The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by thanyalak.mee, 2022-08-09 03:15:16

วงจรแบ่งแรงดัน Voltage Divider

วงจรแบ่งแรงดัน

วงจรแบ่งแรงดัน

Voltage Divider

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 5

สาระสําคญั

วงจรแบงแรงดันไฟฟาจะเปNนวงจรไฟฟาท่ีประยุกตOใช2กับวงจรไฟฟาแบบอนุกรม เนื่องจาก
วงจรไฟฟาแบบอนุกรมมีแรงดันท่ีตกครอมตัวต2านทานแตละตัวไมเทากัน วงจรแบงแรงดันไฟฟาได2
พัฒนามาจากกฎของโอหOม โดยเราเพียงการคิดแรงดันตกครอมโหลดโดยวิธีแบงแรงดันไฟฟาจะ
สะดวกและรวดเร็วกวากฎของโอหOมนน่ั เอง ถา2 หากมคี าความต2านทานมากก็จะแบงแรงดันมากและคา
ความต2านทานน2อยก็จะแบงแรงดันน2อย แรงดันตกครอมที่ความต2านทานแตละทุกนํามารวมกัน
จะต2องมีคาเทากับแหลงจายท่ีจายเขา2 มา

สาระการเรียนรู9

7.1 ความหมายของวงจรแบงแรงดนั ไฟฟา
7.2 วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบไมมโี หลด
7.3 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบมโี หลด

จดุ ประสงคAการเรยี นร9ู

จดุ ประสงคทA วั่ ไป
เพ่ือให2นักเรียนมีความร2ูและเข2าใจเก่ียวกับลักษณะของวงจรแบงแรงดันไฟฟา สูตรแบง

แรงดนั ไฟฟาและการคาํ นวณหาคาแรงดนั ไฟฟาที่ตกครอมตวั ตา2 นทานของวงจร
จุดประสงคเA ชิงพฤตกิ รรม
ดา9 นความรู9 (ทฤษฎี)
1. บอกความหมายของวงจรแบงแรงดนั ไฟฟาได2
2. เขยี นสูตรแบงแรงดนั ไฟฟาของวงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบไมมีโหลดได2
3. คาํ นวณหาคาแรงดันไฟฟา โดยใชส2 ูตรแบงแรงดันไฟฟาในวงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบไมมี

โหลดได2
4. บอกความหมายของวงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบมโี หลดได2
5. คํานวณหาคาแรงดนั ไฟฟา โดยใช2สตู รแบงแรงดันไฟฟาในวงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบมี

โหลดได2
ดา9 นคุณธรรม จริยธรรม
1. คณุ ลกั ษณะอนั พึงประสงคA
1.1 ความรับผิดชอบ
1.2 ความมวี นิ ัย
1.3 การตรงตอเวลา
1.4 ความมมี นุษยOสมั พันธO
1.5 ความรูแ2 ละทักษะวชิ าชีพ
1.6 ความสนใจใฝVหาความร2ู

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 6

2. การบูรณาการปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง
2.1 ศกึ ษาข2อมูลอยางเปนN ระบบ
2.2 การมีสวนรวม
2.3 ความผกู พนั
2.4 ร2ู รัก สามัคคี

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 7

ในหนวยนี้จะกลาวถึงวงจรแบงแรงดันไฟฟา เปNนวงจรไฟฟาแบบอนุกรมตัวต2านทานท่ีตอ
อนุกรมกันจะมีแรงดนั ไฟฟาตกครอมโหลดไมเทากัน โดยแรงดันไฟฟาจะตกครอมตัวต2านทานมาก
หรือน2อยข้ึนอยูกับคาความต2านทาน การศึกษาวงจรแบงแรงดันไฟฟาจะได2สูตรท่ีชวยให2การ
คํานวณหาแรงดนั ไฟฟาในวงจรไฟฟาไดส2 ะดวกและรวดเรว็ ยง่ิ ขึ้น

7.1 ความหมายของวงจรแบงแรงดันไฟฟา

วงจรแบงแรงดันไฟฟา หมายถึง วงจรทําหน2าท่ีแบงแรงดันไฟฟาในวงจรไฟฟาแบบอนุกรม
ออกเปนN สวนๆ ตามคาความต2านทานท่ีกําหนดในวงจร วงจรแบงแรงดันไฟฟาสามารถแบงออกเปNน
2 แบบ คอื วงจรแบงแรงดันแบบไฟฟาไมมีโหลดและวงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด

7.2 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบไมมโี หลด

วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบไมมีโหลด คือ วงจรไฟฟาแบบอนุกรมท่ัวๆ ไปน่ันเอง โดย
แรงดันไฟฟาท่ีตกครอมตัวต2านทานแตละตัวและนํามารวมกันจะเทากับแรงดันไฟฟาของแหลงจาย
ไฟฟา ตัวต2านทานที่มีคาน2อยจะมีแรงดันไฟฟาตกครอมน2อยและตัวต2านทานที่มีคามากจะมี
แรงดันไฟฟาตกครอมมากน่ันเอง

IT R1 V1
E R2 V2

รูปท่ี 7.3 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบไมมีโหลด

จากรูปที่ 7.3 จะเห็นได2วาวงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบไมมีโหลด ประกอบด2วยแหลงจายไฟฟา

กระแสตรง (E) โดยจายแรงดันไฟฟาให2กับตัวต2านทาน (Resistor) ตัวท่ีหนึ่ง หรือ R1 ตอเข2ากับ

แหลงจายไฟฟากระแสตรงด2านขั้วบวก (+) และปลายของตัวต2านทานตัวที่หน่ึงตอเข2ากับต2นของตัว

ต2านทาน ตัวท่ีสอง หรือ R2 และปลายของตัวต2านทานตัวท่ีสองตอเข2ากับแหลงจายไฟฟากระแสตรง

ด2านขั้วลบ (-) ครบ วงจรท่ีข้ัวลบ (-) ของแหลงจายไฟฟากระแสตรง โดยตัวต2านทานทั้ง 2 ตัว จะ

ทําหน2าที่แบงแรงดันไฟฟาออกเปNนสองสวน จึงทําให2มีแรงดันตกครอมตัวต2านทานท้ังสอง คือ V1

และ V2 เราสามารถคํานวณหาคา V1 และ V2 ได2ดังตอไปนี้

E = V1 +V2

RT = R1 + R2

IT =E

RT

V1 = IT × R1

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 8

ดังนั้น V1 = E × R1 ……………………………………………………………… (7-1)
RT

V2 = IT ×R2

ดงั นนั้ V2 = E × R2 ……………………………………………………………… (7-2)
RT

ตัวอยางท่ี 7.1 จากวงจรไฟฟา ในรปู ที่ 7.4 จงคาํ นวณหาคาแรงดนั ไฟฟาตกครอมความ
ตา2 นทานแตละตัว ; V1 , V2

รปู ที่ 7.4 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบไมมีโหลด ตามตัวอยางที่ 7.1

วธิ ที ํา

ความต2านทานรวมของวงจร ; RT

RT = R1 + R2

RT = 100 Ω + 220 Ω

RT = 320Ω

∴ ความต2านทานรวมของวงจร = 320 โอหมO ตอบ

แรงดนั ไฟฟาตกครอมความตา2 นทานแตละตัว ; ( V1 , V2)

V1 = E × R1
RT

V1 = 12 V × 100 Ω

320 Ω
V1 = 3.75 V

∴ แรงดนั ตกครอมคาตัวตา2 นทาน R1= 3.75 โวลตO ตอบ

V2 = E × R2
RT

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 9

V2 = 12 V × 220 Ω
320 Ω
V2 = 8.25 V

∴ แรงดนั ตกครอมคาตัวตา2 นทาน R2 = 8.25 โวลตO ตอบ

ตัวอยางที่ 7.2 จากวงจรไฟฟา ในรปู ท่ี 7.5 จงคาํ นวณหาคาแรงดันไฟฟาตกครอมความ
ตา2 นทานแตละตวั ; V1 , V2 , V3

รปู ที่ 7.5 วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบไมมีโหลด ตามตัวอยางท่ี 7.2

วิธีทาํ

ความต2านทานรวมของวงจร ; RT

RT = R1 + R2 + R3

RT = 100 Ω + 220 Ω + 470 Ω

RT = 790Ω

∴ ความต2านทานรวมของวงจร = 790 โอหOม ตอบ

แรงดันไฟฟาตกครอมความต2านทานแตละตัว ; ( V1 , V2)

V1 = E × R1
RT

V1 = 12 V × 100 Ω

790 Ω
V1 = 1.52 V

∴ แรงดันตกครอมคาตัวตา2 นทาน R1 = 3.75 โวลตO ตอบ

V2 = E × R2
RT

V2 = 12 V × 220 Ω

790 Ω

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 10

V2 = 3.34 V

∴ แรงดนั ตกครอมคาตัวต2านทาน R2 = 3.34 โวลตO ตอบ

V3 = E × R3
RT

V3 = 12 V × 470 Ω
790 Ω
V3 = 7.14 V

∴ แรงดนั ตกครอมคาตัวต2านทาน R3 = 7.14 โวลตO ตอบ

ตวั อยางท่ี 7.3 จากวงจรไฟฟา ในรปู ที่ 7.6 จงคาํ นวณหาคา
ก. แรงดนั ไฟฟาตกครอมความต2านทานตวั ที่ 2 ; V2
ข. ความตา2 นทานแตละตัว ; R1 , R2 , R3

รูปที่ 7.6 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบไมมีโหลด ตามตัวอยางท่ี 7.3

วิธที ํา

ความตา2 นทานรวมของวงจร ; RT

RT = E
IT

RT = 20 V
0.5 A
RT = 40 Ω

∴ ความตา2 นทานรวมของวงจร = 40 โอหมO ตอบ

ก. แรงดันไฟฟาตกครอมความต2านทานตวั ท่ี 2 ; V2

E = V1 +V2 +V3

ดังนนั้ V2 = E - V1 - V3

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 11

V2 = 20 V - 3 V -12 V

V2 = 5 V

∴ แรงดันตกครอมคาตวั ตา2 นทาน ตวั ท่ี 2 = 5 โวลตO ตอบ

ข. ความต2านทานแตละตัว ; R1 , R2 , R3

V = E × R1
RT
1

ดงั น้นั R1 = RT × V1
E

R = 40 Ω × 3V
20 V
1

R = 6Ω

1

∴ ตวั ต2านทาน R1 = 6 โอหมO ตอบ

V = E × R2
RT
2

ดังนั้น R2 = RT × V2
E

R2 = 40 Ω × 5V
20 V
R2 = 10 Ω

∴ ตัวต2านทาน R2 = 10 โอหOม ตอบ

V3 = E × R3
RT

ดังน้ัน R3 = RT × V3
E

R3 = 40 Ω × 12 V
20 V

R3 = 24 Ω

∴ ตวั ตา2 นทาน R3 = 24 โอหมO ตอบ

7.3 วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมโี หลด

วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบมโี หลด คอื วงจรไฟฟาแบบอนุกรมท่ีมีการนาํ โหลดมาตอขนานกับ
ตวั ตา2 นทานในวงจร โดยแรงดันไฟฟาท่ตี กครอมโหลดจะเทากบั แรงดนั ไฟฟาทตี่ กครอมตัวต2านทานท่ี
ไดต2 อโหลดขนานเข2าไปในวงจร

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 12

รูปท่ี 7.7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบมโี หลด

จากรูปท่ี 7.7 จะเห็นได2วาวงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด ประกอบด2วยแหลงจายไฟฟา

กระแสตรง (E) โดยจายแรงดันไฟฟาให2กับตัวต2านทาน (Resistor) ตัวท่ีหนึ่ง หรือ R1 ตอเข2ากับ

แหลงจายไฟฟากระแสตรงด2านข้ัวบวก (+) และปลายของตัวต2านทานตัวที่หนึ่งตอเข2ากับต2นของตัว

ต2านทาน ตวั ทส่ี อง หรอื R2 และตอเข2ากบั ตน2 ของตัวตา2 นทานโหลด หรอื RL เชนกันและปลายของตัว

ต2านทานตัวทส่ี องกับปลายของตวั ตา2 นทานโหลด หรือ RL ตอเขา2 กบั แหลงจายไฟฟากระแสตรงด2านขั้ว

ลบ (-) เชนกนั ครบวงจรที่ข้วั ลบ (-) ของแหลงจายไฟฟากระแสตรง โดยตัวต2านทานท้ัง 2 ตัว จะทํา

หน2าท่ีแบงแรงดันไฟฟาออกเปNนสองสวน ท้ังนี้เพ่ือให2ได2แรงดันไฟฟาที่สอดคล2องกับแรงดันไฟฟาที่

โหลดต2องการพอดี คือ VL สวน IL คือ กระแสที่ไหลผานโหลด RL และ I1 คือกระแสท่ีไหลผานตัว

ต2านทาน R2 หรือ กระแสบลีดเดอรO หมายถึง กระแสท่ีไหลผานความต2านทานทุก ๆ ตัวท่ีทําหน2าท่ี

แบงแรงดนั โดยหลักการแล2วในวงจรวงจรแบงแรงดันนี้จะพยายามให2กระแสมีคาน2อย คือ 10 ถึง 20

เปอรOเซ็นตOของกระแสโหลดท้ังหมด เราสามารถเขียนสมการวงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด ได2

ดงั นี้

RT1 = R2 ×RL

R2 +RL

RT = R1 + RT1

V1 = E × R1 ………..………………………….……………..….. (7-3)

RT

VL = E × RT1 .…………………….………………………...……... (7-4)
RT

I1 = VL ......……………………………………………………….. (7-5)
R2

IL = VL .......………………………………………………………. (7-6)
RL

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 13

ตัวอยางท่ี 7.4 จากวงจรไฟฟา ในรูปที่ 7.8 จงคาํ นวณหาคา
ก. แรงดนั ไฟฟาตกครอมความต2านทานแตละตวั ; V1 , VL
ข. กระแสไฟฟาทไ่ี หลผานตวั ต2านทานแตละตัวและกระแสไฟฟารวมของวงจร ; I1 , IL , IT

รปู ที่ 7.8 วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด ตามตวั อยางที่ 7.4

วิธที าํ

ความต2านทานรวมของวงจร ; RT

RT1 = R2 × RL
R2 + RL

RT1 = 20 Ω ×10 Ω
20 Ω +10 Ω
RT1 = 6.67Ω

RT = R1 + RT1

RT = 10 Ω + 6.67 Ω

RT = 16.67Ω

∴ ความตา2 นทานรวมของวงจร = 16.67 โอหOม ตอบ

ก. แรงดนั ไฟฟาตกครอมความต2านทานแตละตัว ; V1 , VL

V = E × R1
RT
1

V1 = 20 V × 10 Ω

16.67Ω

V1 = 12 V

∴ แรงดนั ตกครอมคาตัวตา2 นทาน R1= 12 โวลตO ตอบ

VL = E × RT1
RT

VL = 20 V × 6.67Ω
16.67Ω
V = 8V

L

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 14

∴ แรงดันตกครอมคาตัวต2านทาน RT1= 8 โวลตO ตอบ

ข.กระแสไฟฟาที่ไหลผานตวั ตา2 นทานแตละตวั และกระแสไฟฟารวมของวงจร ; I1 , IL , IT

I1 = VL

R2

I1 = 8 V

20 Ω

I1 = 0.4 A

∴ กระแสไฟฟาที่ไหลผานตวั ต2านทาน R2 = 0.4 แอมแปรO ตอบ

IL = E
R2

IL = 8V
10 Ω
IL = 0.8 A

∴ กระแสไฟฟาที่ไหลผานตวั ตา2 นทาน RL = 0.8 แอมแปรO ตอบ

IT = I1 + IL
IT = 0.4 A + 0.8 A
IT = 1.2 A

∴ กระแสไฟฟารวมของวงจร= 1.2 แอมแปรO ตอบ

หรือ IT = E
RT

IT = 20 V
16.67 Ω
IT = 1.2 A

∴ กระแสไฟฟารวมของวงจร= 1.2 แอมแปรO ตอบ

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 15

ตวั อยางท่ี 7.5 จากวงจรไฟฟา ในรปู ท่ี 7.9 จงคํานวณหาคา
ก. แรงดันไฟฟาตกครอมความต2านทานแตละตัว ; V1 , V2 , VL1 , VL2
ข. กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตวั ต2านทานแตละตัวและกระแสไฟฟารวมของวงจร ; I1 , I2 , IL1 , IL2

, IT

รปู ท่ี 7.9 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบมีโหลด ตามตวั อยางท่ี 7.5

วิธีทาํ

ความตา2 นทานรวมของวงจร ; RT

RT1 = R 3 × R L1

R 3 + RL1

RT1 = 30 Ω ×10 Ω

30 Ω +10 Ω
RT1 = 7.5 Ω

RT2 = R2 + RT1

RT2 = 20 Ω + 7.5 Ω

RT2 = 27.5 Ω
= RT2 × RL2
RT3
RT2 + RL2

RT3 = 27.5Ω × 20 Ω
27.5Ω + 20 Ω
RT3 = 11.58 Ω

RT = R3 + RT3

RT = 10 Ω +11.58 Ω

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 16

RT = 21.58 Ω

∴ ความตา2 นทานรวมของวงจร = 21.58 โอหมO ตอบ
ก. แรงดันไฟฟาตกครอมความต2านทานแตละตัว ; V1 , V2 , VL1 และ VL2

หาคาแรงดันไฟฟาท่ีตกครอม R1 และ RT3 (V1 , VL2) เปNนการแบงแรงดันไฟฟาจาก

แหลงจาย ดงั รปู ที่ 7.10

รูปที่ 7.10 แสดงวงจรแบงแรงดนั ไฟฟาหาคาแรงดันไฟฟาทีต่ กครอม V1 กบั VL2 ตามตัวอยางท่ี 7.5

VL2 = E × RT3
RT

VL2 = 20 V × 11.58 Ω
21.58 Ω
VL2 = 10.73 V

∴ แรงดันตกครอมคาตวั ต2านทาน R1= 10.73 โวลตO ตอบ

V1 = E × R1

RT

V1 = 20 V × 10 Ω

21.58 Ω
V = 9.27 V

1

∴ แรงดนั ตกครอมคาตัวต2านทาน RT3 = 9.27 โวลตO ตอบ

หาคาแรงดนั ไฟฟาท่ีตกครอม R2 และ RT1 (V2 , VL1) เปNนการแบงแรงดันไฟฟาจาก VL2
ดงั รูปท่ี 7.11

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 17

รูปท่ี 7.11 แสดงวงจรแบงแรงดันไฟฟาหาคาแรงดนั ไฟฟาที่ตกครอม V2 กบั VL1 ตามตัวอยางท่ี 7.5

VL1 = VL2 × RT1
RT2

VL1 = 10.73 V × 7.5 Ω
27.5 Ω
VL1 = 2.93 V

∴ แรงดนั ตกครอมคาตวั ต2านทาน RT1 = 2.93 โวลตO ตอบ

V = VL2 × R2
RT2
2

V2 = 10.73 V × 20 Ω
27.5 Ω
V2 = 7.81 V

∴ แรงดันตกครอมคาตัวต2านทาน R2 = 7.81 โวลตO ตอบ

รูปท่ี 7.12 แสดงคาแรงดนั ไฟฟาทต่ี กครอมตวั ตา2 นทานของวงจร ตามตัวอยางท่ี 7.5

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 18

ข. กระแสไฟฟาท่ไี หลผานตัวต2านทานแตละตัวและกระแสไฟฟารวมของวงจร ; I1 , I2 , IL1 , IL2

, IT

I1 = VL1
R2

I1 = 2.93 V
30 Ω
I1 = 98.67 mA

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตัวตา2 นทาน R3 = 98.67 มิลลิแอมแปรO ตอบ

IL1 = VL1
RL

IL1 = 2.93 V
10 Ω
IL1 = 293 mA

∴กระแสไฟฟาที่ไหลผานตวั ตา2 นทาน RL1 = 293 มลิ ลิแอมแปรO ตอบ

I2 = VL2

RT2

I2 = 10.73 V
27.5 Ω
I2 = 390.18 mA

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตวั ต2านทาน R2 = 391.67 มิลลิแอมแปรO ตอบ

IL2 = VL2
RL2

IL2 = 10.73 V
20 Ω
IL2 = 536.5 mA

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตัวตา2 นทาน RL2 = 536.5 มิลลิแอมแปรO ตอบ

IT = I2 + IL2

IT = 390.18 mA + 536.5 mA

IT = 926.68 mA

∴กระแสไฟฟารวมของวงจร = 926.68 มิลลิแอมแปรO ตอบ

หรือ IT = E
RT

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 19

IT = 20 V
21.58 Ω
IT = 926.68 mA

∴กระแสไฟฟารวมของวงจร = 926.68 มลิ ลิแอมแปรO ตอบ

ตวั อยางท่ี 7.6 จากวงจรไฟฟา ในรปู ท่ี 7.13 จงคาํ นวณหาคา
ก. แรงดนั ไฟฟาตกครอมความต2านทานแตละตวั ; VL1 , VL2 , VL3 , VL4
ข. กระแสไฟฟาที่ไหลผานตัวตา2 นทานแตละตวั และกระแสไฟฟารวมของวงจร ; I1 , I2 , I3 , IL1 ,

IL2 , IL3 , IL4 , IT

รูปท่ี 7.13 วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด ตามตัวอยางท่ี 7.6

วิธที ํา

ความต2านทานรวมของวงจร ; RT

RT1 = R3 × RL1

R3 + RL1

RT1 = 45 Ω × 60 Ω

45 Ω + 60 Ω
RT1 = 25.71Ω

RT2 = R × RL3

2

R2 + RL3

RT2 = 30 Ω × 95 Ω

30 Ω + 95 Ω
RT2 = 22.80 Ω

RT3 = R1 × RL4

R1 + R L4

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 20

RT3 = 15 Ω ×105Ω

15 Ω +105Ω
RT3 = 13.13 Ω

RT4 = RT1 + RT2

RT4 = 25.71Ω + 22.80 Ω

RT4 = 48.51 Ω

RT5 = RT4 × RL2

RT4 + RL2

RT5 = 48.51Ω × 75 Ω

48.51Ω + 75 Ω
RT5 = 29.46 Ω

RT = RT5 + RT3

RT = 29.46 Ω +13.13 Ω

RT = 42.59 Ω

∴ ความตา2 นทานรวมของวงจร = 42.59 โอหมO ตอบ

ก. แรงดันไฟฟาตกครอมความต2านทานแตละตวั ; VL1 , VL2 , VL3 , VL4

แรงดันไฟฟาท่ีตกครอม RT3 และ RT5 ( VL2 , VL4) เปNนการแบงแรงดนั ไฟฟาจาก

แหลงจาย ดงั รูปท่ี 7.14

รูปที่ 7.14 แสดงวงจรแบงแรงดันไฟฟาหาคาแรงดนั ไฟฟาท่ีตกครอม VL2 กบั VL4 ตามตัวอยางท่ี 7.6

VL2 = E × RT5
RT

VL2 = 25 V × 29.46Ω
42.59Ω

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 21

VL2 = 17.29 V

∴ แรงดันตกครอมคาตวั ตา2 นทาน RT5 = 17.29 โวลตO ตอบ

VL4 = E × RT3

RT

V = 25 V × 13.13Ω

L4 42.59Ω

VL4 = 7.71 V

∴ แรงดันตกครอมคาตวั ตา2 นทาน RT3 = 7.71 โวลตO ตอบ

แรงดันไฟฟาท่ีตกครอม RT1 และ RT2 ( VL1 , VL3) เปนN การแบงแรงดันไฟฟาจาก
VL2 ดังรปู ที่ 7.15

รูปที่ 7.15 แสดงวงจรแบงแรงดันไฟฟาหาคาแรงดันไฟฟาที่ตกครอม V L1 กบั VL3 ตามตวั อยางที่ 7.6

VL1 = VL2 × RT1
RT4

V = 17.29 V × 25.71Ω
48.51Ω
L1

VL1 = 9.16 V

∴ แรงดันตกครอมคาตวั ต2านทาน RT1 = 9.16 โวลตO ตอบ

VL3 = VL2 × RT2
RT4

VL3 = 17.29 V × 22.80Ω
48.51Ω
V =
8.13 V
L3

∴ แรงดนั ตกครอมคาตัวตา2 นทาน RT2 = 8.13 โวลตO ตอบ

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 22

รูปที่ 7.16 แสดงคาแรงดนั ไฟฟาทตี่ กครอมตัวตา2 นทานของวงจร ตามตวั อยางที่ 7.6

ข.กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตัวต2านทานแตละตัวและกระแสไฟฟารวมของวงจร ; I1 , I2 , I3 , IL1 ,
IL2 , IL3 , IL4 , IT

I1 = VL1
R3

I1 = 9.16 V
45 Ω
I1 = 0.20 A

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตัวตา2 นทาน R3 = 0.20 แอมแปรO ตอบ

IL1 = VL1
RL1

IL1 = 9.16 V
60 Ω
IL1 = 0.15 A

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตวั ตา2 นทาน RL1 = 0.15 แอมแปรO ตอบ

I2 = VL3

R2

I2 = 8.13 V

30 Ω
I2 = 0.27 A

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตวั ต2านทาน R2 = 0.27 แอมแปรO ตอบ

IL3 = VL3
RL3

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 23

IL3 = 8.13 V
95 Ω
IL3 = 0.09 A

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตวั ตา2 นทาน RL3 = 0.09 แอมแปรO ตอบ

IL2 = VL2
RL2

IL2 = 17.29 V
75 Ω
IL2 = 0.23 A

∴กระแสไฟฟาที่ไหลผานตวั ต2านทาน RL2 = 0.23 แอมแปรO ตอบ

I3 = VL4

R1

I3 = 7.71 V

15 Ω
I3 = 0.52 A

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตวั ต2านทาน R1 = 0.52 แอมแปรO ตอบ

IL4 = VL4
RL4

IL4 = 7.71 V
105 Ω
IL4 = 0.07 A

∴กระแสไฟฟาท่ีไหลผานตวั ตา2 นทาน RL4 = 0.07 แอมแปรO ตอบ

IT = I3 + IL4

IT = 0.52 A + 0.07 A

IT = 0.59 A

∴กระแสไฟฟารวมของวงจร = 0.59 แอมแปรO ตอบ

หรือ IT = E
RT

IT = 25 V
42.59 Ω
IT = 0.59 A

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 24

∴คากระแสไฟฟารวมของวงจร = 0.59 แอมแปรO ตอบ

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 25

สรุปสาระสาํ คัญ

วงจรแบงแรงดันไฟฟา สามารถแบงออกเปNน 2 แบบ คือ วงจรแบงแรงดันแบบไฟฟาไมมี

โหลดและวงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบไมมีโหลด คือ วงจรไฟฟา

แบบอนุกรมนั่นเอง โดยแรงดันไฟฟาที่ตกครอมตัวต2านทานแตละตัวและนํามารวมกันจะเทากับ

แรงดันไฟฟาของแหลงจายไฟฟา ตัวต2านทานท่ีมีคาน2อยจะมีแรงดันไฟฟาตกครอมน2อยและตัว

ต2านทานทม่ี คี ามากจะมแี รงดันไฟฟาตกครอมมาก แรงดันไฟฟาที่ตกครอมตัวต2านทานหาได2จาก
=
V E × Rn // RT ในสวนของวงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด แรงดันไฟฟาที่ตกครอม
n

ตวั ต2านทานทข่ี นานกบั โหลดจะเทากับแรงดันไฟฟาทีต่ กครอมทีโ่ หลดดว2 ย การคํานวณหาแรงดันไฟฟา

ทต่ี กครอมตัวต2านทานแตละตัวหรือท่ีตกครอมโหลด ใช2หลักการเดียวกันกับวงจรแบงแรงดันไฟฟา

แบบไมมโี หลด

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 26

แบบฝกS หดั

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider)

………………………………………

คําส่ัง จงตอบคาํ ถามและแสดงวิธีทําให2สมบูรณOถูกต2อง (15 นาที)

1. จงตอบคําถามตอไปนี้ (2 คะแนน)
1.1 วงจรแบงแรงดันไฟฟา หมายถึง ………………………………………..…………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.2 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา แบงออก…........... แบบ คอื ………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. จากรูปที่ 7.17 จงคาํ นวณหาคาแรงดนั ตกครอมความต2านทานแตละตวั ; (V1 , V2) (3 คะแนน)

รูปท่ี 7.17 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบไมมีโหลด สําหรับแบบฝeกหัดข2อ 2
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 27

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. จากรูปที่ 7.18 จงคํานวณหาคาแรงดนั ตกครอมความต2านทานแตละตวั ; V1 , VL และ

กระแสไฟฟาแตละสาขาและกระแสไฟฟารวมของวงจร ; I1 , IL , IT (5 คะแนน)

รปู ท่ี 7.18 วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด สําหรบั แบบฝeกหัดข2อ 3
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 28

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. จากรูปที่ 7.19 จงคํานวณหาคาแรงดันตกครอมความต2านทานแตละตัว ; (V1 , V2 ,VL1 , VL2 ,

VL3) และกระแสไฟฟาแตละสาขาและกระแสไฟฟารวมของวงจร ; (I1 , I2 , I3 , IL1 , IL2 , IL3, IT)

(15 คะแนน)

รปู ที่ 7.19 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟาแบบมโี หลด สาํ หรับแบบฝeกหัดข2อ 4

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 29

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนวยที่ 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 30

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดันไฟฟา (Voltage Divider) 31

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 32

5. จากรูปที่ 7.20 จงคํานวณหาคาแรงดนั ตกครอมความตา2 นทานแตละตัว ; (V1 , V2 ,V3 , VL1)
และกระแสไฟฟาแตละสาขาและกระแสไฟฟารวมของวงจร ; (I1 , I2 , I3 , IL1 , IL2 , IL3 ,IT)
(15 คะแนน)

รูปท่ี 7.20 วงจรแบงแรงดันไฟฟาแบบมีโหลด สาํ หรับแบบฝกe หัดข2อ 5
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 33

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หนวยท่ี 7 วงจรแบงแรงดนั ไฟฟา (Voltage Divider) 34

………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

kru THANYALAK


Click to View FlipBook Version