SlideShare a Scribd company logo
1 of 21
Download to read offline
ชื่อ............................................ชั้น ม.6 เลขที่ .............
ใบความรู รายวิชาฟสิกส (ว33201)
เรื่อง ไฟฟากระแส
เรื่อง กระแสไฟฟาและแหลงกําเนิดไฟฟา
กระแสไฟฟา กระแสไฟฟาเกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟาในตัวนําใด ๆ มีการเคลื่อนที่ การถายเทประจุเกิดขึ้น
เพราะมีความตางศักยระหวางจุด 2 จุด
กระแสไฟฟาที่แทจริงเปนการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ เคลื่อนที่จากศักยไฟฟาต่ําไปหาศักยไฟฟาสูง
แตกระแสไฟฟาที่เรียนเปนกระแสสมมติมีทิศทางตรงขามกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ
แหลงกําเนิดไฟฟา
1. เซลลไฟฟาเคมี ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลลทําใหเกิดความตางศักยไฟฟาระหวางขั้วเซลล เมื่อตอ
เซลลไฟฟาเขากับวงจรไฟฟา ทําใหเกิดกระแสไฟฟาในวงจรได
2. เครื่องกําเนิดไฟฟา เปนอุปกรณที่แปลงรูปพลังงานกลเปนพลังงานไฟฟา โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนํา
แมเหล็กไฟฟา
3. คูควบความรอน เมื่อนําปลายโลหะ 2 ชนิดมาตอกัน แลวทําใหรอยตอทั้งสองขางมีอุณหภูมิตางกัน
ผลตางของอุณหภูมิระหวางรอยตอทําใหเกิดความตางศักยระหวางโลหะทั้งสอง มีกระแสฟาเกิดขึ้น
4. เซลลสุริยะ เปนอุปกรณที่แปลงรูปพลังงานแสงอาทิตยเปนพลังงานไฟฟาโดยตรง
5. แหลงกําเนิดไฟฟาจากสิ่งมีชีวิต ถามีความตางศักยฟาเกิดขึ้น จะมีกระแสไฟฟาเกิดขึ้น
แบบฝกหัดที่ 1
1. กระแสไฟฟาคืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. การทําใหเกิดประจุไฟฟาบนวัตถุโดยวิธีการทําใหเกิดไฟฟาสถิตสามารถเกิดกระแสไฟฟาไดหรือไม
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. การถายเทประจุเกิดขึ้นไดเพราะวา
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. แหลงกําเนิดไฟฟาที่ไดศึกษามีกี่ประเภท อะไรบาง จงอธิบาย
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
เรื่อง การนําไฟฟา
เมื่อมีกระแสไฟฟาในตัวกลางชนิดหนึ่ง กลาววา มีการนําไฟฟาในตัวกลางนั้น และเรียกตัวกลางนั้นวา
ตัวนําไฟฟา
การนําไฟฟา ในตัวนําไฟฟา เกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟา (อิเล็กตรอน)
การนําไฟฟาในโลหะ กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุลบ หรือ อิเล็กตรอนอิสระ
การนําไฟฟาในหลอดสุญญากาศ กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
การนําไฟฟาในอิเล็กโทรไลต กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุบวกและประจุลบ (ไอออนบวก
และไอออนลบ)
การนําไฟฟาในหลอดบรรจุแกส กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุบวกและประจุลบ
การนําไฟฟาในสารกึ่งตัวนํา กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุบวกและประจุลบ
เรื่อง กระแสไฟฟาในตัวนํา
กระแสไฟฟาในตัวกลางใด ๆ เกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟา นิยามวา “ กระแสไฟฟาในตัวกลางใด ๆ เทากับ
ปริมาณประจุไฟฟา ที่เคลื่อนที่ผานภาคตัดขวางของตัวกลางนั้นตอหนึ่งหนวยเวลา”
จากนิยามของกระแสไฟฟาจะไดวา
Ne Q
I
t t
 
เมื่อ I คือกระแสไฟฟา (คูลอมบตอวินาที หรือ แอมแปร ,A)
N คือ จํานวนประจุไฟฟา
e คือ คาประจุไฟฟาแตละตัว (คูลอมบ)
t คือ เวลาในการเคลื่อนประจุผานภาคตัดขวาง (วินาที)
จํานวนประจุไฟฟาทั้งหมด Q ที่เคลื่อนที่ผานภาคตัดขวางคิดทั้งประจุบวกและประจุลบ
1 2 ...Q Q Q  
ตัวอยางที่ 1 ประจุไฟฟา +20 C และ -60 C ผานจุด ๆ หนึ่งของโลหะตัวนําในเวลา 10 วินาที จงหากระแสไฟฟา
ที่ไหลในลวดตัวนํา
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 2 กระแสไฟฟาขนาดคงที่ 5 แอมแปรไหลในเสนลวดตัวนํานาน 2 นาทีประจุที่ไหลภายในเสนลวดมี
จํานวนเทาใด มีอิเล็กตรอนกี่ตัว
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
พิจารณาลวดตัวนํา
เมื่อตอแบตเตอรี่เขากับปลายทั้งสองของลวดตัวนํา พบวามีสนามไฟฟาเกิดขึ้นภายในตัวนํา แรงเนื่องจาก
สนามไฟฟาทําใหมีการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟาเกิดกระแสไฟฟาขึ้น
- สนามไฟฟาที่เกิดขึ้นมีทิศทาง จากบวกไปลบ
- อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จาก ลบไปบวก
- กระแสไฟฟาเคลื่อนที่ทิศใด ทิศเดียวกับสนามไฟฟา
สรุปไดวา
1. กระแสไฟฟาในตัวกลางใด ๆ มีทิศเดียวกับทิศของสนามไฟฟา
2. กระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากจุดที่มีศักยไฟฟาสูงไปยังจุดที่มีศักยไฟฟาต่ํา
3. ทิศทางที่กําหนดขึ้นเพื่อความสะดวกในการบอกความตางศักยเทานั้น กระแสไฟฟาเปนปริมาณสเกลาร
กระแสไฟฟาในตัวนําโลหะ
ให n เปนความหนาแนนของอิเล็กตรอนอิสระ หรืออิเล็กตรอนอิสระตอหนึ่งหนวยปริมาตรของตัวนํา
v เปนขนาดความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอน ( /m s )
e เปนประจุไฟฟาของอิเล็กตรอน
A เปนพื้นที่หนาตัดของโลหะตัวนํา ( 2
m )
ในชวงเวลา t จํานวนอิเล็กตรอนอิสระที่ผานภาคตัดขวาง A คือ จํานวนอิเล็กตรอนอิสระในตัวนําที่มี
ปริมาตร lA
เมื่อ l vt และความหนาแนนของอิเล็กตรอน คือ n อิเล็กตรอนแตละตัวมีประจุ e
จะไดวาประจุไฟฟาทั้งหมดในตัวนําโลหะ Q nevtA
จาก
Q
I
t

จะไดกระแสไฟฟา I nevA
ตัวอยางที่ 3 กระแสไฟฟาผานลวดตัวนํา 3.2 A ถาลวดตัวนํามีเสนผานศูนยกลาง 2  มิลลิเมตร และลวดตัวนํา
มีอิเล็กตรอนมูลฐานที่ผานไป 20
10 อนุภาคตอตารางเมตร จงหาความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนอิสระ
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 4 ลวดตัวนําดังรูป มีกระแสไฟฟาผานพื้นที่ a เทากับ x แอมแปร จงหาวากระแสไฟฟาที่ผานพื้นที่ A
=2a จะเปนกี่แอมแปร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 5 สายไฟเสนหนึ่งประกอบดวยลวด 2 ชนิด ถาใหกระแสในตัวนําทั้งสองเทากันความหนาแนนของ
อิเล็กตรอนอิสระในตัวนําทั้งสองเทากัน จงหาอัตราสวนของความเร็วลอยเลื่อนในลวดเสนในตอเสนนอก ดังรูป
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 6 ลวดเงินขนาดเสนผานศูนยกลาง 1 มิลลิเมตร มีประจุไฟฟาผาน 90 คูลอมบ ในเวลา 1 ชั่วโมง 15
นาที ถาเงินมีอิเล็กตรอนอิสระอยู 22
5.8 10 อนุภาคตอลูกบาศกเซนติเมตร จงหากระแสไฟฟาและความเร็วเฉลี่ยของ
อิเล็กตรอนในเสนลวดเงินนี้
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
แบบฝกหัดทบทวน
1. กระแสไฟฟาในตัวกลางใด ๆ คืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. เขียนเปนสมการไดอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. กระแสไฟฟาในตัวนําโลหะหาไดจาก
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. กระแสไฟฟาผานลวดตัวนํา 3.2 A ถาลวดตัวนํามีเสนผานศูนยกลาง 2  มิลลิเมตร และลวดตัวนํามี
อิเล็กตรอนมูลฐานที่ผานไป 20
10 อนุภาคตอตารางเมตร จงหาความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนอิสระ
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
เรื่อง กฎของโอหมและความตานทาน
เมื่อใหศักยไฟฟาระหวางปลายลวดตัวนําทั้งสองเพิ่มขึ้น พบวากระแสไฟฟาที่ไหลผานลวดตัวนําเพิ่มขึ้นเชนกัน
I V
I kV
เมื่อ k เปนคาคงที่การแปรผัน
1V
I k

ถาให 1
R
k

จะไดวา V
R
I

เรียกคาคงที่ R วา ความตานทาน
ความตานทาน มีหนวยเปนโวลตตอแอมแปร หรือ โอหม แทนดวยสัญลักษณ  และนิยามวา ความ
ตานทาน 1 โอหม คือ ความตานทานของตัวนําซึ่งเมื่อตอปลายทั้งสองของตัวนําเขากับความตางศักยไฟฟา 1
โวลต จะมีกระแสไฟฟาไหลผานตัวนํานั้น 1 แอมแปร
โอหมไดคนพบความสัมพันธนี้ จึงเรียกวา กฎของโอหม ซึ่งมีใจความวา “ ที่อุณหภูมิคงตัว กระแสไฟฟาที่
ผานตัวนําหนึ่ง มีคาแปรผันตรงกับความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของตัวนํานั้น"
จากการทดลองใชลวดโลหะ ซึ่งถือวาเปนตัวตานทานตัวหนึ่งและมีความตานทาน
ตัวตานทานมี 2 ชนิด คือ
1. ตัวตานทานปรับคาไมได หรือ ตัวตานทานคาคงที่
2. ตัวตานทานปรับคาได
ตัวตานทานคาคงที่ เขียนแทนดวยสัญลักษณ โดยคาความตานทานบอกดวยแถบสีบนตัว
ตานทาน - แถบสีที่ 1 แทนเลข
- แถบสีที่ 2 แทนเลข
- แถบสีที่ 3 แทนตัวคูณ
- แถบสีที่ 4 แทนคาความคลาดเคลื่อน
จากกฎของโอหม V IR พบวาเมื่อความตานทาน (R ) มีคาเพิ่มขึ้น กระแสไฟฟามีคาลดลง
ประโยชนของตัวตานทานคาคงตัว คือ ทําหนาที่จํากัดคากระแสไฟฟาในวงจร
ตารางแสดงคาความตานทาน
แถบสี ตัวเลข ตัวคูณ ความคลาดเคลื่อน
ดํา 0 100
น้ําตาล 1 101
± 1 %
แดง 2 102
±2 %
สม 3 103
เหลือง 4 104
เขียว 5 105
น้ําเงิน 6 106
มวง 7
เทา 8
ขาว 9
ทอง - ± 5 %
เงิน - ±10 %
ไมมีสี - ± 20 %
ตัวตานทานปรับคาได หรือตัวตานทานแปรคา ใชสัญลักษณแทนดวย
ประกอบดวยแถบความตานทาน ดังรูป(14.14)
การนําไปใชงานทําไดโดย ตอขา 1 หรือขา 3 ขาใดขาหนึ่ง และขา 2 กับวงจร เมื่อปรับระดับความ
ตานทานที่ขา 2 มาก กระแสไหลผานไดนอย ในทางตรงกันขามเมื่อปรับระดับความตานทานที่ขา 2 นอยกระแส
ไหลผานไดมาก จึงสามารถทําหนาที่ควบคุมกระแสไฟฟาในวงจร หรือเรียกวา ตัวควบคุมกระแส
แบบฝกหัดทบทวน
1. ใครเปนผูคนพบความสัมพันธระหวางกระแสกับความตางศักยไฟฟา
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. กฎของโอหมกลาวไววาอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. คาคงที่ของการแปรผัน 1
k
คือคาอะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. แถบสีดําบนตัวตานทานถาอยูในตําแหนงที่ 2 คือคาอะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
5. ถาสีดําอยูในตําแหนงที่ 3 คือคาอะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
6. เราสามารถนําตัวตานทานคาคงที่ไปจํากัดกระแสในวงจรไฟฟาไดอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
7. ตัวตานทานคาคงที่ตัวหนึ่งมีแถบสีดังนี้ น้ําตาล ดํา แดง เงิน อานคาความตานทานไดเทาใด
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
8. แอลดีอาร คืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
9. เทอรมิสเตอร คืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
10. ไดโอด คืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
เรื่อง สภาพตานทาน สภาพนําไฟฟาและผลของอุณหภูมิตอความตานทาน
นักเรียนทราบมาแลววา การนําไฟฟาคืออะไร กระแสไฟฟาเกิดขึ้นไดอยางไร กระแสไฟฟาในตัวนําหาได
อยางไร จากนั้นเราก็รูความสัมพันธระหวางความตางศักยระหวางปลายทั้งสองของตัวนํา กับ กระแสไฟฟาที่ไหลผาน
ตัวนํา นั่นคือ กฎของโอหม
จากกฎของโอหม V
I
R เมื่อ R คือ ความตานทานของตัวนํา
มาดูกันวา ความตานทาน คืออะไร มีคาขึ้นอยูกับอะไรบาง
ความตานทานเปนสมบัติเฉพาะของวัตถุในการขัดขวางตานทานตอการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟาที่จะไหลผาน
วัตถุนั้นๆไป
ความตานทาน หมายถึง ความสามารถการตานทานการเคลื่อนที่ของประจุ
วัตถุใดมีความตานทานมาก กระแสไฟฟาผานไปไดยากหรือไหลผานไดนอย
วัตถุที่มีความตานทานนอยหรือเปนตัวนําไฟฟา กระแสไฟฟาไหลผานไดงาย
ความตานทานมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกับ
1. ชนิดของวัตถุ วัตถุตางชนิดกัน เมื่อนํามาทําใหมีรูปรางแลขนาดเดียวกันจะมีความตานทานตางกัน เชน
ลวดแพลทินัม กับลวดทองแดง มีขนาดปละรูปรางเหมือนกันทุกประการ แตลวดแพลทินัมมีความตานทานประมาณ6
เทาของลวดทองแดง
2. ขนาดของวัตถุ
2.1 เมื่อวัตถุมีพื้นที่ภาคตัดขวางเสมอตลอดเสน คาความตานทานของตัวนําเปนสัดสวนโดยตรงกับความยาว
R l
ถาตัวนํามีความยาวมากจะมีความตานทานมากตามไปดวย
2.2 เมื่อความยาวคงที่ แตพื้นที่ภาคตัดขวางตัด A ของตัวนําเปลี่ยนไปพบวาคาความตานทานแปรผกผันกับ
พื้นที่หนาตัดของตัวนํานั้น
1
R
A

ถาพื้นที่หนาตัดโตจะมีความตานทานนอย พื้นที่หนาตัดนอยจะมีความตานทานมาก
จะได l
R
A

หรือ l
R
A

 เปนคาคงตัว เรียกวา สภาพตานทาน มีหนวยเปนโอหมเมตร สภาพตานทานของสารตางๆที่
อุณหภูมิคงตัวคาหนึ่งแสดงดังตาราง
ประเภทของสาร ชนิดของสาร สภาพตานทาน (โอหมเมตร)
ตัวนํา
สารกึ่งตัวนํา
ฉนวน
โลหะบริสุทธิ์
เงิน
ทองแดง
อะลูมิเนียม
แพลตินัม
โลหะผลม
แมงกานิน
คอนสแตนแตน
นิโครม
แกรไฟต
เจอรมาเนียม
ซิลิกอน
แกว
ไมกา
พีวีซี
1.610-8
1.710—8
2.710-8
10.610-8
4.410-7
4.810-7
9.810-7
1.410-5
0.5
2.3103
1010
-1014
1011
-1015
1014
-1018
สภาพตานทานเปนสมบัติเฉพาะของสารชนิดหนึ่งๆ และเปนสวนกลับของสภาพนําไฟฟา ถาสภาพ
ตานทานมากจะมีสภาพนํานอย สภาพนําไฟฟาเปนสวนกลับของสภาพตานทาน มีหนวยเปน (โอหมเมตร)-1
หรือ
ซีเมนตตอเมตร
ตัวอยางที่ 1 ลวดเสนหนึ่งยาว 1.50 เมตร มีเสนผานศูนยกลาง 4 10-4
เมตรและมีความตานทาน 0.196
โอหม อยากทราบวา โลหะที่ใชทําลวดนั้นมีสภาพตานทานเทาใด
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 2 ลวดทองแดงสม่ําเสมอ 2 เสนยาวเสนละ 10 เมตรเทากันเสนหนึ่งมีเสนผานศูนยกลาง 0.20
มิลลิเมตร อีกเสนหนึ่งมีเสนผานศูนยกลาง 0.10 มิลลิเมตร ความตานทานของเสนลวดแตละเสนเปนเทาใด
กําหนดใหสภาพตานทานของทองแดงเทากับ 1.710—8
โอหมเมตร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. อุณหภูมิของวัตถุ
เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป มีผลทําใหความตานทานของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปดวย
3.1 โลหะบริสุทธิ์ เชน แพลทินัม เงิน ทองแดง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความตานทานเพิ่มขึ้น แปรผัน
ตรงตามอุณหภูมิเคลวิน
3.2 โลหะผสม เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น สภาพตานทานเปลี่ยนแปลงนอยมาก
3.3 สารกึ่งตัวนํา เชน คารบอน ซิลิกอน เจอรมาเนียม สภาพนําไฟฟาอยูระหวางตัวนําและฉนวน
สภาพตานทานสูงกวาตัวนํามาก เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นพบวาสภาพตานทานลดลงอยางรวดเร็ว จนบางครั้งเกิดความ
เสียหายได อุปกรณที่ประกอบดวยสารกึ่งตัวนําจึงทํางานไดปกติเฉพาะชวงอุณหภูมิที่กําหนดไวเทานั้น
3.4 ฉนวน เชน แกว ไมกา พีวีซี ยาง ที่อุณหภูมิสูงๆ สภาพตานทานลดลงเล็กนอยเทานั้น
สําหรับตัวนําไฟฟาโลหะ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ความตานทานเปลี่ยนแปลง ดังนี้
 0 1tR R t 
เมื่อ tR คือ ความตานทานที่อุณหภูมิสุดทาย  C
0R คือ ความตานทานที่อุณหภูมิเริ่มตนหรือความตานทานเดิม  C
t คือ อุณหภูมิที่เปลี่ยนไป
 คือ สัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความตานทาน คือ คาความตานทานที่เพิ่มขึ้นเมื่อทําให
โลหะตัวนําที่มีความความตานทาน 1 โอหม รอนขึ้น 1  C -1
ตัวอยาง 3 ลวดนิโครมตอกับความตางศักย 120 โวลต เมื่อเริ่มตนที่ 0 C
มีกระแสไหลผาน 1.5 แอมแปร อยูตอมา
กระแสลดลงเหลือ 1.2 แอมแปร คงที่ จงหาวา ลวดนี้จะมีอุณหภูมิเทาใด เมื่อสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของลวดนิโครม
เทากับ 0.001 C
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวนํายวดยิ่ง
คือ ตัวนําที่มีคาความตานทานเปนศูนย และเกิดขึ้นที่อุณหภูมิหนึ่งเทานั้น เรียกวา อุณหภูมิวิกฤติ
แบบฝกหัดทบทวน
1. ความตานทานคืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. ความตานทานมีคาขึ้นอยูกับอะไรบาง
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. สภาพตานทานคืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. ความยาวของลวดตัวนํามีผลตอความตานทานอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
5. พื้นที่หนาตัดของลวดตัวนํามีผลตอความตานทานอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
6. อุณหภูมิมีผลตอความตานทานของโลหะอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
7. ตัวนํายวดยิ่ง คือ อะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
เรื่อง แรงเคลื่อนไฟฟาและความตางศักยไฟฟา
การที่มีกระแสไฟฟา แสดงวา มีการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟา ขณะที่ประจุไฟฟาเคลื่อนที่นั้นไดนําพลังงาน
จากแหลงกําเนิดไปยังสวนตาง ๆ ของวงจร พลังงานนี้ก็คือ พลังงานไฟฟา
พลังงานไฟฟาที่แหลงกําเนิดไฟฟาใหตอหนึ่งหนวยประจุไฟฟาซึ่งเคลื่อนที่ผานแหลงกําเนิดไฟฟา เรียกวา
“ แรงเคลื่อนไฟฟา ” ของแหลงกําเนิดไฟฟา แทนดวยตัว E
เราสามารถหาแรงเคลื่อนไฟฟาของแหลงกําเนิดไฟฟาไดโดยใชโวลตมิเตอรวัดโดยตรง หนวยเปนจูลตอคู
ลอมบ หรือ โวลต
เซลลไฟฟาโดยทั่วไปมีตัวเลขบอกคาแรงเคลื่อนไฟฟาของเซลลนั้น เชน 1.5 โวลต
ความตางศักยไฟฟาเกี่ยวของกับแรงเคลื่อนไฟฟาอยางไร
พิจารณาวงจร (วาดรูป 14.25)
จากรูปเปนวงจรไฟฟาอยางงาย ประกอบดวยตัวตานทาน R ตออยูกับเซลลไฟฟาที่มีแรงเคลื่อนไฟฟา E มี
กระแสไฟฟา I ไหลผานตัวตานทานและเซลลไฟฟา แตโดยปกติแลว เซลลไฟฟาจะมีความตานทานอยูดวย
เรียกวา “ ความตานทานภายใน r ” ซึ่งมีคาไมมากนัก
ถาใหความตางศักยไฟฟาระหวางปลายของตัวตานทาน R เทากับ RV และตัวตานทาน r เทากับ rV และ
กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟา Q
พลังงานไฟฟาที่ประจุไฟฟา Q ไดรับ
- ขณะเคลื่อนที่ผานเซลลไฟฟา E เทากับ QE
- ขณะเคลื่อนที่ผานตัวตานทาน R เทากับ RQV
- ขณะเคลื่อนที่ผานตัวตานทาน r เทากับ rQV
จากกฎการอนุรักษพลังงาน “พลังงานไฟฟาที่ประจุไฟฟาไดรับจากเซลลไฟฟาเทากับพลังงานไฟฟาที่ใชไปในวงจร”
เขียนสมการไดเปน R rQE QV QV 
R rE V V 
จากกฎของโอหม E IR Ir  ………………………….(1)
หรือ E V Ir 
V E Ir  ………………………….(2)
ถาพิจารณากระแสจะได E
I
R r


…………………………(3)
ตัวอยางที่ 1 1R , 2R และ 3R เปนตัวตานทานที่มีคาความตานทาน 2 โอหม 100 โอหม และ 1000 โอหม
ตามลําดับถานําตัวตานทานแตละตัวไปตอกับแบตเตอรี่ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟา 3 โวลต และความตานทานภายใน 0.5
โอหม ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของตัวตานทานแตละตัวเปนเทาใด
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
*****สังเกตเห็นวา ถา R มีคาไมมาก จะไดวาความตางศักยระหวางขั้วเซลล V มีคานอยกวาแรงเคลื่อนไฟฟา E
แตถา R มีคาสูงจะเห็นวาความตางศักยระหวางขั้วเซลล V มีคาใกลเคียงกับแรงเคลื่อนไฟฟา E *****
ตัวอยางที่ 2 แบตเตอรี่สําหรับเครื่องรับวิทยุเครื่องหนึ่งมีแรงเคลื่อนไฟฟาเคลื่อนไฟฟา 9 โวลต ขณะที่ให
กระแสไฟฟา 0.4 แอมแปร วัดความตางศักยไฟฟาระหวางขั้วแบตเตอรี่ได 8.80 โวลต ความตานทานภายใน
แบตเตอรี่มีคากี่โอหม
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 3 เซลลไฟฟาอันหนึ่งเมื่อไมมีกระแสไฟฟาวัดความตางศักยไฟฟาได 5 โวลต เมื่อตอเซลลไฟฟากับความ
ตานทาน 2 โอหม อานคาความตางศักยไฟฟาภายนอกได 4.9 โวลต จงหาความตานทานภายในเซลล
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 4 ลวดโลหะเสนหนึ่งมีสภาพตานทาน 2.010-8
โอหมเมตร มีพื้นที่ภาคตัดขวาง 2.0 ตารางมิลลิเมตร
และยาว 50 เมตร ถูกนําไปตอกับเซลลแรงเคลื่อนไฟฟา 1.6 โวลต ความตานทานภายใน 0.5 โอหม ถา
อิเล็กตรอนอิสระในโลหะนี้เคลื่อนที่ดวยขนาดความเร็วลอยเลื่อน 0.50 มิลลิเมตรตอวินาที จงหาจํานวน
อิเล็กตรอนอิสระตอลูกบาศกเมตร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
แบบฝกหัดทบทวน
1. แรงเคลื่อนไฟฟาคืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. แรงเคลื่อนไฟฟาตางจากความตางศักยไฟฟาอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. แรงเคลื่อนไฟฟาสัมพันธกับศักยไฟฟาอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. เซลลไฟฟาอันหนึ่งเมื่อไมมีกระแสไฟฟาวัดความตางศักยไฟฟาได 5 โวลต เมื่อตอเซลลไฟฟากับความ
ตานทาน 2 โอหม อานคาความตางศักยไฟฟาภายนอกได 4.9 โวลต จงหาความตานทานภายในเซลล
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
เรื่อง พลังงานไฟฟาและกําลังไฟฟา
เมื่อเราตอเครื่องใชไฟฟากับแหลงกําเนิดไฟฟา พลังงานไฟฟาจะถูกสงผานมายังเครื่องใชไฟฟาแลวถูก
เปลี่ยนเปนพลังงานรูปอื่นตามชนิดของเครื่องใชไฟฟา เชน เมื่อตอหลอดไฟกับเครื่องกําเนิดไฟฟาจะไดพลังงานแสง
สวาง พลังงานไฟฟาที่ถูกใชไปในเครื่องใชไฟฟามากหรือนอยขึ้นอยูกับอะไรเราจะมาดูกัน
ให I เปนกระแสไฟฟาที่ผานเครื่องใชไฟฟาในชวงเวลา t
Q เปนประจุไฟฟาที่ผานเครื่องใชไฟฟา
V เปนความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของเครื่องใชไฟฟา
และ W เปนพลังงานที่เครื่องใชไฟฟาใชไปมีหนวยเปน จูล
จะได W QV เมื่อ Q It
ดังนั้น W VIt ………………………..( 1 )
จากกฎของโอหม V IR
จะได 2
W I Rt ………………………..( 2 )
2
V
W t
R
 ………………………..( 3 )
จะเห็นวาพลังงานไฟฟา ขึ้นอยูกับปริมาณกระแสไฟฟาที่ผานเครื่องใชไฟฟาในชวงเวลาวินาที และความตาง
ศักยระหวางปลายของเครื่องใชไฟฟานั้น
อัตราการเปลี่ยนพลังงานไฟฟา หรือ พลังงานไฟฟาที่ถูกเปลี่ยนไปในหนึ่งหนวยเวลา เรียกวา
กําลังไฟฟา
ถาให P เปนกําลังไฟฟาของเครื่องใชไฟฟามีหนวยเปน จูลตอวินาที( /J s ) หรือ วัตต ( W )จะได
W
P
t
 ………………………..( 4 )
เมื่อแทนดวยสมการขางตนจะได
P VI ………………………..( 5 )
2
P I R ………………………..( 6 )
2
V
P
R
 ………………………..( 7 )
โดยปกติแลวเครื่องใชไฟฟาจะมีตัวเลขบอกกําลังไฟฟาและความตางศักยไฟฟาที่ใชกับเครื่องใชไฟฟานั้น ผูใช
ตองตอเครื่องใชไฟฟากับแหลงกําเนิดไฟฟาที่ใหความตางศักยไฟฟาตรงกับที่ระบุไว ถาตางจากที่ระบุไวจะไมได
กําลังไฟฟาตามที่กําหนด
เชน เตารีด 220 V 750 W หมายความวาเตารีดจะเกิดกําลัง 750 W เมื่อใชกับไฟฟาความตางศักย
220 V และควรใชกับไฟ 220 V เทานั้นเพราะถาใชกับไฟฟาความตางศักยมากกวานี้เตารีดจะไหมและเกิดอันตราย
ได หรือถาใชกับความตางศักยต่ํากวาจะไมไดกําลังตามที่ตองการ
นอกจากนี้ตัวเลขที่ระบุกําลังไฟฟาของเครื่องยังสามารถนําไปคํานวณหาพลังงานไฟฟาที่เครื่องใชไฟฟานั้นใช
ไปในชวงเวลาหนึ่ง ๆ และปริมาณที่เกี่ยวของได
ตัวอยางที่ 1 หมอหุงขาวใบหนึ่งขนาด 600 วัตต เมื่อใชกับไฟ 220 โวลตเวลา 30 นาที จงหา
1. กระแสไฟฟาที่ใช
2. ความตานทานของหมอหุงขาว
3. พลังงานไฟฟาที่ใช
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ตัวอยางที่ 2 มอเตอรไฟฟาของปนจั่นเครื่องหนึ่ง สามารถดึงวัสดุมวล 200 กิโลกรัมขึ้นในแนวดิ่งไดสูง 50 เมตรใน
เวลา 2 นาที ถามอเตอรไฟฟามีกําลัง 1 กิโลวัตต จงหาพลังงานที่สูญเสียไปในการทํางาน และประสิทธิภาพของ
มอเตอรไฟฟา กําหนดให g = 10 m/s2
วิธีทํา มอเตอรเปนอุปกรณที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปนพลังงานกล ในการทํางานของมอเตอรจะมีการสูญเสีย
พลังงานบางสวนในรูปของความรอนเสมอ
หาพลังงานไฟฟาที่มอเตอรใชไป
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
หางานที่มอเตอรไฟฟาทําได
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ประสิทธิภาพของมอเตอรเทากับ อัตราสวนของงานที่ไดตอ พลังงานที่ใชไป คูณดวย 100
5
5
1 10
100
1.2 10

 

................................................................................. ตอบ
แบบฝกหัดทบทวน
1. พลังงานไฟฟาถูกเปลี่ยนไปเปนพลังงานอะไรไดบาง
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. พลังงานไฟฟาหาไดจาก
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. กําลังไฟฟาคืออะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. จากความสัมพันธตามกฎของโอหมเราสามารถหากําลังไฟฟาไดจาก
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
5. ถาเราทราบความตางศักยไฟฟาของเครื่องใชไฟฟานั้น และความตานทานเราสามารถหากําลังฟาไดจาก
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
เรื่อง การตอตัวตานทาน
การตอตัวตานทานตอได 2 แบบ
1. การตอแบบอนุกรม
แสดงดังรูป ขอสรุปที่ไดจากการตอแบบอนุกรมคือ
1.1 กระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานแตละตัวเทากับกระแสไฟฟาในวงจร
1 2 ...I I I  
1.2 ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของตัวตานทานเทากับผลบวกของ
ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของตัวตานทานแตละตัว
1 2 ...V V V  
จากกฎของโอหมจะไดวา 1 2 ...IR IR IR  
หรือ 1 2 ...R R R  
**** สามารถใชตัวตานทานเปนตัวแบงศักยในวงจรได โดยการตอแบบอนุกรม ****
2. การตอแบบขนาน
แสดงดังรูป ขอสรุปที่ไดจากการตอแบบขนานคือ
2.1 กระแสไฟฟาในวงจรทั้งหมดเทากับผลบวกของกระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานแตละตัว
1 2 ...I I I  
2.2 ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายของตัวตานทานมีคาเทากัน และเทากับความตาง
ศักยไฟฟาที่ปลายทั้งสองของตัวตานทานที่ตอแบบขนาน
1 2 ...V V V  
จาก 1 2 ...I I I  
กฎของโอหม
1 2
...
V V V
R R R
  
หรือ
1 2
1 1 1
...
R R R
  
**** สามารถใชตัวตานทานเปนตัวแบงกระแสไดโดยตอแบบขนาน ****
ตัวอยางที่ 1 1R เทากับ 100 โอหม 2R เทากับ 1000 โอหม เมื่อนํามาตอแบบอนุกรมและแบบขนาน ความ
ตานทานรวมแตละกรณีมีคาเทาใด
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
จะเห็นวา ความตานทานรวมในกรณีที่ตอตัวตานทานแบบอนุกรมมีคามากกวาเมื่อตอตัวตานทานแบบ
ขนาน ทําใหกระแสไฟฟาในวงจรที่ตอตัวตานทานแบบอนุกรมมีคานอยกวากระแสในวงจรที่ตอตัวตานทานแบบ
ขนาน นอกจากการตอแบบอนุกรมหรือแบบขนานแบบใดแบบหนึ่งแลว อาจนํามาตอรวมกันไดอีกเรียกวา
“ การตอแบบผสม ”
ตัวอยางที่2 ตัวตานทาน a, b และ c มีความตานทาน 10 ,20 และ 30 โอหมตามลําดับ จะตองนําตัวตานทาน
ทั้งสามมาจัดวางในวงจรดังภาพอยางไรจึงจะทําใหความตานทานรวมมีคานอยที่สุดและมากที่สุด
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
จากความรูเกี่ยวกับการตอตัวตานทาน เราทราบลักษณะการตอตัวตานทานแบบอนุกรมและแบบขนาน
สามารถพิจารณาการแบงศักยไฟฟาและแบงกระแสได
การตอแบบใดที่มีการแบงศักยไฟฟา (การตอแบบอนุกรม)
การตอแบบอนุกรม ศักยไฟฟารวมของวงจรเทากับศักยไฟฟาระหวางปลายของตัวตานทานแตละตัวรวมกัน
นอกจากการแบงศักยแลวยังมีการแบงกระแสโดยการนําตัวตานทานมาตอแบบขนาน จากคุณสมบัติการตอ
ตัวตานทานแบบขนาน กลาววา กระแสไฟฟารวมในวงจร เทากับ กระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานแตละตัว หรือ
กระแสไฟฟาทั้งหมดที่เขาสูใด ๆ ในวงจรมีคาเทากับกระแสไฟฟาทั้งหมดที่ออกจากจุดนั้น
แบบฝกหัดทบทวน
1. กระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานที่ตอแบบอนุกรมเปนอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
2. ความตางศักยไฟฟาที่ตกครอมตัวตานทานที่ตอแบบอนุกรมเปนอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. กระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานที่ตอแบบขนานเปนอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4. ความตางศักยไฟฟาของวงจรที่ตอแบบขนานเปนอยางไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
5. การหาความตานทานรวมเหมือนกันหรือตางกันกับการหาความจุไฟฟารวมเมื่อนํามาตอแบบอนุกรมและแบบ
ขนาน
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
6. การตอตัวตานทานแบบอนุกรมสามารถนําไปใชประโยชนอะไรไดบาง เพราะอะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
7. การตอตัวตานทานแบบขนานสามารถนําไปใชประโยชนอะไรไดบาง เพราะอะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
8. ตอตัวตานทานแบบใดใหความตานทานรวมมีคามากกวา
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ไฟฟ้ากระแส6 56 สำหรับนักเรียน-
ไฟฟ้ากระแส6 56 สำหรับนักเรียน-
ไฟฟ้ากระแส6 56 สำหรับนักเรียน-
ไฟฟ้ากระแส6 56 สำหรับนักเรียน-
ไฟฟ้ากระแส6 56 สำหรับนักเรียน-
ไฟฟ้ากระแส6 56 สำหรับนักเรียน-

More Related Content

Featured

How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthThinkNow
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfmarketingartwork
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024Neil Kimberley
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsKurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summarySpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentLily Ray
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best PracticesVit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementMindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...RachelPearson36
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Applitools
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at WorkGetSmarter
 

Featured (20)

How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work
 
ChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slidesChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slides
 

ไฟฟ้ากระแส6 56 สำหรับนักเรียน-

  • 1. ชื่อ............................................ชั้น ม.6 เลขที่ ............. ใบความรู รายวิชาฟสิกส (ว33201) เรื่อง ไฟฟากระแส เรื่อง กระแสไฟฟาและแหลงกําเนิดไฟฟา กระแสไฟฟา กระแสไฟฟาเกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟาในตัวนําใด ๆ มีการเคลื่อนที่ การถายเทประจุเกิดขึ้น เพราะมีความตางศักยระหวางจุด 2 จุด กระแสไฟฟาที่แทจริงเปนการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ เคลื่อนที่จากศักยไฟฟาต่ําไปหาศักยไฟฟาสูง แตกระแสไฟฟาที่เรียนเปนกระแสสมมติมีทิศทางตรงขามกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ แหลงกําเนิดไฟฟา 1. เซลลไฟฟาเคมี ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลลทําใหเกิดความตางศักยไฟฟาระหวางขั้วเซลล เมื่อตอ เซลลไฟฟาเขากับวงจรไฟฟา ทําใหเกิดกระแสไฟฟาในวงจรได 2. เครื่องกําเนิดไฟฟา เปนอุปกรณที่แปลงรูปพลังงานกลเปนพลังงานไฟฟา โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนํา แมเหล็กไฟฟา 3. คูควบความรอน เมื่อนําปลายโลหะ 2 ชนิดมาตอกัน แลวทําใหรอยตอทั้งสองขางมีอุณหภูมิตางกัน ผลตางของอุณหภูมิระหวางรอยตอทําใหเกิดความตางศักยระหวางโลหะทั้งสอง มีกระแสฟาเกิดขึ้น 4. เซลลสุริยะ เปนอุปกรณที่แปลงรูปพลังงานแสงอาทิตยเปนพลังงานไฟฟาโดยตรง 5. แหลงกําเนิดไฟฟาจากสิ่งมีชีวิต ถามีความตางศักยฟาเกิดขึ้น จะมีกระแสไฟฟาเกิดขึ้น แบบฝกหัดที่ 1 1. กระแสไฟฟาคืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. การทําใหเกิดประจุไฟฟาบนวัตถุโดยวิธีการทําใหเกิดไฟฟาสถิตสามารถเกิดกระแสไฟฟาไดหรือไม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. การถายเทประจุเกิดขึ้นไดเพราะวา ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. แหลงกําเนิดไฟฟาที่ไดศึกษามีกี่ประเภท อะไรบาง จงอธิบาย ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. เรื่อง การนําไฟฟา เมื่อมีกระแสไฟฟาในตัวกลางชนิดหนึ่ง กลาววา มีการนําไฟฟาในตัวกลางนั้น และเรียกตัวกลางนั้นวา ตัวนําไฟฟา การนําไฟฟา ในตัวนําไฟฟา เกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟา (อิเล็กตรอน) การนําไฟฟาในโลหะ กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุลบ หรือ อิเล็กตรอนอิสระ การนําไฟฟาในหลอดสุญญากาศ กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน การนําไฟฟาในอิเล็กโทรไลต กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุบวกและประจุลบ (ไอออนบวก และไอออนลบ) การนําไฟฟาในหลอดบรรจุแกส กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุบวกและประจุลบ การนําไฟฟาในสารกึ่งตัวนํา กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุบวกและประจุลบ
  • 2. เรื่อง กระแสไฟฟาในตัวนํา กระแสไฟฟาในตัวกลางใด ๆ เกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟา นิยามวา “ กระแสไฟฟาในตัวกลางใด ๆ เทากับ ปริมาณประจุไฟฟา ที่เคลื่อนที่ผานภาคตัดขวางของตัวกลางนั้นตอหนึ่งหนวยเวลา” จากนิยามของกระแสไฟฟาจะไดวา Ne Q I t t   เมื่อ I คือกระแสไฟฟา (คูลอมบตอวินาที หรือ แอมแปร ,A) N คือ จํานวนประจุไฟฟา e คือ คาประจุไฟฟาแตละตัว (คูลอมบ) t คือ เวลาในการเคลื่อนประจุผานภาคตัดขวาง (วินาที) จํานวนประจุไฟฟาทั้งหมด Q ที่เคลื่อนที่ผานภาคตัดขวางคิดทั้งประจุบวกและประจุลบ 1 2 ...Q Q Q   ตัวอยางที่ 1 ประจุไฟฟา +20 C และ -60 C ผานจุด ๆ หนึ่งของโลหะตัวนําในเวลา 10 วินาที จงหากระแสไฟฟา ที่ไหลในลวดตัวนํา ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ตัวอยางที่ 2 กระแสไฟฟาขนาดคงที่ 5 แอมแปรไหลในเสนลวดตัวนํานาน 2 นาทีประจุที่ไหลภายในเสนลวดมี จํานวนเทาใด มีอิเล็กตรอนกี่ตัว ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. พิจารณาลวดตัวนํา เมื่อตอแบตเตอรี่เขากับปลายทั้งสองของลวดตัวนํา พบวามีสนามไฟฟาเกิดขึ้นภายในตัวนํา แรงเนื่องจาก สนามไฟฟาทําใหมีการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟาเกิดกระแสไฟฟาขึ้น - สนามไฟฟาที่เกิดขึ้นมีทิศทาง จากบวกไปลบ - อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จาก ลบไปบวก - กระแสไฟฟาเคลื่อนที่ทิศใด ทิศเดียวกับสนามไฟฟา
  • 3. สรุปไดวา 1. กระแสไฟฟาในตัวกลางใด ๆ มีทิศเดียวกับทิศของสนามไฟฟา 2. กระแสไฟฟาเคลื่อนที่จากจุดที่มีศักยไฟฟาสูงไปยังจุดที่มีศักยไฟฟาต่ํา 3. ทิศทางที่กําหนดขึ้นเพื่อความสะดวกในการบอกความตางศักยเทานั้น กระแสไฟฟาเปนปริมาณสเกลาร กระแสไฟฟาในตัวนําโลหะ ให n เปนความหนาแนนของอิเล็กตรอนอิสระ หรืออิเล็กตรอนอิสระตอหนึ่งหนวยปริมาตรของตัวนํา v เปนขนาดความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอน ( /m s ) e เปนประจุไฟฟาของอิเล็กตรอน A เปนพื้นที่หนาตัดของโลหะตัวนํา ( 2 m ) ในชวงเวลา t จํานวนอิเล็กตรอนอิสระที่ผานภาคตัดขวาง A คือ จํานวนอิเล็กตรอนอิสระในตัวนําที่มี ปริมาตร lA เมื่อ l vt และความหนาแนนของอิเล็กตรอน คือ n อิเล็กตรอนแตละตัวมีประจุ e จะไดวาประจุไฟฟาทั้งหมดในตัวนําโลหะ Q nevtA จาก Q I t  จะไดกระแสไฟฟา I nevA ตัวอยางที่ 3 กระแสไฟฟาผานลวดตัวนํา 3.2 A ถาลวดตัวนํามีเสนผานศูนยกลาง 2  มิลลิเมตร และลวดตัวนํา มีอิเล็กตรอนมูลฐานที่ผานไป 20 10 อนุภาคตอตารางเมตร จงหาความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนอิสระ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ตัวอยางที่ 4 ลวดตัวนําดังรูป มีกระแสไฟฟาผานพื้นที่ a เทากับ x แอมแปร จงหาวากระแสไฟฟาที่ผานพื้นที่ A =2a จะเปนกี่แอมแปร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
  • 4. ตัวอยางที่ 5 สายไฟเสนหนึ่งประกอบดวยลวด 2 ชนิด ถาใหกระแสในตัวนําทั้งสองเทากันความหนาแนนของ อิเล็กตรอนอิสระในตัวนําทั้งสองเทากัน จงหาอัตราสวนของความเร็วลอยเลื่อนในลวดเสนในตอเสนนอก ดังรูป ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ตัวอยางที่ 6 ลวดเงินขนาดเสนผานศูนยกลาง 1 มิลลิเมตร มีประจุไฟฟาผาน 90 คูลอมบ ในเวลา 1 ชั่วโมง 15 นาที ถาเงินมีอิเล็กตรอนอิสระอยู 22 5.8 10 อนุภาคตอลูกบาศกเซนติเมตร จงหากระแสไฟฟาและความเร็วเฉลี่ยของ อิเล็กตรอนในเสนลวดเงินนี้ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. แบบฝกหัดทบทวน 1. กระแสไฟฟาในตัวกลางใด ๆ คืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. เขียนเปนสมการไดอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. กระแสไฟฟาในตัวนําโลหะหาไดจาก ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. กระแสไฟฟาผานลวดตัวนํา 3.2 A ถาลวดตัวนํามีเสนผานศูนยกลาง 2  มิลลิเมตร และลวดตัวนํามี อิเล็กตรอนมูลฐานที่ผานไป 20 10 อนุภาคตอตารางเมตร จงหาความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนอิสระ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
  • 5. เรื่อง กฎของโอหมและความตานทาน เมื่อใหศักยไฟฟาระหวางปลายลวดตัวนําทั้งสองเพิ่มขึ้น พบวากระแสไฟฟาที่ไหลผานลวดตัวนําเพิ่มขึ้นเชนกัน I V I kV เมื่อ k เปนคาคงที่การแปรผัน 1V I k  ถาให 1 R k  จะไดวา V R I  เรียกคาคงที่ R วา ความตานทาน ความตานทาน มีหนวยเปนโวลตตอแอมแปร หรือ โอหม แทนดวยสัญลักษณ  และนิยามวา ความ ตานทาน 1 โอหม คือ ความตานทานของตัวนําซึ่งเมื่อตอปลายทั้งสองของตัวนําเขากับความตางศักยไฟฟา 1 โวลต จะมีกระแสไฟฟาไหลผานตัวนํานั้น 1 แอมแปร โอหมไดคนพบความสัมพันธนี้ จึงเรียกวา กฎของโอหม ซึ่งมีใจความวา “ ที่อุณหภูมิคงตัว กระแสไฟฟาที่ ผานตัวนําหนึ่ง มีคาแปรผันตรงกับความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของตัวนํานั้น" จากการทดลองใชลวดโลหะ ซึ่งถือวาเปนตัวตานทานตัวหนึ่งและมีความตานทาน ตัวตานทานมี 2 ชนิด คือ 1. ตัวตานทานปรับคาไมได หรือ ตัวตานทานคาคงที่ 2. ตัวตานทานปรับคาได ตัวตานทานคาคงที่ เขียนแทนดวยสัญลักษณ โดยคาความตานทานบอกดวยแถบสีบนตัว ตานทาน - แถบสีที่ 1 แทนเลข - แถบสีที่ 2 แทนเลข - แถบสีที่ 3 แทนตัวคูณ - แถบสีที่ 4 แทนคาความคลาดเคลื่อน จากกฎของโอหม V IR พบวาเมื่อความตานทาน (R ) มีคาเพิ่มขึ้น กระแสไฟฟามีคาลดลง ประโยชนของตัวตานทานคาคงตัว คือ ทําหนาที่จํากัดคากระแสไฟฟาในวงจร ตารางแสดงคาความตานทาน แถบสี ตัวเลข ตัวคูณ ความคลาดเคลื่อน ดํา 0 100 น้ําตาล 1 101 ± 1 % แดง 2 102 ±2 % สม 3 103 เหลือง 4 104 เขียว 5 105 น้ําเงิน 6 106 มวง 7 เทา 8 ขาว 9 ทอง - ± 5 % เงิน - ±10 % ไมมีสี - ± 20 %
  • 6. ตัวตานทานปรับคาได หรือตัวตานทานแปรคา ใชสัญลักษณแทนดวย ประกอบดวยแถบความตานทาน ดังรูป(14.14) การนําไปใชงานทําไดโดย ตอขา 1 หรือขา 3 ขาใดขาหนึ่ง และขา 2 กับวงจร เมื่อปรับระดับความ ตานทานที่ขา 2 มาก กระแสไหลผานไดนอย ในทางตรงกันขามเมื่อปรับระดับความตานทานที่ขา 2 นอยกระแส ไหลผานไดมาก จึงสามารถทําหนาที่ควบคุมกระแสไฟฟาในวงจร หรือเรียกวา ตัวควบคุมกระแส แบบฝกหัดทบทวน 1. ใครเปนผูคนพบความสัมพันธระหวางกระแสกับความตางศักยไฟฟา ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. กฎของโอหมกลาวไววาอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. คาคงที่ของการแปรผัน 1 k คือคาอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. แถบสีดําบนตัวตานทานถาอยูในตําแหนงที่ 2 คือคาอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5. ถาสีดําอยูในตําแหนงที่ 3 คือคาอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 6. เราสามารถนําตัวตานทานคาคงที่ไปจํากัดกระแสในวงจรไฟฟาไดอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 7. ตัวตานทานคาคงที่ตัวหนึ่งมีแถบสีดังนี้ น้ําตาล ดํา แดง เงิน อานคาความตานทานไดเทาใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 8. แอลดีอาร คืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9. เทอรมิสเตอร คืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10. ไดโอด คืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. เรื่อง สภาพตานทาน สภาพนําไฟฟาและผลของอุณหภูมิตอความตานทาน นักเรียนทราบมาแลววา การนําไฟฟาคืออะไร กระแสไฟฟาเกิดขึ้นไดอยางไร กระแสไฟฟาในตัวนําหาได อยางไร จากนั้นเราก็รูความสัมพันธระหวางความตางศักยระหวางปลายทั้งสองของตัวนํา กับ กระแสไฟฟาที่ไหลผาน ตัวนํา นั่นคือ กฎของโอหม จากกฎของโอหม V I R เมื่อ R คือ ความตานทานของตัวนํา มาดูกันวา ความตานทาน คืออะไร มีคาขึ้นอยูกับอะไรบาง ความตานทานเปนสมบัติเฉพาะของวัตถุในการขัดขวางตานทานตอการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟาที่จะไหลผาน วัตถุนั้นๆไป
  • 7. ความตานทาน หมายถึง ความสามารถการตานทานการเคลื่อนที่ของประจุ วัตถุใดมีความตานทานมาก กระแสไฟฟาผานไปไดยากหรือไหลผานไดนอย วัตถุที่มีความตานทานนอยหรือเปนตัวนําไฟฟา กระแสไฟฟาไหลผานไดงาย ความตานทานมีคามากหรือนอยขึ้นอยูกับ 1. ชนิดของวัตถุ วัตถุตางชนิดกัน เมื่อนํามาทําใหมีรูปรางแลขนาดเดียวกันจะมีความตานทานตางกัน เชน ลวดแพลทินัม กับลวดทองแดง มีขนาดปละรูปรางเหมือนกันทุกประการ แตลวดแพลทินัมมีความตานทานประมาณ6 เทาของลวดทองแดง 2. ขนาดของวัตถุ 2.1 เมื่อวัตถุมีพื้นที่ภาคตัดขวางเสมอตลอดเสน คาความตานทานของตัวนําเปนสัดสวนโดยตรงกับความยาว R l ถาตัวนํามีความยาวมากจะมีความตานทานมากตามไปดวย 2.2 เมื่อความยาวคงที่ แตพื้นที่ภาคตัดขวางตัด A ของตัวนําเปลี่ยนไปพบวาคาความตานทานแปรผกผันกับ พื้นที่หนาตัดของตัวนํานั้น 1 R A  ถาพื้นที่หนาตัดโตจะมีความตานทานนอย พื้นที่หนาตัดนอยจะมีความตานทานมาก จะได l R A  หรือ l R A   เปนคาคงตัว เรียกวา สภาพตานทาน มีหนวยเปนโอหมเมตร สภาพตานทานของสารตางๆที่ อุณหภูมิคงตัวคาหนึ่งแสดงดังตาราง ประเภทของสาร ชนิดของสาร สภาพตานทาน (โอหมเมตร) ตัวนํา สารกึ่งตัวนํา ฉนวน โลหะบริสุทธิ์ เงิน ทองแดง อะลูมิเนียม แพลตินัม โลหะผลม แมงกานิน คอนสแตนแตน นิโครม แกรไฟต เจอรมาเนียม ซิลิกอน แกว ไมกา พีวีซี 1.610-8 1.710—8 2.710-8 10.610-8 4.410-7 4.810-7 9.810-7 1.410-5 0.5 2.3103 1010 -1014 1011 -1015 1014 -1018 สภาพตานทานเปนสมบัติเฉพาะของสารชนิดหนึ่งๆ และเปนสวนกลับของสภาพนําไฟฟา ถาสภาพ ตานทานมากจะมีสภาพนํานอย สภาพนําไฟฟาเปนสวนกลับของสภาพตานทาน มีหนวยเปน (โอหมเมตร)-1 หรือ ซีเมนตตอเมตร
  • 8. ตัวอยางที่ 1 ลวดเสนหนึ่งยาว 1.50 เมตร มีเสนผานศูนยกลาง 4 10-4 เมตรและมีความตานทาน 0.196 โอหม อยากทราบวา โลหะที่ใชทําลวดนั้นมีสภาพตานทานเทาใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ตัวอยางที่ 2 ลวดทองแดงสม่ําเสมอ 2 เสนยาวเสนละ 10 เมตรเทากันเสนหนึ่งมีเสนผานศูนยกลาง 0.20 มิลลิเมตร อีกเสนหนึ่งมีเสนผานศูนยกลาง 0.10 มิลลิเมตร ความตานทานของเสนลวดแตละเสนเปนเทาใด กําหนดใหสภาพตานทานของทองแดงเทากับ 1.710—8 โอหมเมตร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. อุณหภูมิของวัตถุ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป มีผลทําใหความตานทานของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปดวย 3.1 โลหะบริสุทธิ์ เชน แพลทินัม เงิน ทองแดง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความตานทานเพิ่มขึ้น แปรผัน ตรงตามอุณหภูมิเคลวิน 3.2 โลหะผสม เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น สภาพตานทานเปลี่ยนแปลงนอยมาก 3.3 สารกึ่งตัวนํา เชน คารบอน ซิลิกอน เจอรมาเนียม สภาพนําไฟฟาอยูระหวางตัวนําและฉนวน สภาพตานทานสูงกวาตัวนํามาก เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นพบวาสภาพตานทานลดลงอยางรวดเร็ว จนบางครั้งเกิดความ เสียหายได อุปกรณที่ประกอบดวยสารกึ่งตัวนําจึงทํางานไดปกติเฉพาะชวงอุณหภูมิที่กําหนดไวเทานั้น 3.4 ฉนวน เชน แกว ไมกา พีวีซี ยาง ที่อุณหภูมิสูงๆ สภาพตานทานลดลงเล็กนอยเทานั้น สําหรับตัวนําไฟฟาโลหะ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ความตานทานเปลี่ยนแปลง ดังนี้  0 1tR R t  เมื่อ tR คือ ความตานทานที่อุณหภูมิสุดทาย  C 0R คือ ความตานทานที่อุณหภูมิเริ่มตนหรือความตานทานเดิม  C t คือ อุณหภูมิที่เปลี่ยนไป  คือ สัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความตานทาน คือ คาความตานทานที่เพิ่มขึ้นเมื่อทําให โลหะตัวนําที่มีความความตานทาน 1 โอหม รอนขึ้น 1  C -1
  • 9. ตัวอยาง 3 ลวดนิโครมตอกับความตางศักย 120 โวลต เมื่อเริ่มตนที่ 0 C มีกระแสไหลผาน 1.5 แอมแปร อยูตอมา กระแสลดลงเหลือ 1.2 แอมแปร คงที่ จงหาวา ลวดนี้จะมีอุณหภูมิเทาใด เมื่อสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของลวดนิโครม เทากับ 0.001 C ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ตัวนํายวดยิ่ง คือ ตัวนําที่มีคาความตานทานเปนศูนย และเกิดขึ้นที่อุณหภูมิหนึ่งเทานั้น เรียกวา อุณหภูมิวิกฤติ แบบฝกหัดทบทวน 1. ความตานทานคืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. ความตานทานมีคาขึ้นอยูกับอะไรบาง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. สภาพตานทานคืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. ความยาวของลวดตัวนํามีผลตอความตานทานอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5. พื้นที่หนาตัดของลวดตัวนํามีผลตอความตานทานอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 6. อุณหภูมิมีผลตอความตานทานของโลหะอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 7. ตัวนํายวดยิ่ง คือ อะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. เรื่อง แรงเคลื่อนไฟฟาและความตางศักยไฟฟา การที่มีกระแสไฟฟา แสดงวา มีการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟา ขณะที่ประจุไฟฟาเคลื่อนที่นั้นไดนําพลังงาน จากแหลงกําเนิดไปยังสวนตาง ๆ ของวงจร พลังงานนี้ก็คือ พลังงานไฟฟา พลังงานไฟฟาที่แหลงกําเนิดไฟฟาใหตอหนึ่งหนวยประจุไฟฟาซึ่งเคลื่อนที่ผานแหลงกําเนิดไฟฟา เรียกวา “ แรงเคลื่อนไฟฟา ” ของแหลงกําเนิดไฟฟา แทนดวยตัว E เราสามารถหาแรงเคลื่อนไฟฟาของแหลงกําเนิดไฟฟาไดโดยใชโวลตมิเตอรวัดโดยตรง หนวยเปนจูลตอคู ลอมบ หรือ โวลต เซลลไฟฟาโดยทั่วไปมีตัวเลขบอกคาแรงเคลื่อนไฟฟาของเซลลนั้น เชน 1.5 โวลต ความตางศักยไฟฟาเกี่ยวของกับแรงเคลื่อนไฟฟาอยางไร พิจารณาวงจร (วาดรูป 14.25)
  • 10. จากรูปเปนวงจรไฟฟาอยางงาย ประกอบดวยตัวตานทาน R ตออยูกับเซลลไฟฟาที่มีแรงเคลื่อนไฟฟา E มี กระแสไฟฟา I ไหลผานตัวตานทานและเซลลไฟฟา แตโดยปกติแลว เซลลไฟฟาจะมีความตานทานอยูดวย เรียกวา “ ความตานทานภายใน r ” ซึ่งมีคาไมมากนัก ถาใหความตางศักยไฟฟาระหวางปลายของตัวตานทาน R เทากับ RV และตัวตานทาน r เทากับ rV และ กระแสไฟฟาเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟา Q พลังงานไฟฟาที่ประจุไฟฟา Q ไดรับ - ขณะเคลื่อนที่ผานเซลลไฟฟา E เทากับ QE - ขณะเคลื่อนที่ผานตัวตานทาน R เทากับ RQV - ขณะเคลื่อนที่ผานตัวตานทาน r เทากับ rQV จากกฎการอนุรักษพลังงาน “พลังงานไฟฟาที่ประจุไฟฟาไดรับจากเซลลไฟฟาเทากับพลังงานไฟฟาที่ใชไปในวงจร” เขียนสมการไดเปน R rQE QV QV  R rE V V  จากกฎของโอหม E IR Ir  ………………………….(1) หรือ E V Ir  V E Ir  ………………………….(2) ถาพิจารณากระแสจะได E I R r   …………………………(3) ตัวอยางที่ 1 1R , 2R และ 3R เปนตัวตานทานที่มีคาความตานทาน 2 โอหม 100 โอหม และ 1000 โอหม ตามลําดับถานําตัวตานทานแตละตัวไปตอกับแบตเตอรี่ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟา 3 โวลต และความตานทานภายใน 0.5 โอหม ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของตัวตานทานแตละตัวเปนเทาใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. *****สังเกตเห็นวา ถา R มีคาไมมาก จะไดวาความตางศักยระหวางขั้วเซลล V มีคานอยกวาแรงเคลื่อนไฟฟา E แตถา R มีคาสูงจะเห็นวาความตางศักยระหวางขั้วเซลล V มีคาใกลเคียงกับแรงเคลื่อนไฟฟา E *****
  • 11. ตัวอยางที่ 2 แบตเตอรี่สําหรับเครื่องรับวิทยุเครื่องหนึ่งมีแรงเคลื่อนไฟฟาเคลื่อนไฟฟา 9 โวลต ขณะที่ให กระแสไฟฟา 0.4 แอมแปร วัดความตางศักยไฟฟาระหวางขั้วแบตเตอรี่ได 8.80 โวลต ความตานทานภายใน แบตเตอรี่มีคากี่โอหม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ตัวอยางที่ 3 เซลลไฟฟาอันหนึ่งเมื่อไมมีกระแสไฟฟาวัดความตางศักยไฟฟาได 5 โวลต เมื่อตอเซลลไฟฟากับความ ตานทาน 2 โอหม อานคาความตางศักยไฟฟาภายนอกได 4.9 โวลต จงหาความตานทานภายในเซลล ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ตัวอยางที่ 4 ลวดโลหะเสนหนึ่งมีสภาพตานทาน 2.010-8 โอหมเมตร มีพื้นที่ภาคตัดขวาง 2.0 ตารางมิลลิเมตร และยาว 50 เมตร ถูกนําไปตอกับเซลลแรงเคลื่อนไฟฟา 1.6 โวลต ความตานทานภายใน 0.5 โอหม ถา อิเล็กตรอนอิสระในโลหะนี้เคลื่อนที่ดวยขนาดความเร็วลอยเลื่อน 0.50 มิลลิเมตรตอวินาที จงหาจํานวน อิเล็กตรอนอิสระตอลูกบาศกเมตร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
  • 12. แบบฝกหัดทบทวน 1. แรงเคลื่อนไฟฟาคืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. แรงเคลื่อนไฟฟาตางจากความตางศักยไฟฟาอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. แรงเคลื่อนไฟฟาสัมพันธกับศักยไฟฟาอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. เซลลไฟฟาอันหนึ่งเมื่อไมมีกระแสไฟฟาวัดความตางศักยไฟฟาได 5 โวลต เมื่อตอเซลลไฟฟากับความ ตานทาน 2 โอหม อานคาความตางศักยไฟฟาภายนอกได 4.9 โวลต จงหาความตานทานภายในเซลล ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. เรื่อง พลังงานไฟฟาและกําลังไฟฟา เมื่อเราตอเครื่องใชไฟฟากับแหลงกําเนิดไฟฟา พลังงานไฟฟาจะถูกสงผานมายังเครื่องใชไฟฟาแลวถูก เปลี่ยนเปนพลังงานรูปอื่นตามชนิดของเครื่องใชไฟฟา เชน เมื่อตอหลอดไฟกับเครื่องกําเนิดไฟฟาจะไดพลังงานแสง สวาง พลังงานไฟฟาที่ถูกใชไปในเครื่องใชไฟฟามากหรือนอยขึ้นอยูกับอะไรเราจะมาดูกัน ให I เปนกระแสไฟฟาที่ผานเครื่องใชไฟฟาในชวงเวลา t Q เปนประจุไฟฟาที่ผานเครื่องใชไฟฟา V เปนความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของเครื่องใชไฟฟา และ W เปนพลังงานที่เครื่องใชไฟฟาใชไปมีหนวยเปน จูล จะได W QV เมื่อ Q It ดังนั้น W VIt ………………………..( 1 ) จากกฎของโอหม V IR จะได 2 W I Rt ………………………..( 2 ) 2 V W t R  ………………………..( 3 ) จะเห็นวาพลังงานไฟฟา ขึ้นอยูกับปริมาณกระแสไฟฟาที่ผานเครื่องใชไฟฟาในชวงเวลาวินาที และความตาง ศักยระหวางปลายของเครื่องใชไฟฟานั้น อัตราการเปลี่ยนพลังงานไฟฟา หรือ พลังงานไฟฟาที่ถูกเปลี่ยนไปในหนึ่งหนวยเวลา เรียกวา กําลังไฟฟา ถาให P เปนกําลังไฟฟาของเครื่องใชไฟฟามีหนวยเปน จูลตอวินาที( /J s ) หรือ วัตต ( W )จะได W P t  ………………………..( 4 ) เมื่อแทนดวยสมการขางตนจะได P VI ………………………..( 5 ) 2 P I R ………………………..( 6 ) 2 V P R  ………………………..( 7 )
  • 13. โดยปกติแลวเครื่องใชไฟฟาจะมีตัวเลขบอกกําลังไฟฟาและความตางศักยไฟฟาที่ใชกับเครื่องใชไฟฟานั้น ผูใช ตองตอเครื่องใชไฟฟากับแหลงกําเนิดไฟฟาที่ใหความตางศักยไฟฟาตรงกับที่ระบุไว ถาตางจากที่ระบุไวจะไมได กําลังไฟฟาตามที่กําหนด เชน เตารีด 220 V 750 W หมายความวาเตารีดจะเกิดกําลัง 750 W เมื่อใชกับไฟฟาความตางศักย 220 V และควรใชกับไฟ 220 V เทานั้นเพราะถาใชกับไฟฟาความตางศักยมากกวานี้เตารีดจะไหมและเกิดอันตราย ได หรือถาใชกับความตางศักยต่ํากวาจะไมไดกําลังตามที่ตองการ นอกจากนี้ตัวเลขที่ระบุกําลังไฟฟาของเครื่องยังสามารถนําไปคํานวณหาพลังงานไฟฟาที่เครื่องใชไฟฟานั้นใช ไปในชวงเวลาหนึ่ง ๆ และปริมาณที่เกี่ยวของได ตัวอยางที่ 1 หมอหุงขาวใบหนึ่งขนาด 600 วัตต เมื่อใชกับไฟ 220 โวลตเวลา 30 นาที จงหา 1. กระแสไฟฟาที่ใช 2. ความตานทานของหมอหุงขาว 3. พลังงานไฟฟาที่ใช ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ตัวอยางที่ 2 มอเตอรไฟฟาของปนจั่นเครื่องหนึ่ง สามารถดึงวัสดุมวล 200 กิโลกรัมขึ้นในแนวดิ่งไดสูง 50 เมตรใน เวลา 2 นาที ถามอเตอรไฟฟามีกําลัง 1 กิโลวัตต จงหาพลังงานที่สูญเสียไปในการทํางาน และประสิทธิภาพของ มอเตอรไฟฟา กําหนดให g = 10 m/s2 วิธีทํา มอเตอรเปนอุปกรณที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปนพลังงานกล ในการทํางานของมอเตอรจะมีการสูญเสีย พลังงานบางสวนในรูปของความรอนเสมอ หาพลังงานไฟฟาที่มอเตอรใชไป ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. หางานที่มอเตอรไฟฟาทําได ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ประสิทธิภาพของมอเตอรเทากับ อัตราสวนของงานที่ไดตอ พลังงานที่ใชไป คูณดวย 100 5 5 1 10 100 1.2 10     ................................................................................. ตอบ
  • 14. แบบฝกหัดทบทวน 1. พลังงานไฟฟาถูกเปลี่ยนไปเปนพลังงานอะไรไดบาง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. พลังงานไฟฟาหาไดจาก ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. กําลังไฟฟาคืออะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. จากความสัมพันธตามกฎของโอหมเราสามารถหากําลังไฟฟาไดจาก ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5. ถาเราทราบความตางศักยไฟฟาของเครื่องใชไฟฟานั้น และความตานทานเราสามารถหากําลังฟาไดจาก ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. เรื่อง การตอตัวตานทาน การตอตัวตานทานตอได 2 แบบ 1. การตอแบบอนุกรม แสดงดังรูป ขอสรุปที่ไดจากการตอแบบอนุกรมคือ 1.1 กระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานแตละตัวเทากับกระแสไฟฟาในวงจร 1 2 ...I I I   1.2 ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของตัวตานทานเทากับผลบวกของ ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายทั้งสองของตัวตานทานแตละตัว 1 2 ...V V V   จากกฎของโอหมจะไดวา 1 2 ...IR IR IR   หรือ 1 2 ...R R R   **** สามารถใชตัวตานทานเปนตัวแบงศักยในวงจรได โดยการตอแบบอนุกรม **** 2. การตอแบบขนาน แสดงดังรูป ขอสรุปที่ไดจากการตอแบบขนานคือ 2.1 กระแสไฟฟาในวงจรทั้งหมดเทากับผลบวกของกระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานแตละตัว 1 2 ...I I I   2.2 ความตางศักยไฟฟาระหวางปลายของตัวตานทานมีคาเทากัน และเทากับความตาง ศักยไฟฟาที่ปลายทั้งสองของตัวตานทานที่ตอแบบขนาน 1 2 ...V V V   จาก 1 2 ...I I I   กฎของโอหม 1 2 ... V V V R R R    หรือ 1 2 1 1 1 ... R R R    **** สามารถใชตัวตานทานเปนตัวแบงกระแสไดโดยตอแบบขนาน **** ตัวอยางที่ 1 1R เทากับ 100 โอหม 2R เทากับ 1000 โอหม เมื่อนํามาตอแบบอนุกรมและแบบขนาน ความ ตานทานรวมแตละกรณีมีคาเทาใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
  • 15. จะเห็นวา ความตานทานรวมในกรณีที่ตอตัวตานทานแบบอนุกรมมีคามากกวาเมื่อตอตัวตานทานแบบ ขนาน ทําใหกระแสไฟฟาในวงจรที่ตอตัวตานทานแบบอนุกรมมีคานอยกวากระแสในวงจรที่ตอตัวตานทานแบบ ขนาน นอกจากการตอแบบอนุกรมหรือแบบขนานแบบใดแบบหนึ่งแลว อาจนํามาตอรวมกันไดอีกเรียกวา “ การตอแบบผสม ” ตัวอยางที่2 ตัวตานทาน a, b และ c มีความตานทาน 10 ,20 และ 30 โอหมตามลําดับ จะตองนําตัวตานทาน ทั้งสามมาจัดวางในวงจรดังภาพอยางไรจึงจะทําใหความตานทานรวมมีคานอยที่สุดและมากที่สุด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. จากความรูเกี่ยวกับการตอตัวตานทาน เราทราบลักษณะการตอตัวตานทานแบบอนุกรมและแบบขนาน สามารถพิจารณาการแบงศักยไฟฟาและแบงกระแสได การตอแบบใดที่มีการแบงศักยไฟฟา (การตอแบบอนุกรม) การตอแบบอนุกรม ศักยไฟฟารวมของวงจรเทากับศักยไฟฟาระหวางปลายของตัวตานทานแตละตัวรวมกัน นอกจากการแบงศักยแลวยังมีการแบงกระแสโดยการนําตัวตานทานมาตอแบบขนาน จากคุณสมบัติการตอ ตัวตานทานแบบขนาน กลาววา กระแสไฟฟารวมในวงจร เทากับ กระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานแตละตัว หรือ กระแสไฟฟาทั้งหมดที่เขาสูใด ๆ ในวงจรมีคาเทากับกระแสไฟฟาทั้งหมดที่ออกจากจุดนั้น แบบฝกหัดทบทวน 1. กระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานที่ตอแบบอนุกรมเปนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. ความตางศักยไฟฟาที่ตกครอมตัวตานทานที่ตอแบบอนุกรมเปนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. กระแสไฟฟาที่ผานตัวตานทานที่ตอแบบขนานเปนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. ความตางศักยไฟฟาของวงจรที่ตอแบบขนานเปนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5. การหาความตานทานรวมเหมือนกันหรือตางกันกับการหาความจุไฟฟารวมเมื่อนํามาตอแบบอนุกรมและแบบ ขนาน ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 6. การตอตัวตานทานแบบอนุกรมสามารถนําไปใชประโยชนอะไรไดบาง เพราะอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 7. การตอตัวตานทานแบบขนานสามารถนําไปใชประโยชนอะไรไดบาง เพราะอะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 8. ตอตัวตานทานแบบใดใหความตานทานรวมมีคามากกวา ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….