วงจรไฟฟ้าเบื้องต้น

หน่วยท่ี 2 วงจรไฟฟ้ าเบือ้ งต้น

สาระสาคญั

วงจรไฟฟ้าคอื การนาเอาแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ามาจา่ ยแรงดันและกระแสใหก้ บั โหลด โดยผา่ นลวดตวั นา และใช ้
สวติ ชใ์ นการเปิดปิดวงจรเพอ่ื ตดั หรอื ตอ่ กระแสไฟฟ้าทจ่ี า่ ยใหก้ บั โหลด ในทางปฏบิ ัตจิ ะมฟี ิวสใ์ นวงจรเพอื่ ป้ องกัน
ปัญหาขอ้ ผดิ พลาดทจ่ี ะเกดิ กบั วงจรและอปุ กรณ์ เชน่ โหลดเกนิ หรอื ไฟฟ้าลดั วงจร วงจรไฟฟ้าเบอ้ื งตน้ ทค่ี วร
ศกึ ษามอี ยู่ 3 ลักษณะคอื วงจรอนุกรม, วงจรขนานและวงจรผสม

จดุ ประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรม

1. อธบิ ายองคป์ ระกอบของวงจรไฟฟ้าได ้
2. เปรยี บเทยี บหนา้ ทค่ี วามแตกตา่ งของวงจรไฟฟ้าแบบตา่ ง ๆได ้
3. ประกอบวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม, ขนาน และผสมได ้
4. คานวณและวดั คา่ แรงดนั , กระแส, ความตา้ นทานของวงจรได ้
5. ประยกุ ตใ์ ชใ้ นชวี ติ ประจาวนั ได ้

องคป์ ระกอบของวงจรไฟฟ้ า

วงจรไฟฟ้าคอื การนาแหลง่ จา่ ยไฟฟ้า จา่ ยแรงดนั และกระแสใหก้ ับโหลดโดยใชล้ วดตัวนา

แสดงองคป์ ระกอบของวงจรไฟฟ้า

ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง จะตอ่ จากขวั้ บวกไปยังขวั้ ลบ และใชส้ วติ ช์ เป็ นตัวเปิดปิดการไหลของ
กระแสไฟฟ้า การทจี่ ะทาใหแ้ รงดนั และกระแสไหลผา่ นโหลดได ้ จะตอ้ งมอี งคป์ ระกอบ ของวงจรไฟฟ้าดงั นี้

21

1. แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ า คอื อปุ กรณ์ทท่ี าหนา้ ทใ่ี นการจา่ ยแรงดันและกระแสใหก้ บั วงจร เชน่ แบตเตอร,่ี

ถา่ นไฟฉาย, เครอื่ งจา่ ยไฟ, ไดนาโม และ เจนเนอรเ์ รเตอร์ เป็ นตน้

แสดงแหลง่ จา่ ยไฟฟ้าแบบตา่ งๆ
2. ลวดตวั นา คอื อปุ กรณ์ทน่ี ามาตอ่ กับแหลง่ จา่ ยไฟฟ้า จากขวั้ หนงึ่ ไปยังอกี ขวั้ หนง่ึ เพอ่ื จา่ ยแรงดันและ

กระแสไฟฟ้าใหก้ บั โหลด ลวดตัวนาทน่ี ากระแสไฟฟ้าไดด้ ที สี่ ดุ คอื เงนิ แตเ่ นอ่ื งจากเงนิ มรี าคาแพงมาก จงึ นยิ มใช ้
ทองแดง ซง่ึ มคี ณุ สมบตั ใิ นการนาไฟฟ้าไดด้ พี อสมควรและราคาไมแ่ พงมากนัก นอกจากนยี้ งั ยังมโี ลหะชนดิ อนื่ ๆ
ทส่ี ามารถนาไฟฟ้าได ้ เชน่ ทองคา, ดบี กุ ,เหล็ก, อลมู เิ นยี ม, นเิ กลิ ฯลฯ เป็ นตน้

แสดงอปุ กรณ์ทนี่ ามาใชต้ อ่ เป็ นลวดตวั นา

22

3. โหลดหรอื ภาระทางไฟฟ้ า คอื อปุ กรณท์ างไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ ทน่ี ามาตอ่ ในวงจร เพอ่ื ใชง้ าน เชน่

ตเู ้ ย็น, โทรทัศน,์ พัดลม, เครอ่ื งปรับอากาศ, เตารดี , หลอดไฟ, ตัวตา้ นทาน เป็ นตน้

แสดงอปุ กรณ์ทน่ี ามาตอ่ เป็ นโหลดทางไฟฟ้า
4. สวติ ช์ คอื อปุ กรณท์ ใี่ ชใ้ นการปิดหรอื เปิดวงจร ในกรณีทเี่ ปิดวงจรก็จะทาใหไ้ มม่ กี ระแสไฟฟ้าจา่ ยใหก้ ับโหลด

ในทางปฏบิ ตั กิ ารตอ่ วงจรไฟฟ้า จะตอ้ งตอ่ สวติ ชเ์ ขา้ ไปในวงจรเพอื่ ทาหนา้ ทตี่ ัดตอ่ และควบคมุ การไหลของ
กระแสไฟฟ้ า

แสดงอปุ กรณ์ทใี่ ชเ้ ป็ นสวติ ชใ์ นวงจร

23

5. ฟิ วส์ คอื อปุ กรณ์ทท่ี าหนา้ ทใ่ี นการป้องกันไมใ่ หว้ งจรไฟฟ้าหรอื อปุ กรณไ์ ดร้ ับความเสยี หาย เนอื่ งจากการ

ทางานผดิ ปกตขิ องวงจร เชน่ โหลดเกนิ หรอื เกดิ การลัดวงจร เมอ่ื เกดิ การผดิ ปกตฟิ ิวสจ์ ะทาหนา้ ทใ่ี นการเปิด
วงจรทเ่ี รยี กวา่ ฟิวสข์ าดน่ันเอง

แสดงอปุ กรณท์ ใี่ ชเ้ ป็ นฟิวสใ์ นวงจร
วงจรอนกุ รม

วงจรอนุกรมคอื การนาโหลดมาตอ่ เรยี งกัน โดยใหป้ ลายของโหลดตวั แรก ตอ่ กับปลายของโหลดตัวถัดไป หรอื อกี
นัยหนงึ่ หมายถงึ การนาโหลดตงั้ แตส่ องตัวมาตอ่ เรยี งกนั ไปแบบอนั ดบั ทาใหก้ ระแสไหลทศิ ทางเดยี วกนั (ใน
หนังสอื เลม่ นจี้ ะขอใชต้ วั ตา้ นทานแทนโหลดทั่ว ๆ ไป)

แสดงการตอ่ โหลดแบบอนุกรม+

24

การคานวณคา่ ความตา้ นทาน

25

การวดั คา่ ความตา้ นทาน

1. นามัลตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ นวดั โอหม์ ในกรณีทเ่ี ป็ นมเิ ตอรแ์ บบเขม็ ใหท้ าการปรับคา่ ศนู ย์ (Zero Ohm Adjust)
กอ่ นทจ่ี ะดาเนนิ การขนั้ ตอนตอ่ ไป

2. นาสายวดั ของมัลตมิ เิ ตอรเ์ สน้ ทหี่ นงึ่ สมั ผัสกบั ขาของตวั ตา้ นทานดา้ นหนง่ึ
3. นาสายวดั ของมลั ตมิ เิ ตอรเ์ สน้ ทส่ี องสมั ผัสกับขาของตวั ตา้ นทานอกี ดา้ นหนงึ่
4. อา่ นคา่ ความตา้ นทาน

26

แสดงการวดั คา่ ความตา้ นทาน
การวดั คา่ ความตา้ นทานรวมของวงจร

1. นามัลตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ นวดั โอหม์ แลว้ ทาการปรับคา่ ศนู ย์ (Zero Ohm Adjust)
2. นาสายวดั ของมลั ตมิ เิ ตอรเ์ สน้ ทหี่ นงึ่ สมั ผสั กบั ขาของความตา้ นทานตวั แรก
3. นาสายวดั ของมัลตมิ เิ ตอรเ์ สน้ ทส่ี องสมั ผสั กับขาของความตา้ นทานตวั สดุ ทา้ ย
4. อา่ นคา่ ความตา้ นทาน

แสดงการวดั คา่ ความตา้ นทาน

27

การวดั คา่ แรงดนั ตกครอ่ ม

1. นามลั ตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ นวดั แรงดันไฟตรง (DCV) ใหม้ ากกวา่ แหลง่ จา่ ย (E)
2. นาสายดา้ นไฟบวกของมลั ตมิ เิ ตอร์ สมั ผัสกบั ดา้ นไฟบวกของตัวตา้ นทาน R1
3. นาสายดา้ นไฟลบของมลั ตมิ เิ ตอร์ สมั ผสั กบั ดา้ นไฟลบของตวั ตา้ นทาน R1
4. อา่ นคา่ แรงดนั ตกครอ่ มความตา้ นทาน R1
5. ทาขนั้ ตอนท่ี 1-4 เพอ่ื วดั คา่ แรงดนั ตกครอ่ มตัวตา้ นทาน R2 และ R3

แสดงการวัดคา่ แรงดนั ตกครอ่ มตวั ตา้ นทานแตล่ ะตวั

การวดั คา่ กระแสไฟฟ้ าในวงจรอนกุ รม

1. นามลั ตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ นวดั กระแส (mA) ใหม้ คี า่ สงู ไวก้ อ่ น
2. นาสายดา้ นไฟบวกของมัลตมิ เิ ตอรต์ อ่ อนุกรมเขา้ กับดา้ นไฟบวกของแหลง่ จา่ ยไฟ
3. นาสายดา้ นไฟลบของมลั ตมิ เิ ตอรต์ อ่ อนุกรมเขา้ กบั ดา้ นไฟลบของแหลง่ จา่ ยไฟ
4. อา่ นคา่ กระแสทไ่ี หลผา่ นในวงจร

28

แสดงการวัดคา่ กระแสไฟฟ้าในวงจรอนุกรม
วงจรขนาน

วงจรขนานคอื การนาโหลดมาตอ่ ขนานกนั หรอื ตอ่ ครอ่ มกัน ตงั้ แตส่ องตวั ขน้ึ ไปโดยนาจดุ ตอ่ ของปลายทัง้ สองขา้ ง
ของโหลดแตล่ ะตัวมาตอ่ รว่ มกนั (ในหนังสอื เลม่ นจี้ ะขอใชต้ วั ตา้ นทานแทนโหลดท่ัว ๆ ไป)

แสดงการตอ่ โหลดแบบขนาน

29

การคานวณคา่ ความตา้ นทาน

แสดงการตอ่ ตวั ตา้ นทานแบบขนาน

30

31
ในการคดิ คานวณคา่ ความตา้ นทานทต่ี อ่ ขนานกัน 2 ตวั จะใชส้ ตู รใดในการคานวณก็ได ้ ผลรวมจะไดเ้ ทา่ กนั
และถา้ คา่ ความตา้ นทานมคี า่ เทา่ กันทัง้ 2 ตวั คาตอบทไี่ ดจ้ ะลดลงครงึ่ หนง่ึ

การวดั คา่ แรงดนั ตกครอ่ มในวงจรขนาน

1. นามัลตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ นวดั แรงดันไฟตรง (DCV) ใหม้ ากกวา่ แหลง่ จา่ ย (E)
2. นาสายดา้ นไฟบวกของมัลตมิ เิ ตอร์ สมั ผัสกับดา้ นไฟบวกของตัวตา้ นทาน R1
3. นาสายดา้ นไฟลบของมลั ตมิ เิ ตอร์ สมั ผสั กับดา้ นไฟลบของตัวตา้ นทาน R1
4. อา่ นคา่ แรงดนั ตกครอ่ มความตา้ นทาน R1
5. ทาขนั้ ตอนท่ี 1-4 เพอ่ื วดั คา่ แรงดนั ตกครอ่ มตวั ตา้ นทาน R2 และ R3

32

แสดงการตอ่ ตวั ตา้ นทานแบบขนาน
การวดั คา่ กระแสไฟฟ้ าในวงจรขนาน

1. นามัลตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ นวดั กระแส (mA) ใหม้ คี า่ สงู ไวก้ อ่ น
2. นาสายดา้ นไฟบวกของมลั ตมิ เิ ตอรต์ อ่ อนุกรมเขา้ กบั ดา้ นไฟบวกของแหลง่ จา่ ยไฟ
3. นาสายดา้ นไฟลบของมัลตมิ เิ ตอรต์ อ่ อนุกรมเขา้ กับดา้ นไฟลบของแหลง่ จา่ ยไฟ
4. อา่ นคา่ กระแสทไี่ หลผา่ นในวงจร

แสดงการวัดคา่ กระแสในวงจรขนาน

33

วงจรผสม

วงจรผสมคอื การนาโหลดมาตอ่ อนุกรมและขนานรว่ มกันภายในวงจรเดยี วกัน (ในหนังสอื เลม่ นจ้ี ะขอใชต้ ัว
ตา้ นทาน แทนโหลดท่ัว ๆ ไป)

แสดงการตอ่ แบบผสม
การคานวณคา่ ความตา้ นทาน

การคานวณคา่ ความตา้ นทานจะใชว้ ธิ พี จิ ารณาวงจร ในกรณีทต่ี อ่ แบบอนกุ รมจะนาคา่ ความตา้ นทานมาบวกกัน ใน
กรณที ว่ี งจรตอ่ แบบขนาน จะใชส้ ตู รขนานในการคดิ คานวณ จากรปู ที่ 6.17 สามารถทจี่ ะคานวณคา่ ความตา้ นทาน
ไดด้ ังนี้

34

เขยี นวงจรใหมไ่ ดด้ งั นี้

เขยี นวงจรใหมไ่ ดด้ งั นี้

35

36

เขยี นวงจรใหมไ่ ดด้ งั นี้

37

เขยี นวงจรใหมไ่ ดด้ ังนี้

การวดั คา่ แรงดนั ตกครอ่ มในวงจรผสม

1. นามัลตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ นวดั แรงดนั ไฟตรง (DCV) ใหม้ ากกวา่ แหลง่ จา่ ย (E)
2. นาสายดา้ นไฟบวกของมัลตมิ เิ ตอร์ สมั ผสั กบั ดา้ นไฟบวกของตวั ตา้ นทานทจ่ี ะวดั
3. นาสายดา้ นไฟลบของมัลตมิ เิ ตอร์ สมั ผสั กบั ดา้ นไฟลบของตวั ตา้ นทานทจี่ ะวดั
4. อา่ นคา่ แรงดันตกครอ่ มความตา้ นทาน

การวดั คา่ กระแสไฟฟ้ าในวงจรผสม

1. นามลั ตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ นวดั กระแส (mA) ใหม้ คี า่ สงู ไวก้ อ่ น
2. นาสายดา้ นไฟบวกของมัลตมิ เิ ตอรต์ อ่ อนุกรมเขา้ กบั ดา้ นไฟบวกของแหลง่ จา่ ยไฟ
3. นาสายดา้ นไฟลบของมลั ตมิ เิ ตอรต์ อ่ อนุกรมเขา้ กับดา้ นไฟลบของแหลง่ จา่ ยไฟ
4. อา่ นคา่ กระแสทไ่ี หลผา่ นในวงจร