20100-1005 งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น

5. การออกแบบการจดั การเรยี นรู้
- แบ่งกลุ่มเรยี น ร่วมกนั ปฏบิ ัตใิ บงาน โดยให้เพ่ือนชว่ ยสอนเพ่ือน

6. กจิ กรรมการเรียนรู้
-ตรวจความพร้อมของผู้เรียนโดยการใหเ้ ขา้ แถวแล้วขานชือ่ เชค็ การมาเรียนสาย ตักเตอื นให้ความรู้

เก่ียวกบั ความมีวินัย
ขน้ั นา

-นาเขา้ สู่บทเรียน โดยถามนักเรยี นเกี่ยวกับตัวเก็บประจุ
-นักเรยี นช่วยกนั ตอบคาถามตามความเข้าใจของแตล่ ะคน
ขั้นสอน
-ครอู ธิบายเรอื่ ง ของ โครงสร้างตวั เก็บประจุ, การเปลย่ี นแปลงค่าความจุ, ชนิดตวั เกบ็ ประจคุ ่าคงท่ี, ชนิด
ของตัวเก็บประจุแบบเปลีย่ นแปลงค่า, หน่วยความจแุ ละค่าทนแรงดัน, การอ่านคา่ ตวั เก็บประจุ, การตอ่ ตัวเก็บ
ประจุ
-นกั เรยี นฟังการบรรยายจากครูผู้สอน, ศกึ ษาจากสื่อ/หนังสือ, ซกั ถามปญั หาข้อสงสัย
-ครซู ักถามเก่ยี วกบั ตัวเกบ็ ประจุ
-นกั เรียนรว่ มกันสนทนาเก่ียวกับตัวเกบ็ ประจุ
-ให้นักเรยี นแบง่ กลุ่มทาใบงานเรื่อง ตวั เกบ็ ประจุ
-นักเรยี นจดบนั ทึกย่อ, ถามตอบ, ชว่ ยเหลือกันในกลุม่ , ทาใบงาน
-ครใู หค้ าแนะนานกั เรยี นนาเสนอผลงานหนา้ ช้นั เรยี น
-ครตู รวจสอบการปฏิบัตงิ าน
-ครเู ปิดโอกาสใหน้ ักเรียนถามปญั หาและข้อสงสัยจากเนือ้ หา โดยครูเปน็ ผ้ตู อบปัญหาท่เี กิดขึ้นระหว่างการ
เรียนการสอน
-นักเรยี น ถามปญั หาและข้อสงสยั ทเี่ กิดข้นึ
-ครใู ห้นักเรยี นสืบค้นข้อมลู จากอนิ เตอรเ์ นต็
-นกั เรยี นสืบค้นขอ้ มูลจากอนิ เตอรเ์ น็ต
ข้นั สรปุ
-ครแู ละนักเรียนร่วมกันสรปุ เน้อื หาทีไ่ ดเ้ รยี นใหม้ ีความเขา้ ใจในทิศทางเดียวกนั
-นักเรียนรว่ มกันสรุปเนอ้ื หาท่ีไดเ้ รียนใหม้ ีความเข้าใจในทิศทางเดยี วกัน
-ครใู หน้ กั เรียนทาแบบฝึกหัดหน่วยท่ี 9
-นกั เรยี นทาแบบฝึกหดั หนว่ ยท่ี 9
-ครูใหน้ กั เรียนทาแบบทดสอบ
-นกั เรยี นทาแบบทดสอบ
-ครูให้นกั เรยี นศึกษาเพิม่ เติมจากแหล่งความรนู้ อกห้องเรยี น
-นักเรียนศึกษาเพ่มิ เตมิ จากแหล่งความร้นู อกห้องเรียน

7. บรรยากาศที่ส่งเสริมและพัฒนาผเู้ รยี น
- บรรยากาศแห่งความท้าทาย เพอื่ เปน็ แรงกระต้นุ ใหน้ ักเรียนไดป้ ฏบิ ตั งิ านใหส้ าเรจ็
- ผูเ้ รยี นมีความสนใจในการเรียน เนื่องจากการสอนแบบเพ่ือนช่วยเพือ่ น ทาให้ผู้เรยี นได้แสดงความคิดเหน็ และได้
แลกเปลี่ยนความรู้ สง่ ผลใหเ้ กิดผลการเรียนรทู้ ่ีดี

8. คณุ ธรรม จรยิ ธรรมประจาหนว่ ย
- ความรับผิดชอบ
- ตรงต่อเวลา
- ความซื่อสัตย์
- รกั ษาความปลอดภัย

9. ส่ือและแหล่งการเรียนรู้
1. เอกสารประกอบการเรยี นเรื่อง ตวั เกบ็ ประจุ
2. ใบงาน
3. แบบทดสอบหลังเรยี น
4. เวปไซด์ : www.google.co.th
5. Power point เรือ่ ง ตัวเก็บประจุ

10. การวดั ผลและประเมินผล
1. กาหนดการประเมนิ ทักษะพสิ ยั
2. เครอื่ งมือทีใ่ ชป้ ระเมนิ ทักษะพสิ ัย
3. เครื่องมือการประเมนิ จติ พิสัย

11. หลักฐานการเรียนรู้
- ใบงานเร่อื ง ตวั เก็บประจุ

12. เอกสารอ้างอิง
หนังสือประกอบการเรียนรายวชิ า งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์เบ้ืองตน้ ของสานกั พมิ พ์ ศูนย์ส่งเสริมอาชวี ะ

เรยี บเรียง โดย พนั ศกั ดิ์ พฒุ ิมานติ พงศ์

พส.10

เครือ่ งมือทใ่ี ช้ในการประเมนิ

รหสั วิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์เบื้องต้น ท-ป-น 1-3-2

แบบประเมินแบบประมาณค่า (Ratting scale) เกณฑก์ ารให้คะแนน
5 4 3 21
ประเด็นการประเมิน

1.บอกโครงสร้างตวั เกบ็ ประจุได้
2.อธิบายการเปลย่ี นแปลงคา่ ความจุได้
3.บอกชนดิ ของตัวเก็บประจุแบบคา่ ตงที่ได้
4.บอกชนิดของตัวเก็บประจุแบบเปลย่ี นแปลงค่าได้
5.อธิบายหน่วยความจแุ ละคา่ ทนแรงดนั ได้
6.แสดงวธิ กี ารอา่ นคา่ ความจุของตวั เกบ็ ประจุได้
7.คานวณคา่ การตอ่ ตวั เก็บประจุได้

รวม
รวมทัง้ หมด (5 คะแนน+4 คะแนน+3 คะแนน+2 คะแนน+1 คะแนน)
คะแนนรวม (60%)

พส.11

บนั ทึกหลังการจัดการเรยี นรู้
รหสั วิชา...........................ชอ่ื วชิ า.........................................................................................ระดบั ชนั้  ปวช.  ปวส.
สาขางาน......ช..ย...1../..1..,..ช..ก...1.../.3..,..ค...ก...1..,..ช..ช...1...............................................สปั ดาหท์ .ี่ .........วันที่สอน..............................................
หน่วยท่.ี ...........ชือ่ หน่วย......................................................................................................................จานวน................ช่ัวโมง
จานวนผเู้ รียน..2..0..,..1..8..,..2...1..,..1..5...คน มาเรยี น............6..2..........คน ขาดเรยี น...1..2....คน ลาป่วย....-.....คน ลากจิ .....-.....คน

1. ผลการจดั การเรียนรู้
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………….…………
……………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. ปญั หาและอุปสรรค
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..….…………………………
……………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………….…………
3. ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแก้ไข
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..….…………………………
……………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………

ลงชอื่ .......................................................ครูผู้สอน
(............................................................)

........../................/............

ความเห็น................................................................................. ความเหน็ .................................................................................
................................................................................................ ................................................................................................

ลงชอื่ ...............................................หัวหนา้ แผนกวิชา ลงช่ือ............................................รองผ้อู านวยการฝา่ ยวชิ าการ

(............................................................) (นางสาวนศิ ากร เจริญด)ี
............/................../............ ............/................../............

ความเหน็ ผ้อู านวยการ.................................................................................
....................................................................................................................

ลงชอื่ ...........................................
(นางสาวสมุ นี า แดงใจ)

ผอู้ านวยการวทิ ยาลยั การอาชพี นครปฐม
............/................../............

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย.9.....ตัวเกบ็ ประจุ................................................................................................

เรื่อง................ตัวเกบ็ ประจ.ุ .......................................................................จานวนชว่ั โมงสอน..........8.............

จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ รายการเรียนรู้

- จดุ ประสงคท์ ่วั ไป

1.เพอ่ื ใหม้ ีความเร่ืองโครงสร้างตัวเก็บประจุ 1.โครงสร้างตัวเกบ็ ประจุ

2.เพื่อให้มีความรู้เรื่องของคา่ ความจขุ องตัวเก็บประจุ 2.คา่ ความจุของตวั เก็บประจุ

3.เพื่อใหม้ ีความรู้เกีย่ วกับตวั เก็บประจุแบบค่าคงที่ 3.ตวั เกบ็ ประจุแบบค่าคงที่

4.เขา้ ใจหลักการทางานของตัวเก็บประจุแบบ 4.ตัวเกบ็ ประจุแบบเปลีย่ นแปลงค่าได้

เปล่ยี นแปลงคา่ ได้ 5.หนว่ ยความจแุ ละคา่ ทนแรงดนั

5.มีความรเู้ กีย่ วกบั หน่วยความจแุ ละคา่ ทนแรงดนั 6.การอ่านคา่ ความจุตวั เก็บประจุ

6.มีความรเู้ กย่ี วกับการอา่ นคา่ ความจตุ วั เก็บประจุ 7.การต่อตัวเก็บประจุ

7.มีความรูเ้ ก่ยี วกบั การต่อตวั เก็บประจุ

- จดุ ประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม

1.บอกโครงสรา้ งตัวเก็บประจุได้

2.อธบิ ายการเปล่ยี นแปลงคา่ ความจไุ ด้

3.บอกชนดิ ของตัวเก็บประจุแบบค่าตงท่ีได้

4.บอกชนดิ ของตวั เก็บประจแุ บบเปลยี่ นแปลงค่าได้

5.อธิบายหนว่ ยความจุและคา่ ทนแรงดันได้

6.แสดงวธิ ีการอา่ นค่าความจุของตัวเกบ็ ประจุได้

7.คานวณค่าการตอ่ ตัวเกบ็ ประจไุ ด้

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์เบอื้ งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชอ่ื หน่วย..ตวั เกบ็ ประจุ.............................................................................................
9.1 โครงสร้างตวั เกบ็ ประจุ

ตัวเก็บประจุ หรือคาปาซิเตอร์ (Capacitor; C) เป็นอุปกรณ์ท่ีถูกนาไปใช้งานทางด้านไฟฟ้าและ
อิเลก็ ทรอนิกส์ อยา่ งกว้างขวางกับอุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ และในระบบงานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า ตัวเก็บ
ประจุเป็นอุปกรณ์ท่ีสามารถเก็บประจุไฟฟ้าและศักย์ไฟฟ้าไว้ภายในตัวได้ โดยอาศัยคุณสมบัติของประจุไฟฟ้าและ
ศกั ย์ไฟฟ้าท่ีมีค่าตา่ งกันจะดูดกันมาใช้งาน

การทดสอบการเก็บประจุของตัวเก็บประจุ โดยนาแผ่นโลหะบาง 2 แผ่นมาวางประกบติดกัน มีฉนวน
คั่นกลาง จ่ายศักย์ไฟฟ้าที่ต่างกันให้แผ่นโลหะทั้งสอง จะทาให้เกิดเส้นแรงไฟฟ้าวิ่งเคล่ือนท่ีดึงดูดกันจากศักย์ไฟฟ้า
ที่แผ่นโลหะทั้งสอง การดึงดูดของศักย์ไฟฟ้าจากแผ่นโลหะท้ังสองเกิดอย่างต่อเน่ือง ถึงแม้งดจ่ายศักย์ไฟฟ้าให้แผ่น
โลหะท้ังสองแล้วก็ตาม คุณสมบัติดังกล่าว จึงเรียกแผ่นโลหะท้ัง 2 แผ่นท่ีอยู่ใกล้กันนี้ว่าตัวเก็บประจุ การเก็บ
ประจุไฟฟา้ ของตัวเก็บประจุ แสดงดังรูปท่ี 9.1

- (-)

-+-+ + + + + --
------ --------- -
----
++++++ ++++++++++++

(ก) ก่อนการประจุ (+)

+

(ข) หลังการประจุ

รูปท่ี 9.1 การเก็บประจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ

โครงสร้างของตัวเก็บประจุประกอบด้วยแผ่นโลหะตัวนาบางสองแผ่น ถูกเรียกว่าแผ่นตัวน า
(ConductivePlate) วางขนานชิดกัน มีฉนวนไฟฟ้า (Dielectric) วางค่ันกลางแผ่นโลหะตัวนาบางทั้งสอง ทางด้าน
นอกของแผ่นโลหะตัวนาบางท้ังสองมีลวดตัวนาเชื่อมต่อไว้แผ่นละเส้น ใช้เป็นขาต่อออกภายนอก เพื่อต่อตัวเก็บ
ประจุไปใชง้ าน ลกั ษณะโครงสรา้ งและสัญลักษณ์ของตวั เก็บประจุ แสดงดงั รปู ที่ 9.2

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์เบ้ืองตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตัวเก็บประจุ.............................................................................................

++

ชนดิ ไมม่ ีข้วั ชนิดมขี ้ัว

(ก) โครงสรา้ ง (ข) สัญลกั ษณ์

รูปที่ 9.2 โครงสรา้ งและสญั ลักษณ์ของตัวเก็บประจุ

ตวั เก็บประจุจะมีการทางานอยู่ 2 สภาวะ คือ สภาวะประจุ (Charge) เป็นสภาวะท่ีตัวเก็บประจุทาการ

ประจุแรงดันและศักย์ไฟฟ้าเก็บไว้ภายในตัว ในขณะที่จ่ายแรงดันให้กับตัวเก็บประจุ และสภาวะคายประจุ

(Discharge) เป็นสภาวะที่ตัวเก็บประจุทาการคายประจุแรงดันและศักย์ไฟฟ้าที่เก็บไว้ออกมา เม่ือทาการลัดวงจร

ขาตัวเกบ็ ประจุเข้าด้วยกนั หรือต่อเข้าภาระตา่ งๆ

9.2 ค่าความจุของตัวเกบ็ ประจุ

คา่ ความจุ (Capacitance) ของตัวเก็บประจุ คือ ค่าความสามารถในการเก็บสะสมประจุไฟฟ้าไว้ในตัวเก็บ

ประจุได้น้อยหรือมาก ตัวเก็บประจุจึงถูกบอกค่าไว้ในรูปค่าความจุ ตัวเก็บประจุมีค่าความจุน้อย จะสามารถเก็บ

ประจไุ วภ้ ายในตัวเองไดน้ ้อย และตวั เกบ็ ประจมุ คี ่าความจมุ าก จะสามารถเกบ็ ประจุไว้ภายในตวั เองได้มาก

ค่าความจุในตัวเก็บประจุขึ้นอยู่กับโครงสร้างและส่วนประกอบที่ใช้ผลิตตัวเก็บประจุตัวนั้น โครงสร้างและ

สว่ นประกอบที่สาคัญส่งผลต่อการเปลยี่ นแปลงค่าความจุของตัวเก็บประจุมี 3 ส่วน ได้แก่ ระยะห่างของแผน่ โลหะทั้ง

สอง ขนาดพ้ืนที่ผิวของแผ่นโลหะ และชนิดของวัสดุท่ีใช้ทาฉนวนค่ันกลางแผ่นโลหะ ทาให้ตัวเก็บประจุที่ผลิตข้ึนมา

ใช้งานมคี ่าความจุแตกต่างกันไป และสามารถผลติ ข้ึนมาได้จากวัสดุท่ใี ช้เป็นฉนวนหลายชนิด ลักษณะตัวเก็บประจุ

หลายชนิดและหลายขนาด แสดงดงั รปู ที่ 9.3

รูปท่ี 9.3 ตัวเกบ็ ประจุหลายชนดิ และหลายขนาด

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์เบื้องตน้ ท-ป-น 1-3-2

ชือ่ หน่วย..ตวั เกบ็ ประจุ.............................................................................................

9.2.1 ระยะหา่ งแผน่ โลหะทั้งสองแตกตา่ งกนั

ระยะห่างของแผ่นโลหะท้ังสองแผ่นภายในตัวเก็บประจุ มีผลต่อการกาหนดค่าความจขุ องตัวเก็บ
ประจุได้ เพราะระยะห่างของแผ่นโลหะท้ังสองแผ่นมีผลต่ออานาจการดึงดูดประจุไฟฟ้าระหว่างแผ่นโลหะทั้งสอง
วางแผ่นโลหะทง้ั สองใกลก้ ันอานาจการดึงดูดของประจุไฟฟ้ามีคา่ มาก เกดิ ความต่างศักย์ทแ่ี ผ่นโลหะทั้งสองมาก จะ
ทาให้ตัวเก็บประจุมีค่าความจุมาก และเมื่อวางแผ่นโลหะทั้งสองห่างกันอานาจการดึงดูดของประจุไฟฟ้าน้อยลง
เกดิ ความต่างศกั ยท์ ี่แผน่ โลหะทั้งสองนอ้ ยลง จะทาให้ตัวเก็บประจุมคี ่าความจุน้อย ถ้ากาหนดให้ขนาดพ้ืนที่ผิวของ
แผ่นโลหะในตัวเก็บประจทุ ้ัง 2 ตัวเท่ากัน ค่าความจุของตัวเก็บประจุจะมีผลออกมาดังนี้ แผ่นโลหะทั้งสองวางชิด
กันจะมีค่าความจุมาก และแผ่นโลหะท้ังสองวางห่างกันจะมีค่าความจุน้อย ค่าความจุของตัวเก็บประจุข้ึนอยู่กับ
ระยะห่างของแผน่ โลหะ แสดงดังรูปที่ 9.4

(ก) ระยะหา่ งแผ่นโลหะน้อยความจุสูง (ข) ระยะหา่ งแผ่นโลหะมากความจุต่า

รปู ที่ 9.4 ค่าความจุของตัวเก็บประจขุ น้ึ อยกู่ บั ระยะห่างของแผน่ โลหะ

9.2.2 ขนาดพน้ื ท่ีผวิ แผ่นโลหะแตกตา่ งกนั

ขนาดพื้นท่ีผวิ ของแผ่นโลหะท้ังสองแผน่ สามารถกาหนดขนาดของค่าความจุในตัวเก็บประจุได้ ว่า
สามารถเก็บสะสมประจุไฟฟ้าไวใ้ นตัวได้น้อยหรือมากเพียงไร แผ่นโลหะมีพ้ืนที่ผิวมาก จานวนประจุไฟฟ้าทปี่ ระจุ
ไว้ในแผ่นโลหะมจี านวนมาก เกิดความจุมาก แผ่นโลหะมีพื้นท่ีผิวน้อย จานวนประจุไฟฟ้าที่ประจุไวใ้ นแผ่นโลหะ
มีจานวนน้อย เกิดความจุน้อย โดยกาหนดให้ระยะห่างของแผ่นโลหะในตัวเก็บประจุท้ัง 2 ขนาดเท่ากนั ค่าความ
จขุ องตัวเกบ็ ประจจุ ะมีผลออกมาดงั นี้ แผน่ โลหะมีพืน้ ที่ผิวมากจะมีค่าความจุมาก และแผน่ โลหะมีพ้ืนทผ่ี ิวน้อยจะ
มคี ่าความจุนอ้ ย ค่าความจขุ องตวั เก็บประจุข้นึ อยกู่ ับขนาดพน้ื ท่ีผวิ ของแผ่นโลหะทั้งสอง แสดงดังรูปที่ 9.5

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนกิ สเ์ บื้องตน้ ท-ป-น 1-3-2

ชอ่ื หน่วย..ตวั เกบ็ ประจุ.............................................................................................

(ก) ขนาดพนื้ ที่ผิวแผน่ โลหะท้ังสองมากความจุสูง (ข) ขนาดพน้ื ท่ีผิวแผ่นโลหะท้ังสองนอ้ ยความจตุ ่า

รูปท่ี 9.5 ค่าความจุของตัวเก็บประจุข้นึ อยู่กับขนาดพืน้ ที่ผิวแผ่นโลหะท้ังสอง
9.2.3 ชนดิ วัสดุที่ใช้ทาฉนวนคนั่ กลางแผ่นโลหะแตกต่างกัน

วัสดุต่างชนิดกันมีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนต่อประจุไฟฟ้าแตกต่างกัน เม่ือนา มาใช้งานเป็น
ฉนวนค่ันกลางแผ่นโลหะ ย่อมมีผลต่อค่าความจุท่ีเกิดขึ้นในตัวเก็บประจุแตกต่างกันไป การทดสอบทาได้โดยนา
แผ่นโลหะทงั้ สองแผ่นของตัวเก็บประจวุ างห่างกัน ในระยะคงที่ค่าหน่งึ นาฉนวนที่แตกต่างกันมาเป็นฉนวนค่ันกลาง
แผ่นโลหะท้ังสอง โดยเปรียบเทียบกับฉนวนที่เป็นอากาศ ซ่ึงมีค่าคงตัวความเป็นฉนวน (DielectricConstant;k)
เท่ากับ 1 ใช้ฉนวนชนิดต่างๆ ท่ีมีค่าคงตัวความเป็นฉนวนแตกต่างกันไปมาทาการเปรียบเทียบค่าความจุที่เกิดข้ึน
พบว่าฉนวนที่มีค่าคงตัวความเป็นฉนวนสูง จะสามารถเก็บประจุไว้ได้มากกว่าการใช้ฉนวนที่มีค่าคงตัวความเป็น
ฉนวนตา่ คา่ คงตวั ความเป็นฉนวนของวสั ดชุ นดิ ตา่ งๆ แสดงไดด้ งั ตารางที่ 9.1

ตารางท่ี 9.1 แสดงค่าคงตวั ความเป็นฉนวนของวสั ดุต่างชนิดกัน

ชนิดวสั ดุ คา่ คงตัวความเป็นฉนวน (k)

สญุ ญากาศ, อากาศ 1
เทฟลอน 2 – 2.3
2.2 – 2.36
โพลโี พรไพลนี 2.4 – 2.7
โพลีสไตรนี 2.8 – 3.0
โพลคี าร์บอเนต 3 – 3.3
โพลีเอสเตอร์ (ไมลาร์) 3.3 – 3.5
กระดาษ
โพลีไวนลิ คลอไรด์ (PVC) 4.5
ไฟเบอร์ 5.0
4.5 – 7.5
ไมกา้ 7
ยาง 11
แทนทาลัมออกไซด์ 80 – 6,000
เซรามกิ

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์เบ้อื งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

ตัวเก็บประจุทผ่ี ลติ ขนึ้ มาใช้งานจะใชค้ ณุ สมบตั ิทีแ่ ตกตา่ งกนั ทัง้ 3 ประการดงั กล่าว นา ไปใชใ้ นการผลติ ทาให้ตวั เก็บประจุทม่ี ีใช้
งานมีความหลากหลาย ทัง้ ชนดิ ตวั เก็บประจุ ขนาดคา่ ความจุ และการนาไปใชง้ าน ชอ่ื เรยี กตวั เก็บประจุถูกเรียกแตกต่างกนั
ออกไปตามลกั ษณะของโครงสรา้ ง และชนิดของฉนวนที่ใช้แตกต่างกันไป โดยแบ่งออกตามคณุ ลกั ษณะการทางานของตัวเก็บประจุ
แบ่งออกได้เป็น ตวั เกบ็ ประจุแบบคา่ คงที่ (FixedCapacitor) และตวั เกบ็ ประจแุ บบเปล่ียนแปลงค่าได้ (VariableCapacitor)

9.3 ตวั เก็บประจแุ บบค่าคงที่
ตวั เก็บประจุแบบคา่ คงท่ี เปน็ ตวั เก็บประจุทมี่ คี ่าความจภุ ายในตัวคงท่ีตายตัว ไม่สามารถเปล่ยี นแปลงคา่ ได้ ถูกผลิตออกมา

ใช้งานมากมายหลายขนาด หลายชนิด แตล่ ะชนิดผลติ ขึ้นมาจากวสั ดุท่ีใช้เป็นฉนวนแตกตา่ งกันออกไป ทาใหช้ อ่ื ทีใ่ ช้เรยี กชนดิ ตวั
เกบ็ ประจุแตกตา่ งกนั โดยเรยี กช่ือตวั เกบ็ ประจุตามชอื่ ของวัสดุทใ่ี ช้เปน็ ฉนวน แบง่ ออกได้ดังนี้

1. ตวั เก็บประจชุ นิดกระดาษ (PaperCapacitor)
2. ตัวเกบ็ ประจุชนดิ เซรามิก (CeramicCapacitor)
3. ตวั เกบ็ ประจชุ นดิ ไมก้า (MicaCapacitor)
4. ตวั เกบ็ ประจุชนิดฟลิ ม์ พลาสติก (PlasticFilmCapacitor)
5. ตัวเก็บประจุชนิดอเิ ลก็ โตรไลตกิ (ElectrolyticCapacitor)
6. ตัวเกบ็ ประจุชนิดแทนทาลมั (TantalumCapacitor)
9.3.1 ตัวเกบ็ ประจุชนดิ กระดาษ
ตวั เก็บประจุชนิดกระดาษ เป็นตวั เก็บประจุทใี่ ชฉ้ นวนคัน่ กลางแผน่ โลหะทั้งสองทาจากกระดาษแผ่นบางที่
เคลอื บด้วยนา้ ยาฉนวน นา้ ยาทใี่ ช้เคลอื บกระดาษ เชน่ น้ามนั (Oil) หรือขผี้ ึ้ง (Beeswax) เปน็ ตน้ นามามว้ นเปน็ กอ้ นกลม
ทรงกระบอก ขาลวดตัวนาถูกต่อออกมาใช้งานจากแผ่นโลหะบางด้านละขา ต่อออกมาเปน็ ขาตัวเกบ็ ประจุ ตวั ถังตวั เกบ็ ประจุชนิด
นห้ี ุ้มด้วยกระดาษแขง็ พลาสตกิ หรือโลหะอะลมู เิ นียม นิยมนาไปใชง้ านในดา้ นแรงดนั ไฟสูง และแรงดนั ไฟสลับทค่ี วามถต่ี า่
เช่น ใช้เปน็ ตัวช่วยในการเรม่ิ หมุนของมอเตอรไ์ ฟฟา้ และใชใ้ นวงจรเครอื่ งเสยี ง เปน็ ต้น ลักษณะตวั เก็บประจุชนดิ กระดาษ แสดงดัง
รปู ที่ 9.6

(ก) ชนิดกระดาษเคลือบข้ีผ้งึ (ข) ชนดิ กระดาษเคลือบน้ามัน

รปู ที่ 9.6 ตวั เก็บประจชุ นิดกระดาษ

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ สเ์ บ้ืองตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตวั เก็บประจุ.............................................................................................

9.3.2 ตวั เก็บประจชุ นิดเซรามกิ
ตวั เก็บประจุชนิดเซรามิก เป็นตัวเก็บประจุที่ใช้ฉนวนค่ันกลางแผ่นโลหะท้ังสองเป็นวัสดุประเภทเซรามกิ เซรา

มิกทามาจากดินเหนียวผสมด้วยสารแบเรียมไททาเนต(BariumTitanate) มาจากการผสมกันของสารแบเรียมคาร์บอเนต
(BariumCarbonate) และไททาเนียมไดออกไซด์ (TitaniumDioxide) นาไปเผาท่ีความร้อนสูง ทาให้ได้เซรามิกท่ีมีค่าคงตัวความ
เป็นฉนวนสูงมากออกมา แผ่นโลหะตวั นาจะใช้เงินเคลือบบนผิวเซรามกิ ทาให้ตัวเก็บประจุชนดิ นี้มีค่าความจุสูงขึ้นแต่มีขนาดเล็ก
ลง นอกจากน้ันยังสามารถเพ่ิมค่าความจุได้ โดยใช้แผ่นโลหะซ้อนกันหลายช้ันมีฉนวนเซรามิกขวางซ้ อนหลายชั้น (Multilayer
Ceramic) ตัวเก็บประจุชนิดนี้มคี ่าผิดพลาดต่าประมาณ 1 % ผวิ ด้านนอกห้มุ ดว้ ยพลาสติกหรือซิลิโคน นิยมนาไปใช้งานในวงจร
กาจัดสัญญาณรบกวน และวงจรกรองสัญญาณความถี่สูงลงกราวด์ ไม่นิยมใช้ในวงจรทางานกับสัญญาณชนิดแอนะลอก (Analog
Signal) เพราะจะทาใหส้ ัญญาณเกดิ ความผดิ เพย้ี น ลักษณะตัวเกบ็ ประจชุ นิดเซรามิก แสดงดังรปู ที่ 9.7

แบบขา แบบแปะติด SMD

(ก) ชนดิ ชั้นเดียว (ข) ชนิดหลายชั้น
9.3.3ตัวเก็บประจชุ นิดไมก้า
รูปท่ี 9.7 ตัวเก็บประจชุ นิดเซรามกิ

ตัวเก็บประจุชนิดไมกา้ เป็นตวั เก็บประจุท่ใี ช้แผน่ โลหะ
บางหลายๆ แผ่นวางซ้อนกัน แต่ละแผ่นโลหะบางถูกค่ันด้วยฉนวน
ไมก้า ต่อเช่ือมแผ่นโลหะออกเป็น 2 ชุด พร้อมต่อขาด้วยลวด
ตัวนาออกมาใช้งาน แผ่นโลหะที่ใช้ผลิตตัวเก็บประจุชนิดไมก้า
แบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ แผ่นโลหะบางแบบอะลูมิเนียม
(AluminumFoil) แ ล ะ แ ผ่ น โ ล ห ะ บ า ง แ บ บ ฟิ ล์ ม เงิ น
(SilverFilmsFoil) ไมก้าจัดเป็นฉนวนมีคุณภาพดี ทาให้ตัวเก็บ
ประจุชนดิ น้ีสามารถสร้างใหท้ นแรงดันได้สงู ขึน้ มีความคงที่
รปู ท่ี 9.8 ตัวเก็บประจชุ นิดไมก้า
ต่ออุณหภมู ดิ ี นิยมนาไปใชง้ านในวงจรเกี่ยวข้องกับแรงดันไฟสูง ใช้ในวงจรกรองความถีส่ ูง และในวงจรตอบสนองความถี่ ลกั ษณะตัว
เกบ็ ประจุชนิดไมก้า แสดงดังรปู ที่ 9.8

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์เบอื้ งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตวั เกบ็ ประจุ.............................................................................................

9.3.4ตวั เก็บประจชุ นดิ ฟิลม์ พลาสติก
ตัวเก็บประจุชนิดฟิล์มพลาสติก เป็นตัวเก็บประจุที่ใช้ฉนวนคั่นกลางแผ่นโลหะทั้งสองเป็นวัสดุประเภท

พลาสติกแผ่นบาง ซึ่งมีหลายชนิดแตกต่างกัน มีโครงสร้างคล้ายกับตัวเก็บประจุชนิดกระดาษ เพียงแต่เปลี่ยนฉนวนเป็นฟิล์ม
พลาสติกชนิดต่างๆ ฟิล์มพลาสตกิ ท่นี ามา ใช้ทาฉนวน ทามาจากวัสดหุ ลายประเภทเชน่ โพลเี อสเตอร์ (Polyester) เรียกได้อกี ชื่อวา่ ไม
ล่าร์ (Mylar) โพลีโพรพิลีน (Polypropylene) โพลีสไตรีน (Polystyrene) โพลีคาร์บอเนต (Polycarbonate)และเมตัลไลซ์พลาสติก
(MetalizedPlastic) เป็นต้น การเรยี กช่ือตวั เกบ็ ประจุชนิดฟิลม์ พลาสตกิ มกั เรียกช่อื ตามชนดิ ฉนวนพลาสตกิ ทีใ่ ชผ้ ลติ ตัวเกบ็ ประจุ

ทตี่ วั เกบ็ ประจชุ นิดฟิล์มพลาสตกิ จะนยิ มพมิ พต์ วั อักษรย่อภาษาอังกฤษติดกนั 2 – 3 ตัว กากับไวท้ ส่ี ่วนใดส่วน
หนง่ึ บนตัวถังตัวเกบ็ ประจุ เพอื่ แสดงถึงชนิดของฉนวนพลาสตกิ ทใี่ ชผ้ ลติ อกั ษรท่บี อกไว้มหี ลายคา่ มีความหมายดังน้ี

PP, KP = โพลีโพรพิลีน
KT = โพลเี อสเตอร์ (ไมลา่ ร์)
KC =โพลคี าร์บอเนต
KS = โพลสี ไตรนี
MK = เมตลั ไลซพ์ ลาสติก
MKP = เมตลั ไลซโ์ พลโี พรพลิ นี
MKT = เมตลั ไลซโ์ พลเี อสเตอร์
MKC = เมตัลไลซโ์ พลคี าร์บอเนต
MKS = เมตลั ไลซโ์ พลสี ไตรนี
ฯลฯ
ตัวเก็บประจุชนิดฟิล์มพลาสติก ถูกผลิตข้ึนมาใช้งานมากมายหลายชนิด หลายรปู แบบ เพราะด้วยคุณสมบัติ

ของฉนวนที่ดีกว่ากระดาษมาก ทาให้สามารถผลิตตวั เก็บประจใุ ห้มีค่าความจุสงู ข้ึนได้ มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ค่าอุณหภมู มิ ผี ล
ตอ่ การเปลี่ยนแปลงค่าความจุนอ้ ยลง การนาไปใช้งาน นิยมนาไปใชใ้ นวงจรท่ตี ้องการความเทยี่ งตรงสูง มีความแนน่ อนสูง ใช้งานได้
ดีในย่านความถีส่ งู ลกั ษณะตัวเกบ็ ประจชุ นิดฟลิ ์มพลาสตกิ ชนดิ ต่างๆ แสดงดงั รปู ท่ี 9.9

(ก) ชนิดฟลิ ม์ โพลเี อสเตอร์ (ข) ชนดิ เมตลั ไลซ์โพลีเอสเตอร์

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกสเ์ บือ้ งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชอ่ื หน่วย..ตัวเก็บประจุ.............................................................................................

(ค) ชนิดฟลิ ม์ โพลโี พรพิลีน (ง) ชนดิ เมตัลไลซ์โพลีโพรพลิ ีน

(จ) ชนิดฟลิ ม์ โพลสี ไตรีน (ฉ) ชนดิ เมตลั ไลซ์โพลสี ไตรนี

(ช) ชนดิ ฟลิ ์มโพลีคาร์บอเนต (ซ) ชนดิ เมตลั ไลซโ์ พลีคารบ์ อเนต

(ฌ) ชนดิ SMD เมตลั ไลซ์โพลเี อสไทลนี
รปู ท่ี 9.9 ตัวเก็บประจุชนิดฟิล์มพลาสตกิ

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบ้อื งต้น ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตวั เก็บประจุ.............................................................................................
9.3.6 ตัวเก็บประจุชนิดแทนทาลัม

ตัวเกบ็ ประจชุ นดิ แทนทาลมั ก็คือตัวเก็บประจุชนิดอเิ ลก็ โตรไลติกนั่นเอง ที่ถกู พัฒนาขึ้นมาใช้งาน
เพื่อแก้ข้อเสียของตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโตรไลติก ท่ีใช้สารอิเล็กโตรไลต์เป็นชนิดน้า มาใช้สารอิเล็กโตรไลต์เป็น
ของแข็งแทน และทาให้ตัวเก็บประจุมีขนาดท่ีเล็กลงแต่มีค่าความจุสูงมากข้ึน โครงสร้างของตัวเก็บประจุชนิด
แทนทาลมั ประกอบดว้ ยแผน่ โลหะบางของแทนทาลัม เคลือบแผ่นโลหะแทนทาลัมดว้ ยฉนวนทมี่ ีค่าคงตัวไดอเิ ล็ก
ตริกสูง เช่น พวกสนิมแทนทาลัม (TantalumOxide) และเคลือบด้วยสารอิเล็กโตรไลต์ ทามาจากโพลีเมอร์สารก่ึง
ตัวนา (Semiconducting Polymer) เพื่อค่ันกลางแผ่นโลหะแทนทาลัมอีกช้ัน ขาลวดตัวนาถูกต่อออกมาจากแผ่น
โลหะแทนทาลัม ผวิ ด้านนอกสดุ ของตัวเก็บประจุถกู เคลือบด้วยสารประเภทพลาสติก ตัวเก็บประจุชนดิ แทนทาลัม
แสดงดังรูปท่ี 9.11

(ก) แบบขา (ข) แบบแปะติด SMD

รูปที่ 9.11 ตวั เก็บประจุแทนทาลมั
ตัวเก็บประจุชนิดแทนทาลัม นิยมนาไปใช้งานประเภทวงจรกรองความถ่ีต่า วงจรส่งผ่านสัญญาณ
เปน็ ตัวเก็บประจุท่ีไม่ไวต่ออณุ หภูมิ และมีคา่ คณุ สมบัตริ ะหว่างค่าความจุตอ่ อุณหภมู ิต่ากว่าตัวเก็บประจชุ นดิ อิเล็ก
ทรอไลติกแบบอ่ืน งานที่ไม่เหมาะกับการนาตัวเก็บประจุชนิดแทนทาลัมไปใช้งาน ได้แก่ วงจรตั้งเวลาท่ีใช้ RC
ระบบกระตุ้นการทางาน และวงจรเลอ่ื นเฟสสัญญาณ เน่ืองจากตัวเกบ็ ประจชุ นิดน้ีมีคณุ สมบตั ิของสารไดอิเล็กตริกไว
ต่อการดูดกลืนประจุไฟฟ้าสูง ซง่ึ เม่ือตวั เก็บประจุถูกคายประจอุ อกมาหมดจนเป็นศูนย์แลว้ ก็ตาม ฉนวนยังคงมีประจุ
ไฟฟา้ หลงเหลืออยู่ ทาให้การกาหนดเวลาของการทางานมีความไม่แนน่ อน
ข้อดีของตัวเก็บประจุชนิดแทนทาลัม คือ มีค่าความจสุ ูงในขนาดเล็กลง ขณะนาไปใช้งานไมเ่ กิด
กระแสร่ัวไหล ทนต่ออณุ หภมู แิ ละความช้นื ไดด้ ี มีความทนทานในการใช้งาน
ขอ้ เสียของตัวเก็บประจุชนดิ แทนทาลมั คือ มีอัตราทนแรงดันต่า

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์เบ้ืองต้น ท-ป-น 1-3-2

ชอื่ หน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

9.4 ตวั เกบ็ ประจแุ บบเปลีย่ นแปลงค่าได้
ตัวเก็บประจแุ บบเปลี่ยนแปลงคา่ ได้ เป็นตวั เก็บประจุทค่ี า่ ความจสุ ามารถปรับเปล่ียนค่าให้เพ่ิมขึ้นหรอื ลดลงได้ โครงสรา้ ง

ตัวเก็บประจุชนิดนี้ประกอบด้วยแผ่นโลหะวางซ้อนกันแบ่งออก เป็น 2 ชุด ชุดแผ่นโลหะคงท่ี (StatorPlate) แผ่นโลหะถูกยึดติด
คงท่ีตายตัว และชุดแผ่นโลหะเคล่ือนที่ (RotorPlate) แผ่นโลหะชุดน้ีถูกยึดบนแกนท่ีสามารถปรับหมุนเคล่ือนท่ีได้ โดยใช้ฉนวน
คั่นกลางแผ่นโลหะทั้ง 2 ชดุ ไว้ ฉนวนที่ใช้แตกต่างกันหลายชนดิ เช่น อากาศ แผ่นไมกา้ หรือแผ่นพลาสติก เป็นต้น ตัวเก็บประจุ
แบบเปลย่ี นแปลงคา่ ได้ แสดงดงั รูปท่ี 9.12

แบบแกนอากาศ แบบแกนพลาสติก

(ก) โครงสร้าง (ข) สญั ลกั ษณ์

รปู ที่ 9.12 ตวั เกบ็ ประจุแบบเปลยี่ นแปลงค่าได้
ค่าความจุของตัวเก็บประจุแบบนี้ ข้ึนอยู่กับการปรับหมุนชุดโลหะเคล่ือนที่ ถ้าชุดโลหะเคล่ือนท่ีซ้อนทับชุดโลหะคงที่
ทั้งหมด ตัวเก็บประจุจะมีค่าความจุสูงสุด เม่ือค่อยๆ ปรับแกนปรับหมุนให้ชุดโลหะเคล่ือนที่เคลื่อนห่างออกจากชุดโลหะคงท่ี ค่า
ความจุของตัวเกบ็ ประจุจะคอ่ ยๆ ลดลง และเมอ่ื ชุดโลหะเคลอื่ นท่ีแยกออกจากชดุ โลหะคงทีห่ มด ค่าความจขุ องตวั เก็บประจุจะมีคา่
ต่าสุด ตัวเก็บประจุแบบน้ีนิยมเรียกว่า ตัวเก็บประจุวาริเอเบิล (Variable Capacitor) การใช้งานจะถูกใช้ในย่านความถี่สูง เช่น
วงจร LC ปรับหาคล่นื สถานวี ิทยุ สถานโี ทรทศั น์ และสถานีส่อื สารยา่ นอื่นๆ เปน็ ต้น ลักษณะตวั เก็บประจแุ บบน้อี าจมชี ุด (Gang)
ปรบั เปลี่ยนค่าชุดเดียว หรือมีชุดปรับเปล่ียนค่าหลายชุดภายในตัวเก็บประจุตัวเดียว ชุดตัวเก็บประจุแบบเปลี่ยนแปลงค่าได้แบบ
ต่างๆ แสดงดังรปู ท่ี 9.13

โครงสรา้ ง สัญลกั ษณ์ โครงสรา้ ง สญั ลกั ษณ์

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์เบ้อื งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชื่อหน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

ตัวเก็บประจุแบบเปลี่ยนแปลงค่าได้ นอกจากเป็นแบบวาริเอเบิลแล้ว ยังมีตัวเก็บประจุแบบเปล่ียนแปลงค่าได้อีก
ลักษณะหนึง่ ที่มขี นาดเล็กลง มีค่าความจตุ ่าๆ มีแผ่นโลหะคงที่และแผ่นโลหะเคล่ือนท่ีประกอบรว่ มกันอย่างน้อยอยา่ ง
ละ 1 แผ่น หรือมากกว่า นิยมเรียกว่า ตัวเก็บประจุ ทริมเมอร์ (TrimmerCapacitor) ฉนวนที่ใช้ค่ันกลางแผ่น
โลหะใช้แผน่ ไมก้า หรอื แผน่ พลาสติกตัวเกบ็ ประจทุ รมิ เมอร์ แสดงดังรปู ท่ี 9.14

(ก) โครงสร้าง (ข) สัญลกั ษณ์

รปู ที่ 9.14 ตัวเกบ็ ประจทุ รมิ เมอร์
9.5 หนว่ ยความจุและคา่ ทนแรงดนั

ตัวเก็บประจุท่ีผลิตออกมาใช้งานมีหลายแบบ หลายขนาด นาไปใช้งานแตกต่างกันหลายหน้าที่ และใช้ใน
วงจรท่ีมีค่าแรงดันแตกต่างกันไป เน่ืองจากตัวเก็บประจุทาหน้าท่ีเก็บประจุแรงดันไว้ภายในตัว การจะเก็บประจุให้ได้
ค่าตามกาหนดมากน้อยแตกต่างกัน จาเป็นต้องเลือกค่าใช้งานท่ีแตกต่างกัน เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องเหมาะสม สิ่งสาคัญ
ท่ีจะนาตัวเก็บประจุมาใช้งาน จะต้องทราบค่าท่ีแสดงไว้บนตัวเก็บประจุตามความต้องการ ค่าสาคัญที่ถูกกากับไว้
ข้างตัวถังตัวเก็บประจุมีอย่างน้อย 2 ค่า ได้แก่ ค่าความจุของตัวเก็บประจุ และค่าทนแรงดันใช้งานได้ของตัวเก็บ
ประจุ นอกจากน้ันยังอาจบอกค่าความผิดพลาดของตวั เก็บประจุ รวมถึงบอกคา่ ย่านอุณหภูมิที่ทางานไดไ้ ว้ด้วย ค่า
ความจุและค่าทนแรงดันหากใช้ไม่เหมาะสมต่อการทางาน จะส่งผลต่อการทางานท่ีไม่ถูกต้อง หรือทาให้ตัวเก็บ
ประจุชารุดเสียหายได้ รวมถึงส่งผลต่อการทางานของเครื่องมือ เครื่องใช้ และอุปกรณ์ท่ีเกี่ยวข้องเกิดความ
ผดิ ปกติ หรอื อาจชารุดเสยี หายได้

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์เบ้ืองตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตัวเก็บประจุ.............................................................................................

9.5.1 หน่วยความจตุ วั เก็บประจุ

ตัวเก็บประจุท่ีผลิตมาใช้งานมีมากมาย ค่าความจุที่ผลิตขึ้นมาใช้งานแตกต่างกันไป ตั้งแต่ค่าต่าไปถึงค่าสูง

ความจขุ องตัวเก็บประจุตามปกติมหี น่วยเป็นฟารดั (Farad;F) ซ่ึงเป็นหนว่ ยที่ใหญ่เกินไป เพราะค่าความจทุ ่ีผลิตออกมาใช้งานมีค่า

ตา่ กวา่ ฟารัด จงึ จาเปน็ ตอ้ งแตกหนว่ ยค่าความจอุ อกใหเ้ ป็นหนว่ ยเล็กลง แบง่ ออกเป็น หน่วยไมโครฟารัด (Microfarad;F) นาโนฟา

รัด (Nanofarad;nF) และ พิโคฟารัด (Picofarad;pF) หนว่ ยใชง้ านทัง้ หมด เขียนคา่ ความสมั พันธก์ ันไดด้ ังน้ี

1 ฟารดั (F) =1,000,000 ไมโครฟารดั (F) =1x106F

=1,000,000,000 นาโนฟารดั (nF) =1x109nF

=1,000,000,000,000 พโิ คฟารัด (pF) =1x1012pF

1 ไมโครฟารดั (F) =1x10-6F=1x103nF =1x106pF

1 นาโนฟารัด (nF) =1x10-9F=1x10-3F =1x103pF

1 พิโคฟารดั (pF) =1x10-12F =1x10-6F =1x10-3nF

ตัวอยา่ งท่ี 9.1 จงแปลงหนว่ ยค่าความจตุ อ่ ไปน้ใี ห้ถูกต้อง

(ก) 47,000nF ให้เปน็ หนว่ ย F (ข) 330,000 pF ใหเ้ ปน็ หน่วย nF

(ค) 6.8 x10-9F ให้เปน็ หนว่ ย pF (ง) 22 x10-5F ใหเ้ ป็นหน่วย F

(จ) 0.15 F ให้เปน็ หนว่ ย nF

วธิ ที า

(ก) 47,000nF = 47,000x 1 F =47F
1,000
1
(ข) 330,000 pF =330,000x 1,000 nF = 330 nF

(ค) 6.8 x10-9F = 6.8 x10-9x1012pF = 6.8 x103pF =6,800pF

(ง) 22 x10-5F = 22 x10-5x106F = 220 F

(จ) 0.15F =0.15 x1,000nF = 150 nF ตอบ

9.5.2 คา่ ทนแรงดันตวั เก็บประจุ

คา่ ทนแรงดันของตวั เก็บประจุ เป็นสว่ นท่สี าคัญอีกค่าหน่ึงของตัวเก็บประจุ ช่วยบอกถึงค่าการทนแรงดันของตัว

เก็บประจุตัวน้ันว่าทนได้มากน้อยเท่าไร การนาตัวเก็บประจุไปใช้งานจาเป็นต้องคานึงถึงค่าความสามารถในการทนแรงดันของตัวเก็บ

ประจุตัวนั้น เพราะค่าแรงดันท่ีแสดงไว้ เป็นการแสดงให้ทราบว่าตัวเก็บประจุตัวน้ัน สามารถนาไปใช้กับแรงดันได้มากท่ีสุดเท่าไร

แรงดันท่ีจา่ ยมาให้ตวั เกบ็ ประจุ จะตอ้ งมคี ่าไม่เกินกว่าค่าทนแรงดันที่แสดงไว้ หากคา่ แรงดันที่ปอ้ นให้มากเกนิ กว่าค่าทนแรงดนั ที่

แสดงไว้ ตัวเก็บประจุตวั นนั้ จะชารดุ เสียหายทันที หมดสภาพการเปน็ ตวั เก็บประจุ

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกสเ์ บือ้ งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ชอื่ หน่วย..ตัวเก็บประจุ.............................................................................................

การแสดงค่าทนแรงดันของตวั เก็บประจุจะบอกหน่วยไว้เปน็ โวลต์ (V) ถูกแสดงคา่ แรงดันไวใ้ นลกั ษณะแตกตา่ งกันไป เชน่ แสดงคา่
แรงดันไฟตรง (DCVoltage;VDC) แสดงค่าแรงดันทางาน (WorkingVoltage;WV) หรอื แสดงคา่ แรงดันทดสอบ
(TestingVoltage;TV) เป็นตน้ คา่ เหลา่ นีเ้ ป็นคา่ ทนแรงดนั สงู สดุ ของตวั เก็บประจุตัวนนั้ การเลอื กตวั เกบ็ ประจมุ าใชง้ าน ตอ้ งเลอื ก
คา่ ทนแรงดนั ของตวั เกบ็ ประจใุ ห้มากกว่าค่าแรงดันทีใ่ ช้งานจรงิ เสมอ ไมค่ วรน้อยกวา่ 40 % เชน่ นาตัวเก็บประจุไปใช้งานกบั แรงดนั
6 VDC ควรเลอื กตวั เกบ็ ประจทุ นแรงดันได้ไมน่ อ้ ยกว่า 10 VDC มาใชง้ าน เพ่อื ความปลอดภยั ของตัวเกบ็ ประจุ และส่งผลต่อความ
ทนทานในการใชง้ านมากขนึ้

กรณีทีค่ า่ ทนแรงดนั ของตวั เกบ็ ประจุบอกค่าไว้เป็นแรงดันไฟตรง (VDC) เมือ่ นา ไปใชง้ านกับแรงดันไฟสลบั (VAC)
จะตอ้ งเพ่มิ คา่ ทนแรงดันให้มากขึ้นอยา่ งน้อย 50 % เชน่ นาตัวเกบ็ ประจุไปใชง้ านกับแรงดันไฟสลับ 100 VAC ควรเลือกตวั เกบ็ ประจุ
ทนแรงดนั ไฟตรงได้ไม่นอ้ ยกว่า 200 VDC มาใชง้ าน เพราะแรงดนั ไฟสลับที่ 100 VAC จะมคี า่ แรงดันไฟสลบั สูงสดุ ทจ่ี า่ ยเข้ามาถงึ 141
VAC ดงั นัน้ การเลือกค่าทนแรงดันของตวั เก็บประจมุ าใชง้ านมสี ่วนสาคญั ต่อการทางานของวงจร ซ่งึ จะส่งผลตอ่ การทางานที่ถูกตอ้ ง
และทาให้วงจรมคี วามทนทานในการทางานมากขนึ้

9.6 การอา่ นค่าความจุตัวเก็บประจุ
ตัวเกบ็ ประจทุ ี่ผลติ มาใชง้ านแตล่ ะตวั มีคณุ สมบตั ใิ นการทางานแตกต่างกัน ท้ังค่าความจุ ค่าทนแรงดัน และค่าความ

ผิดพลาดของความจุ จึงจาเป็นตอ้ งแสดงคา่ เหล่านก้ี ากับไวท้ ตี่ ัวถัง เพื่อใหผ้ ใู้ ช้งานสามารถเลือกใช้งานได้ถกู ตอ้ ง เหมาะสม การ
บอกคา่ เหลา่ นส้ี ามารถบอกคา่ ไดห้ ลายรปู แบบ เชน่ บอกค่าออกมาโดยตรง และบอกคา่ ในรปู รหสั ตวั เลขตวั อักษร เปน็ ต้น

9.6.1 บอกค่าออกมาโดยตรง

ตวั เก็บประจทุ บ่ี อกคา่ ออกมาโดยตรง จะพิมพค์ ่าความจุอ่านไดโ้ ดยตรงคา่ น้ันไวท้ ่ีตัวถงั ตัวเก็บประจุ คา่ ความจุ
ทบ่ี อกไวน้ ิยมบอกคา่ ในหน่วย พโิ คฟารัด (pF) และไมโครฟารัด (F) ซึง่ จะมีหน่วยกากับไวห้ รอื ไม่มกี ไ็ ด้ ข้นึ อยกู่ ับพืน้ ท่ีไว้บอกค่า
ของตวั เก็บประจุแตล่ ะตวั ตัวเกบ็ ประจขุ นาดเลก็ ท่ีมคี ่าความจตุ ่าๆ ไมน่ ยิ มแสดงหน่วยไว้ การจะทราบว่าตวั เก็บประจุขนาดเล็ก
เชน่ ชนิดเซรามกิ หรือชนดิ ฟลิ ม์ พลาสติกต่างๆ นิยมบอกคา่ ไว้ในหนว่ ย pF หรอื F ใหส้ งั เกตจากตวั เลขท่บี อกไว้ ถา้ ตัวเลขที่
บอกไว้มคี ่าตัง้ แตเ่ ลข 1 ขน้ึ ไป เชน่ 1, 1.2, 3.3, 10, 18, 33, 56, 120 และ 680 เปน็ ตน้ จะมหี นว่ ยเป็น pF และถ้าตัวเลขท่ีบอกไว้
มคี ่าน้อยกว่าเลข 1 ลงมา เช่น 0.01, 0.022, 0.047, 0.12, 0.39, 0.68 และ 0.82 เป็นต้น จะมีหนว่ ยเปน็ F ส่วนตวั เกบ็ ประจุชนิดอิ
เลก็ โตรไลตกิ แบบแปะตดิ SMD ท่มี ขี นาดเลก็ นยิ มบอกค่าไม่บอกหนว่ ยไว้เช่นกนั ปกติบอกค่าไว้ในหนว่ ย F เพราะมคี ่าความจุ
สูง การอา่ นค่าต้องพิจารณาใหร้ อบคอบ

เปอรเ์ ซน็ ตค์ า่ ผดิ พลาดของความจุ นิยมบอกค่าไวเ้ ป็น 2 แบบ คอื แบบบอกค่าเป็นเปอรเ์ ซ็นต์ผดิ พลาดโดยตรง
เช่น  1%,  2%,  10% และ  20% เปน็ ต้น อีกแบบหน่ึงบอกค่าเปน็ ตัวอกั ษรภาษาองั กฤษ เช่น A, B, C,D,E,F,G,J,L และ
M เปน็ ต้น ตวั อกั ษรแตล่ ะตวั มีค่าความผดิ พลาดแสดงดงั ตารางท่ี 9.2

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์เบ้อื งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชื่อหน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

ตารางท่ี 9.2 ตัวอักษรแสดงคา่ เปอร์เซ็นต์ความผดิ พลาดของความจุ

ตวั อกั ษร คา่ ความผิดพลาด (%) ตัวอกั ษร ค่าความผิดพลาด (%)
A H
B  0.05 pF J 3%
C  1 pF K  5%
D  0.25 pF L 10%
E  0.5 pF M 15%
F  0.5% N  20%
G 1% Z 30%
 2% –20 ถึง +80%

ตัวอยา่ งท่ี 9.2 จงอ่านคา่ ความจุของตัวเกบ็ ประจทุ ี่บอกคา่ ไวโ้ ดยตรงตามคา่ ต่อไปน้ี

= ความจุ 0.1F ทนแรงดนั ได้ 63 VDC
= ทนแรงดนั ได้ 450 V ความจุ 470 F

= ทนแรงดนั ได้ 3 kV ความจุ 470 pF ค่าผดิ พลาด K=10%

= ความจุ 10F ทนแรงดนั ได้ 35V

ความจุ 0.33F ทนแรงดันได้ 250VAC ย่านอุณหภูมิที่ทางานได้ -
= 40 ถงึ +110oC

= ความจุ 0.5F ค่าผิดพลาด =5% ทนแรงดันได้ 450VAC ใช้กับ
ความถ่ี 50 / 60 เฮิรตซ์ (Hz)

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์เบือ้ งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ชอื่ หน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

9.6.2 บอกคา่ ในรูปรหัสตัวเลขตวั อกั ษร

ตัวเก็บประจุบางแบบตัวเลขและตัวอักษรที่กากับไว้บนตัวเก็บประจุ บอกค่าไว้ในรูปรหัส ไม่
สามารถอ่านค่าออกมาได้โดยตรง การอ่านค่าจาเป็นต้องแปลงรหัสให้กลับมาเป็นค่าความจุเสียก่อน จึงสามารถ
อ่านค่าออกมาได้ รหัสค่าความจมุ ักเป็นตวั เลข 3 ตวั เขียนเรียงกันไป และอาจตามด้วยตวั อักษร 1 ตัว เพ่ือแสดง
ค่าความผดิ พลาดของความจุ ตวั เลขท่ีแสดงไวต้ อ้ งไม่เปน็ ทศนิยม ไมข่ ้ึนตน้ ดว้ ยเลขศนู ย์

การอ่านค่ารหัสความจุ อ่านจากตัวเลขซ้ายมือไปขวามือ ตัวเลข 2 ตัวแรกด้าน ซ้ายอ่านค่า
ออกมาได้โดยตรง ตัวเลขตัวท่ี 3 แสดงจานวนเลขศูนย์ท่ีต้องเติมเข้าไป อ่านค่าความจุออกมาเป็นหน่วย pF ส่วนตัว
อักษรทีแ่ สดงค่าไวเ้ ปน็ ค่าความผดิ พลาดของความจุ สามารถใชค้ ่าในตารางที่ 9.2 มาใชอ้ ่านคา่

ตวั อยา่ งที่ 9.3 จงอ่านค่าความจขุ องตัวเก็บประจุท่บี อกคา่ ไว้ดว้ ยรหัสตามค่าต่อไปน้ี

155K/250V = ความจุ 15  100,000 pF= 1,500,000 pF

= 250 V = 1,500,000 F= 1.5 F
1,000,000
2=5 K = -+10%
1=1 5 = 00,000 ค่าผดิ พลาด K=  10%

ทนแรงดันได้ 250 V

ความจุ 10 x 10,000 pF = 100,000 pF

= = 100,000 x 1 nF = 100 nF = 0.1F
1,000

ความจุ 47  100 pF = 4,700 pF
= ทนแรงดันได้ 1kV

2A15J = ความจุ 15 pF, ค่าผดิ พลาด J=5%

ความจุ 20 100 pF =2,000 pF
= ค่าผิดพลาด M=20%, ทนแรงดันได้ 12kV

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ สเ์ บอื้ งต้น ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตวั เกบ็ ประจุ.............................................................................................

ความจุ 10 100,000 pF = 1,000,000 pF

= = 1,000,000 F = 1 F
1,000,000

ค่าผดิ พลาด K=  10%,ทนแรงดนั ได้ 250 V

9.7 การต่อตวั เก็บประจุ

การต่อตัวเก็บประจุ คือการนาตัวเก็บประจุมาต่อรวมกัน เพื่อปรับเปล่ียนค่าความจุให้ได้ตามต้องการ การต่อตัวเก็บ

ประจุแบ่งออกได้เป็น 3 แบบ คือ ต่อแบบอนุกรม ต่อแบบขนาน และต่อแบบผสม การต่อตัวเก็บประจุแต่ละแบบมีผลทาให้ค่า

ความจุผลรวมท่ไี ดอ้ อกมาเกดิ การเปล่ียนแปลงไป สามารถกาหนดคา่ หรือเลอื กค่าได้ตามต้องการ

9.7.1 การตอ่ ตัวเกบ็ ประจุแบบอนุกรม

การต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรม (SeriesCapacitor) เป็นการต่อตัวเก็บประจุเข้าด้วยกันแบบเรียงลาดับ

ต่อเนื่องกันไป ในลักษณะท้ายของตัวเก็บประจุตัวแรกต่อเข้าหัวตัวเก็บประจุตัวท่ีสอง และท้ายของตัวเก็บประจุตัวท่ีสองต่อเข้าหัวตัว

เกบ็ ประจตุ ัวทสี่ าม ต่อเช่นน้ีเรอ่ื ยไป การตอ่ วงจรตวั เก็บประจุแบบอนกุ รม แสดงดงั รูปที่ 9.15

C1 C2 C3 C4

C1 C2 C3 C4

(ก) รปู วงจร (ข) สญั ลักษณว์ งจร

รปู ที่ 9.15 การตอ่ ตวั เกบ็ ประจุแบบอนกุ รม
การต่อตัวเก็บประจุแบบน้ี ทาให้ค่าความจุรวมของวงจรลดลง ได้ค่าความจุรวมในวงจรน้อยกว่าค่าความจุของตัวเก็บ
ประจตุ วั ท่มี คี ่าน้อยที่สดุ ในวงจร การต่อตัวเก็บประจแุ บบอนกุ รม เขียนสมการได้ดังน้ี

1 = 1 + 1 + 1 + 1 + .... .....(9-1)
CT C1 C2 C3 C4

เมอ่ื CT = ความจุรวมของวงจร หน่วย F
C1,C2,C3,C4 = ความจุของตัวเก็บประจุตัวที่ 1, 2, 3 และ 4 ตามลาดบั หนว่ ย F

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ สเ์ บื้องต้น ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตัวเก็บประจุ.............................................................................................
ตวั อยา่ งท่ี 9.4จงหาค่าความจุรวมของวงจรตามรปู ที่ 9.16

วิธีทา

C1 C2 C3 จากสูตร 1 = 1 + 1 + 1
10F 12F 15F CT C1 C2 C3
1 1 1 1
แทนคา่ CT = 10F + 12F + 15F

1 = 18 + 15 + 12 = 45
180F 180F
รูปท่ี 9.16 วงจรตวั เกบ็ ประจุแบบอนกุ รม CT
180F
 CT = 45 = 4 Fตอบ

9.7.2 การต่อตัวเกบ็ ประจุแบบขนาน
การต่อตัวเก็บประจุแบบขนาน (ParallelCapacitor) เป็นการตอ่ ตัวเก็บประจุแต่ละตัวในลกั ษณะคร่อมขนาน

ร่วมกันทุกตัว มีจุดร่วมกัน 2 จุด คือจุดรวมขาแต่ละด้านของตัวเก็บประจุแต่ละตัว กรณีที่เป็นตัวเก็บประจุชนิดมีขั้ว ให้ต่อ
ขวั้ บวก (+) ทงั้ หมดรวมเขา้ ด้วยกัน และต่อขั้วลบ (–) ท้ังหมดรวมเข้าดว้ ยกนั ลกั ษณะการต่อวงจร แสดงดังรูปท่ี 9.17

C1
C1 C2
C2 C3
C3 C4

C4 (ข) สัญลักษณ์วงจร

ก) รูปวงจร

รูปท่ี 9.17 การต่อตวั เก็บประจุแบบขนาน
การต่อตัวเก็บประจแุ บบน้ี ทาให้ค่าความจุรวมของวงจรเพ่ิมข้ึนตามจานวนตัวเก็บประจุท่ีนามาต่อเพ่ิม การหา
ค่าความจรุ วมในวงจรแบบขนาน สามารถเขยี นเปน็ สมการได้ดงั น้ี

CT=C1+C2+C3+C4 + .... .....(9-2)

เมอ่ื CT = ความจุรวมของวงจร หนว่ ย F
C1,C2,C3,C4 = ความจขุ องตัวเกบ็ ประจตุ ัวท่ี 1, 2, 3 และ 4 ตามลาดับ หนว่ ย F

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์เบ้ืองตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

ตวั อยา่ งที่ 9.5 จงหาค่าความจรุ วมของวงจรตามรปู ที่ 9.18

วิธที า

C1 = 10 F จากสตู ร CT =C1+C2+C3

C2 = 12 F แทนค่า CT =10 F+12 F+18 F
 CT =40 F ตอบ

C3 = 18 F

รปู ที่ 9.18 วงจรตัวเกบ็ ประจุแบบขนาน

9.7.3 การตอ่ ตวั เกบ็ ประจแุ บบผสม

การต่อตัวเก็บประจุแบบผสม (CompoundCapacitor) เป็นการต่อตัวเก็บประจุผสมรวมกัน
ระหว่างการต่อแบบอนุกรมและการต่อแบบขนานอยู่ในวงจรเดียวกัน การต่อตวั เก็บประจุแบบผสมไมม่ ีวงจรตายตัว
สามารถเปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะการต่อวงจรท่ีต้องการ การหาค่าความจุรวมของวงจร ให้ใช้วิธีหาแบบอนุกรม
และวิธีหาแบบขนานร่วมกัน โดยพิจารณาการต่อทีละส่วน ลักษณะการต่อวงจรตัวเก็บประจุแบบผสมลักษณะหน่ึง
แสดงดังรปู ท่ี 9.19

C1 C2 C3 C1 C2 C3
C4 C5 C4 C5

(ก) รปู วงจร (ข) สญั ลักษณ์วงจร

รปู ท่ี 9.19 การต่อตัวเกบ็ ประจแุ บบผสม

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวชิ า 20100-1005 วิชา งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกสเ์ บ้ืองตน้ ท-ป-น 1-3-2

ชอ่ื หน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

ตวั อยา่ งที่ 9.6 จงหาค่าความจุรวมของวงจรตามรปู ที่ 9.20

วิธที า

C1 = 10 F C2 = 12 F C3 = 15 F สูตรอนุกรม 1 = 1 + 1 + 1
C123 C1 C2 C3
1 1 1 1
C4 = 12 F C5 = 12 F แทนคา่ C123 = 10F + 12F + 15F

1 = 18 + 15 + 12 = 45
180F 180F
รปู ที่ 9.20 วงจรตัวเกบ็ ประจุแบบผสม C123
180F
 C123 = 45 = 4 F

สตู รอนกุ รม 1 = 1 + 1
C45 C4 C5
1 1 1
แทนคา่ C45 = 12F + 12F
1
C45 = 1+1 = 2
12F 12F

 C45 = 12F = 6 F
2
สตู รขนาน CT =C123+C45

แทนค่า CT =4 F+6 F

 CT = 10 F ตอบ

9.8 บทสรปุ

ตวั เกบ็ ประจุ เป็นอุปกรณ์ท่สี ามารถเก็บประจุแรงดันไว้ภายในตวั ได้ โครงสร้างของตัวเก็บประจุประกอบด้วยแผน่ โลหะ

บาง 2 แผน่ วางขนานชดิ กนั มีฉนวนไฟฟา้ ค่ันกลาง การประจุแรงดันทาได้โดยจ่ายแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงให้ตัวเก็บประจุ ตวั เก็บ

ประจุจะเก็บแรงดันไวไ้ ด้

คา่ ความจุของตัวเก็บประจเุ ปลี่ยนแปลงไปได้ ขึ้นอยกู่ ับส่วนประกอบ 3 ส่วน คอื ระยะ ห่างของแผน่ โลหะท้ังสอง ขนาด

พ้ืนท่ีผิวของแผ่นโลหะ และชนดิ ของวสั ดทุ ีใ่ ชท้ าฉนวนค่ันกลางแผ่นโลหะ ทาให้ตวั เก็บประจุท่ีผลติ ขนึ้ มาใช้งานมคี ่าความจุแตกตา่ ง

กนั ไป

ชนิดตัวเก็บประจุ แบ่งตามลักษณะการใช้งานมี 2 แบบ คือ แบบค่าคงท่ีแบ่งตามฉนวนท่ีใช้ผลิต เช่น ชนิดกระดาษ

ชนิดเซรามกิ ชนิดไมก้า ชนิดพลาสติก ชนิดอิเล็กโตรไลติก และชนิดแทนทาลัม เป็นต้น และแบบปรบั ค่าได้ เช่น ชนิดวารเิ อเบิล

และชนดิ ทรมิ เมอร์ เป็นตน้

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์เบอ้ื งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตวั เก็บประจุ.............................................................................................

แบบทดสอบบทท่ี 9
เร่อื ง ตวั เกบ็ ประจุ
วัตถปุ ระสงค์ เพื่อประเมินความรู้ของนักศึกษาเกี่ยวกบั เรื่อง ตัวเกบ็ ประจุ
เขยี นเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในขอ้ ท่ีถูกตอ้ งทสี่ ุด

1. ตัวเกบ็ ประจุมคี ุณสมบัตใิ นการทางานอย่างไร
ก. ใหก้ าเนิดประจุไฟฟา้ ออกมา ข. ทาหน้าท่ผี ลติ ประจุไฟฟ้าข้ึนมา
ค. ทาหนา้ ท่เี ก็บประจไุ ฟฟ้าไว้ภายในตวั ง. ทาหน้าทรี่ กั ษาระดบั ประจุไฟฟา้ ให้คงท่ี

2. คา่ ความจขุ องตัวเก็บประจุจะเพม่ิ ข้นึ ตามคุณสมบัติในข้อใด
ก. เพ่มิ พน้ื ทีแ่ ผ่นโลหะทง้ั สองใหม้ ากขึ้น
ข. วางแนวแผน่ โลหะท้ังสองให้ขนานกัน
ค. เพม่ิ ระยะหา่ งระหว่างแผน่ โลหะทัง้ สองให้มากขนึ้
ง. ใชฉ้ นวนค่นั กลางแผน่ โลหะทง้ั สองมีคา่ คงตวั ความเปน็ ฉนวนตา่

3. ฉนวนชนดิ ใดมีค่าคงตัวความเปน็ ฉนวนดีทสี่ ดุ ข. เซรามิก
ก. ยาง ง. สญุ ญากาศ
ค. กระดาษ

4. ตัวเกบ็ ประจุแบบคา่ คงท่ีชนดิ ใดทผ่ี ลิตมาใชง้ านให้ค่าความจไุ ด้สงู ทส่ี ดุ

ก. เซรามกิ ข. แทนทาลมั

ค. ฟลิ ์มพลาสติก ง. อเิ ลก็ โตรไลติก

5. ตัวเกบ็ ประจุชนดิ ใดท่ีมโี ครงสรา้ งและคณุ สมบตั เิ ช่นเดยี วกบั ตัวเก็บประจชุ นดิ อเิ ล็กโตรไลติก

ก. ไมกา้ ข. เซรามิก

ค. แทนทาลัม ง. ฟลิ ์มพลาสติก

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ สเ์ บอ้ื งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชอ่ื หน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................
แบบทดสอบบทท่ี 9
เร่ือง ตวั เกบ็ ประจุ

วตั ถปุ ระสงค์ เพ่ือประเมนิ ความร้ขู องนักศึกษาเก่ียวกบั เร่ือง ตวั เก็บประจุ
เขียนเครอื่ งหมายกากบาท (X) ลงในข้อทถ่ี ูกตอ้ งท่ีสดุ

6. ตัวเก็บประจแุ บบปรับเปล่ียนค่าได้ การปรบั ค่าลกั ษณะใดให้ค่าความจนุ ้อยทส่ี ดุ
ก. แผน่ โลหะ 2 ชดุ วางชดิ ปรบั แยกกันหมด
ข. แผน่ โลหะ 2 ชุดวางหา่ งปรบั แยกกนั หมด
ค. แผ่นโลหะ 2 ชดุ วางชดิ ปรบั ซ้อนทับกันหมด
ง. แผ่นโลหะ 2 ชุดวางห่างปรบั ซอ้ นทบั กันหมด

7. ตวั เก็บประจุแบบไมล่ารค์ ือตัวเก็บประจุชนิดใด

ก. โพลสี ไตรนี ข. โพลโี พรพลิ ีน

ค. โพลเี อสเตอร์ ง. โพลีคาร์บอเนต

8. ตวั เกบ็ ประจุตามรูปข้อใดบอกไว้ถูกต้อง
ก. ชนิดเซรามิก ความจุ 25 F ข. ชนดิ เซรามกิ ความจุ 2.2 F
ค. ชนดิ แทนทาลมั ความจุ 25 F ง. ชนิดแทนทาลมั ความจุ 2.2 

9. คา่ ความจุ 56 10-8F ตรงกับข้อใด ข. 560 nF
ก. 56,000 pF ง. 560F

ค. 5,600nF

10. ตัวเก็บประจุบอกค่าไว้ดังนี้ 470 F, 500 VDC เม่ือนาไปใช้กับแรงดันไฟสลับ จะใช้แรงดัน ไฟสลับได้สูงสุด

เทา่ ไร

ก. 250 VAC ข. 500 VAC

ค. 750 VAC ง. 1,000 VAC

พส.13

ใบงาน (Job Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์เบื้องตน้ ท-ป-น 1-3-2

ชอื่ หน่วย..ตวั เกบ็ ประจุ.............................................................................................

เร่ือง.............การตรวจสอบตัวเก็บประจุ……………….........จานวนชัว่ โมงสอน...........................

จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ รายการเรียนรู้

- จดุ ประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม 1.ตวั เก็บประจุค่า 0.068F, 0.1F, 0.47F, 0.68F,

1. ตัง้ ยา่ นวัดมัลติมเิ ตอร์ใช้วัดตวั เกบ็ ประจุได้ถกู ต้อง 1F,4.7F, 10F, 22F,47F, 100F, 470F,
เหมาะสม
2. แสดงการใช้โอหม์ มิเตอรว์ ัดตัวเกบ็ ประจุค่าต่างๆ ได้ 1,000F และ 2,200F (หรือค่าใกลเ้ คยี ง) ค่าละ1 ตวั
3. มรี ะเบียบวนิ ยั ในการทางาน 2. มลั ติมิเตอรช์ นิดเข็มช้ี 1 เครื่อง
3. แผงประกอบวงจรและสายต่อวงจร 1 ชดุ

- ลาดบั ขนั้ การทางาน ข้อควรระวัง

1. ตงั้ มลั ตมิ เิ ตอร์ไปท่ยี า่ นวัดโอห์ม 10k ปรบั แต่งโอห์ม .......................................................................................

มิเตอร์ให้พร้อมใชง้ าน .......................................................................................

2. นาโอห์มมิเตอร์ไปวัดตัวเก็บประจุค่าความจุต่า ชนิด มอบงาน
ไม่แสดงขวั้ บวก – ลบ วัด 2 คร้ังโดยสลับขวั้ สายวัด การ .......................................................................................
วดั แสดงดังรูปที่ 9.1
.......................................................................................

วัดผล/ประเมินผล

1.ประเมนิ ผลจาความต้งั ใจในการปฏบิ ตั ิงาน

2.ประเมินผลจากงานท่ีได้รบั มอบหมาย

พส.13

ใบงาน (Job Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ สเ์ บื้องต้น ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

เร่อื ง.............การตรวจสอบตัวเกบ็ ประจุ……………….........จานวนชว่ั โมงสอน...............................

(ก) การวดั ครัง้ ที่ 1 (ข) การวดั ครั้งท่ี 2

รปู ท่ี 9.1 การวดั ตัวเกบ็ ประจุไม่แสดงข้วั บวก – ลบด้วยโอหม์ มเิ ตอร์

3. ขณะวดั ตัวเกบ็ ประจุหา้ มจบั ปลายขวั้ วดั ของโอห์มมเิ ตอร์ 2 เสน้ ด้วยมือ 2 ขา้ ง เพราะจะทาใหก้ ารวดั ค่า
เกิดความผิดพลาด

4. วัดตัวเก็บประจุทีละค่าตามลาดับ อ่านค่าความต้านทานขณะท่ีเข็มมิเตอร์กระดิกข้ึนสูงสุด ตามค่า
ความจุที่กาหนดไว้ในตารางที่ 9.1 ทุกค่า บันทึกค่าที่อ่านได้ลงในช่องวัดคร้ังท่ี 1 เข็มมิเตอร์สูงสุด และบันทึกผล
เขม็ มิเตอร์บา่ ยเบนขณะวดั (ไม่ขึ้น, ขึน้ – ตก, ขึน้ ค้าง) ดว้ ยการทาเครือ่ งหมาย 

5. สลับข้ัวสายวัดและวัดตัวเกบ็ ประจุอีกครัง้ บนั ทึกค่าท่ีอา่ นไดล้ งในช่องวดั คร้ังที่ 2 เข็มมิเตอร์สูงสุด และ
บนั ทึกผลเข็มมเิ ตอรบ์ ่ายเบนขณะวดั (ไมข่ น้ึ , ข้นึ – ตก, ขน้ึ ค้าง) ด้วยการทาเคร่ืองหมาย 

พส.13

ใบงาน (Job Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์เบอื้ งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชื่อหน่วย..ตัวเกบ็ ประจุ.............................................................................................

เรอ่ื ง.............การตรวจสอบตัวเกบ็ ประจุ……………….........จานวนช่ัวโมงสอน...........................

ตารางที่ 9.1 การวดั ค่าความต้านทานและสภาพของตวั เก็บประจุ

ยา่ น ความจุ วัดคร้ังที่ 1 ผลเข็มมิเตอรบ์ ่ายเบน วัดครั้งท่ี 2 ผลเข็มมเิ ตอร์บ่ายเบน
ต้งั วัด ตวั เก็บประจุ เขม็ มเิ ตอร์ ไมข่ ึ้น ขน้ึ -ตก ขน้ึ คา้ ง
ไม่ขึ้น ขึน้ -ตก ขน้ึ ค้าง เข็มมิเตอร์
(F) สงู สดุ () สงู สุด()

0.068

10k 0.1
0.47

0.68

1

1k 4.7
10

22

47

10 100

470

1 1,000
2,200

1. ปรับเปลี่ยนย่านวัดโอห์มมิเตอร์ไปที่ย่าน 1k, 10, 1 ตามลาดับ ตามค่าตัวเก็บประจุท่ีกาหนดให้ใน
ตารางท่ี 9.1 พร้อมท้ังปรับแต่งโอห์มมิเตอร์ให้พร้อมใช้งานทุกย่านวัด ก่อนวัดทดสอบ ทดลองซ้าตาม
ขน้ั ตอนที่ 2 – 5 อกี ครั้ง

พส.13

ใบงาน (Job Sheets)

รหัสวชิ า 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ สเ์ บ้อื งต้น ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตวั เก็บประจุ.............................................................................................

เรอื่ ง.............การตรวจสอบตัวเกบ็ ประจุ……………….........จานวนชัว่ โมงสอน...........................

สรุปผลการทดลอง
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………............
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................... ......................
.....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................

คาถามและการวเิ คราะห์
1. สภาวะท่ีเข็มมิเตอร์กระดิกบ่ายเบนขึ้นแล้วตก ขณะทาการวัดค่าตัวเก็บประจุ ด้วยโอห์มมิเตอร์ เกิดจาก
สาเหตุใด ทาไมถงึ เป็นเช่นนัน้
............................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................... ............
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................... ...........................................
....................................................................................................................................................................

พส.9

แผนการจดั การเรียนรู้ หนว่ ยท่.ี .....10.....

รหสั วิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์เบอ้ื งตน้ เวลารวม..72...ชม.

ช่ือหน่วย.......................ตัวเหนีย่ วนำและหม้อแปลงไฟฟ้ำ..........................

สัปดาห.์ ...13.../18

เรื่อง.................................ตัวเหน่ยี วนำและหม้อแปลงไฟฟ้ำ................................จ..า..น..ว..น............4..ชม.

1. สาระสาคัญ
ตัวเหนี่ยวนำเป็นเส้นลวดตัวนำจำพวกทองแดงขดเป็นวงเรียงกันหลำยๆรอบ ลักษณะกำรพัน

เส้นลวดตัวนำแตกต่ำงกัน จึงถูกเรียกชื่อแตกต่ำงกัน แต่คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำมีควำมเหมือนกันคือ เม่ือมี
กระแสไฟฟำ้ ไหลผำ่ นเสน้ ลวดตวั นำ จะเกิดเสน้ แรงแม่เหลก็ ข้นึ รอบเสน้ ลวด
หม้อแปลงไฟฟ้ำแกนเหล็ก ฐำนรองขดลวดทำด้วยแผ่นเหล็กบำงเคลือบฉนวนวำงซ้อนกัน ช่วยเพ่ิมค่ำควำม
เหนี่ยวนำให้มำกขึ้น ลดกำรสูญเสียเน่ืองจำกกระแสไหลวน กำรเรียกช่ือหม้อแปลงแกนเหล็กเรียกตำมลักษณะกำร
พนั ขดลวด และตำมลกั ษณะโครงสร้ำงของหม้อแปลง
2. สมรรถนะประจาหนว่ ย

1.สำมำรถอำ่ นค่ำตัวเหน่ยี วนำและหมอ้ แปลงไฟฟำ้ และต่อใช้งำนไดอ้ ย่ำงถูกต้อง
3. จุดประสงค์การเรียนรู้

1.บอกคุณสมบตั ิตัวเหน่ียวนำได้
2.อธิบำยชนิดตัวเหน่ียวนำแบบขดเดียวได้
3.อธบิ ำยชนิดตัวเหนีย่ วนำแบบหลำยขดได้
4.บอกชนิดหม้อแปลงกำลังได้
5.แสดงวิธีกำรแปลงหนว่ ยควำมเหนยี่ วนำได้
4. สาระการเรียนรู้
1.คณุ สมบัตขิ องตวั เหนยี่ วนำ
2.ตัวเหนี่ยวนำแบบขดเดียว
3.ตวั เหน่ยี วนำแบบหลำยขด
4.หม้อแปลงกำลงั
5.หนว่ ยควำมเหนีย่ วนำ
6.บทสรุป

5. การออกแบบการจดั การเรียนรู้
- แบง่ กลุ่มเรียน ร่วมกันปฏิบัตใิ บงำน โดยให้เพื่อนชว่ ยสอนเพ่อื น

6. กิจกรรมการเรยี นรู้
-ตรวจควำมพรอ้ มของผู้เรียนโดยกำรให้เขำ้ แถวแล้วขำนชอ่ื เช็คกำรมำเรียนสำย ตกั เตือนให้ควำมรู้

เกี่ยวกับควำมมีวินยั
ข้นั นา

-นำเขำ้ สู่บทเรยี น โดยถำมนักเรยี นเกยี่ วกับตวั เหนย่ี วนำ
-นักเรยี นช่วยกนั ตอบคำถำมตำมควำมเข้ำใจของแต่ละคน
ข้นั สอน
-ครูอธิบำยเรอ่ื ง ของ คุณสมบัติของตัวเหน่ียวนำ, ตวั เหน่ียวนำแบบขดเดียว, ตวั เหนี่ยวนำแบบหลำยขด,
หม้อแปลงกำลงั , หนว่ ยควำมเหนีย่ วนำ
-นกั เรยี นฟงั กำรบรรยำยจำกครผู สู้ อน, ศึกษำจำกส่ือ/หนงั สือ, ซักถำมปญั หำข้อสงสัย
-ครซู กั ถำมเก่ยี วกบั ตัวเหน่ยี วนำ
-นกั เรยี นร่วมกันสนทนำเกย่ี วกบั ตวั เหน่ยี วนำ
-ใหน้ ักเรยี นแบง่ กล่มุ ทำใบงำนเร่ือง ตวั เหน่ียวนำ
-นกั เรยี นจดบันทึกย่อ, ถำมตอบ, ช่วยเหลอื กันในกลุ่ม, ทำใบงำน
-ครใู หค้ ำแนะนำนักเรยี นนำเสนอผลงำนหนำ้ ชน้ั เรียน
-ครูตรวจสอบกำรปฏิบัติงำน
-ครเู ปดิ โอกำสใหน้ ักเรียนถำมปญั หำและข้อสงสัยจำกเนอ้ื หำ โดยครเู ปน็ ผ้ตู อบปัญหำทเ่ี กดิ ขนึ้ ระหว่ำงกำร
เรยี นกำรสอน
-นกั เรียน ถำมปัญหำและข้อสงสัยทีเ่ กดิ ขน้ึ
-ครูให้นกั เรยี นสบื ค้นข้อมลู จำกอินเตอรเ์ นต็
-นักเรียนสบื ค้นข้อมูลจำกอนิ เตอร์เน็ต
ข้ันสรุป
-ครูและนักเรียนรว่ มกันสรุปเน้อื หำที่ได้เรยี นให้มีควำมเข้ำใจในทิศทำงเดียวกัน
-นักเรยี นรว่ มกันสรุปเนอื้ หำท่ีได้เรียนให้มีควำมเข้ำใจในทิศทำงเดียวกนั
-ครใู หน้ ักเรียนทำแบบฝกึ หดั หน่วยที่ 10
-นกั เรยี นทำแบบฝึกหดั หนว่ ยท่ี 10
-ครใู หน้ ักเรียนทำแบบทดสอบ
-นกั เรยี นทำแบบทดสอบ
-ครใู หน้ ักเรยี นศกึ ษำเพ่มิ เติมจำกแหล่งควำมรนู้ อกหอ้ งเรยี น
-นกั เรยี นศึกษำเพม่ิ เติมจำกแหลง่ ควำมรู้นอกห้องเรียน

7. บรรยากาศทสี่ ่งเสริมและพฒั นาผู้เรียน
- บรรยำกำศแห่งควำมท้ำทำย เพื่อเป็นแรงกระต้นุ ใหน้ ักเรยี นไดป้ ฏิบตั ิงำนให้สำเรจ็
- ผ้เู รยี นมีควำมสนใจในกำรเรียน เนอื่ งจำกกำรสอนแบบเพ่ือนช่วยเพือ่ น ทำใหผ้ ู้เรยี นได้แสดงควำมคิดเหน็ และได้
แลกเปลีย่ นควำมรู้ สง่ ผลใหเ้ กิดผลกำรเรยี นรทู้ ด่ี ี

8. คุณธรรม จรยิ ธรรมประจาหน่วย
- ควำมรบั ผดิ ชอบ
- ตรงตอ่ เวลำ
- ควำมซอื่ สตั ย์
- รกั ษำควำมปลอดภยั

9. สื่อและแหลง่ การเรยี นรู้
1. เอกสำรประกอบกำรเรยี นเร่ือง ตวั เหนย่ี วนำและหม้อแปลงไฟฟำ้
2. ใบงำน
3. แบบทดสอบหลังเรียน
4. เวปไซด์ : www.google.co.th
5. Power point เร่อื ง ตวั เหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟำ้

10. การวัดผลและประเมนิ ผล
1. กำหนดกำรประเมินทักษะพสิ ยั
2. เครื่องมือที่ใชป้ ระเมินทักษะพสิ ัย
3. เครอ่ื งมือกำรประเมินจติ พิสัย

11. หลักฐานการเรียนรู้
- ใบงำนเรือ่ ง ตวั เหน่ียวนำและหมอ้ แปลงไฟฟ้ำ

12. เอกสารอ้างอิง
หนงั สือประกอบกำรเรยี นรำยวิชำ งำนไฟฟ้ำและอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้ืองต้น ของสำนกั พมิ พ์ ศนู ยส์ ่งเสรมิ อำชีวะ

เรยี บเรียง โดย พันศกั ดิ์ พฒุ ิมำนิตพงศ์

พส.10

เครื่องมอื ทใ่ี ชใ้ นการประเมนิ

รหัสวชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ สเ์ บอ้ื งต้น ท-ป-น 1-3-2

แบบประเมินแบบประมาณค่า (Ratting scale) เกณฑ์การใหค้ ะแนน
5 4 3 21
ประเด็นการประเมนิ

1.บอกคุณสมบัติตวั เหนีย่ วนำได้
2.อธบิ ำยชนดิ ตัวเหนย่ี วนำแบบขดเดียวได้
3.อธิบำยชนิดตัวเหนย่ี วนำแบบหลำยขดได้
4.บอกชนิดหม้อแปลงกำลงั ได้
5.แสดงวิธกี ำรแปลงหนว่ ยควำมเหนี่ยวนำได้

รวม
รวมทัง้ หมด (5 คะแนน+4 คะแนน+3 คะแนน+2 คะแนน+1 คะแนน)
คะแนนรวม (60%)

พส.11

บนั ทึกหลังการจัดการเรียนรู้
รหัสวิชำ...........................ชื่อวชิ ำ.........................................................................................ระดบั ชัน้  ปวช.  ปวส.
สำขำงำน......ช..ย...1../..1..,..ช..ก...1.../.3..,..ค...ก...1..,..ช..ช...1...............................................สปั ดำห์ท่ี..........วนั ทีส่ อน..............................................
หน่วยท่ี............ชือ่ หน่วย......................................................................................................................จำนวน................ชวั่ โมง
จำนวนผู้เรียน..2..0..,..1..8..,..2...1..,..1..5...คน มำเรียน............6..2..........คน ขำดเรียน...1..2....คน ลำปว่ ย....-.....คน ลำกิจ.....-.....คน

1. ผลการจัดการเรียนรู้
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………….…………
……………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. ปัญหาและอปุ สรรค
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..….…………………………
……………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………….…………
3. ขอ้ เสนอแนะ/แนวทางแกไ้ ข
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..….…………………………
……………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………

ลงช่อื .......................................................ครูผสู้ อน
(............................................................)

........../................/............

ควำมเห็น................................................................................. ควำมเหน็ .................................................................................
................................................................................................ ................................................................................................

ลงช่อื ...............................................หัวหน้ำแผนกวชิ ำ ลงช่อื ............................................รองผู้อำนวยกำรฝ่ำยวชิ ำกำร

(............................................................) (นำงสำวนศิ ำกร เจรญิ ด)ี
............/................../............ ............/................../............

ควำมเหน็ ผู้อำนวยกำร.................................................................................
....................................................................................................................

ลงชอื่ ...........................................
(นำงสำวสุมนี ำ แดงใจ)

ผู้อำนวยกำรวทิ ยำลัยกำรอำชพี นครปฐม
............/................../............

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนิกส์เบอ้ื งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ชื่อหน่วย......ตวั เหน่ียวนาและหม้อแปลงไฟฟ้า.................................................................

เรอ่ื ง................ตวั เหนย่ี วนาและหม้อแปลงไฟฟา้ ........................................จานวนชั่วโมงสอน..........8.............

จุดประสงค์การเรียนรู้ รายการเรียนรู้

- จุดประสงค์ทัว่ ไป

1.เพ่ือให้มีควำมเร่ืองคุณสมบตั ิของตวั เหนีย่ วนำ 1.คุณสมบัตขิ องตวั เหนี่ยวนำ

2.เพ่ือให้มีควำมรู้เร่ืองของตัวเหนย่ี วนำแบบขดเดยี ว 2.ตวั เหนี่ยวนำแบบขดเดียว

3.เพ่ือให้มีควำมรเู้ กยี่ วกับตวั เหนี่ยวนำแบบหลำยขด 3.ตวั เหนีย่ วนำแบบหลำยขด

4.เขำ้ ใจหลักกำรทำงำนของหมอ้ แปลงกำลงั 4.หมอ้ แปลงกำลงั

5.มีควำมรู้เกี่ยวกับหนว่ ยควำมเหนี่ยวนำ 5.หน่วยควำมเหนยี่ วนำ

- จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม

1.บอกคุณสมบตั ติ ัวเหนี่ยวนำได้

2.อธบิ ำยชนดิ ตัวเหนี่ยวนำแบบขดเดยี วได้

3.อธิบำยชนดิ ตัวเหน่ยี วนำแบบหลำยขดได้

4.บอกชนดิ หม้อแปลงกำลังได้

5.แสดงวธิ ีกำรแปลงหน่วยควำมเหน่ยี วนำได้

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้อื งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตวั เหน่ียวนำและหมอ้ แปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

10.1 คณุ สมบตั ขิ องตวั เหนี่ยวนา

ตัวเหน่ียวนำ (Inductor) เป็นอุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้งำนทำงด้ำนไฟฟ้ำและอิเล็กทรอนิกส์อย่ำงแพร่หลำย
ในหลำยงำนและหลำยหน้ำที่ คุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนำมี 2 สภำวะ คือ จะให้กำเนิดสนำมแม่เหล็กไฟฟ้ำ
(ElectromagneticField) ข้ึนมำ เม่ือมีกระแสไหลผ่ำนในตัวเหนี่ยวนำ และจะให้กำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหน่ียวนำ
(InduceElectroMotiveForce;EMF) ข้ึนมำ เม่ือมีสนำมแม่เหล็กเคลื่อนท่ีตัดผ่ำนตัวเหนี่ยวนำ ตัวเหน่ียวนำท่ีถูก
ผลติ ข้นึ มำใชง้ ำนมีหลำยขนำดและหลำยรปู แบบแตกตำ่ งกัน ตวั เหนย่ี วนำแบบตำ่ งๆ แสดงดังรูปที่ 10.1

รูปที่ 10.1ตวั เหนยี่ วนำแบบต่ำงๆ
ตัวเหนี่ยวนำสำมำรถเรียกได้หลำยช่ือ เช่น ขดลวด (Coil) หรือ โช้ก (Choke) เป็นต้น สร้ำงข้ึนจำกกำรนำ
เส้นลวดทองแดงอำบน้ำยำฉนวน พันเป็นขดวงกลมหลำยๆ วงเรียงซ้อนกัน จำนวนรอบของกำรพันขดลวดตัว
เหน่ียวนำมีผลทำให้ค่ำควำมเหน่ียวนำ (Inductance) ที่เกิดข้ึนในตัวเหนี่ยวนำแตกต่ำงกันไปมีค่ำดังน้ี พันขดลวด
จำนวนรอบน้อยเกิดควำมเหน่ียวนำค่ำน้อย พันขดลวดจำนวนรอบมำกเกิดควำมเหนี่ยวนำค่ำมำก จำนวนรอบที่
พันยังมีผลต่อปริมำณสนำม แม่เหล็กที่เกิดข้ึนด้วย พันขดลวดจำนวนรอบน้อยสนำมแม่เหล็กเกิดข้ึนน้อย พัน
ขดลวดจำนวนรอบมำกสนำมแมเ่ หลก็ เกิดขน้ึ มำก ค่ำทัง้ สองมคี วำมสัมพันธ์ซึ่งกนั และกัน

เส้นลวดตัวนำเมื่อนำมำพันเป็นขดลวด จะส่งผลให้เส้นแรงแม่เหล็กท่ีเกิดขึ้นรอบเส้นลวด ตัวนำเกิดกำร
เสริมแรงกัน เกิดเป็นสนำมแม่เหล็กขึ้นรอบขดลวด และสนำมแมเ่ หล็กท่ีเกดิ ขึน้ มีควำมเข้มเพม่ิ มำกขึ้นตำมจำนวน
รอบทพ่ี นั ลกั ษณะกำรเกดิ สนำมแมเ่ หล็ก แสดงดงั รปู ที่ 10.2

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์เบือ้ งต้น ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตวั เหน่ยี วนำและหม้อแปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

SN

รปู ที่ 10.2 กำรเกดิ สนำมแมเ่ หลก็ เสรมิ แรงในตัวเหน่ยี วนำ

ควำมเขม้ ของสนำมแม่เหล็กไฟฟ้ำท่ีเกดิ ขน้ึ ในขดลวดขึ้นอยกู่ ับสว่ นประกอบตำ่ งๆ ดังนี้
1. จำนวนรอบของกำรพันเสน้ ลวดตัวนำ พันรอบน้อยเกิดสนำมแมเ่ หลก็ นอ้ ย พนั รอบมำกเกดิ สนำมแม่เหลก็ มำก
2. ปริมำณกำรไหลของกระแสผ่ำนเส้นลวดตัวนำ กระแสไหลน้อยสนำมแม่เหล็กเกิดน้อย กระแสไหลมำกสนำมแม่เหล็ก
เกิดมำก
3. ชนิดของวัสดทุ ีใ่ ช้ทำแกนแมเ่ หล็กไฟฟ้ำ แกนอำกำศให้ควำมเข้มสนำมแม่เหล็กนอ้ ย แกนทที่ ำมำจำกโลหะให้ควำมเข้ม
ของสนำมแม่เหลก็ มำก
4. ขนำดของแกนท่ีนำมำใช้งำน แกนขนำดเลก็ เกดิ สนำมแม่เหล็กขึน้ น้อย แกนขนำดใหญ่เกดิ สนำมแมเ่ หลก็ ขึน้ มำก
ตัวเหนี่ยวนำทผ่ี ลติ มำใชง้ ำน แบง่ ตำมลกั ษณะกำรเหน่ยี วนำสนำมแมเ่ หล็ก แบง่ ออกได้เป็น 2 แบบ คอื แบบตัวเหนี่ยวนำ
ขดเดียว หรือแบบกำรเหน่ียวนำตัวเอง (SelfInduction) และแบบตัวเหนี่ยวนำหลำยขด หรือแบบกำรเหน่ียวนำข้ำมขด
(MutualInduction)
10.2 ตัวเหนี่ยวนาแบบขดเดียว
ตัวเหน่ียวนำแบบขดเดียว เป็นตัวเหน่ียวนำท่ีมีขดลวดพันไว้เพียงขดเดียว กำรเหน่ียวนำท่ีเกิดข้ึนภำยในขดลวดเป็นกำร
เหน่ียวนำตัวเอง จึงเรียกตัวเหนี่ยวนำแบบน้ีว่ำ ขดลวด หรือโช้ก ซ่ึงกำรเหน่ียวนำสนำมแม่เหล็กจะเกิดข้ึนภำยในตัวเองเท่ำนั้น ค่ำ
แรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหนี่ยวนำ (EMF) ท่ีเกิดข้ึน มีทั้งเสริมและหักล้ำงกับแรงดันท่ีป้อนเข้ำมำ นิยมนำไปใช้งำนเกี่ยวกับควำมถ่ีต่ำงๆ และ
กำรกำจัดสัญญำณรบกวนท่ีเกิดข้ึน ตัวเหน่ียวนำแบบนี้แบ่งออกได้ตำมชนิดของแกนที่ใช้รองรับขดลวด ได้แก่ ชนิดแกนอำกำศ
(AirCoreType) ชนดิ แกนสำรเฟอรโ์ รแมกเนตกิ (FerromagneticCoreType) และชนิดแกนปรับคำ่ ได้ (VariableCoreType)
10.2.1 ตวั เหนี่ยวนาชนิดแกนอากาศ (AirCoreInductor)

ตวั เหน่ยี วนำชนิดแกนอำกำศ เปน็ ตัวเหนย่ี วนำชนดิ ท่ีพนั ขดลวดไวล้ อยๆ โดยไม่มีฐำนรอง หรือใชแ้ กนฐำนรอง
ขดลวดทำมำจำกวัสดุที่เปน็ ฉนวนไฟฟ้ำ เชน่ ไฟเบอร์ พลำสตกิ หรอื คำร์บอน เป็นต้น ตวั เหน่ียวนำชนดิ นี้นยิ มนำไปใช้งำนกับควำมถี่
สูง (High Frequency) หรือควำมถว่ี ิทยุ (RadioFrequency;RF) จงึ มกั เรียกตัวเหนีย่ วนำชนดิ น้ีวำ่ RF โชก้ ตวั เหนี่ยวนำแกน
อำกำศเป็นตัวเหนยี่ วนำทมี่ ีค่ำควำมเหนย่ี วนำตำ่ เพรำะแกนไมส่ ำมำรถช่วยเสรมิ ค่ำควำมเหนี่ยวนำได้ กำรจะทำให้ค่ำควำม
เหน่ียวนำเพ่มิ มำกขนึ้ ต้องใช้วิธีพันจำนวนรอบของขดลวดมำกขึ้น ลกั ษณะตวั เหนยี่ วนำชนดิ แกนอำกำศ แสดงดังรูปที่ 10.3

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์เบ้อื งต้น ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตวั เหนย่ี วนำและหมอ้ แปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

(ก)รูปร่ำง (ข)สญั ลกั ษณ์

รูปที่ 10.3 ตวั เหน่ียวนำชนดิ แกนอำกำศ

10.2.2 ตัวเหนี่ยวนาชนดิ แกนสารเฟอร์โรแมกเนติก (Ferromagnetic CoreInductor)
ตัวเหนี่ยวนำชนดิ แกนสำรเฟอร์โรแมกเนติก เปน็ ตวั เหนย่ี วนำท่พี ันขดลวดบนแกนหรอื ฐำนรองทำ

มำจำกวัสดุประเภทสำรเฟอร์โรแมกเนติก สำมำรถเกิดอำนำจแม่เหล็กขึ้นในตัวเองได้ และช่วยเสริมอำนำจแม่เหล็ก
ให้กำเนิดได้มำกข้ึน วัสดุท่ีนิยมนำมำใช้ผลิตทำแกน เช่น เฟอร์ไรต์ ผงเหล็กอัด ทอรอยด์ และเหล็กแผ่นบำง เป็น
ต้น ตัวเหนี่ยวนำชนิดน้ีนำไปใช้งำนได้กับทั้งควำมถ่ีต่ำและควำมถี่สูง เป็นตัวเหน่ียวนำชนิดที่ผลิตให้มีค่ำควำม
เหน่ยี วนำจำนวนมำกๆ ได้ ตวั เหนีย่ วนำชนดิ แกนสำรเฟอร์โรแมกเนติกแบ่งย่อยออกไดห้ ลำยชนดิ ดังนี้

1. ตัวเหนี่ยวนาแกนเฟอร์ไรต์ (FerriteCoreInductor) เป็นตัวเหนี่ยวนำที่ใช้แกนรองขดลวด
ทำมำจำกวัสดุประเภทเฟอร์ไรต์อัดข้ึนรูปในลักษณะต่ำงๆ ซึ่งสำรเฟอร์ไรต์มีส่วนผสมที่แตกต่ำงกันไป โดยมี
ส่วนผสมหลักเป็นสนิมเหล็ก และผสมร่วมกับสำรอื่นๆ อีกหลำยชนิด เช่น อะลูมิเนียม แมกนีเซียม นิกเกิล โคบอลต์
และสงั กะสี เป็นต้น กำรใชส้ ว่ นผสมแตกตำ่ งกันมผี ลตอ่ คำ่ ควำมเหน่ยี วนำที่ได้ออกมำมคี ่ำมำกน้อยแตกตำ่ งกนั

ข้อดีของตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรต์ คือสำมำรถสร้ำงให้แกนมีรูปร่ำงหลำกหลำยลักษณะแตกต่ำง
กันไปตำมควำมต้องกำร นำไปใช้งำนได้ดีทั้งย่ำนควำมถี่ต่ำและย่ำนควำมถ่ีสูง ถูกผลิตข้ึนมำใช้งำนมำ กมำย
หลำกหลำยรปู แบบ และถูกนำไปใชง้ ำนอย่ำงแพร่หลำย ลักษณะตัวเหน่ยี วนำแกนเฟอรไ์ รต์ แสดงดังรปู ท่ี 10.4

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ ส์เบอื้ งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชื่อหน่วย..ตัวเหนยี่ วนำและหมอ้ แปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

(ก)รปู ร่ำง (ข)สัญลกั ษณ์

รปู ที่ 10.4 ตัวเหนย่ี วนำแกนเฟอร์ไรต์
2. ตัวเหนี่ยวนาแกนผงเหล็กอัด (IronPowderCoreInductor) เป็นตัวเหนี่ยวนำที่ใช้แกน
รองขดลวดทำมำจำกวัสดุประเภทผงเหล็กชนิดอัดแน่น โดยนำผงเหล็กผสมกับกำวอัดแน่นเป็นรูปร่ำงต่ำงๆ ตำม
ตอ้ งกำร สำมำรถกำหนดรูปแบบได้อยำ่ งหลำกหลำย
ขอ้ ดีของตัวเหน่ียวนำแกนผงเหล็กอัด คอื สำมำรถชว่ ยลดกำรสูญเสียกำรไหลของกระแสสญั ญำณ
ภำยในขดลวดจำกกระแสไหลวน (EddyCurrent) ลงได้ ทำให้กระแสสัญญำณส่งผ่ำนตัวเหนี่ยวนำแกนผงเหล็กอัดได้
สูงขึ้น เกิดกำรสูญเสียสัญญำณภำยในตัวเหน่ียวนำลดลง ใช้งำนได้ดีในย่ำนควำมถี่สูง สำมำรถสร้ำงให้มีค่ำควำม
เหนยี่ วนำสูงขน้ึ ได้ แต่มีขนำดตวั เหนยี่ วนำเลก็ ลง ลักษณะตัวเหนย่ี วนำแกนผงเหลก็ อัด แสดงดังรปู ท่ี 10.5

(ก)รูปร่ำง (ข)สัญลักษณ์

รูปที่ 10.5 ตวั เหนยี่ วนำแกนผงเหลก็ อดั

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์เบื้องตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตัวเหนีย่ วนำและหม้อแปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

3. ตัวเหน่ียวนาแกนทอรอยด์ (ToroidalCoreInductor) เป็นตัวเหน่ียวนำท่ีใช้แกนรองขดลวดทำมำจำกวัสดุ
ประเภทเฟอร์ไรต์ หรือทำจำกผงเหล็กชนิดอัดแน่น โดยสรำ้ งแกนขึ้นเป็นวงกลมรูปวงแหวน นำขดลวดพันโดยรอบ
แกนวงแหวน

ข้อดีของตัวเหนี่ยวนำแกนทอรอยด์ คือเส้นแรงแม่เหล็กจะไม่แพร่กระจำยออกไปภำยนอก และ
สนำมแม่เหล็กจำกภำยนอกก็ไม่เข้ำมำรบกวน สำมำรถทำให้ตัวเหนี่ยวนำมีควำมเหน่ียวนำสูงขึ้น โดยมีขนำดตัว
เหนี่ยวนำเล็กลง และใชจ้ ำนวนรอบในกำรพนั ขดลวดน้อยลง นิยมนำไปใช้งำนกับย่ำนควำมถ่สี ูง ท่ีตอ้ งกำรคำ่ ควำม
เหน่ยี วนำสงู และมีสนำมแมเ่ หล็กรบกวนตำ่ ลกั ษณะตัวเหน่ยี วนำแกนทอรอยด์ แสดงดังรปู ท่ี 10.6

(ก)รูปร่ำง (ข)สัญลักษณ์

รูปท่ี 10.6ตัวเหนีย่ วนำแกนทอรอยด์
4. ตัวเหนี่ยวนาแกนเหล็กแผ่นบาง (LaminatedIronCoreInductor) เป็นตัวเหน่ียวนำท่ีใช้
แกนรองขดลวดทำมำจำกวัสดุประเภทเหล็กรดี ใหเ้ ปน็ แผ่นบำง (Lamination) ตัดขึ้นรปู เหล็กแต่ละแผ่นเปน็ รปู รำ่ ง
ตำ่ งๆ นำมำวำงซอ้ นกันเป็นแกนรองขดลวด โดยท่ีเหล็กแผ่นบำงแต่ละแผน่ ถูกเคลือบฉนวนไว้ เพ่ือให้เหล็กแต่ละ
แผน่ ถกู แยกตัวออกจำกกัน
ข้อดีของตัวเหน่ียวนำแกนเหล็กแผ่นบำง คือช่วยลดกำรสูญเสียเนื่องจำกกระแสไหลวน ช่วยลด
ควำมร้อนจำกกำรเหนี่ยวนำ และช่วยทำให้ค่ำควำมเหนี่ยวนำเพิ่มมำกขึ้น กำรใช้งำนนิยมนำไปใช้งำนในย่ำน
ควำมถ่ีต่ำ และย่ำนควำมถ่ีเสียง (AudioFrequency;AF) จึงมักเรียกตัวเหนี่ยวนำชนิดนี้ว่ำ AF โช้ก นำไปใช้งำนได้
หลำยชนิด เช่น ใช้เป็นตัวกรองสัญญำณไฟฟ้ำ (Filter) ใช้ได้ท้ังแรงดันไฟสลับ และเป็นแรงดันไฟตรง เป็นต้น
ลักษณะตวั เหนย่ี วนำแกนเหล็กแผน่ บำง แสดงดงั รปู ที่ 10.7

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์เบอ้ื งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตัวเหนย่ี วนำและหม้อแปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

(ก)รปู ร่ำง (ข)สญั ลกั ษณ์

รปู ที่ 10.7ตวั เหนีย่ วนำแกนเหลก็ แผ่นบำง
9.2.3 ตวั เหนย่ี วนาชนิดแกนปรับเปลยี่ นค่าได้ (VariableCoreInductor)

ตัวเหนี่ยวนำชนิดแกนปรับเปล่ียนค่ำได้ เป็นตัวเหน่ียวนำท่ีขดลวดถูกพันรอบฐำนรองโดยถูกยึด
ติดคงท่ี ฐำนรองเป็นฉนวนมีร่องเกลียวอยู่ภำยใน ตอนกลำงของฐำนรองขดลวดมีแกนเฟอร์ไรต์มีร่องเกลียวสัมผัสอยู่
กับตอนกลำงของฐำนรอง แกนเฟอร์ไรต์สำมำรถปรับเคล่ือนท่ี ได้กำรปรับแกนเฟอร์ไรต์เป็นกำรปรับเปล่ียนค่ำควำม
เหน่ียวนำของตัวเหน่ียวนำให้มำกขึ้นหรือน้อยลงได้ตำมต้องกำร นำไปใช้งำนกับควำมถี่สูงย่ำนควำมถ่ีวิทยุ (RF) เช่น
ในวงจรเคร่ืองรับวิทยุ วงจรเครื่องรับโทรทัศน์ และวงจรเคร่ืองรับส่งวิทยุ เป็นต้น ลักษณะตัวเหนี่ยวนำชนิดแกน
ปรับ เปลยี่ นค่ำได้ แสดงดังรูปที่ 10.8

(ก)รูปร่ำง (ข)สัญลักษณ์

รปู ท่ี 10.8 ตวั เหนี่ยวนำแกนปรบั ค่ำได้

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกสเ์ บือ้ งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตัวเหน่ยี วนำและหมอ้ แปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

10.3 ตัวเหน่ียวนาแบบหลายขด

ตัวเหนี่ยวนำแบบหลำยขด เป็นตัวเหน่ียวนำ ท่ี

มีขดลวดพันไว้ใช้งำนรวมกันมำกกว่ำหนึ่งขดขึ้นไป กำร

เหน่ียวนำที่เกิดข้ึนเป็นกำรเหน่ียวนำแบบข้ำมขด มีขั้วต่อ

ขดลวดออกมำใช้งำนหลำยขั้ว เช่น 4 ขั้ว 6 ขั้ว และ 8 ขั้ว

เป็นต้น ขดลวดท้ังหมดที่ต่อออกมำใช้งำนถูกแบ่งออกเป็น

2 ด้ำน คือ ด้ำนทำงเข้ำหรืออินพุต (Input)ใช้สำหรับป้อน

แรงดันเข้ำ หรือสัญญำณไฟฟ้ำเข้ำขดลวด ถูกเรียกว่ำ ขด

ปฐมภูมิ (Primary) และด้ำนทำงออกหรือเอำต์พุต รูปที่ 10.9กำรทำงำนเบ้ืองตน้ ของหมอ้ แปลง

(Output)ใช้สำหรบั ป้อนแรงดันออกหรอื

สัญญำณไฟฟ้ำออกจำกขดลวด ถูกเรียกว่ำ ขดทุติยภูมิ (Secondary) ตัวเหน่ียวนำแบบหลำยขดนี้มีช่ือเรียกวำ่ หม้อ

แปลง หรือทรำนสฟอร์เมอร์ (Transformer) กำรทำงำนเบ้อื งต้นของหม้อแปลง แสดงดงั รปู ที่ 10.9

กำรทำงำนของหม้อแปลง เมื่อมีแรงดันไฟสลับป้อนเข้ำท่ีขดปฐมภูมิ ทำให้เกิดกำรยุบตัวและพองตัวของ

สนำมแม่เหล็กทำงขดปฐมภูมิ เกิดฟลักซ์แม่เหล็กวิ่งเคลื่อนท่ีรอบแกนรองขดลวดเหนี่ยวนำสนำมแม่เหล็กไปให้ขด

ทุติยภูมิ สนำมแม่เหล็กตัดผ่ำนขดทุติยภูมิส่งผลให้เกิดแรงเคลื่อน ไฟฟ้ำชักนำ (EMF) ขึ้นมำ ค่ำท่ีเกิดขึ้นนี้คือ

แรงดันไฟสลบั ทีจ่ ำ่ ยออกมำทำงขดทุตยิ ภูมิ จ่ำยเปน็ แรงดันออกไปใชง้ ำน

แรงดันไฟสลับท่ีได้ออกมำทำงขดทุติยภูมิ ข้ึนอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดท่ีพันไว้ พันจำนวน รอบ

ขดลวดน้อยไดแ้ รงดนั ไฟสลับออกมำนอ้ ย พนั จำนวนรอบขดลวดมำกได้แรงดนั ไฟสลับออกมำมำก นำหลักกำรน้ีไป

ใช้แปลงแรงดันไฟสลับที่จ่ำยออกมำ ให้มำกขึ้นหรือน้อยลงได้ตำมต้องกำร ลักษณะหม้อแปลงแบบต่ำงๆ แสดงดัง

รูปท่ี 10.10

รูปท่ี 10.10 หม้อแปลงแบบต่ำงๆ

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์เบื้องต้น ท-ป-น 1-3-2

ชื่อหน่วย..ตวั เหนี่ยวนำและหมอ้ แปลงไฟฟำ้ .............................................................................................
หม้อแปลงท่ีผลิตมำใช้งำนมีมำกมำยหลำยแบบ หลำยชนิด และหลำยลักษณะ ขึ้นอยู่กับงำนที่ต้องกำรนำหม้อแปลง
ไปใช้ ท้ังค่ำแรงดันท่ีต้องกำรใช้ ค่ำกำรจ่ำยกระแสท่ีหม้อแปลงสำมำรถจ่ำยออกมำได้ รวมถึงหน้ำที่ในกำรทำงำนของ
หม้อแปลง ถ้ำแบ่งหม้อแปลงออกตำมลักษณะแกนที่ใช้รองขดลวด แบ่งออกได้หลำยชนิด ดังนี้ ชนิดแกนอำกำศ
ชนดิ แกนเฟอร์ไรต์ ชนดิ แกนเหล็กแผน่ บำง และชนดิ แกนทอรอยด์

10.3.1 หมอ้ แปลงชนิดแกนอากาศ (AirCoreTransformer)
หม้อแปลงชนิดแกนอำกำศ เป็นหม้อแปลงชนิดท่ีพันขดลวดไว้ลอยๆ โดยไม่มีฐำนรอง หรือใช้

แกนฐำนรองขดลวดทำมำจำกวัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้ำ เช่น ไฟเบอร์ พลำสติก หรือคำร์บอน เป็นต้น หม้อแปลงชนิด
นี้นิยมนำไปใช้งำนกับควำมถี่สูงย่ำนควำมถี่วิทยุ (RF) เพรำะมีค่ำควำมเหนี่ยวนำต่ำ แกนไม่สำมำรถช่วยเสริมค่ำ
ควำมเหนี่ยวนำได้ กำรจะเพ่ิมให้ค่ำควำมเหน่ียวนำมำกขึ้น ทำได้โดยใช้วิธีพันจำนวนรอบของขดลวดเพิ่มขึ้น
ลักษณะหมอ้ แปลงชนิดแกนอำกำศ แสดงดงั รปู ที่ 10.11

(ก) รปู รำ่ ง (ข)สญั ลกั ษณ์

รูปท่ี 10.11 หม้อแปลงชนิดแกนอำกำศ

10.3.2 หม้อแปลงชนิดแกนเฟอรไ์ รต์ (FerriteCoreTransformer)

หม้อแปลงชนดิ แกนเฟอรไ์ รต์ เป็นหมอ้ แปลงที่ใช้แกนรองขดลวดทำมำจำกวัสดุประเภทเฟอร์ไรต์อัด
ข้ึนรูปลักษณะต่ำงๆ ท่ีมีส่วนผสมของเฟอร์ไรต์แตกต่ำงกันไป แต่มีส่วนผสมหลักเป็นสนิมเหล็ก และผสมร่วมกับ
สำรอ่ืนๆ เช่น อะลูมเิ นียม โคบอลต์ แมกนีเซยี ม นิกเกิล และสังกะสี เป็นต้น สว่ นผสมที่ใช้แตกตำ่ งกันมีผลทำให้
ค่ำควำมเหนีย่ วนำท่ีได้แตกต่ำงกัน นิยมนำไปใช้งำนในยำ่ นควำมถ่ีสูง เช่น ภำครับควำมถว่ี ิทยุ (Tuner) ภำคกำเนิด
ควำมถ่ี (Oscillator;Osc.) และภำคกำหนดควำมถ่ีปำนกลำง (IntermediateFrequency;IF) เปน็ ต้น โดยทำงำน
รว่ มกบั อุปกรณอ์ ืน่ ๆ ลักษณะหม้อแปลงแกนเฟอรไ์ รต์ แสดงดงั รูปท่ี 10.12

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟา้ และอิเล็กทรอนกิ สเ์ บ้ืองตน้ ท-ป-น 1-3-2

ชื่อหน่วย..ตวั เหน่ียวนำและหม้อแปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

(ก) รปู รำ่ ง (ข)สญั ลักษณ์

รูปท่ี 10.12 หม้อแปลงแกนเฟอรไ์ รต์
10.3.3 หมอ้ แปลงชนิดแกนเหล็กแผน่ บาง (LaminatedIronCore

Transformer)

หม้อแปลงชนิดแกนเหล็กแผ่นบำง เป็นหม้อแปลงท่ีใช้แกนรองขดลวดทำมำจำกวัสดุประเภทเหล็ก
รีดให้เป็นแผ่นบำง ตัดขึ้นรูปเหล็กแต่ละแผ่นเป็นรูปตัว E และตัว I นำมำวำงซ้อนกันเป็นแกนรองขดลวด โดยที่
เหล็กแผ่นบำงแต่ละแผ่นถูกเคลือบฉนวนไว้ ทำให้เหล็กแต่ละแผ่นถูกแยกตัวออกจำกกัน เพื่อช่วยลดกำรสูญเสีย
เน่ืองจำกกระแสไหลวน ช่วยลดควำมร้อนจำกกำรเหนี่ยวนำ และช่วยทำให้ค่ำควำมเหนี่ยวนำเพิ่มมำกขึ้น กำรใช้
งำนนิยมนำไปใช้งำนในย่ำนควำมถ่ีต่ำ และย่ำนควำมถี่เสียง (AF) ใช้งำนได้ท้ังแรงดันไฟตรงและแรงดันไฟสลับ
ลักษณะหมอ้ แปลงแกนเหลก็ แผ่น แสดงดงั รปู ที่ 10.13

(ก) รปู ร่ำง (ข)สัญลักษณ์

รูปท่ี 10.13 หม้อแปลงแกนเหลก็ แผ่นบำง

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์เบื้องตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่อื หน่วย..ตวั เหนี่ยวนำและหมอ้ แปลงไฟฟ้ำ.............................................................................................

10.3.4 หมอ้ แปลงชนิดแกนทอรอยด์ (ToroidalCoreTransformer)

หม้อแปลงชนิดแกนทอรอยด์ เป็นหม้อแปลงท่ีใช้แกนรองขดลวดทำมำจำกวัสดุหลำยประเภท
เช่น เหล็กแผ่นบำงเคลือบฉนวน ผงเหล็กชนิดอัดแน่น หรือเฟอร์ไรต์ โดยสร้ำงแกนข้ึนเป็นรูปวงแหวน ขดลวดถูก
พันรอบแกนวงแหวนโดยรอบ ทำให้เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นภำยในขดลวดไม่แพร่กระจำยออกไปภำยนอก และ
สนำมแม่เหล็กจำกภำยนอกก็ไม่เข้ำมำรบกวน ทำให้หม้อแปลงชนิดน้ีมีค่ำควำมเหน่ียวนำสูงข้ึน โดยสร้ำงขนำดหม้อ
แปลงได้เล็กลง และใชจ้ ำนวนรอบในกำรพันขดลวดนอ้ ยลง นิยมนำไปใช้งำนทงั้ ควำมถ่ีต่ำและควำมถี่สงู ท่ีต้องกำร
ค่ำควำมเหน่ียวนำสงู และมีสนำมแม่เหลก็ รบกวนต่ำ ลกั ษณะหมอ้ แปลงแกนทอรอยด์ แสดงดังรปู ที่ 10.14

แกนผงเหล็กอดั หรือเฟอร์ไรต์

แกนเหล็กแผ่นบำง

(ก) รูปรำ่ ง (ข)สญั ลกั ษณ์

รูปท่ี 10.14 หม้อแปลงแกนทอรอยด์
10.4 หมอ้ แปลงกาลัง

หม้อแปลงกำลัง (PowerTransformer) เป็นหม้อแปลงชนิดท่ีสำมำรถจ่ำยแรงดัน จ่ำยกระแส หรือจ่ำย
ทั้งแรงดันและกระแสออกมำใช้งำนได้มำกขึ้น ถูกนำไปใช้งำนอย่ำงแพรห่ ลำย ในหลำยหน้ำที่และหลำยลักษณะกำร
ทำงำน ทงั้ งำนในดำ้ นอิเล็กทรอนกิ ส์ ด้ำนไฟฟ้ำกำลัง และด้ำนอุตสำหกรรม หม้อแปลงกำลังที่ผลิตมำใช้งำน มี
ต้ังแต่ทนกระแสได้ต่ำ ไปจนถึงทนกระแสได้สูงๆ และจ่ำยแรงดันออกมำได้หลำยค่ำจำกต่ำไปถึงค่ำสูง หม้อแปลงกำลัง
มีหลำยลักษณะ หลำยคุณสมบัติ และหลำยหน้ำที่กำรทำงำน แต่สิ่งท่ีเหมือนกันของหม้อแปลงกำลัง คือจะต้อง
สำมำรถจ่ำยกำลังไฟฟ้ำออกมำในรูปแรงดันและกระแสมีค่ำมำกหรือน้อยได้ตำมควำมต้องกำรของภำระท่ีต้องกำร
ใชง้ ำน ลกั ษณะหมอ้ แปลงกำลังชนดิ ตำ่ งๆ แสดงดงั รูปท่ี 10.15

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวชิ า 20100-1005 วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์เบื้องต้น ท-ป-น 1-3-2

ชื่อหน่วย..ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟำ้ .............................................................................................

(ก) ใช้งำนระบบจำ่ ยกำลังไฟฟ้ำ (ข) ใช้งำนไฟฟ้ำและอเิ ล็กทรอนกิ สท์ วั่ ไป

รปู ที่ 10.15 หม้อแปลงกำลังชนดิ ตำ่ งๆ

แกนรองขดลวดหม้อแปลงกำลังนิยมใช้ชนิดเหล็กแผ่นบำงเคลือบฉนวนซ้อนทับกัน ด้วยเหตุที่หม้อแปลง

กำลังขณะทำงำนใช้กำลังไฟฟ้ำสูง ทำให้เกิดควำมร้อนสูงมำก จำเป็นต้องมีกำรระบำยควำมร้อนท่ีดี ซึ่งแผ่นเหล็ก

บำงสำมำรถระบำยควำมร้อนได้ดี และด้วยขนำดท่ีใหญ่ของหมอ้ แปลงกำลัง รวมท้ังรูปร่ำงของหม้อแปลงกำลังที่

มีควำมแตกต่ำงกัน กำรใช้เหล็กแผ่นบำงเคลือบฉนวนข้ึนรูปแกนรองขดลวดทำได้ง่ำย รวมถึงสำมำรถสร้ำงให้มี

ระบบกำรระบำยควำมร้อนท่ีแตกตำ่ งกันได้ ช่วยให้เกิดกำรสูญเสียกำลงั ไฟฟ้ำขณะทำงำนต่ำ เกิดประสิทธิภำพในกำร

ทำงำนเพ่ิมมำกข้ึน หม้อแปลงกำลังที่ผลิตมำใช้งำนมีด้วยกันหลำยรูปแบบ หลำยลักษณะ และหลำยชนิด แบ่ง

ออกตำมคุณลักษณะของกำรพันขดลวดได้ดังนี้ ชนิดลดแรงดัน (StepDown Voltage) ชนิดเพิ่มแรงดัน (StepUp

Voltage) ชนิดเพ่ิม – ลดแรงดัน (StepUp – StepDown Voltage) ชนิดออโต (Auto) และชนิดปรับเปล่ียน

แรงดันได้ (Variable Voltage)

10.4.1 หม้อแปลงกาลังชนิดลดแรงดัน (StepDownTransformer)

220V หม้อแปลงกำลังชนิดลดแรงดัน เป็นหม้อแปลงท่ี
60V ทำหน้ำที่ลดแรงดันไฟสลับทำงด้ำนขดทุติยภูมิ หรือด้ำน

24V ส่งออกเอำต์พุต ให้มีค่ำแรงดันไฟสลับน้อยกว่ำค่ำ
0V แรงดนั ไฟสลบั ท่ีป้อนเข้ำทำงดำ้ นขดปฐมภูมิ รูปแบบกำร
24V

60V พันขดลวดในหม้อแปลงชนิดนี้ โดยพันจำนวนรอบของ
0V ขดลวดทำงขดปฐมภูมิ มำกกว่ำกำรพันจำนวนรอบของ

รูปท่ี 10.16 หม้อแปลงกำลังชนดิ ลด ขดลวดทำงขดทุติยภมู ิ สัญลกั ษณ์หม้อแปลงกำลังชนดิ ลด
แรงดัน แรงดัน แสดงดังรูปที่ 10.16

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วชิ า 20100-1005 วชิ า งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์เบอ้ื งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชอ่ื หน่วย..ตวั เหน่ยี วนำและหมอ้ แปลงไฟฟ้ำ.............................................................................................

10.4.2 หม้อแปลงกาลังชนิดเพมิ่ แรงดนั (StepUpTransformer)

450V หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่มแรงดัน เป็นหม้อแปลงท่ี

220V 250V ทำหน้ำที่เพิ่มแรงดันไฟสลับทำงด้ำนขดทุติยภูมิ หรือด้ำน
ส่งออกเอำต์พุต ให้มีค่ำแรงดันไฟสลับมำกกว่ำค่ำ
0V แรงดันไฟสลับท่ีป้อนเข้ำทำงดำ้ นขดปฐมภูมิ รูปแบบกำร

0V 250V พันขดลวดในหม้อแปลงชนิดน้ี โดยพันจำนวนรอบของ
450V ขดลวดทำงขดปฐมภูมิ น้อยกว่ำกำรพันจำนวนรอบของ

ขดลวดทำงขดทุติยภูมิ สัญลักษณ์หม้อแปลงกำลังชนิด
รูปท่ี 10.17 หม้อแปลงกำลังชนิดเพมิ่ เพ่มิ แรงดนั แสดงดังรูปท่ี 10.17

แรงดัน

10.4.3 หม้อแปลงกาลังชนดิ เพม่ิ – ลดแรงดัน (StepUp – Step Down

Transformer)

450V หม้อแปลงกำลังชนิดเพ่ิม – ลดแรงดัน เป็น

220V 0V หม้อแปลงที่มีจำนวนรอบของขดลวดทำงขดทุติยภูมิ
มำกกว่ำ 1 ขด โดยแยกเป็นขดเพิ่มแรงดัน และขดลด
2445V0V แรงดัน ทำหน้ำที่เพ่ิมและลดแรงดันไฟสลับทำง ด้ำน

0V ขดทุติยภูมิที่จ่ำยแรงดันออกเอำต์พุต ให้มีค่ำแรงดัน

0V 264VV มำกกว่ำหรือน้อยกว่ำค่ำแรงดันท่ีป้อนเข้ำทำงขดปฐมภูมิ
0V กำรพันขดลวดในหม้อแปลงชนิดน้ี โดยแยกจำนวน
ขดลวดท่ีพันไว้ทำงขดทุติยภูมิออกจำกกันเป็นแต่ละชุด

รูปท่ี 10.18 หม้อแปลงกำลังชนดิ เพ่ิม – ลด ไม่รวมกัน สัญลักษณ์หม้อแปลงกำลังชนิดเพิ่ม – ลด
แรงดนั แรงดนั แสดงดังรูปท่ี 10.18

10.4.4 หมอ้ แปลงกาลังชนิดออโต (AutoTransformer)
หม้อแปลงกำลังชนิดออโต เป็นหม้อแปลงที่มีลักษณะกำรพันขดลวดแตกต่ำงไปจำกหม้อแปลง

กำลังชนิดอ่ืนท่ีกล่ำวมำ โดยกำรพันขดลวดท้ังชุดในหม้อแปลงเป็นขดเดียว จึงทำให้ขดปฐมภูมิและขดทุติยภูมิอยู่
ในขดเดียวกัน กำรจ่ำยแรงดันเข้ำและออกใช้กำรแยกจุดต่อ (Taps) ขดลวดออกมำใช้งำนเป็นจุดๆ ตำมต้องกำร
บนขดลวดเพียงชุดเดียว จุดใดใช้เป็นจุดจ่ำยแรงดันเข้ำเรียกว่ำ ขดปฐมภูมิ และจุดใดเป็นจุดจ่ำยแรงดันออก
เรยี กวำ่ ขดทุตยิ ภมู ิ ลักษณะหม้อแปลงกำลงั ชนดิ ออโต แสดงดังรปู ท่ี 10.19

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหสั วิชา 20100-1005 วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ สเ์ บอื้ งตน้ ท-ป-น 1-3-2

ช่ือหน่วย..ตัวเหนย่ี วนำและหมอ้ แปลงไฟฟ้ำ.............................................................................................

380V

220V

110V

0V 0V

(ก) รูปร่ำง (ข) สัญลกั ษณ์

รูปท่ี 10.19 หม้อแปลงกำลังชนดิ ออโต

10.4.5 หม้อแปลงกาลังชนิดปรับเปล่ียนคา่ ได้ (VariableTransformer)
หม้อแปลงกำลังชนิดปรับเปล่ียนค่ำได้ หรืออำจเรียกว่ำ วำริแอก (Variac) เป็นหม้อแปลงกำลัง

ชนิดออโตนั่นเอง คือกำรพันขดลวดท้ังชุดที่ใช้เป็นขดปฐมภูมิและขดทุติยภูมิเป็นขดเดียวกันกำรจ่ำยแรงดันเข้ำจ่ำย
เข้ำที่ข้ัวหัวท้ำยของขดลวด และกำรจ่ำยแรงดันออกใช้ขั้วจ่ำยร่วมกับขั้วจ่ำยแรงดันเข้ำหน่ึงข้ัว อีกขั้วของกำรจ่ำย
แรงดันออกใช้ข้ัวแบบปรับเปล่ียนค่ำได้ สัมผัสกับขดลวดหม้อแปลงหมุนปรับเปล่ียนเลือกค่ำตำมต้องกำร ปรับจ่ำย
แรงดันออกมำบนชุดขดลวดขดเดียว ลกั ษณะหมอ้ แปลงออโต แสดงดังรปู ที่ 10.20

220V

(ก) รูปรำ่ ง 0V 0V

(ข) สัญลกั ษณ์

รูปท่ี 10.20 หมอ้ แปลงกำลงั ชนิดปรับเปลี่ยนค่ำได้

พส.12

ใบความรู้ (Information Sheets)

รหัสวิชา 20100-1005 วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ สเ์ บ้อื งต้น ท-ป-น 1-3-2

ชือ่ หน่วย..ตวั เหนย่ี วนำและหมอ้ แปลงไฟฟำ้ .............................................................................................
10.5 หนว่ ยความเหนย่ี วนา

ตวั เหนี่ยวนำท่ีผลิตข้ึนมำใช้งำนจะมีค่ำควำมเหน่ียวนำบอกกำกับไว้ ค่ำควำมเหน่ียวนำน้ีเปน็ ค่ำที่แสดงถึง
คณุ สมบัติของตวั เหนี่ยวนำ ต่อกำรตอบสนองตอ่ กระแสและแรงดันท่ีเกิดข้ึนภำยในตัวเหน่ียวนำ โดยสำมำรถทำให้
เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้ำชักนำ (EMF) ข้ึนมำได้น้อยหรือมำกเพียงไร ค่ำควำมเหน่ียวนำมีหน่วยมำตรฐำนเป็นเฮนรี
(Henry;H) ค่ำควำมเหน่ียวนำ 1 เฮนรี (H) คือ ค่ำท่ีจ่ำยกระแสไหลเข้ำไปในขดลวด 1 แอมแปร์ (A) ไหล
เปล่ียนแปลงในเวลำ 1 วินำที (s) ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้ำเหนี่ยวนำต้ำนกลับ (CounterElectroMotiveForce)
1 โวลต์ (V)

ตัวเหนี่ยวนำท่ีผลิตออกมำใช้งำน มีหลำยขนำดหลำยค่ำควำมเหน่ียวนำ ต้ังแต่ค่ำควำมเหน่ียวนำต่ำ ไป
จนถึงควำมเหน่ียวนำสูง ทำให้กำรใช้หน่วยบอกค่ำเป็นเฮนรี (H) อย่ำงเดียว มีควำมไม่สะดวกในกำรใช้งำน จึงได้
แบ่งหน่วยบอกค่ำควำมเหนี่ยวนำออกเป็นหน่วยย่อยๆ เป็น มิลลิเฮนรี (Millihenry;mH) และหน่วยไมโครเฮนรี

(Microhenry;H) หน่วยใช้งำนท้ังหมด เขยี นควำมสมั พนั ธ์กันออกมำไดด้ งั น้ี

1 เฮนรี (H) = 1,000 มลิ ลิเฮนรี (mH) =1103mH

= 1,000,000 ไมโครเฮนรี (H) =1106H

1 มลิ ลิเฮนรี (mH) = 1,000 ไมโครเฮนรี (H) =1103H

= 1 เฮนรี (H) =110-3H
1,000
1
1 ไมโครเฮนรี (H) = 1,000 มิลลเิ ฮนรี (mH) =110-3mH

= 1 เฮนรี (H) =110-6H
1,000,000