้า (Generator) (1) เซลล์ปฐมภูมิ (Primary Cell)
o 4. เพาเวอร์ซัพพลาย (Power Supply) (1.1) เซลลไ์ ฟฟา้ ชนิดคาร์บอน-สังกะสี
(1.2) เซลล์ไฟฟ้าชนิดอัลคาไลน์
โหลด แสงอาทติ ย์ (1.3) เซลล์ไฟฟ้าชนิดลิเธียม
กร แสไฟฟา้ เอนไทป (P-type)
(2) เซลล์ทุตยิ ภมู ิ (Secondary Cell)
โปรตรอน พีไทป (P-type) (2.1) เซลลไ์ ฟฟา้ ชนดิ สะสมไฟฟ้า
อเิ ลกตรอน งั ก์ ั่น แบบตะกวั่ -กรด
- -- ------ (2.2) เซลล์ไฟฟ้าชนิดนิเกิลแคดเมยี ม
โ ล (หลุด) (2.3) เซลล์ไฟฟา้ ชนิดนิเกิลเมทัลไฮไดรด์
++++++ + + + (2.4) เซลลไ์ ฟฟ้าชนิดลิเธียมไอออน
(2.5) เซลล์ไฟฟ้าชนดิ ลิเธียมโพลีเมอร์

ข. เซลล์อิเล็กโทรไลต์ (Electrolytic)

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาห์ท่ี 1 ลาดบั ที่ 23

ก. เซลล์กลั วานิก (Galvanic) รปท่ี 1.7 เซลลก์ ลั วานิก
ทม่ี า: ttp://www.il.mahidol.ac.th/emedia/electrochemistry/
หรอื เซลล์โวตาอกิ (Voltaic Cell) ผลิตไฟฟ้าเกิดขึ้น
ไดด้ ้วยปฎกิ ริ ยิ ารีดอกซ์ ดังรปู ท่ี 1.7 web/electrode_potential.htm

ข. เซลล์อิเลก็ โทรไลต์ (Electrolytic) หน่วยท่ี 1 สปั ดาห์ที่ 1 ลาดบั ท่ี 24

เป็นเซลล์ที่เปลี่ยนพลงั งานไฟฟา้ ให้เป็นพลงั งานเคมี
ได้แก่ การชบุ โลหะดว้ ยกระแสไฟฟา้ เปน็ ตน้

ก. เซลลก์ ลั วานิก (Galvanic) รปที่ 1.8 เซลลไ์ ฟฟ้า นดิ คารบ์ อน-สงั ก สขี นาดตา่ ง ๆ
ท่ีมา : http://www.excelchoice.com/media/catalog/product/cache
(1) เซลลป์ ฐมภูมิ (Primary Cell)
/1/image/5e06319eda06f020e43594a9c230972d/3/_/3_68.jpg
(1.1) เซลลไ์ ฟฟ้าชนิดคาร์บอน-สังกะสี
หรือถ่านไฟฉายธรรมดา โครงสร้างปร กอบด้วย โลห สังก สี
เป็นขั้วลบ แท่งคาร์บอนท่ีทาเป็นขั้วบวกเป็นแกนกลางของถ่าน
้สารล ลายเป็นตัวทา ห้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี ทา ห้เกิดความ
ต่าง ักยไ์ ฟฟ้าภาย นเซลล์ ทั่วไป มีแรงดัน 1.5 โวลต์ มีขนาด
ได้แก่ D , C , AA , AAA นิยม ้ คือ AA แล AAA ดังรปที่
1.8

หน่วยที่ 1 สัปดาหท์ ่ี 1 ลาดบั ที่ 25

ก. เซลลก์ ัลวานกิ (Galvanic)

(1) เซลลป์ ฐมภูมิ (Primary Cell)

(1.2) เซลล์ไฟฟ้าชนิดอัลคาไลน์ (AlkalineCell)
หรือ ถ่านไฟฉายอลั คาไลน์ หพ้ ลงั งานไฟฟา้ ได้สงกวา่
เซลล์ไฟฟา้ นดิ คารบ์ อน-สงั ก สี 4 – 9 เทา่ เหมา กับการ ้
งานทีต่ อ่ เนือ่ งยาวนาน มลี กั ษณ เหมือนกบั ถา่ นไฟฉายทว่ั ๆ ไป
ดังรปที่ 1.9

รปท่ี 1.9 เซลลไ์ ฟฟา้ นดิ อลั คาไลน์ ากซา้ ยไปขวา : C, AA, AAA, N, แล 9V
ท่มี า : https://en.wikipedia.org/wiki/Alkaline_battery

หน่วยที่ 1 สัปดาห์ท่ี 1 ลาดบั ที่ 26

ก. เซลลก์ ลั วานิก (Galvanic) รปที่ 1.10 เซลลไ์ ฟฟา้ นดิ ลิเ ยี มแบบกร ดมุ
ท่ีมา : https://www.amazon.es/PChero-CR2032-Coin-
(1) เซลล์ปฐมภูมิ (Primary Cell) Bater%C3%ADa-distancia-%C3%A1scula/dp/B01M3586CE

(1.3) เซลลไ์ ฟฟ้าชนดิ ลิเธยี ม (Lithium cell)
เป็นเซลลไ์ ฟฟา้ ที่ ห้พลังงานไฟฟ้าสง มีขนาด
เลกมาก รปร่างคล้ายเมดกร ดุม นยิ ม ้ นนาฬกิ า
ข้อมือ เครือ่ งคดิ เลข เกมกด รโี มทรถยนต์ เป็น
ต้น ดงั รปท่ี 1.10

หน่วยที่ 1 สัปดาห์ที่ 1 ลาดับที่ 27

ก. เซลลก์ ัลวานกิ (Galvanic) (ก) แบบตอ้ งเตมิ นา้ กลั่น

(2) เซลลท์ ตุ ยิ ภูมิ (Secondary Cell) (ข) แบบไมต่ ้องเติมนา้ กลัน่
(2.1) เซลลไ์ ฟฟ้าชนิดสะสมไฟฟ้าแบบตะกว่ั -กรด
เปน็ เซลล์ที่สามารถ าร์ ไฟเพื่อนากลบั มา ้ หมไ่ ด้ รปท่ี 1.11 เซลลไ์ ฟฟ้า นิดส สมไฟฟา้ แบบต กัว่ -กรด

(2.1.1) แบบเปียก หรอื เซลลเ์ ปิด หนว่ ยที่ 1 สปั ดาห์ท่ี 1 ลาดบั ท่ี 28
(Open cell หรอื Unsealed battery) ตอ้ งเตมิ นา้
ดงั รปที่ 1.11 (ก)

(2.1.2) แบบแหง้ หรือแบบไมต่ ้องดแล
รักษา (Maintenance free หรอื Sealed battery) ไม่
ต้องเตมิ นา้ กล่ัน มีความทนทาน แตม่ รี าคาแพง มีอายุ
การ ้งานปร มาณ 5-10 ปี ดังรปที่ 1.11 (ข)

ก. เซลลก์ ัลวานกิ (Galvanic)

(2) เซลล์ทุติยภูมิ (Secondary Cell)

(2.2) เซลล์ไฟฟา้ ชนิดนิเกลิ แคดเมยี ม
(Nickel-cadmium cell, Ni-cd)

หรอื เรียกว่า นิแคด เป็นเซลล์ไฟฟา้ ที่สามารถ าร์ หม่
มีแรงดนั ไฟฟ้า 1.2 โวลต์ แตต่ ้องใชง้ านใหก้ ระแสไฟฟ้า
หมดเสียก่อน แล้วจงึ นาไปชารจ์ ใหม่ ดังรปท่ี 1.12

รปท่ี 1.12 เซลลไ์ ฟฟ้า นิดนิเกลิ แคดเมยี ม
ทมี่ า : https://www.ebay.co.uk/itm/Ni-Cd-AA-900mAh-6V
-SM2P-Plug-Rechargeable-Battery-For-Remote-Control-Car-Toy-New

หน่วยที่ 1 สัปดาหท์ ี่ 1 ลาดับท่ี 29

ก. เซลลก์ ัลวานกิ (Galvanic) รปที่ 1.13 เซลล์ไฟฟา้ นดิ นิเกิลเมทัลไ ไดรด์
ท่มี า : https://www.amazon.it/Panasonic
(2) เซลลท์ ุติยภมู ิ (Secondary Cell)
https://tr.aliexpress.com/item/2400mah-7-2v-rechargeable.html
(2.3) เซลลไ์ ฟฟ้าชนิดนิเกลิ เมทัลไฮไดรด์
(Nickel-metal hydride cell, Ni-MH)

เปน็ เซลลไ์ ฟฟ้าท่ี ส้ าหรบั อุปกรณท์ ีต่ อ้ งการกาลังไฟฟา้
สง เ ่น กล้องดิ ิตอล เครื่องเลน่ MP3 เป็นต้น
มีแรงดันไฟฟา้ 1.2 โวลต์ สามารถ าร์ หมไ่ ด้นบั รอ้ ย
ดงั รปท่ี 1.13

หนว่ ยท่ี 1 สปั ดาห์ท่ี 1 ลาดบั ท่ี 30

ก. เซลลก์ ัลวานกิ (Galvanic) รปที่ 1.14 เซลล์ไฟฟ้า นดิ ลิเ ียมไอออนแบบตา่ ง ๆ
ทม่ี า : https://www.amazon.com/LG-LGIP-520B-Lithium-Phone-
(2) เซลล์ทุตยิ ภมู ิ (Secondary Cell)
Battery/dp/B0015A4TQK
(2.4) เซลล์ไฟฟ้าชนดิ ลิเธียมไอออน
(Lithium Ion cell , Li-Ion) หน่วยที่ 1 สัปดาห์ท่ี 1 ลาดับที่ 31

เปน็ เซลล์ไฟฟ้าทน่ี ยิ มนามา ก้ ับโทร ัพทม์ ือถือ เคร่อื ง
PDA แล คอมพิวเตอร์โนต๊ บ๊คุ เป็นต้น มนี า้ หนกั เบา
ไมม่ ปี ญั หาเรื่องการ าร์ หม่ ชาร์จเมื่อใดกไ็ ด้ คา่
แรงดนั ไฟฟา้ เร่มิ ต้นของเซลล์ไฟฟา้ นดิ น้เี ร่มิ ท่ี 3.6 โวลต์
ดังรปที่ 1.14

ก. เซลลก์ ัลวานกิ (Galvanic)

(2) เซลลท์ ุติยภูมิ (Secondary Cell)

(2.5) เซลล์ไฟฟา้ ชนิดลิเธียมโพลีเมอร์
(Lithium Polymer cell, Li-Po)

นิยม ก้ ันมาก นโทร ัพท์มือถอื เครื่องมอื แพทย์ แล เครื่องบนิ
เลก เปน็ ตน้ มขี อ้ ดีคือมีนา้ หนักทีเ่ บากว่าเซลลไ์ ฟฟา้ นดิ ลิเ ียม
ไอออน หพ้ ลังงานไฟฟา้ สง สามารถชารจ์ ได้ตามต้องการ ห้
แรงดนั ไฟฟา้ เริ่มตน้ ปร มาณ 3.7 โวลต์ ดังรปท่ี 1.15

รปที่ 1.15 เซลลไ์ ฟฟา้ นดิ ลิเ ยี มโพลิเมอร์
ที่มา : https://www.banggood.com/th/ZNTER-S19-9V-400mAh-USB-

Rechargeable-9V-Lipo-Battery-p-1070703.html
http://doc.inex.co.th/lipo-batt-ep01/

หน่วยที่ 1 สปั ดาหท์ ี่ 1 ลาดบั ที่ 32

เซลลท์ ตุ ยิ ภูมิ (SECONDARY CELL) 1.3 Ah

้ ลติ นิยมกาหนดความ ุพลังงานไฟฟา้ เป็น
แอมแปร์-ชว่ั โมง (Ampere-hour: Ah)
เ น่ แบตเตอร่รี ถยนต์ขนาด 12 โวลต์ มีความ ุ 80
แอมแปร-์ ั่วโมง เป็นต้น

หาชว่ งเวลาใชง้ านได้จากสมการท่ี 1.3

ว่ งเวลาท่ี ้งาน (X) = ความ ุของแบตเตอรี่(Ah)
กร แสไฟฟา้ เฉลีย่ ท่ี ง้ าน (A)

หน่วยที่ 1 สปั ดาห์ที่ 1 ลาดับที่ 33

ตัวอย่างที่ 1.8 เดก าย าติ ายนาแบตเตอรขี่ นาด 12 V 4500 mAh ส่ นรถบังคับด้วยวทิ ยุ กร แสไฟฟา้

เฉลย่ี ท่ี ง้ านขณ เล่นรถอย่างต่อเนอ่ื ง 500 mA เดก าย าติ าย สามารถเล่นรถบังคับด้วยวทิ ยไุ ด้นาน

เท่าไร

วิ ีทา

าก ่วงเวลาท่ี ้งาน (X) = ความ ุของแบตเตอร่ี (Ah)
กร แสไฟฟา้ เฉล่ียที่ ้งาน (A)

เมื่อ ความ ุของแบตเตอร่ี (Ah) = 4500mAh

กร แสไฟฟา้ เฉลี่ยท่ี ้งาน (A) = 500mA

แทนค่า 4500mAh
= 500mA

450010−3 Ah
= 50010−3 A

= 9h

 เดก าย าติ าย สามารถเลน่ รถบงั คับดว้ ยวทิ ยไุ ด้ = 9 ว่ั โมง ตอบ หนว่ ยท่ี 1 สปั ดาห์ที่ 1 ลาดับท่ี 34

1.4.3.2 เซลลแ์ สงอาทิตย์

โหลด

กร แสไฟฟา้ เซลล์แสงอาทติ ย์ (Solar Cells)
มสี ารเอนไทป (n-type) ดา้ นบนที่รบั แสง เป็น
แสงอาทิตย์ ข้วั ลบ พไี ทป (p-type) อยด่ า้ นลา่ ง เปน็ ข้ัวบวก
เอนไทป (N-type) โดยมสี ่วนที่เป็น ังก์ ั่นอยร่ หวา่ ง

โปรตอน พไี ทป (P-type) เมื่อมแี สงมาตกกร ทบพลังงาน ลัก
อเิ ลกตรอน ังก์ น่ั อิเลกตรอน ห้เคลอื่ นท่ี ทา หเ้ กดิ การไหลของ
- -- ------ อเิ ลกตรอนเกิดข้ึนได้ เรียกวา่ กร แสไฟฟา้ ดังรป
ท่ี 1.16
โ ล (หลดุ )
++++++ + + +

รปท่ี 1.16 โครงสรา้ งพื้นฐานของเซลลแ์ สงอาทติ ย์ หนว่ ยที่ 1 สัปดาหท์ ี่ 1 ลาดบั ที่ 35
ท่ีมา : สุรยิ ันต์ รักพวก. 2559

1.4.3.3 เครื่องกาเนดิ ไฟฟา้ เครื่องกาเนดิ ไฟฟ้ า หรือ เคร่ืองปัน่ ไฟ
คืออปุ กรณท์ ี่แปลงพลังงานกลเป็ นพลังงาน
รปที่ 1.17 เครอื่ งกาเนดิ ไฟฟ้า หรอื เคร่อื งปนั่ ไฟ ไฟฟ้ า

โดยอาศยั หลกั การทหี่ มนุ ขดลวดตัวนา
ใหต้ ัดกับสนามแมเ่ หล็กทาใหเ้ กดิ การ
เหน่ ียวนาเกิดเป็ นแรงดันไฟฟ้ า ซ่ึงท่มี า
ของพลงั งานอาจจะเป็ นลกู สบู หรือ
เครื่องยนต์ กงั หนั ไอนา้ แรงนา้ ตกผ่านกงั หนั
นา้ หรือลอ้ นา้ เคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน
กงั หนั ลม ขอ้ เหวี่ยงมอื หรือแหลง่ พลงั งาน
กลอื่นๆ ตวั อยา่ งดงั รปู ที่ 1.17

หน่วยที่ 1 สัปดาห์ท่ี 1 ลาดบั ที่ 36

1.4.3.4 เพาเวอรซ์ พั พลาย

รปที่ 1.18 พาวเวอร์ซพั พลายแบบปรับคา่ ได้ 0 – 15 โวลต์ มกี ารทางาน คือรบั แรงดนั ไฟฟ้ าจาก 220-
ทมี่ า : สรุ ยิ ันต์ รักพวก. 2559 240 โวลต์ โดยผา่ นการควบคมุ ดว้ ยสวิตช์
เขา้ สหู่ นว่ ยการทางานท่ีทำหนำ้ ท่ีแปลง
แรงดนั ไฟฟ้ ำกระแสสลบั 220 โวลต์ ให้
เป็ นไฟฟ้ ำกระแสตรง ซึ่งจะกาหนด
แรงดนั ไฟฟ้ าแบ่งใหเ้ ป็ น 5 โวลต์ 12 โวลต์
หรือคา่ อื่นๆ แลว้ แตก่ ารออกแบบจะนาไปใช้
งาน ตวั อย่างดงั รปู ที่ 1.18

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาห์ท่ี 1 ลาดบั ที่ 37

คอื การไหลของ ประจุไฟฟา้ ในวงจรไฟฟา้ +++ กร แสไฟฟ้าท่ัวไป - - ------
กระแสไฟฟา้ +++
-- - -------
กร แสไฟฟ้ามีหนว่ ยวัด SI เป็น แอมแปร์ (A)
อกั ษรยอ่ ของกร แสไฟฟา้ ้เปน็ ตัว “I” กร แสอิเลกตรอน
กร แสไฟฟ้าสามารถวดั ไดโ้ ดย ้ แอมปมิเตอร์
แรงดนั ไฟฟ้า

รปท่ี 1.19 อิเลกตรอนอสิ ร ไหล ากดา้ นลบไปยังดา้ นบวก
เมื่อ า่ ยแรงดนั ไฟฟ้าครอ่ มวสั ดุตวั นา
ทมี่ า : สุริยนั ต์ รักพวก. 2559

หน่วยท่ี 1 สปั ดาหท์ ี่ 2 ลาดบั ท่ี 38

หนว่ ยของกร แสไฟฟา้ แอมแปร์ (Ampere: A)

I = Q
t
กระแสไฟฟา้ 1 แอมแปร์ หมายถึง การไหลของ

ประจุไฟฟ้า 1 คูลอมบ์ (C) เคลือ่ นทผี่ า่ นจุดๆ เมื่อ I แทน กร แสไฟฟา้ (Ampere: A)
Q แทน ปร ุไฟฟ้า (Coulomb: C)
หนง่ึ ในวสั ดุ ในเวลา 1 วนิ าที (s) T แทน เวลา (second: s)

ซึ่งเขยี นสมการความสัมพัน ไ์ ด้ดงั สมการท่ี 1.4

หนว่ ยท่ี 1 สปั ดาห์ท่ี 2 ลาดับท่ี 39

ตัวอย่างท่ี 1.9 คานวณค่ากร แสไฟฟา้ มคี า่ เท่าไรเมอื่ ปร ไุ ฟฟ้า านวน 20 คลอมบ์ ไหล า่ น ดุ ๆ หนึ่ง น

สายทองแดง นเวลา 5 วินาที

วิ ีทา าก I = Q
t

เม่ือ Q = 20C

t = 5s

20C
แทนค่า = 5s

= 4A

 กร แสไฟฟา้ มีค่า = 4 แอมแปร์ ตอบ

หน่วยท่ี 1 สัปดาหท์ ี่ 2 ลาดับที่ 40

1.5.2 หนว่ ของกระแสไฟฟ้า

ตารางท่ี 1.5 แสดงหน่วยของกร แสไฟฟ้า

ชอื่ สัญลักณ์ คา่ เป็นแอมแปร์ (A)
1 พิโกแอมแปร์ pA
10-12 = 1
1,000,000,000,000
1
1 นาโนแอมแปร์ nA 10-9 = 1,000,000,000

1 ไมโครแอมแปร์ µA 10-6 = 1
1,000,000
1
1 มิลลแิ อมแปร์ mA 10-3 = 1,000

1 แอมแปร์ A 100 = 1
1 กิโลแอมแปร์ kA
1 เมก แอมแปร์ MA 103 = 1,000
1 ิก แอมแปร์ GA
1 ทรี าแอมแปร์ TA 106 = 1,000,000

109 = 1,000,000,000

1012 = 1,000,000,000,000 หน่วยที่ 1 สปั ดาห์ท่ี 2 ลาดบั ท่ี 41

คา่ ความตา้ นทานไฟฟ้า 1 โอหม์ R
หมายถงึ คา่ ความตา้ นทานไฟฟ้าของสารทยี่ อม ห้กร แสไฟฟ้า
ไหล ่าน 1 แอมแปร์ เมือ่ มแี รงดันไฟฟา้ ตกครอ่ มสารนนั้ เท่ากบั รปู ที่ 1.20 สญั ลักณ์ของความต้านทานไฟฟา้
1 โวลต์ หรอื ตวั ตา้ นทาน

ความนาไฟฟา้ (Conductance) สัญญลกั ษณ์ “G” มีหนว่ ย หนว่ ย SI ของความตา้ นทาน
เปน็ ซีเมนส์ (S) บอกคุณสมบตั ิของสารว่า ยอม ห้ ไฟฟา้ จะเป็น โอห์ม (Ohms)
กร แสไฟฟ้าไหล ่านได้มากน้อยเพียง ด • สญั ลกั ษณเ์ ปน็ อกั ษรกรกี

G = 1 หรอื R = 1 เรียกวา่ โอเมกา(Omega)
R G เขยี นแทนด้วย “”

• อักษรยอ่ ของความต้านทาน

ไฟฟา้ ใช้เปน็ ตวั “R”

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาหท์ ี่ 2 ลาดบั ที่ 42

ตวั อยา่ งที่ 1.10 ตัวต้านทานมีค่าความตา้ นทานไฟฟา้ 5.6 กโิ ลโอหม์ มีค่าความนาไฟฟ้าเท่าไร

วิ ที า

าก G= 1
R

เม่ือ R = 5.6 103 

แทนค่า = 1
5.6 103 

= 0.1810−3 S

= 0.18mS

 ความนาไฟฟ้า = 0.18 มิลลิซีเมนส์ ตอบ

หน่วยท่ี 1 สัปดาห์ท่ี 2 ลาดับที่ 43

o 1. ตวั ตา้ นทานชนิดค่าคงที่ (ก) ตวั ตา้ นทานแบบถ่าน
(ข) ตวั ตา้ นทานแบบฟิ ลม์
(Fixed Resistor) (ค) ตวั ตา้ นทานแบบไวรว์ าวด์

o 2 ตวั ตา้ นทานแบบเปลี่ยนแปลงค่าได้ (ก) ตวั ตา้ นทานทเ่ี ปลย่ี นแปลงค่าดว้ ยมอื
(ข) ตวั ตา้ นทานเปลย่ี นค่าไดอ้ ตั โนมตั ิ
(Variable Resistors)

หนว่ ยท่ี 1 สัปดาหท์ ี่ 2 ลาดบั ที่ 44

1. ตวั ตา้ นทานชนิดค่าคงที่ ลวดตัวนา

(ก) ตัวตา้ นทานแบบถ่าน รหัสแถบสี เปลือกนอกหุ้มดว้ ยฉนวน
(Carbon-composition Resistor)
สว่ นความต้านทานทา
สว่ นที่ ห้ความต้านทานทามา ากสาร สมของ ากสว่ น สมของ งถ่าน
งถา่ นหรือกราไฟต์กับ งฝ่นุ ของสารทีเ่ ปน็
ฉนวนแลว้ อัดเป็นแท่ง ตวั ต้านทานแบบนี้นยิ ม รปที่ 1.22 รปโครงสร้างภาย นตวั ตา้ นทานแบบถา่ น
้มากทสี่ ุด นวง รไฟฟ้าแล อเิ ลกทรอนกิ ส์ ที่มา : สุรยิ นั ต์ รกั พวก. 2559
ตัวอย่างดังรปท่ี 1.22
หนว่ ยท่ี 1 สัปดาห์ที่ 2 ลาดบั ท่ี 45

1. ตวั ตา้ นทานชนิดค่าคงท่ี ฟลิ ์มถ่าน ตัดฟสิ ์ม ห้ได้คา่ ความตา้ นทานที่ตอ้ งการ

(ข) ตัวต้านทานแบบฟีลม์ ลวดตวั นา แท่งเซรามคิ วัสดุห่อหุม้
(Film type Resistor)
แถบรหสั สี ตัดฟิส์ม ห้ไดค้ า่ ความตา้ นทานทตี่ ้องการ
ตวั ต้านทานแบบฟลิ ์มถ่านทาโดยการฉาบ งถ่านลง
บนแทง่ เซรามคิ ซ่ึงเป็นฉนวน แล้ว ตัดฟิลม์ เปน็ วง ถ้าเพมิ่ ฟิล์มถา่ น นปรมิ าณมากข้ึน ทา หไ้ ด้ค่าความต้านทานต่าลง
แหวนเหมอื นเกลียวน๊อต เคลอื บฟลิ ม์ ถา่ นใน
ปริมาณน้อยจะทาใหไ้ ด้ค่าความตา้ นทานสงู แตถ่ ้า วสั ดหุ อ่ หุ้ม ฟลิ ม์ โลห แทง่ เซรามิค ลวดตวั นา
เพมิ่ ฟลิ ์มถา่ นในปรมิ าณมากข้ึนจะทาใหไ้ ดค้ า่
ความตา้ นทานตา่ ดงั รปท่ี 1.23 รปท่ี 1.23 แล รปท่ี 1.24 รปโครงสร้างภาย นตัวตา้ นทานแบบฟลิ ์ม
ท่ีมา: http://www.resistorguide.com/carbon-film-resistor/

หน่วยที่ 1 สปั ดาหท์ ่ี 2 ลาดับที่ 46

1. ตวั ตา้ นทานชนิดค่าคงที่ รปท่ี 1.25 ตัวอยา่ งตวั ท้านทานแบบไวรว์ าวด์

(ค) ตัวตา้ นทานแบบไวรว์ าวด์ หนว่ ยที่ 1 สปั ดาหท์ ่ี 2 ลาดับท่ี 47
(Wire Wound Resistor)

มโี ครงสรา้ งพันด้วยลวดพันรอบแท่ง
ฉนวน ก้ ับงานทต่ี อ้ งทนกร แสได้สงๆ
ึงมีอัตราทนกาลงั ไฟฟา้ สง ความยาวของ
ลวดแล ความตา้ นทาน าเพา เป็นตวั
กาหนดค่าความตา้ นทาน ตัวอย่างดงั รปท่ี
1.25

2. ตวั ตา้ นทานแบบเปลย่ี นแปลงค่าได้
(ก) ตวั ตา้ นทานที่เปลีย่ นแปลงค่าดว้ ยมือ

โพเทนชโิ อมเิ ตอร์ รีโอสแตด สามารถเปลี่ยน
คา่ ความตา้ นทานดว้ ยการปรบั ดว้ ยมือมีท้ังที
เปล่ยี นคา่ แบบเชิงเสน้ และไมเ่ ป็ นแบบเชิงดงั รปู ท่ี
1.27

1 11
33

2 22 รปท่ี 1.27 นดิ ของโพเทน ิโอมเิ ตอร์
ที่มา: http://www.servoinstrument.com/
ก) โพเทน โิ อมเิ ตอร์ ข) รโี อสแตด ค) โพเทน โิ อมเิ ตอร์ ง) โครงสรา้ งโพเทน ิโอมิเตอร์
ต่อเปน็ รโี อสแตด หน่วยท่ี 1 สปั ดาหท์ ่ี 2 ลาดบั ท่ี 48

2. ตวั ตา้ นทานแบบเปลีย่ นแปลงค่าได้ ก) สญั ลกั ณ์ ตัว LDR ข) ตัว LDR

(ข) ตวั ต้านทา้ นเปลีย่ นคา่ ไดอ้ ัตโนมตั ิ ค) ส่วนปร กอบของตัว LDR
มีอย่ 2 นดิ คือ รปที่ 1.28 ตัว LDR แล สว่ นปร กอบ

❖ 1. ตัว LDR (Light Dependent Resistor) หนว่ ยท่ี 1 สปั ดาห์ที่ 2 ลาดับท่ี 49
หรือ โฟโต้คอนดักตฟี เซล ( photoconductive
cell ) หรือ ตัวตา้ นทานไวแสง ( LSR - light
sensitive resistor )

เปลีย่ นแปลงค่าความตา้ นทานอตั โนมัติ
ตามความเขม้ ของแสงทีต่ กกระทบ ถ้าแสงสวา่ ง

มากค่าความตา้ นทาน ลดลง ถา้ แสงนอ้ ยค่า
เพ่ิมขึ้น ดังรปที่ 1.28

2. ตวั ตา้ นทานแบบเปลีย่ นแปลงค่าได้ T

(ข) ตัวต้านท้านเปลยี่ นคา่ ไดอ้ ตั โนมัติ ก) สัญลกั ณ์ ตวั เทอรม์ ิสเตอร์
มอี ย่ 2 นิด คอื
ข) ตวั เทอรม์ สิ เตอร์
❖ 2. เทอร์มสิ เตอร์ (Thermistor) รปที่ 1.29 เทอรม์ สิ เตอรแ์ บบตา่ งๆ
ท่มี า: http://www.vtsensor.com/prolist/14.html
ทางานโดยอา ยั อณุ หภมิโดยรอบตัวที่
เปล่ียนแปลงไป ถา้ อุณหภูมิสูงข้ึนจะทาให้คา่ ความ หน่วยท่ี 1 สัปดาห์ที่ 2 ลาดับท่ี 50
ตา้ นทานสงู ขน้ึ ตามไปด้วย มีรปแบบหลากหลายดงั
รปท่ี 1.29