ผมอาจไม่ได้อธิบายเนื้อหาอะไรเจาะลึกนะครับเพียงแค่ให้พอได้รู้กันสำหรับท่านไหนต้องการข้อมูลเชิงลึกก็สามารถค้นคว่าข้อมูลอื่นๆเพิ่มเติมด้วยตนเองได้ครับ (เพื่อไม่ให้น่าเบื่อจนเกินไป)
AC Circuit - วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
ไฟฟ้ากระแสสลับ AC ย่อมาจาก Alternating Current คือ “กระแสไฟฟ้าที่มีการสลับสับเปลี่ยนขั้วอยู่ตลอดเวลาอย่างสม่ำเสมอ ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าก็จะเปลี่ยนสลับ ไปมาจากบวก-ลบ และจากลบ-บวก อยู่ตลอดเวลา” ซึ่งไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้าที่ใช้กันตามบ้านเรือนและโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป
ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าใดๆโดยมีการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาตลอดเวลา สำหรับแหล่งจ่ายไฟนั้นมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับชนิดหนึ่งเฟสหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับชนิดสามเฟส
ไฟฟ้ากระแสสลับแบบ เฟสเดียว(Single Phase)
ลักษณะการเกิดไฟฟ้ากระแสสลับ คือ ขดลวดชุดเดียวหมุนตัดเส้นแรงแม่เหล็ก เกิดแรงดันกระแสไฟฟ้า ทำให้กระแสไหลไปยังวงจร ภายนอก โดยผ่านวงแหวนและแปลงถ่านดังกล่าวมาแล้ว จะเห็นได้ว่าเมื่อออกแรงหมุนลวดตัวนำได้ 1 รอบ จะได้กระแสไฟฟ้าชุดเดียวเท่านั้น ถ้าต้องการให้ได้ปริมาณกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ก็ต้องใช้ลวดนำหลายชุดไว้บนแกนที่หมุน ดังนั้นในการออกแบบขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับถ้าหากออกแบบขดลวดบนแกนให้เพิ่มขึ้นอีก 1 ชุด แล้วจะได้กำลังไฟฟ้าเพิ่มขึ้น
ไฟฟ้ากระแสสลับแบบ สามเฟส(Three Phase)
เป็นการพัฒนามาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับชนิดสองเฟส โดยการออกแบบจัดวางขดลวดบนแกนที่หมุนของเครื่องกำเนิดนั้น เป็น 3 ชุด ซึ่งแต่ละชุดนั้นวางห่างกัน 120 องศาทางไฟฟ้า ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้ในบ้านพักอาศัย ส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว (Single Phase) ระบบการส่งไฟฟ้าจะใช้ สายไฟฟ้า 2 สายคือ สายไฟฟ้า 1เส้น และสายศูนย์ (นิวทรอล) หรือเราเรียกกันว่า สายดินอีก 1 สาย สำหรับบ้านพักอาศัยในเมืองบางแห่งอาจจะใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดพิเศษ จะต้องใช้ไฟฟ้าชนิดสามเฟส ซึ่งจะให้กำลังมากกว่า เช่น มอเตอร์เครื่องสูบน้ำในการบำบัดน้ำเสียลิฟต์ของอาคารสูง ๆ เป็นต้น
คุณสมบัติของไฟฟ้ากระแสสลับ
- ส่งไปในที่ไกลๆได้ดี กำลังไฟไม่ตก
- สามารถเปลี่ยนแปลงแรงดันให้สูงขึ้นหรือต่ำลง จาก หม้อแปลงไฟฟ้า
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ต่อไฟฟ้ากระแสสลับ
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีผลต่อ ไฟฟ้ากระแสสลับนั้นก็คือ R, L, C ซึ่งแต่ละตัวจะมีคุณสมบัติและการคำนวณที่ต่างๆกันไปดังนี้ครับ
ตัวต้านทานต่อวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ - Resistor in AC Circuit
ตัวท้านทาน มีคุณสมบัติคือ ต้านทานไฟฟ้าไม่ว่าจะเป็นกระแสสลับ หรือ กระแสตรง ก็มีคุณสมบัติเช่นเดิมตลอดดังนั้นสูตรการคำนวณที่ใช้มีเพียงสูตรเดียวคือ
R = V/I
ความต้านทาน(Ω) เท่ากับ แรงดัน(V.) ส่วนด้วย กระแสไฟฟ้า(A.)
ตัวเหนี่ยวนำต่อวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ - Inductor in AC Circuit
XL = 2πfL
XL = ความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำที่มีผลต่อไฟฟ้ากระแสสลับ
f = ความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับ เช่นไฟบ้าน220v.ac/50Hz หน่วยเป็น เฮิร์ต(Hz)
L = ค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ หน่วยเป็น เฮนรี่(Henry)
ตัวเก็บประจุต่อวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ - Capacitor in AC Circuit
Xc = 1/2πfc
Xc = ความต้านทานของตัวเก็บประจุที่มีผลต่อไฟฟ้ากระแสสลับ
f = ความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับ เช่นไฟบ้าน220v.ac/50Hz หน่วยเป็น เฮิร์ต(Hz)
L = ค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ หน่วยเป็น เฮนรี่(Henry)
DC Circuit - วงจรไฟฟ้ากระแสตรง
ไฟฟ้ากระแสตรง DC หมายถึง "กระแสไฟฟ้าที่มีทิศทางไหลไปในทิศทางเดียวเสมอคือไหลจากขั้วบวกไปสู่ขั้วลบ (กระแสสมมุติ) กระแสจะไหลจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าผ่านตัวนำเข้าไปทำงานยังอุปกรณ์ไฟฟ้าแล้วไหลกลับแหล่งกำเนิดโดยไม่มีการไหลกลับขั้วจากลบไปบวก"
แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
แหล่งกำเนิดไฟฟ้า คือ แหล่งกำเนิดที่ทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสองของตัวนำอยู่ตลอดเวลาและทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำอยู่ตลอดเวลา ได้แก่ ถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เป็นต้น
ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ นั้นเราจะใช้งานและทำงานอยู่กับ ไฟฟ้ากระแสตรง DC ซะส่วนใหญ่ทำให้การออกแบบวิธีคำนวณต่างๆจึงไปทางนี้มากกว่า กระแสสลับครับ
สูตรการคำนวณต่างๆของวงจรไฟฟ้ากระแสตรง
กฎของโอห์ม (Ohm Law)
กล่าวว่า “ในวงจรไฟฟ้าใด ๆ กระแสไฟฟ้าจะแปรผันตรงกับแรงดันไฟฟ้าและจะแปรผกผัน
กับความต้านทาน” นั่นก็คือ
ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และความต้านทาน
หากต้องการหากระแส I = E / R
หากต้องการหาแรงดัน E = I • R
หากต้องการหาความต้านทาน R = E / I
E คือ แรงดันไฟฟ้า หน่วยเป็น โวลต์(V.)
I คือ กระแสไฟฟ้า หน่วยเป็น แอมป์แปร์(A.)
R คือ ความต้านทานไฟฟ้า หน่วยเป็น โอห์ม(Ω)
การหาค่ากำลังไฟฟ้า
หากำลังไฟฟ้า P = E • I
หาแกรงดันไฟฟ้า E = P / I
หากระแสไฟฟ้า I = P/E
P คือ กำลังไฟฟ้า หน่วยเป็น วัตต์(W.)
E คือ แรงดันไฟฟ้า หน่วยเป็น โวลต์(V.)
I คือ กระแสไฟฟ้า หน่วยเป็น แอมแปร์(A.)
เรื่องของการต่อวงจรแบบต่างๆ
วงจรอนุกรม
คือ วงจรที่ประกอบด้วยความต้านทานตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไปต่อเรียงกัน โดยมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านความต้านทานนั้น ๆ เพียงเส้นเดียว
วงจรขนาน
คือ วงจรที่มีองค์ประกอบวงจรตั้งแต่สองตัวขึ้นไป โดยปลายทั้งสองข้างต่อคร่อมรวมกันที่ขั้วของแหล่งจ่าย
วงจรผสม
คือ วงจรที่ประกอบไปด้วยคุณลักษณะของวงจรอนุกรม และคุณลักษณะของวงจรขนานรวมอยู่ในวงจรเดียวกัน ซึ่งวงจรในลักษณะนี้จะมีอยู่มากมายในวงจรที่ใช้งานจริง และในการแก้ปัญหาในวงจรผสมนี้ จะต้องใช้คุณสมบัติของวงจรอนุกรมแก้ปัญหาในวงจรย่อยที่มีลักษณะอนุกรม และใช้คุณสมบัติของวงจรขนานแก้ปัญหาวงจรย่อยที่มีลักษณะขนาน แล้วจึงนํามาหาผลรวมผลรวมสุดท้าย จึงจะได้ผลของวงจรรวมที่เรียกว่า วงจรผสม
วงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า
คือ วงจรที่มีการต่อแบบอนุกรม ซึ่งสามารถแบ่งแรงดันไฟฟ้าได้หลาย ๆ ค่าจากแหล่งกําเนิดเดียวกัน ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ได้จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานที่ต่อในวงจรนั้น ๆ
วงจรแบ่งกระแสไฟฟ้า
คือ วงจรขนานนั่นเอง จากวงจรจะเห็นว่าเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรขนาน กระแสจะถูกแบ่งให้ไหลแยกไปในสาขาต่าง ๆ ของวงจร ค่าของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในแต่ละสาขาจะขึ้นอยุ่กับค่าความต้านทานที่ต่ออยู่ในสาขานั้นๆ
0 ความคิดเห็น