หน่วยที่ 3 ตัวเก็บประจุ

หลกั การเบ้อื งต้นของตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุ (Capacitor) เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้ในการเก็บประจุ
(Charge) และสามารถคายประจุ (Discharge)ได้โดยนาสารตัวนา 2
ชิ้นมาวางในลักษณะขนานใกล้ ๆ กัน แต่ไม่ได้ต่อถึงกัน ระหว่างตัวนา
ท้ังสองจะถูกกั้นด้วยฉนวนที่เรียกว่าไดอิเล็กตริก (Dielectric) ซึ่งไดอิ
เล็กตริกน้ีอาจจะเป็นอากาศ, ไมก้า, พลาสติก, เซรามิคหรือสารท่ีมี
สภาพคล้ายฉนวนอน่ื ๆ เป็นต้น

หลกั การเบ้อื งต้นของตวั เกบ็ ประจุ

หลกั การเบอ้ื งต้นของตัวเก็บประจุ

แสดงลักษณะโครงสร้างของตัวเก็บประจุ โดยท่ี 1 หมายถึงจุดที่
ต่อใช้งานกับวงจร 2 หมายถึงสารตัวนาท่ีเป็นแผ่นเพลท 3 หมายถึง
ฉนวนในท่ีนี้คืออากาศ ความจุทางไฟฟ้า เกิดจากการป้อนแรงเคล่ือน
ให้กับข้ัวทั้งสอง ของจุดที่ต่อใช้งาน ของสารตัวนาซ่ึงจะทาให้เกิดความ
ตา่ งศักย์ทางไฟฟ้า สนามไฟฟ้าท่ีเกิดขึ้นบนสารตวั นาท่ีเปน็ แผ่นเพลท จะ
ทาใหเ้ กดิ ค่าความจุทางไฟฟ้าขนึ้ ลกั ษณะนี้เรียกว่าการเกบ็ ประจุ

หลกั การเบอ้ื งตน้ ของตัวเก็บประจุ

เม่ือต้องการนาไปใชง้ านเรียกว่าการ
คายประจุ (Discharge) ประจุไฟฟ้า
ท่ีเกิดข้ึนบริเวณแผ่นเพลท มีหน่วย
เป็นคูลอมป์ (Coulomb) ส่วนค่า
ความจุทางไฟฟ้ามีหน่วยเป็นฟารัด
(Farad)

ชนิดของตัวเกบ็ ประจุ

สามารถแบง่ ตวั เกบ็ ประจุไดเ้ ปน็ 3 ชนิดดว้ ยกันคอื

1. ตัวเก็บประจุแบบค่าคงท่ี (Fixed Capacitor)
2. ตวั เก็บประจแุ บบปรบั คา่ ได้ (Variable Capacitor)
3. ตวั เก็บประจแุ บบเลือกคา่ ได้ (Select Capacitor)

ตวั เกบ็ ประจแุ บบคา่ คงที่ (Fixed Capacitor)

คือตัวเก็บประจุท่ีไม่สามารถเปล่ียนแปลงค่าได้ โดยปกติจะมี
รูปลักษณะเปน็ วงกลม หรือเป็นทรงกระบอก ซ่ึงมักแสดงค่าท่ีตัวเก็บประจุ
เช่น 5 พิโกฟารัด (PF) 10 ไมโครฟารัด (uF) แผ่นเพลทตวั นามักใชโ้ ลหะ
และมีไดอิเล็กตริกประเภท ไมก้า, เซรามิค, อิเล็กโตรไลติกค่ันกลาง เป็น
ต้น การเรียกชื่อตวั เก็บประจุแบบค่าคงที่น้ีจะเรียกช่อื ตามไดอิเล็กตริกที่ใช้
เช่น ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโตรไลติก ชนิดเซรามิค ชนิดไมก้า เป็นต้น ตัว
เก็บประจุแบบคา่ คงทม่ี ใี ชง้ านในวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์ทวั่ ไปมีดงั นคี้ อื

ตวั เกบ็ ประจแุ บบคา่ คงท่ี (Fixed Capacitor)

ตัวเก็บประจุชนิดอเิ ลก็ โตรไลต์

ตวั เกบ็ ประจชุ นิดอิเล็กโตรไลต์ (Electrolyte Capacitor)
เป็นท่ีนิยมใช้กันมากเพราะให้ค่าความจุสูง มีข้ัวบวกลบ เวลาใช้
งานต้องติดต้ังให้ถูกข้ัว โครงสร้างภายในคล้ายกับแบตเตอรี่ นิยม
ใช้กับงานความถ่ีต่าหรือใช้สาหรับไฟฟ้ากระแสตรง มีข้อเสียคือ
กระแสรัว่ ไหลและความผดิ พลาดสูงมาก

ตัวเกบ็ ประจชุ นิดแทนทาลั่มอเิ ล็กโตรไลต์

ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่ต้องการความผิดพลาดน้อย ใช้กับ
ไฟฟา้ กระแสตรง ไดอ้ ย่างมปี ระสิทธภิ าพ มกั จะใชต้ ัวเก็บประจุชนดิ แทน
ทาล่ัมอิเล็กโตรไลต์ แทนชนิดอิเล็กโตรไลต์ธรรมดา เพราะให้ค่าความจุ
สูงเชน่ กัน โครงสร้างภายในประกอบด้วยแผ่นตัวนา ทามาจากสารแทน
ทาลมั่ และแทนทาลมั่ เปอรอ์ อกไซค์อีกแผน่ นอกจากนี้ยังมีแมงกานิสได
ออกไซค์ เงนิ และเคลือบด้วยเรซิน

ตวั เก็บประจุชนิดไบโพลา่ ร์

นิยมใช้กันมากในวงจรภาคจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง เครื่องขยายเสียง เป็น
ตัวเก็บประจุจาพวกเดียวกับ ชนิดอิเล็กโตรไลต์ แต่ไม่มีข้ัวบวกลบ บางคร้ังเรียก
สั้น ๆ วา่ ไบแคป

ตัวเก็บประจชุ นิดเซรามคิ

เป็นตัวเกบ็ ประจุที่มีคา่ ไม่เกิน 1 ไมโครฟารัด (mF) นิยมใชก้ นั
ท่ัวไปเพราะมีราคาถูก เหมาะสาหรับวงจรประเภทคัปปลิ้งความถ่ีวิทยุ
ขอ้ เสยี ของตัวเกบ็ ประจุชนิดเซรามิคคือมีการสูญเสยี มาก

ตัวเกบ็ ประจชุ นดิ ไมลาร์

เปน็ ตัวเกบ็ ประจทุ มี่ ีคา่ มากกว่า 1 ไมโครฟารัด (mF)
เพราะฉะนน้ั ในงานบางอย่างจะใชไ้ มลารแ์ ทนเซรามิค เนอื่ งจากมี
เปอร์เซนตค์ วามผดิ พลาดและการรั่วไหลของกระแสน้อยกวา่ ชนิด
เซรามคิ เหมาะสาหรบั วงจรกรองความถ่สี งู วงจรภาคไอเอฟของวิทยุ
,โทรทัศน์ ตัวเก็บประจุชนดิ ไมลาร์จะมีตัวถงั ทใี่ หญ่กว่าเซรามิคใน
อตั ราทนแรงดันท่เี ท่ากัน

ตัวเก็บประจุชนดิ ฟีดทรู

ลกั ษณะโครงสรา้ งเปน็ ตัวถังทรงกลมมีขาใช้งานหน่งึ หรอื
สองขา ใชใ้ นการกรองความถร่ี บกวนทเ่ี กดิ จากเคร่ืองยนตม์ ักใช้ใน
วิทยรุ ถยนต์

ตวั เก็บประจชุ นิดโพลีสไตรนี

เป็นตวั เก็บประจุท่ีมีค่าน้อยระดับนาโนฟารัด(nF) มีข้อดีคือ
ให้ค่าการสูญเสียและกระแสร่ัวไหลน้อยมาก นิยมใช้ในงานคัปปลิ้ง
ความถ่ีวิทยุและวงจรจูนที่ต้องการความละเอียดสูง จัดเป็นตัวเก็บ
ประจรุ ะดบั เกรด A

ตวั เกบ็ ประจุชนดิ ซิลเวอรไ์ มกา้

เปน็ ตวั เก็บประจทุ ่มี คี ่า10 พโิ กฟารัด (pF) ถงึ 10นาโนฟา
รดั (nF) เปอรเ์ ซนต์ความผิดพลาดน้อย นิยมใช้กับวงจรความถส่ี งู
จัดเปน็ ตัวเกบ็ ประจรุ ะดับเกรด A อกี ชนดิ หนง่ึ

ตัวเก็บประจุแบบปรับค่าได้ (Variable Capacitor)

ตวั เก็บประจุแบบปรับค่าได้ (Variable Capacitor) ค่าการ
เก็บประจุจะเปล่ียนแปลงไปตามการเคลื่อนที่ของแกนหมุน
โครงสร้างภายในประกอบด้วย แผ่นโลหะ 2 แผ่นหรือมากกว่าวาง
ใกล้กัน แผ่นหนึ่งจะอยู่กับท่ีส่วนอีกแผ่นหนึ่งจะเคล่ือนที่ได้ ไดอิเล็ก
ตริกที่ใช้มีหลายชนิดด้วยกันคือ อากาศ, ไมก้า, เซรามิค และ
พลาสตกิ เปน็ ต้น

ตวั เก็บประจุแบบปรับคา่ ได้ (Variable Capacitor)

ตวั เก็บประจุแบบเลอื กคา่ ได้ (Select Capacitor)

ตัวเกบ็ ประจุแบบเลือกค่าได้ (Select Capacitor) คือตัวเก็บประจุ
ในตวั ถังเดยี ว แต่มคี า่ ให้เลือกใชง้ านมากกว่าหนง่ึ ค่า

หน่วยความจุ

คา่ ความจขุ องตัวเกบ็ ประจหุ มายถึงความสามารถในการเก็บ
ประจไุ ฟฟา้ มหี นว่ ยเปน็ ฟารัด(Farad) เขียนแทนด้วยอกั ษรภาษาองั กฤษ
ตวั เอฟ (F) ตวั เกบ็ ประจทุ ม่ี คี วามสามารถในการเกบ็ ประจุได้

1 ฟารดั หมายถึงเมื่อปอ้ นแรงเคลื่อนจานวน 1 โวลท์ จา่ ย
กระแส 1 แอมแปร์ ในเวลา 1 นาที ใหก้ ับแผ่นเพลทท้ังสอง สามารถ
เก็บประจุไฟฟา้ ได้ 1 คลู อมบ์

ในงานไฟฟ้าอิเลก็ ทรอนิกส์จะไม่ค่อยนยิ มใช้ตัวเก็บประจุที่มคี า่
มากเปน็ ฟารัด เพราะฉะนัน้ ค่าของตวั เกบ็ ประจทุ พ่ี บในวงจรตา่ ง ๆ จึงมี
คา่ เพียงไมโคร นาโน และพโิ กฟารัด ค่าต่าง ๆ สามารถแสดงค่าได้ดัง์น้ี

หน่วยความจุ

จากความสัมพนั ธ์ของค่าการเก็บประจุ ประจุไฟฟ้าและแรงดนั สามารถเขยี นเปน็ สูตร
ความสัมพันธ์ได้ดังนี้

หน่วยความจุ

ค่าความจุจะพิมพ์ติดไว้บริเวณตัวเก็บประจุ ตัวอย่างเช่น 100 V
150 uF , 10 uF 50 V 0.01 uF ตัวเก็บประจุบางตัวแสดงค่าเป็นรหัส
ตัวเลข เช่น 103 วิธีการอ่านค่าจะใช้วิธีเดียวกับการอ่านค่าแถบสีตัว
ตา้ นทาน สีที่ 1 และ 2 จะเปน็ ตวั ตั้ง สว่ นสีท่ี 3 หมายถงึ ตวั คูณ แล้วอ่านค่า
เป็นหน่วยพิโกฟารัด จากในรูปที่ 3.7 เขียนตัวเลข 103 บนตัวเก็บประจุจะ
อ่านค่าได้ 10 และเติม 0 ไปอีก 3 ตัว ทาให้ได้ค่า 10,000 pF หรือมีค่า
เทา่ กับ 0.01 uF

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

การอ่านคา่ ความจุ

หน่วยความจุท่ีใช้ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะเป็นหน่วยพิโกฟา
รัดและไมโครฟารัด เม่ืออ่านค่าเป็นพิโกฟารัด และต้องการแปลง
เป็นหน่วยไมโครฟารัด สามารถทาการเทียบหน่วยจาก 1,000,000
พโิ กฟารดั เทา่ กับ 1 ไมโครฟารัดแลว้ เทียบค่าออกมา ดงั นี้

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

ในกรณีที่ตัวเก็บประจุแสดงค่าเป็นแถบสีนิยมใช้กับตัวเก็บ
ประจุชนิดแทนทาลั่มซึ่งจะมีแบบ 3 แถบสี และ 5 แถบสี วิธีการ
อ่านก็จะคล้าย ๆ กับการอ่านค่าแถบสีของตัวต้านทาน ผู้เขียนจะ
แสดงรูปและอธบิ ายวธิ ีการอา่ นแต่ละตัวพอสังเขป เพื่อเปน็ แนวทาง
ในการศึกษาตอ่ ไปดงั น้ี

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ

การอา่ นค่าความจุ