SlideShare a Scribd company logo
22
E
บทที่ 2
วงจรอนุกรม วงจรขนาน และวงจรผสม
2.1 บทนํา
ปกติในวงจรไฟฟาจะมีตัวประกอบตางๆ ตอกันในลักษณะที่แตกตางกันออกไปซึ่งสวน
ใหญ แลวจะตอกันแบบวงจรอนุกรมและแบบวงจรขนาน แตวงจรที่งายมากที่สุดตอการพิจารณา
และการคํานวณ ก็คือ วงจรอนุกรมนั่นเอง ทั้งนี้เพราะวาลักษณะของวงจรอนุกรมงายตอการเขาใจ
และไมยุงยากซับซอนเทาใดนัก นอกจากนี้ยังใชเวลาในการพิจารณาไมมากอีกดวย อยางไรก็ดี
การศึกษาเกี่ยวกับลักษณะสมบัติตาง ๆ ของวงจรอนุกรมนั้น นับไดวาเปนสิ่งสําคัญมากทีเดียว
เพราะวาจะเปนความรูพื้นฐานในการนําไปใชคํานวณเกี่ยวกับวงจรไฟฟาที่มีลักษณะยุงยาก และ
ซับซอนในตอนตอๆ ไป
2.2 วงจรอนุกรม
2.2.1 ความหมายของวงจรอนุกรม
วงจรอนุกรมหมายถึงวงจรที่มีอิลีเมนทตาง ๆ ตอเรียงกันและถัดกันไปเรื่อย ๆ โดยการ
นําเอาปลายดานหนึ่งของอิลีเมนทตัวแรกตอกับปลายดานหนึ่งของอิลีเมนทตัวที่สองและปลายอีกดาน
หนึ่งของอิลีเมนทตัวที่สอง ตอกับปลายดานหนึ่งของอิลีเมนทตัวที่สามและตอถัดกันไปเรื่อย ๆ จนมี
ลักษณะเปนแบบลูกโซ ดังในรูปที่ 2-1 จะพิจารณาเห็นไดวา ปลายดานหนึ่งของความตานทาน
R1
จะตอกับปลายดานหนึ่งของความตานทาน R 2
และปลายอีกดานหนึ่งของทั้งความตานทาน R1
และ R2 จะตอเขากับแบตเตอรี่ E โดยที่ความตานทาน R1 ความตาานทาน R2 และแบตเตอรี่ E
จะตออนุกรมกันหมด และในวงจรนี้จะมีกระแส I ไหลเพียงคาเดียวเทานั้น ฉะนั้นกระแสที่ไหลผาน
ความตานทาน R1 ความตานทาน R2 และแบตเตอรี่ E จึงมีคาเทากัน
I
รูปที่ 2-1 วงจรอนุกรม
R1 R2
23
R1 = 2 Ω R2 = 5 Ω R3 = 8 Ω
2.2.2 ลักษณะคุณสมบัติของวงจรอนุกรม
วงจรอนุกรมมีลักษณะสมบัติที่สําคัญดังตอไปนี้ คือ
1. ในวงจรหรือสวนใดสวนหนึ่งของวงจรหรือในทุก ๆ สวนของวงจร จะมีกระแส
ไหลผานเพียงคาเดียวเทานั้น
2. แรงดันตกครอม (voltage drop หรือ potential difference) ที่ความตานทานแตละ
ตัวในวงจรเมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับแรงดันที่จายใหแกวงจร (emf)
3. ความตานทานยอยแตละตัวในวงจร เมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับความตานทาน
รวมทั้งหมดของวงจร
4. กําลังและพลังงานไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตานยอยแตละตัวในวงจร เมื่อนํามา
รวมกันจะมีคาเทากับกําลังและพลังงานไฟฟาทั้งหมดของวงจร
ลักษณะสมบัติของวงจรอนุกรมที่กลาวมาแลวขางตนนี้ จะสามารถพิจารณาเห็นได
อยางชัดเจนในตัวอยางดังตอไปนี้
ตัวอยางที่ 2.1 วงจรอนุกรมประกอบดวยความตานทาน 3 ตัว มีคาดังนี้คือ R1 =
2Ω R2 = 5Ω และ R3 = 8Ω เมื่อนําไปตอเขากับแบตเตอรี่ตัวหนึ่งซึ่งมีแรงดัน 7.5 V ดังในรูปที่
2-2 จงคํานวณหาคาของกระแสที่ไหลในวงจร (I) แรงดันตกครอมที่ความตานทานแตละตัว (V1 ,
V2 และ V3 และแรงดันตกครอมทั้งหมดของวงจร (VT )
I
รูปที่ 2-2 ตัวอยางที่ 2.1
วิธีทํา
RT = R1 + R2 + R3 = + + =
I = = = 0.5 A
V1 = Ι R1 = 0.5 A × = 1 V
V2 = IR2 = 0.5 A × = 2.5 V
V3 = IR3 = 0.5 A × 8Ω = 4 V
VT = V1 + V2 + V3 = 1 V+ 2.5 V+ 4V = 7.5 V
หรือ VT = E = 7.5
V1 V2 V3
TT R:V
V5.7E =
Ω2 Ω5 Ω8
RT
E
Ω
15
5.7 V
Ω15
Ω2
Ω5
24
R1= 10 Ω R2= 50 Ω R3= 20 Ω
P1 P2 P3
PT
E = 24 V
ตัวอยางที่ 2.2 ความตานทาน 3 ตัวมีคาดังนี้คือ 10Ω , 50Ω และ 20Ω
เมื่อนํามาตอกันแบบอนุกรม และตอเขากับแบตเตอรี่ 24V ดังในรูปที่ 2-3 จงคํานวณหาคา
กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตานทานแตละตัว และกําลังไฟฟาทั้งหมดของวงจร
I
รูปที่ 2-3 ตัวอยางที่ 2.2
วิธีทํา RT = R1 + R2 + R3 = 10 + 50 + 20 = 80Ω
Ι =
TR
E =
Ω80
24V = 0.3 A
กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตาน R1 คือ P1
P1 = I2
R1 = (0.3 A)2
× 10Ω = 0.9 W
กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตานทาน R2
คือ P2
P2
= I2
R2 = ( 0.3A)2
× 50Ω = 4.5 W
กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตานทาน R3 คือ P3
P3 = I2
R3 = (0.3 A)2
× 20 Ω = 1.8 W
กําลังไฟฟาทั้งหมดของวงจรคือ PT
PT = P1 + P2 + P3
= 0.9 W+ 4.5 W+ 1.8 W = 7.2 W
หรือ PT = IE = 0.3 A × 24 V = 7.2 W
2.2.3 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรม
เมื่อนําเซลไฟฟามาตอกันแบบอนุกรม จะทําใหไดแรงดันรวมมากขึ้น ถาหากวา
แรงดันของเซลไฟฟาแตละเซลมีทิศทางเดียวกัน สวนความตานทานภายในของเซลไฟฟาแตละเซล
เมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับความตานทานภายในรวมของวงจร ซึ่งจะพิจารณาเห็นไดอยางชัดเจน
จากรูปที่ 2-4 (ก) , (ข) และ (ค)
Ω Ω Ω
25
รูปที่ 2-4 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรมที่มีทิศทางของแรงดันไปในทางเดียวกัน
ดังนั้น จะไดผลรวมของแรงดันและผลรวมของความตานทานภายในของเซลดังนี้คือ
แรงดันรวม = + (2-1)
ความตานทานภายในรวม = + (2-2)
รูปที่ 2-5 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรมที่มีทิศทางของแรงดันสวนกัน
เซลไฟฟา 2เซลไฟฟา 1
เซลไฟฟา 1 เซลไฟฟา 2
1E 1iR 2iR2E
RI
I
R
I
R
1E 2E 1iR 2iR TE iTR
⇒
⇓
TE 1E 2E
iTR 1iR 2iR
1E 2E1iR 2iR
R
⇒
1E 2E 1iR 2iR
R
1I 2I
⇓TE iTR
R
I
TE iTR
R
I
26
แตถาแรงดันไฟฟาของเซลแตละเซลมีทิศทางสวนกันหรือตรงกันขาม คาของแรงดันรวม
จะตองนํามาลบกันหรือหักลางกัน สวนความตานทานภายในรวมจะมีคาเทากับผลรวมของความ
ตานทานภายในของเซลแตละเซล ซึ่งจะพิจารณาไดจากรูปที่ 2-5
การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรมที่มีทิศทานของแรงดันสวนกัน จะใหผลรวมของแรงดันและ
ความตานทานภายในของเซลดังนี้คือ
แรงดันรวม ET = E1 - E2 [เมื่อ E1 มากกวา E2 ตามรูปที่ 2-5 (ค)]
แรงดันรวม ET = E2 - E1 [เมื่อ E2 มากกวา E1 ตามรูปที่ 2-5 (ง)]
และความตานทานภายในรวม RiT = R 1i + R 2i
ตัวอยางที่ 2.3 เซลไฟฟา 2 เซล แตละเซลมีคาแรงดัน 2.5 V และความตานทาน
ภายในของแตละเซลมีคาเทากับ 0.15Ω เมื่อนํามาตอกันแบบอนุกรมโดยใหมีทิศทางของแรงดัน
ไปในทางเดียวกัน ดังในรูปที่ 2-6 จงหาคาแรงดันรวมและความตานทานภายในรวม
รูปที่ 2-6 ตัวอยางที่ 2.3
วิธีทํา แรงดันรวมคือ ET
ET = E1 + E2 = 2.5 V+ 2.5 V = 5 V
ความตานทานภายในรวมคือ RiT
RiT = R 1i + R 2i = 0.15Ω + 0.15Ω = 0.3Ω
ตัวอยางที่ 2.4 เซลไฟฟาสองเซลมีคาแรงดันและความตานทานภายในดังนี้คือ E1 =
8 V,R 1i = 0.1 Ω และ E2 = 4.5 V, R 2i = 0.12 Ω เมื่อนํามาตอกันแบบอนุกรมโดยใหทิศทาง
ของแรงดันสวนกัน ดังวงจรในรูปที่ 2-7 จงหาคาแรงดันรวมและความตานทานภายในรวม
รูปที่ 2 – 7 ตัวอยางที่ 2.4
Ω== 15.0RV25E iT1 Ω== 15.0RV25E iT2
iTT R.E
Ω== 1.0RV8E iT1 Ω== 12.0RV5.4E iT2
iTT R.E
27
วิธีทํา แรงดันรวมคือ ET
ET = E1 - E2 = 8 V– 4.5 V = 3.5 V
ความตานทานภายในรวมคือ RiT
RiT = R 1i + R 2i = 0.1 Ω + 0.12 Ω = 0.22 Ω
ตัวอยางที่ 2.5 เซลไฟฟาสองเซลตอกันแบบอนุกรม และตอเขากับความตานภายนอก
10Ω ดังวงจรในรูปที่ 2-8 จงหาคาแรงดันรวม ความตานทานภายในรวม และกระแสที่ไหลในวงจร
รูปที่ 2-8 ตัวอยางที่ 2.5
วิธีทํา ET = E1 + E2 = 5 V+ 15 V = 20 V
RiT = R 1i + R 2i = 0.1 Ω + 0.2 Ω = 0.3 Ω
I =
iT
T
RR
E
+ =
ΩΩ 0.310
20V
+
= 1.94 A
ตัวอยางที่ 2.6 เซลไฟฟาสามเซลตอกันแบบอนุกรม และตอเขากับความตานทาน
ภายนอก 25Ω ดังวงจรในรูปที่ 2-9 จงหาคาแรงดันรวม, ความตานทานภายในรวม, กระแสที่ไหลใน
วงจร และความตางศักยระหวางขั้วเซลไฟฟา E1 และ E2
รูปที่ 2-9 ตัวอยางที่ 2.6
วิธีทํา ET = E 1 + E2 - E3
= 2 V + 3 V– 4 V = 1 V
RiT = R 1i + R 2i + R 3i
iTT R.E
V5E1= V152E =Ω= 1.0R 1i Ω= 2.0R 2i
Ω= 10R
Ω= 2.0R 1i
Ω= 1.02iR
Ω= 3.03iR
Ω= 25R
V2E1=
V3E2=
V4E3=
28
= 0.2Ω + 0.1Ω + 0.3Ω
= 0.6Ω
I =
iT
T
RR
E
+ =
ΩΩ 0.625
1V
+
= 0.039
ความตางศักยระหวางขั้วของเซลไฟฟา E1 คือ E1 - IR 1i
E1 - IR 1i = 2 V– 0.039 A × 0.2 Ω
= 2 V– 0.007 8 V = 1.992 2 V
ความตางศักยระหวางขั้วของเซลไฟฟา E2 คือ E2 - IR 2i
E2 - IR 2i = 3V - 0.039 A × 0.1 Ω
= 3V - 0.003 9 V = 2.996 1 V
2.3 วงจรขนาน
2.3.1 ความหมายของวงจรขนาน
วงจรขนานหมายถึง วงจรที่มี่อิลีเมนทตาง ๆ ตอรวมกันในระหวางจุดสองจุด โดยให
ปลายดานหนึ่งของอิลีเมนททุกตัวตอรวมกันที่จุด ๆ หนึ่ง และใหปลายอีกดานหนึ่งของอิลีเมนททุก
ตัวตอรวมกันอีกที่จุด ๆ หนึ่ง ดังในรูปที่ 2-10 จะพิจารณาเห็นไดวาที่ปลายดานหนึ่งของความ
ตานทาน R1 , R2 และ R3 จะตอรวมกันที่จุด A และปลายอีกดานหนึ่งของความตานทานทุกตัวจะ
ตอรวมกันอีกที่จุด ๆ หนึ่งคือที่จุด B และระหวางจุด A กับ B จะตอเขากับแบตเตอรี่ E ทั้ง
แบตเตอรี่ E และความตานทาน R1 ,R2
และ R3 จะตอกันแบบขนาดหมด และในวงจรขนานที่ไดนี่
จะพิจารณาเห็นไดวาแรงดันตกครอมที่ความตานทานแตละตัวจะมีคาเทากันทั้งหมดคือ มีคาเทากับ
แรงดันของแบตเตอรี่ E และกระแสที่ไหลในวงจรจะมีคาเทากับกระแสที่ไหลผานความตานทาน
แตละตัวรวมกัน
รูปที่ 2-10 วงจรขนาน
จากรูปที่ 2-10 จะได
E = V1 = V2 = V3 (2-3)
และ IT = I1 + I2 + I3 (2-4)
R1 R2 R3
IT
E
B
A
1V 2V 3V
I1
I3
I2
29
2.3.2 ลักษณะคุณสมบัติของวงจรขนาน
วงจรขนานมีลักษณะและสมบัติที่สําคัญดังตอไปนี้ คือ
1. แรงดันตกครอมที่อิลีเมนท หรือที่ความตานทุกตัวของวงจรจะมีคาเทากัน
เพราะวาเปนแรงดันทั้งตัวเดียวกัน
2. กระแสที่ไหลในแตละสาขายอยของวงจร เมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับกระแสท
ไหลในวงจรทั้งหมดหรือกระแสรวมของวงจร
3. คาความนําไฟฟาในแตละสาขายอยของวงจร เมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับคา
ความนําไฟฟาทั้งหมดของวงจร
4. กําลังและพลังงานไฟฟาที่เกิดขึ้นที่อิลีเมนทหรือที่ความตานทานในแตละสาขาของ
วงจรเมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับกําลังและพลังงานไฟฟาทั้งหมดของวงจร
ลักษณะสมบัติของวงจรขนานที่กลาวมาแลวขางตนนี้ จะสามารถพิจารณาเห็นได
อยางชัดเจนในตัวอยางดังตอไปนี้
ตัวอยางที่ 2.7 ความตานทานสามตัวมีคาดังนี้คือ R1 = 4Ω , R2 = 8Ω และ R3 =
12Ω เมื่อนํามาตอกันแบบขนาน และตอเขากับเซลไฟฟา 6V ดังในรูปที่ 2-11 จงหาคาของกระแสที่
ไหลผานความตานทานแตละตัวและกระแสทั้งหมดของวงจร
รูปที่ 2-11 ตัวอยางที่ 2.7
วิธีทํา กระแสที่ไหลผานความตานทาน R1 คือ I1
I1 =
1R
E
= Ω4
V6 = 1.5 A
กระแสที่ไหลผานความตานทาน R2 คือ I2
I2 =
2R
E =
Ω8
6V = 0.75 A
กระแสที่ไหลผานความตานทาน R3 คือ I3
I3 =
3R
E
=
Ω12
6V = 0.5 A
กระแสทั้งหมดของวงจรคือ IT
IT = I1 + I2 + I3
= 1.5 A+ 0.75 A + 0.5 A = 2.75 A
V6E= Ω= 82RΩ= 41R Ω= 123R
T
I 1
I 2
I 3
I
30
ตัวอยางที่ 2-8 ความตานทานสี่ตัวมีคาดังนี้คือ R1 = 2Ω , R2 = 6Ω , R3 = 7Ω
และ R4 = 16Ω เมื่อนํามาตอกันแบบขนานและตอเขากับเซลไฟฟาเซลหนึ่ง ดังในรูปที่ 2-12 ถา
ปรากฏวามีกระแส ไหลผานความตานทาน 7Ω เทากับ 0.5 A จงหาคากระแสที่ไหลผานความ
ตานทาน 2Ω , 6Ω และ 16Ω กับกระแสรวมของวงจร
รูปที่ 2-12 ตัวอยางที่ 2.8
วิธีทํา E = I3 R3 = 0.5 A × 7Ω = 3.5 V
กระแสที่ไหลผานความตานทาน 2Ω คือ I1
I1 =
1R
E
=
Ω2
3.5V = 1.75 A
กระแสที่ไหลผานความตานทาน 6Ω คือ I2
I2 =
2R
E
= Ω6
V5.3 = 0.583 A
กระแสที่ไหลผานความตานทาน 16Ω คือ I4
I4 =
4R
E
=
Ω16
3.5V = 0.219 A
กระแสรวมของวงจรคือ IT
IT = I1 + I2 + I3 + I4
= 1.75 A+ 0.583 A+ 0.5 A+ 0.219 A = 3.052 A
ตัวอยางที่ 2.9 ความตานทานสามตัวมีคาดังนี้คือ 10Ω , 5Ω และ 2Ω เมื่อนํามาตอ
กันแบบขนานดังรูปที่ 2-13 จงหาคาความนํารวมและความตานทานรวมของวงจร
รูปที่ 2-13 ตัวอยางที่ 2.9
E Ω= 62RΩ= 21R Ω= 73R
T
I 1
I 2
I A5.03
I =
Ω= 163R
4
I
Ω= 52RΩ= 101R Ω= 23R
ο
ο
TTRG
31
วิธีทํา
TR
1 =
1R
1 +
2R
1 +
3R
1 =
Ω10
1 +
Ω5
1 +
Ω2
1
=
Ω10
521 ++ = Ω10
8
RT = 8
10Ω
= 1.25Ω
GT =
TR
1
= Ω25.1
1 = 0.8 S
2.3.3 การตอเซลไฟฟาแบบขนาน
เมื่อนําเซลไฟฟามาตอขนาน จะทําใหไดกระแสที่ไหลในวงจรเพิ่มมากขึ้น เพราะวา
เซลไฟฟาแตละเซลที่ตอขนานนั้น จะชวยกันจายกระแสออกมา
การตอเซลไฟฟาแบบขนานดังในรูปที่ 2-14 เซลไฟฟา E1 และ E2 ตางก็ไมมีความ
ตานทานภายในของเซล ดังนั้นจะไดแรงดันตกครอมที่ความตานทาน R หรือความตางศักยระหวาง
ขั้วของความตานทาน R เทากับแรงดัน E1 หรือ E2 สวนคาของกระแสที่ไหลในวงจรคือ IT ซึ่ง
จะมีคาเทากับผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 ( I1 ) กับกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา
E2 (I2 )
รูปที่ 2-14 การตอเซลไฟฟาแบบขนาดที่ไมมี่ความตานทานภายในของเซลจากวงจร
ในรูปที่ 2-14 จะได
V = E1 = E2 (2-5)
IT = R
E1
= R
E2
(2-6)
I1 = I2 = n
IT
(2-7)
ในที่นี้ n = จํานวนของเซลไฟฟาที่นํามาตอกันแบบขนาน
IT = I1 + I2 (2-8)
แตถาเซลไฟฟาที่นํามาตอขนานกันมีความตานทานภายในของเซลแตละเซลอยูดวยดัง
แสดงในรูปที่ 2-15 จะเห็นไดวา เซลไฟฟา E1 มีความตานทานภายในเทากับ R 1i และเซลไฟฟา E2
มีความตานทานภายในเทากับ R 2i
V1
E 2
E
1
I 2
I
T
I
R
32
รูปที่ 2-15 การตอเซลไฟฟาแบบขนานที่มีความตานทานภายในของเซลเทากัน
จากวงจรในรูปที่ 2-15 เมื่อความตานทานภายในแตละเซลมีคาเทากันจะไดความ
ตานทานภายในรวมของวงจรเทากับ RiT
RiT = n
R 1i
หรือ n
R 2i
(2-9)
ในที่นี้ n หมายถึงจํานวนของเซลไฟฟาที่ตอกันแบบขนาน และในกรณีนี้ใชไดเฉพาะ
ความตานทานภายในของเซลไฟฟาแตละเซลมีคาเทากันเทานั้น
ความตานทานรวมทั้งหมดของวงจร คือ RT = RiT + R (2-10)
กระแสที่ไหลในวงจรเทากับ IT
IT =
T
1
R
E
หรือ
T
2
R
E
(2-11)
แรงดันตกครอมที่ความตานทาน R คือ V
V = IT R (2-12)
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 คือ I1
I1 =
1i
1
R
VE −
หรือ n
IT
(2-13)
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 คือ I2
I2 =
2i
2
R
VE −
หรือ n
IT
(2-14)
แตเมื่อเซลไฟฟาที่นํามาตอขนานกัน มีความตานทานภายในของเซลแตละเซลไม
เทากัน ดังแสดงในรูปที่ 2-16 จะตองพิจารณาดังนี้คือ
รูปที่ 2-16 การตอเซลไฟฟาแบบขนานที่มีความตานทานภายในของเซลไมเทากัน จาก
วงจรในรูปที่ 2-16 จะได
V
1
E 2
E
1
I
2
I T
I
R
1iR 2iR
V
1
E 2
E
1
I
2
I T
I
R
1iR 2iR
33
ความตานทานภายในรวมของวงจรคือ RiT
RiT =
2i1i
2i1i
RR
RR
+ (2-15)
ความตานทานรวมของวงจรคือ RT
RT = R + RiT (2-10)
กระแสที่ไหลในวงจรเทากับ IT
IT = R
E
T
1
หรือ
R
E
T
2
(2-11)
แรงดันตกครอมที่ความตานทาน R คือ V
V = IT R (2-12)
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 คือ I1
I1 = 1i
1
R
VE −
(2-16)
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 คือ I2
I2 = R
E V
2i
2 −
(2-17)
ตัวอยางที่ 2.10 เซลไฟฟาสองมีคาแรงดันเซลละ 4V เมื่อนํามาตอกันแบบขนาน
และตอเขากับความตานทานภายนอก 5 Ω ดังในรูปที่ 2-17 จงคํานวณหาคา (ก) กระแสที่ไหลใน
วงจร (ข) แรงดันตกครอมที่ความตานทาน 5Ω และ (ค) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล
วิธีทํา (ก) IT = R
E1
หรือ R
E2
=
Ω5
4V = 0.8 A
(ข) V = E1 = E2 = 4 V
หรือ V = IT R = 0.8 A × 5Ω = 4 V
(ค) I1 = n
IT
=
2
0.8A = 0.4 A
I2 = n
IT
=
2
0.8A = 0.4 A
หรือ I2 = IT - I1 = 0.8 A - 0.4A = 0.4 A รูปที่ 2-17 ตัวอยางที่ 2.10
ขอสังเกต ในที่นี้ n หมายถึงจํานวนของเซลที่ตอกันแบบขนาน
1I
V41E =
2I
V42E =
TI
V
Ω= 5R
34
ตัวอยางที่ 2.11 เซลไฟฟาสองเซลมีคาแรงดันเซลละ 9 V และความตานทานภายใน
ของแตละเซลมีคาเทากับ 1 Ω เมื่อนํามาตอขนานกันและตอเขากับความตานทานภายนอก 7 Ω
ดังนั้นในรูปที่ 2.18 จงคํานวณหาคา (ก) กระแสที่ไหลในวงจร (ข) แรงดันตกครอมที่ความตานทาน
และ (ค) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล
รูปที่ 2-18 ตัวอยางที่ 2.11
วิธีทํา (ก) RiT = หรือ = = 0.5
RT = R+ R1T = + =
IT = หรือ = = 1.2 A
(ข) V = IT R = 1.2 A × = 8.4 V
(ค) I1 = = = 0.6 A
หรือ I1 = = = 0.6 A
I2 =
n
IT
=
2
1.2A = 0.6 A
หรือ I2 =
i2
2
R
VE −
=
Ω1
8.49 VV− = 0.6 A
หรือ I2 = IT - I1 = 1.2 A– 0.6 A = 0.6 A
2.3.4 การแบงกระแสในวงจรขนาน
เมื่อมีกระแสไหลเขามาในวงจรขนาน เราสามารถแบงกระแสใหไหลในสาขายอยของ
วงจรขนานไดตามความตองการ โดยมีหลักการพิจารณาดังนี้ คือ จากวงจรดังในรูปที่ 2-19 จะเห็น
ไดวามีกระแส IT ไหลเขามาในวงจรแลวถูกแบงออกเปนสองสวนคือ กระแส I1 และ I2 ซึ่งไหลผาน
ความตานทาน R1 และ R2 ตามลําดับ
Ω
Ω7 Ω0.5 Ω7.5
T
1
R
E
T
2
R
E
Ω7.5
9V
n
IT
2
1.2A
iT
1
R
VE −
Ω1
8.49 VV−
V
V9E1
=
1
I
2
I T
I
Ω=7R
Ω=1R 1i Ω=1R 2i
V9E2
=
η
1iR
η
2iR
2
1Ω
Ω7
35
1I
E
รูปที่ 2-19 การแบงกระแสในวงจรขนาน
จากวงจรในรูปที่ 2-19 จะได
RT = 2RR
RR
1
21
+ (2-18)
IT = TR
E
หรือ TR
V
(2-11)
และ V = I1R1 = I2R2 (2-19)
แทนคา V และ RT จากสมการที่ (2 - 12) และ (2-15) ลงในสมการที่ (2 -11) จะได
IT = TR
V
= 2121
11
RR/RR
RI
+ = 2
211
R
)RR(I +
หรือ I1 = IT 21
2
RR
R
+ (2-20)
และ IT = TR
V
= RR/RR
RI
21
22
+ = 1
212
R
)RR(I +
หรือ I2 = IT 21
1
RR
R
+ (2-21)
ตัวอยางที่ 2.12 ความตานทานสองตัวมีคา 10Ω และ 15 Ω เมื่อนํามาตอกันแบบ
ขนาดและมีกระแสไหลเขามาในวงจรเทากับ 3 A ดังในรูปที่ 2-20 จงคํานวณหาคากระแสที่ไหลผาน
ความตานทานแตละตัวและแรงดันไฟฟา E
1I
E
รูปที่ 2-20 ตัวอยางที่ 2.12
วิธีทํา I1 = IT 21
2
RR
R
+ = 3 A ×
Ω+Ω
Ω
1510
15
= 1.8 A
I2 = IT 21
1
RR
R
+ = 3 A × ΩΩ
Ω
+1510
10 = 1.2 A
V
rI 2I
TR 2R1R
A3rI = 2I
Ω=152RΩ=101R
36
หรือ I2 = IT - I1 = 3 A – 1.8 A = 1.2 A
E = I1R1 = 1.8 A × 10Ω = 18 V
หรือ E = I2R2 = 1.2 A × 15Ω = 18 V
ตัวอยางที่ 2.13 ความตานทานสามตัวมีคา 10Ω , 12Ω และ 15Ω เมื่อนํามาตอ
กันแบบขนานและมีกระแสไหลเขามาในวงจรเทากับ 1.5 A ดังวงจรในรูปที่ 2-21 จงคํานวณหาคา
ของกระแสที่ไหลผานความตานทานแตละตัวและแรงดันไฟฟา E
E
รูปที่ 2-21 ตัวอยางที่ 2.13
วิธีทํา R2-3 = 32
32
RR
RR
+ = ΩΩ
ΩΩ
+
×
1512
1512 = 6.67Ω
IT = IT 321
32
RR
R
−
−
+ = 1.5 A × ΩΩ
Ω
+ 67.610
67.6 = 0.6 A
R1-3 = 31
31
RR
RR
+ = ΩΩ
ΩΩ
+
×
1510
1510 = 6 Ω
I2 = IT 312
31
RR
R
−
−
+ = 1.5 A × ΩΩ
Ω
+612
6 = 0.5 A
R1-2 = 21
21
RR
RR
+ = ΩΩ
ΩΩ
+
×
1210
1210 = 5.45 Ω
I3 = IT 213
21
RR
R
−
−
+ = 1.5 A ΩΩ
Ω
+× 45.515
45.5 = 0.4 A
หรือ I3 = IT -I1 -I2
= 1.5 A– 0.6 A– 0.5 A = 0.4 A
2.4 วงจรผสม
2.4.1 ความหมายของวงจรผสม
วงจรผสมหมายถึง วงจรที่มีทั้งวงจรอนุกรมและวงจรขนานตอปนกันอยู ซึ่งบางครั้ง
เราเรียกวา วงจรอนุกรม-ขนาน หรือวงจรขนาน-อนุกรม
A5.1rI = 2I
Ω=153RΩ=101R Ω=122R
1I 3I
37
ความตานทานกลุมที่หนึ่ง
ความตานทานกลุมที่สอง
วงจรผสมเราสามารถที่จะแบงการพิจารณาขั้นพื้นฐานออกไดเปน 2 แบบ คือ
1. วงจรอนุกรม-ขนาน หมายถึงวงจรที่มีความตานทานในแตละกลุมตออนุกรมกัน
แลวนําความตานทานในแตละกลุมมาตอกันแบบขนานอีกทีหนึ่ง ดังในรูปที่ 2-22 จะเห็นไดวาความ
ตานทานในกลุมที่หนึ่งประกอบดวยความตานทาน R1 และ R2 ตออนุกรมกัน สวนความตานทาน
ในกลุมที่สองประกอบดวยความตานทาน R3 , R4 และ R5 ตออนุกรมกัน แลวนําความตานทาน
ในกลุมที่หนึ่งกับกลุมที่สองมาตอกันแบบขนานอีกทีหนึ่ง
TI
รูปที่ 2-22 วงจรขนาน- อนุกรม
จากวงจรในรูปที่ 2-22 จะใหผลดังนี้คือ
ความตานทานรวมในกลุมที่หนึ่ง RT1 = R1 + R2
ความตานทานรวมในกลุมที่สอง RT2 = R3 + R4+ R5
ความตานทานรวมของวงจร RT =
T2T1
T2T1
RR
RR
+
กระแสที่ไหลในวงจร IT = TR
E
กระแสที่ไหลผานความตานทานกลุมที่หนึ่ง I1 = 1TR
E
หรือ IT 2T1T
2T
RR
R
+
กระแสที่ไหลผานความตานทานกลุมที่สอง I2 = 2TR
E
หรือ IT 2T1T
1T
RR
R
+
ผลรวมของกระแสที่ไหลผานความตานทานในกลุมที่หนึ่งกับกลุมที่สองจะมีคาเทากับกระแส
ที่ไหลในวงจร คือ IT = I1 + I2
2R
3R 4R
1R
5R
1I
2I
E
38
ตัวอยางที่ 2.14 วงจรอนุกรม-ขนาน ดังในรูปที่ 2-23 จงหาคาของ IT, I1 และ I2
TI
รูปที่ 2-23 ตัวอยางที่ 2.14
วิธีทํา RT1 = R1+ R2 = 10 Ω + 20 Ω = 30 Ω
I1 = 1TR
E
=
Ω30
12V = 0.4 A
RT2 = R3+ R4+ R5 = 15 Ω + 20 Ω + 25 Ω = 60 Ω
I2 = 2TR
E
=
Ω60
12V = 0.2 A
IT = I1 + I2 = 0.4 A+ 0.2 A = 0.6 A
หรือ RT = 2T1T
2T1T
RR
RR
+ =
ΩΩ
ΩΩ
6030
6030
+
× = 20 Ω
IT = TR
E
=
Ω20
12V = 0.6 A
I1 = IT 2T1T
2T
RR
R
+ = 0.6 A ×
ΩΩ
Ω
6030
60
+
= 0.4 A
I2 = IT - I1 = 0.6 A – 0.4 A – 0.4 A = 0.2 A
2. วงจรขนาน-อนุกรม หมายถึงวงจรที่มีความตานทานในแตละกลุมตอขนานกัน
แลวนําความตานทานในแตละกลุมมาตอกันแบบอนุกรมอีกทีหนึ่ง ดังแสดงใหเห็นในรูปที่ 2-24 ซึ่ง
จะเห็นวาความตานทานในกลุมที่หนึ่งประกอบดวยความตานทาน R1 กับ R2 ตอขนานกัน สวน
ความตานทานในกลุมที่สองประกอบดวยความตานทาน R3 R4 และ R5 ตอขนานกับ แลวนําความ
ตานทานในกลุมที่หนึ่งกับกลุมที่สองมาตอกันแบบอนุกรมอีกทีหนึ่ง
Ω= 202R
Ω=153R Ω= 204R
Ω=101R
Ω= 255R
1I
2I
V.12E =
1TR
2TR
39
ความตานทานกลุมที่หนึ่ง ตวามตานทานกลุมที่สอง
รูปที่ 2-24 วงจรขนาน-อนุกรม
จากวงจรในรูปที่ 2-24 จะใหผลดังนี้คือ
ความตานทานรวมในกลุมที่หนึ่ง = RT1 = 21
21
RR
RR
+
ความตานทานรวมในกลุมที่สอง = RT2 = 543
435354
RRR
RRRRRR ++
ความตานทานรวมของวงจร = RT = RT1 + RT2
กระแสที่ไหลในวงจร = IT = TR
E
แรงดันตกครอมที่ความตานทานกลุมที่หนึ่ง = V1 = ITRT1 หรือ E 2T1T
1T
RR
R
+
แรงดันตกครอมที่ความตานทานกลุมที่สอง = V2 = ITRT2 หรือ E 2T1T
2T
RR
R
+
กระแสที่ไหลผานความตานทาน R1 = I1 = 1
1
R
V
กระแสที่ไหลผานความตานทาน R2 = I2 = 2
1
R
V
กระแสที่ไหลผานความตานทาน R3 = I3 = 3
2
R
V
กระแสที่ไหลผานความตานทาน R4 = I4 = 4
2
R
V
กระแสทื่ไหลผานความตานทาน R5 = I5 = 5
2
R
V
ผลรวมของกระแสที่ไหลผานความตานทานในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร คือ
IT = I1 + I2 และ IT = I3 + I4+ I5
ผลรวมของแรงดันที่ตกครอมที่ความตานทานในแตละกลุมมีคาเทากับแรงดันที่จายใหแกวงจร
คือ E = V1 + V2
TI
1I
2I
3I
4I
5I
1R
2R
3R
4R
5R
1V 2V
E
40
ตัวอยางที่ 2.15 วงจรขนาน-อนุกรมดังในรูปที่ 2-25 จงหาคาของ RT1 RT2 IT I1
I2 I3 I4 I5 V1 และ V2
รูปที่ 2-25 ตัวอยางที่ 2.15
วิธีทํา RT1 = 21
21
RR
RR
+ =
ΩΩ
ΩΩ
64
64
+
× = 2.4 Ω
RT2 = 543
435354
RRR
RRRRRR ++
=
ΩΩΩ
ΩΩΩΩΩΩ
4126
12646412
××
×+×+×
= ΩΩΩ
ΩΩΩ
××
++
4126
722448 222
= 2 Ω
RT = RT1 + RT2 = 2.4 Ω + 2 Ω = 4.4 Ω
IT = TR
E
=
Ω4.4
13.2V = 3 A
V1 = ITRT1 = 3 A ×2.4 Ω = 7.2 V
I1 = 1
1
R
V
=
Ω4
7.2V = 1.8 A
I2 = 2
1
R
V
=
Ω6
7.2V = 1.2 A
V2 = ITRT2 = 3 A × 2 Ω = 6 V
I3 = 3
2
R
V
=
Ω6
6V = 1 A
I4 = 4
2
R
V
=
Ω12
6V = 0.5 A
I5 = 5
2
R
V
=
Ω4
6V = 1.5 A
TI
1I
2I
3I
4I
5I
Ω= 41R
1V 2V
V2.13E =
Ω=62R
Ω=63R
Ω=124R
Ω= 41R
1TR 2TR
41
เซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง
เซลไฟฟากลุมที่สอง
2.4.2 การตอเซลไฟฟาแบบผสม
การตอเซลไฟฟาแบบผสม คือการนําเซลไฟฟามาตอผสมกัน มีทั้งการตอแบบ
อนุกรมและขนานปนกันอยู
การตอเซลไฟฟาแบบผสม สามารถที่จะแบงการพิจารณาขั้นพื้นฐานออกไดเปน 2 วิธี
คือ
1. การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรม-ขนาน คือการนําเซลไฟฟาในแตละกลุมมาตอกัน
แบบอนุกรมกอน แลวจึงนํากลุมของเซลแตละกลุมมาตอกันแบบขนานอีกทีหนึ่ง ดังในรูปที่ 2-26
จะเห็นวาเซลไฟฟาในกลุมที่หนึ่งซึ่งประกอบดวยเซลไฟฟา E1 , E2 และ E3 ตอกันแบบอนุกรม
สวนเซลไฟฟาในกลุมที่สองประกอบดวยเซลไฟฟา E3 , E4 และ E5 ตอกันแบบอนุกรมเหมือนกัน
แลวจึงนําเซลไฟฟาในกลุมที่หนึ่งมาตอขนานกับกลุมที่สองอีกทีหนึ่ง แลวจึงตอเขากับความตานทาน
ภายนอก R
รูปที่ 2-26 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรม - ขนาน
จากวงจรในรูปที่ 2-26 เมื่อเซลไฟฟาทุกเซลมีแรงดันเทากันจะใหผลดังนี้ คือ
แรงดันไฟฟารวมของวงจร = ET = E1+ E2 + E3 = E4 + E5 + E6
กระแสที่ไหลในวงจร = IT = R
ET
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในกลุมที่หนึ่ง = I1 =
2
TI
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในกลุมที่สอง = I2 = 2
IT
แรงดันตกครอมที่ความตานทานภายนอก R = V = ITR = ET
ผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร คือ
IT = I1 + I2
1I
2I
TI 1E
R
2E 3E
4E 5E 6E
V
42
แตถาเซลไฟฟาแตละเซลมีความตานทานภายในของเซลอยูดวย ดังวงจรในรูปที่ 2-27
จะตองพิจารณาดังตอไปนี้ คือ
รูปที่ 2-27 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรม-ขนานที่มี่ความดานทานภายในของเซลเทากัน
จากวงจรในรูปที่ 2-27 เมื่อความตานทานภายในของเซลไฟฟาแตละเซลมีคาเทากัน
และแรงดันของเซลแตละเซลมีคาเทากันดวย จะใหผลดังนี้คือ
แรงดันไฟฟารวมของวงจร = ET = E1 + E2 = E3 + E4
ความตานทานภายในของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง = RiT1 = Ri1 + Ri2
ความตานทานภายในของเซลไฟฟากลุมที่สอง = RiT2 = Ri3 + Ri4
ความตานทานภายในรวมของวงจร = RiT =
iT2iT1
iT2iT1
RR
RR
+
ความตานทานรวมของวงจร = RT = R + RiT
กระแสที่ไหลในวงจร = IT =
T
T
R
E
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในกลุมที่หนึ่ง = I1 =
2
TI
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในกลุมที่สอง = I2 = 2
IT
แรงดันตกครอมที่ความตานทานภายนอก R = V = ITR = ET
ผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร
คือ
IT = I1 + I2
TI
1I
2I
1E 2E
3E 4E
V
1iR
3iR 4iR
2iR
43
ตัวอยางที่ 2.16 วงจรดังในรูปที่ 2-28 จงหาคาของ IT , I1 , I2 และ V
รูปที่ 2-28 ตัวอยางที่ 2.16
วิธีทํา ET = E1+ E2+ E3 = E4+ E5+ E6 = 2 V+ 2 V+ 2 V = 6 V
IT = R
ET
=
Ω5
6V = 1.2 A
I1 =
2
TI =
2
1.2A = 0.6 A
I2 = IT - I1 = 1.2 A - 0.6 A = 0.6 A
V = ITR = 1.2 A × Ω5 = 6 V
หรือ V = ET = 6 V
ตัวอยางที่ 2.17 เซลไฟฟา 4 เซล มีแรงดันไฟฟาเซลละ 2 V และมีความตานทาน
ภายในเซลละ 0.2Ω เมื่อนํามาตอกันดังในรูปที่ 2-29 จงหาคาของ (ก) กระแสที่ไหลผานความ
ตานทาน 4 Ω (ข) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล
รูปที่ 2-29 ตัวอยางที่ 2.17
วิธีทํา (ก) ET = E1 + E2 = E3 + E4 = 2 V+ 2 V = 4 V
RiT1 = Ri1 + Ri2 = 0.2 Ω + 0.2 Ω = 0.4 Ω
RiT2 = Ri3 + Ri4 = 0.2 Ω + 0.2 Ω = 0.4 Ω
1I
2I
TI V21E =
R
V
V23E =
V24E = V25E = V26E =
V22E =
TE
TI
1I
2I
V21E =
Ω= 4R
Ω= 2.01iR V22E = Ω= 2.02iR
V23E = V24E =Ω= 2.03iR Ω= 2.04iR
44
เซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง เซลไฟฟากลุมที่สอง
RiT = 2iT1iT
2iT1iT
RR
RR
+
= ΩΩ
ΩΩ
+
×
4.04.0
4.04.0
= 0.2 Ω
RT = R + RiT = 4 ΩΩ + 2.0 = 4.2 Ω
IT = T
T
R
E
=
Ω4.2
4V = 0.952 A
(ข) I1 = 2
IT
=
2
0.952A = 0.476 A
I2 = IT – I1 = 0.952 A– 0.476 A = 0.476 A
2. การตอเซลไฟฟาแบบขนาน –อนุกรม คือการนําเซลไฟฟาในแตละกลุมมาตอกัน
แบบขนานกอน แลวจึงนํากลุมของเซลแตละกลุมมาตอกันแบบอนุกรมอีกทีหนึ่ง ดังวงจรในรูปที่ 2-
30 จะเห็นไดวาเซลไฟฟาในกลุมที่ 1 ประกอบดวยเซลไฟฟา E1 กับ E2 ตอขนานกัน และเซล
ไฟฟาในกลุมที่สองประกอบดวยเซลไฟฟา E3 กับ E4 ตอขนานกัน แลวจึงนําเซลไฟฟาในกลุมที่
หนึ่งมาตออนุกรมกับเซลไฟฟาในกลุมที่สองอีกทีหนึ่ง และตอเขากับความตานทานภายนอก R
รูปที่ 2-30 การตอเซลไฟฟาแบบขนาน-อนุกรม
จากวงจรในรูปที่ 2-30 เมื่อเซลไฟฟาทุกเซลมีแรงดันเทากันจะใหผลดังนี้คือ
แรงดันของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง ET1 = E1 = E2
แรงดันของเซลไฟฟากลุมที่สอง ET2 = E3 = E4
แรงดันไฟฟารวมของวงจร ET = ET1+ ET2
กระแสที่ไหลในวงจร IT = R
ET
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 = I1 =
2
TI
TI
1I
2I
1E
2E
3E
4E
V
R
1TE 2TE
45
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 = I2 =
2
TI
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E3 = I3 =
2
TI
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E4 = I4 =
2
TI
แรงดันตกครอมที่ความตานทานภายนอก R = V = ITR
ผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร
คือ
IT = I1+ I2 และ IT = I3 + I4
แตถาเซลไฟฟาแตละเซลมีความตานทานภายในอยูดวย ดังในรูปที่ 2-31 เมี่อ
แรงดันไฟฟาที่เซลแตละเซลและความตานทานภายในของเซลแตละเซลมีคาเทากันจะใหผลดังนี้คือ
รูป 2-31 การตอเซลไฟฟาแบบขนาน-อนุกรมที่มีความตานทานภายในของเซล
แรงดันของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง ET1 = E1 = E2
แรงดันของเซลไฟฟากลุมที่สอง ET2 = E3 = E4
แรงดันไฟฟารวมของวงจร ET = ET1 + ET2
ความตานทานภายในรวมของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง RiT1 = 2i1i
2i1i
RR
RR
+
ความตานทานภายในรวมของเซลไฟฟากลุมที่สอง RiT2 = 4i3i
4i3i
RR
RR
+
ความตานทานภายในรวมของวงจร RiT = RiT1 + RiT2
ความตานทานรวมของวงจร RT = R+ RiT
กระแสที่ไหลในวงจร IT = T
T
R
E
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 = I1 = 2
IT
TI
1I
2I
1E
Ω= 4R
2E 2iR
3E
4E
3iR
4iR
1iR
4I
3I
3V
2V1V
46
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 = I2 = 2
IT
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E3 = I3 = 2
IT
กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E4 = I4 = 2
IT
แรงดันตกครอมที่ความตานทานภายนอก R = V3 = ITR = V1+ V2
ความตางศักยระหวางขั้วของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง V1 = E1 – ITRi1
หรือ V1 = E2 – I2Ri2
ความตางศักยระหวางขั้วของเซลไฟฟากลุมที่สอง V2 = E3 – I3Ri3
หรือ V2 = E4 – I4Ri4
ผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร
คือ
IT = I1+ I2 และ IT = I3 + I4
ตัวอยางที่ 2.18 เซลไฟฟา 4 เซล มีแรงดันเซลละ 2.5 V เมื่อนํามาตอกันแบบขนาน
อนุกรม และตอเขากับความตานทานภายนอก 2 Ω ดังในรูปที่ 2-32 จงหาคาของกระแสที่ไหลผาน
ความตานทานภายนอก 2 Ω และกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล
รูปที่ 2-32 ตัวอยางที่ 2.18
วิธีทํา ET1 = E1 = E2 = 2.5 V
ET2 = E3 = E4 = 2.5 V
ET = ET1 + ET2 = 2.5 V + 2.5 V = 5 V
IT = =
Ω2
5V = 2.5 A
I1 = 2
IT
=
2
2.5A = 1.25 A
I2 = 2
IT
=
2
2.5A = 1.25 A
TI 1I
2I
V5.21E =
Ω= 4R
4I
3I
1TE
V5.22E =
V5.23E =
V5.24E =
2TE
TE
R
ET1
47
I3 = 2
IT
=
2
2.5A = 1.25 A
I4 = 2
IT
=
2
2.5A = 1.25 A
ตัวอยางที่ 2.19 เซลไฟฟา 4 เซลมีแรงดันเซลละ 2.1 V ความตานทานภายในเซล
ละ 0.2 Ω เมื่อนํามาตอกันแบบขนาน-อนุกรม และตอเขากับความตานภายนอก 4 Ω ดังในรูปที่
2-33 จงหาคาของ (ก) กระแสที่ไหลในวงจร (ข) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล (ค)
ความตางศักยของเซลไฟฟาแตละเซล (ง) ความตางศักยหรือแรงดันตกครอมที่ความตานทาน 4 Ω
รูปที่ 2-33 ตัวอยางที่ 2.19
วิธีทํา (ก) ET1 = E1 = E2 = 2.1 V
ET2 = E3 = E4 = 2.1 V
ET = ET1 + ET2 = 2.1 V+ 2.1 V = 4.2 V
RiT1 = 2
R1i
= 2
R 2i
= 2
2.0 Ω
= 0.1 Ω
RiT2 = 2
R3i
= 2
4Ri
= 2
2.0 Ω
= 0.1 Ω
RiT = RiT1 + RiT2 = 0.1 Ω + 0.1 Ω = 0.2 Ω
RT = R+ RiT = 4 Ω + 0.2 Ω = 4.2 Ω
IT = T
T
R
E
=
Ω4.2
4.2V = 1 A
(ข) I1 = 2
IT
=
2
1A = 0.5 A
I2 = 2
IT
=
2
1A = 0.5 A
I3 = 2
IT
=
2
1A = 0.5 A
TI
1I
2I
V1.21E =
Ω= 4R
Ω= 2.01iR
4I
3I
3V
2V1V
V1.22E =
V1.23E =
V1.24E =Ω= 2.02iR
Ω= 2.03iR
Ω= 2.04iR
48
I4 = 2
IT
=
2
1A = 0.5 A
(ค) ความตางศักยของเซลไฟฟา E1 และ E2 คือ V1
V1 = E1 – I1Ri1 = 2.1 V– 0.5 A × 0.2 Ω
= 2.1 V– 0.1 V = 2 V
หรือ V1 = E2 – I2Ri2 = 2.1 V– 0.5 A × 0.2 Ω
= 2.1 V – 0.1 V = 2 V
ความตางศักยของเซลไฟฟา E3 และ E4 คือ V2
V2 = E3 – I3Ri3 = 2.1 V - 0.5 A × 0.2 Ω
= 2.1 V– 0.1 V = 2 V
หรือ V2 = E4 – I4Ri4 = 2.1 V– 0.5 A × 0.2 Ω
= 2.1 V – 0.1 V = 2 V
(ง) ความตางศักยหรือแรงดัน ตกครอมที่ความตานทาน 4 Ω คือ V3
V3 = ITR = 1 A × 4 Ω = 4 V
หรือ V3 = V1 + V2 = 2 V + 2 V = 4 V

More Related Content

What's hot

โควาเลนต์
โควาเลนต์โควาเลนต์
โควาเลนต์
พัน พัน
 
Lab 2 ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส
Lab 2 ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสLab 2 ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส
Lab 2 ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสJariya Jaiyot
 
การอินทีเกรต
การอินทีเกรตการอินทีเกรต
การอินทีเกรต
ANNRockART
 
009 pat 3
009 pat 3009 pat 3
009 pat 3konosor
 
บทที่ 8 กรด เบส
บทที่ 8 กรด เบสบทที่ 8 กรด เบส
บทที่ 8 กรด เบส
oraneehussem
 
ไฟฟ้าเคมี1 ppt
ไฟฟ้าเคมี1 pptไฟฟ้าเคมี1 ppt
ไฟฟ้าเคมี1 ppt10846
 
ข้อสอบเคมี มข. 54
ข้อสอบเคมี มข. 54 ข้อสอบเคมี มข. 54
ข้อสอบเคมี มข. 54 Manatsawin Kongthong
 
Echem 2 redox balance
Echem 2 redox balanceEchem 2 redox balance
Echem 2 redox balance
Saipanya school
 
ปฏิกิริยานิวเคลียร์
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ปฏิกิริยานิวเคลียร์
ปฏิกิริยานิวเคลียร์
Chanthawan Suwanhitathorn
 
Echem 1 redox
Echem 1 redoxEchem 1 redox
Echem 1 redox
Saipanya school
 
ชีววิทยาเรื่องการหายใจ respiration system
ชีววิทยาเรื่องการหายใจ respiration system ชีววิทยาเรื่องการหายใจ respiration system
ชีววิทยาเรื่องการหายใจ respiration system
kasidid20309
 
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibriumกรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
Dr.Woravith Chansuvarn
 
Buffer h in
Buffer h inBuffer h in
Buffer h in
พัน พัน
 
แบบทดสอบ สาระที่ 7 ดาราศาสตร์และอวกาศ
แบบทดสอบ สาระที่ 7    ดาราศาสตร์และอวกาศแบบทดสอบ สาระที่ 7    ดาราศาสตร์และอวกาศ
แบบทดสอบ สาระที่ 7 ดาราศาสตร์และอวกาศ
dnavaroj
 
ข้อสอบกลางภาควิทยาศาสตร์ ม.3 เทอม 1 (ชุด 30 ข้อ)
ข้อสอบกลางภาควิทยาศาสตร์ ม.3 เทอม 1 (ชุด 30 ข้อ)ข้อสอบกลางภาควิทยาศาสตร์ ม.3 เทอม 1 (ชุด 30 ข้อ)
ข้อสอบกลางภาควิทยาศาสตร์ ม.3 เทอม 1 (ชุด 30 ข้อ)Panupong Sinthawee
 
บทนำ
บทนำบทนำ
บทนำ
Aey Usanee
 
Electrochemistry01
Electrochemistry01Electrochemistry01
Electrochemistry01jirat266
 

What's hot (20)

โควาเลนต์
โควาเลนต์โควาเลนต์
โควาเลนต์
 
Lab 2 ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส
Lab 2 ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสLab 2 ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส
Lab 2 ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส
 
การอินทีเกรต
การอินทีเกรตการอินทีเกรต
การอินทีเกรต
 
009 pat 3
009 pat 3009 pat 3
009 pat 3
 
บทที่ 8 กรด เบส
บทที่ 8 กรด เบสบทที่ 8 กรด เบส
บทที่ 8 กรด เบส
 
ไฟฟ้าเคมี1 ppt
ไฟฟ้าเคมี1 pptไฟฟ้าเคมี1 ppt
ไฟฟ้าเคมี1 ppt
 
ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้าตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
 
ข้อสอบเคมี มข. 54
ข้อสอบเคมี มข. 54 ข้อสอบเคมี มข. 54
ข้อสอบเคมี มข. 54
 
Echem 2 redox balance
Echem 2 redox balanceEchem 2 redox balance
Echem 2 redox balance
 
ปฏิกิริยานิวเคลียร์
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ปฏิกิริยานิวเคลียร์
ปฏิกิริยานิวเคลียร์
 
Echem 1 redox
Echem 1 redoxEchem 1 redox
Echem 1 redox
 
12แบบทดสอบการแบ่งเซลล์
12แบบทดสอบการแบ่งเซลล์12แบบทดสอบการแบ่งเซลล์
12แบบทดสอบการแบ่งเซลล์
 
O-net วิทยาศาสตร์ 2557
O-net วิทยาศาสตร์ 2557O-net วิทยาศาสตร์ 2557
O-net วิทยาศาสตร์ 2557
 
ชีววิทยาเรื่องการหายใจ respiration system
ชีววิทยาเรื่องการหายใจ respiration system ชีววิทยาเรื่องการหายใจ respiration system
ชีววิทยาเรื่องการหายใจ respiration system
 
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibriumกรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
 
Buffer h in
Buffer h inBuffer h in
Buffer h in
 
แบบทดสอบ สาระที่ 7 ดาราศาสตร์และอวกาศ
แบบทดสอบ สาระที่ 7    ดาราศาสตร์และอวกาศแบบทดสอบ สาระที่ 7    ดาราศาสตร์และอวกาศ
แบบทดสอบ สาระที่ 7 ดาราศาสตร์และอวกาศ
 
ข้อสอบกลางภาควิทยาศาสตร์ ม.3 เทอม 1 (ชุด 30 ข้อ)
ข้อสอบกลางภาควิทยาศาสตร์ ม.3 เทอม 1 (ชุด 30 ข้อ)ข้อสอบกลางภาควิทยาศาสตร์ ม.3 เทอม 1 (ชุด 30 ข้อ)
ข้อสอบกลางภาควิทยาศาสตร์ ม.3 เทอม 1 (ชุด 30 ข้อ)
 
บทนำ
บทนำบทนำ
บทนำ
 
Electrochemistry01
Electrochemistry01Electrochemistry01
Electrochemistry01
 

Similar to 01. วิชา ไฟฟ้ากำลัง เล่ม 1 (วิศวกรรมไฟฟ้าเบื้องต้น) บทที่ 2

สรุปวิชาฟิสิกส์
สรุปวิชาฟิสิกส์สรุปวิชาฟิสิกส์
สรุปวิชาฟิสิกส์
Tutor Ferry
 
โครงงานไฟฟ้า
โครงงานไฟฟ้าโครงงานไฟฟ้า
โครงงานไฟฟ้าrattanapon
 
Lab kawee knok
Lab kawee knokLab kawee knok
Lab kawee knokZHEZA
 
ความสัมพันธ์ระหว่าง ความต่างศักย์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ ความต้านทานไฟฟ้า
ความสัมพันธ์ระหว่าง  ความต่างศักย์ไฟฟ้า  กระแสไฟฟ้า  และ ความต้านทานไฟฟ้าความสัมพันธ์ระหว่าง  ความต่างศักย์ไฟฟ้า  กระแสไฟฟ้า  และ ความต้านทานไฟฟ้า
ความสัมพันธ์ระหว่าง ความต่างศักย์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ ความต้านทานไฟฟ้า
เรียนฟิสิกส์กับครูเอ็ม Miphukham
 
พลังงานไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้าพลังงานไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้าwongteamjan
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมPongsakorn Poosankam
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpipopsin163
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpanupong
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpanupong
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpanupong
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpanupong
 
10.1 dynamo 2
10.1 dynamo 210.1 dynamo 2
10.1 dynamo 23cha_sp
 
ฟิสิกส์ ใบงาน10
ฟิสิกส์ ใบงาน10ฟิสิกส์ ใบงาน10
ฟิสิกส์ ใบงาน10Nann 'mlemell
 
แม่เหล็กแบบเรียน บ้านเติมเต็ม ฟิสิกส์ครูนัด
แม่เหล็กแบบเรียน บ้านเติมเต็ม ฟิสิกส์ครูนัด แม่เหล็กแบบเรียน บ้านเติมเต็ม ฟิสิกส์ครูนัด
แม่เหล็กแบบเรียน บ้านเติมเต็ม ฟิสิกส์ครูนัด
ณรรตธร คงเจริญ
 
กลุ่ม5 305
กลุ่ม5 305กลุ่ม5 305
กลุ่ม5 305parm305
 

Similar to 01. วิชา ไฟฟ้ากำลัง เล่ม 1 (วิศวกรรมไฟฟ้าเบื้องต้น) บทที่ 2 (20)

สรุปวิชาฟิสิกส์
สรุปวิชาฟิสิกส์สรุปวิชาฟิสิกส์
สรุปวิชาฟิสิกส์
 
โครงงานไฟฟ้า
โครงงานไฟฟ้าโครงงานไฟฟ้า
โครงงานไฟฟ้า
 
Lab kawee knok
Lab kawee knokLab kawee knok
Lab kawee knok
 
Electrochem 1
Electrochem 1Electrochem 1
Electrochem 1
 
ความสัมพันธ์ระหว่าง ความต่างศักย์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ ความต้านทานไฟฟ้า
ความสัมพันธ์ระหว่าง  ความต่างศักย์ไฟฟ้า  กระแสไฟฟ้า  และ ความต้านทานไฟฟ้าความสัมพันธ์ระหว่าง  ความต่างศักย์ไฟฟ้า  กระแสไฟฟ้า  และ ความต้านทานไฟฟ้า
ความสัมพันธ์ระหว่าง ความต่างศักย์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และ ความต้านทานไฟฟ้า
 
พลังงานไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้าพลังงานไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้า
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
Atom semiconductor
Atom semiconductorAtom semiconductor
Atom semiconductor
 
Electric chem8
Electric chem8Electric chem8
Electric chem8
 
Random 111229101649-phpapp01
Random 111229101649-phpapp01Random 111229101649-phpapp01
Random 111229101649-phpapp01
 
Physic 2-boonya
Physic 2-boonyaPhysic 2-boonya
Physic 2-boonya
 
10.1 dynamo 2
10.1 dynamo 210.1 dynamo 2
10.1 dynamo 2
 
ฟิสิกส์ ใบงาน10
ฟิสิกส์ ใบงาน10ฟิสิกส์ ใบงาน10
ฟิสิกส์ ใบงาน10
 
แม่เหล็กแบบเรียน บ้านเติมเต็ม ฟิสิกส์ครูนัด
แม่เหล็กแบบเรียน บ้านเติมเต็ม ฟิสิกส์ครูนัด แม่เหล็กแบบเรียน บ้านเติมเต็ม ฟิสิกส์ครูนัด
แม่เหล็กแบบเรียน บ้านเติมเต็ม ฟิสิกส์ครูนัด
 
กลุ่ม5 305
กลุ่ม5 305กลุ่ม5 305
กลุ่ม5 305
 

More from nsumato

Nova14
Nova14Nova14
Nova14
nsumato
 
โนวา ฉบับที่ 12 (มีนาคม 2526)
โนวา ฉบับที่ 12 (มีนาคม 2526)โนวา ฉบับที่ 12 (มีนาคม 2526)
โนวา ฉบับที่ 12 (มีนาคม 2526)
nsumato
 
PDF โนวา 1 (กพ. พ.ศ.2525)
PDF โนวา 1 (กพ. พ.ศ.2525)PDF โนวา 1 (กพ. พ.ศ.2525)
PDF โนวา 1 (กพ. พ.ศ.2525)
nsumato
 
Lpr 2016 summary_th
Lpr 2016 summary_thLpr 2016 summary_th
Lpr 2016 summary_th
nsumato
 
P 424474
P 424474P 424474
P 424474
nsumato
 
Miti4extra4 1989
Miti4extra4 1989Miti4extra4 1989
Miti4extra4 1989
nsumato
 
Nova01
Nova01Nova01
Nova01
nsumato
 
มิติที่ 4 ฉบับที่ 45 (พฤษภาคม 2527) ราคาปก 15 บาท
มิติที่ 4 ฉบับที่ 45 (พฤษภาคม 2527) ราคาปก 15 บาทมิติที่ 4 ฉบับที่ 45 (พฤษภาคม 2527) ราคาปก 15 บาท
มิติที่ 4 ฉบับที่ 45 (พฤษภาคม 2527) ราคาปก 15 บาท
nsumato
 
Miti4extra4 1989
Miti4extra4 1989Miti4extra4 1989
Miti4extra4 1989
nsumato
 
Lpr 2016 summary_th
Lpr 2016 summary_thLpr 2016 summary_th
Lpr 2016 summary_th
nsumato
 
Miti tee4 38
Miti tee4 38Miti tee4 38
Miti tee4 38
nsumato
 
Chaiyapruek wit 113
Chaiyapruek wit 113Chaiyapruek wit 113
Chaiyapruek wit 113
nsumato
 
Miti tee4 27
Miti tee4 27Miti tee4 27
Miti tee4 27
nsumato
 
Miti tee4 25
Miti tee4 25Miti tee4 25
Miti tee4 25
nsumato
 
013 japanese army air force aces 1937-1945
013   japanese army air force aces 1937-1945013   japanese army air force aces 1937-1945
013 japanese army air force aces 1937-1945
nsumato
 
Model aircraft january 2017
Model aircraft   january 2017Model aircraft   january 2017
Model aircraft january 2017
nsumato
 
Miti tee4 20
Miti tee4 20Miti tee4 20
Miti tee4 20
nsumato
 
Miti tee4 11
Miti tee4 11Miti tee4 11
Miti tee4 11
nsumato
 
Secretofthetime
SecretofthetimeSecretofthetime
Secretofthetime
nsumato
 
มิติที่ 4 ฉบับที่ 22 (มกราคม 2525) Miti tee4 22
มิติที่ 4 ฉบับที่ 22 (มกราคม 2525)  Miti tee4 22มิติที่ 4 ฉบับที่ 22 (มกราคม 2525)  Miti tee4 22
มิติที่ 4 ฉบับที่ 22 (มกราคม 2525) Miti tee4 22
nsumato
 

More from nsumato (20)

Nova14
Nova14Nova14
Nova14
 
โนวา ฉบับที่ 12 (มีนาคม 2526)
โนวา ฉบับที่ 12 (มีนาคม 2526)โนวา ฉบับที่ 12 (มีนาคม 2526)
โนวา ฉบับที่ 12 (มีนาคม 2526)
 
PDF โนวา 1 (กพ. พ.ศ.2525)
PDF โนวา 1 (กพ. พ.ศ.2525)PDF โนวา 1 (กพ. พ.ศ.2525)
PDF โนวา 1 (กพ. พ.ศ.2525)
 
Lpr 2016 summary_th
Lpr 2016 summary_thLpr 2016 summary_th
Lpr 2016 summary_th
 
P 424474
P 424474P 424474
P 424474
 
Miti4extra4 1989
Miti4extra4 1989Miti4extra4 1989
Miti4extra4 1989
 
Nova01
Nova01Nova01
Nova01
 
มิติที่ 4 ฉบับที่ 45 (พฤษภาคม 2527) ราคาปก 15 บาท
มิติที่ 4 ฉบับที่ 45 (พฤษภาคม 2527) ราคาปก 15 บาทมิติที่ 4 ฉบับที่ 45 (พฤษภาคม 2527) ราคาปก 15 บาท
มิติที่ 4 ฉบับที่ 45 (พฤษภาคม 2527) ราคาปก 15 บาท
 
Miti4extra4 1989
Miti4extra4 1989Miti4extra4 1989
Miti4extra4 1989
 
Lpr 2016 summary_th
Lpr 2016 summary_thLpr 2016 summary_th
Lpr 2016 summary_th
 
Miti tee4 38
Miti tee4 38Miti tee4 38
Miti tee4 38
 
Chaiyapruek wit 113
Chaiyapruek wit 113Chaiyapruek wit 113
Chaiyapruek wit 113
 
Miti tee4 27
Miti tee4 27Miti tee4 27
Miti tee4 27
 
Miti tee4 25
Miti tee4 25Miti tee4 25
Miti tee4 25
 
013 japanese army air force aces 1937-1945
013   japanese army air force aces 1937-1945013   japanese army air force aces 1937-1945
013 japanese army air force aces 1937-1945
 
Model aircraft january 2017
Model aircraft   january 2017Model aircraft   january 2017
Model aircraft january 2017
 
Miti tee4 20
Miti tee4 20Miti tee4 20
Miti tee4 20
 
Miti tee4 11
Miti tee4 11Miti tee4 11
Miti tee4 11
 
Secretofthetime
SecretofthetimeSecretofthetime
Secretofthetime
 
มิติที่ 4 ฉบับที่ 22 (มกราคม 2525) Miti tee4 22
มิติที่ 4 ฉบับที่ 22 (มกราคม 2525)  Miti tee4 22มิติที่ 4 ฉบับที่ 22 (มกราคม 2525)  Miti tee4 22
มิติที่ 4 ฉบับที่ 22 (มกราคม 2525) Miti tee4 22
 

01. วิชา ไฟฟ้ากำลัง เล่ม 1 (วิศวกรรมไฟฟ้าเบื้องต้น) บทที่ 2

  • 1. 22 E บทที่ 2 วงจรอนุกรม วงจรขนาน และวงจรผสม 2.1 บทนํา ปกติในวงจรไฟฟาจะมีตัวประกอบตางๆ ตอกันในลักษณะที่แตกตางกันออกไปซึ่งสวน ใหญ แลวจะตอกันแบบวงจรอนุกรมและแบบวงจรขนาน แตวงจรที่งายมากที่สุดตอการพิจารณา และการคํานวณ ก็คือ วงจรอนุกรมนั่นเอง ทั้งนี้เพราะวาลักษณะของวงจรอนุกรมงายตอการเขาใจ และไมยุงยากซับซอนเทาใดนัก นอกจากนี้ยังใชเวลาในการพิจารณาไมมากอีกดวย อยางไรก็ดี การศึกษาเกี่ยวกับลักษณะสมบัติตาง ๆ ของวงจรอนุกรมนั้น นับไดวาเปนสิ่งสําคัญมากทีเดียว เพราะวาจะเปนความรูพื้นฐานในการนําไปใชคํานวณเกี่ยวกับวงจรไฟฟาที่มีลักษณะยุงยาก และ ซับซอนในตอนตอๆ ไป 2.2 วงจรอนุกรม 2.2.1 ความหมายของวงจรอนุกรม วงจรอนุกรมหมายถึงวงจรที่มีอิลีเมนทตาง ๆ ตอเรียงกันและถัดกันไปเรื่อย ๆ โดยการ นําเอาปลายดานหนึ่งของอิลีเมนทตัวแรกตอกับปลายดานหนึ่งของอิลีเมนทตัวที่สองและปลายอีกดาน หนึ่งของอิลีเมนทตัวที่สอง ตอกับปลายดานหนึ่งของอิลีเมนทตัวที่สามและตอถัดกันไปเรื่อย ๆ จนมี ลักษณะเปนแบบลูกโซ ดังในรูปที่ 2-1 จะพิจารณาเห็นไดวา ปลายดานหนึ่งของความตานทาน R1 จะตอกับปลายดานหนึ่งของความตานทาน R 2 และปลายอีกดานหนึ่งของทั้งความตานทาน R1 และ R2 จะตอเขากับแบตเตอรี่ E โดยที่ความตานทาน R1 ความตาานทาน R2 และแบตเตอรี่ E จะตออนุกรมกันหมด และในวงจรนี้จะมีกระแส I ไหลเพียงคาเดียวเทานั้น ฉะนั้นกระแสที่ไหลผาน ความตานทาน R1 ความตานทาน R2 และแบตเตอรี่ E จึงมีคาเทากัน I รูปที่ 2-1 วงจรอนุกรม R1 R2
  • 2. 23 R1 = 2 Ω R2 = 5 Ω R3 = 8 Ω 2.2.2 ลักษณะคุณสมบัติของวงจรอนุกรม วงจรอนุกรมมีลักษณะสมบัติที่สําคัญดังตอไปนี้ คือ 1. ในวงจรหรือสวนใดสวนหนึ่งของวงจรหรือในทุก ๆ สวนของวงจร จะมีกระแส ไหลผานเพียงคาเดียวเทานั้น 2. แรงดันตกครอม (voltage drop หรือ potential difference) ที่ความตานทานแตละ ตัวในวงจรเมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับแรงดันที่จายใหแกวงจร (emf) 3. ความตานทานยอยแตละตัวในวงจร เมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับความตานทาน รวมทั้งหมดของวงจร 4. กําลังและพลังงานไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตานยอยแตละตัวในวงจร เมื่อนํามา รวมกันจะมีคาเทากับกําลังและพลังงานไฟฟาทั้งหมดของวงจร ลักษณะสมบัติของวงจรอนุกรมที่กลาวมาแลวขางตนนี้ จะสามารถพิจารณาเห็นได อยางชัดเจนในตัวอยางดังตอไปนี้ ตัวอยางที่ 2.1 วงจรอนุกรมประกอบดวยความตานทาน 3 ตัว มีคาดังนี้คือ R1 = 2Ω R2 = 5Ω และ R3 = 8Ω เมื่อนําไปตอเขากับแบตเตอรี่ตัวหนึ่งซึ่งมีแรงดัน 7.5 V ดังในรูปที่ 2-2 จงคํานวณหาคาของกระแสที่ไหลในวงจร (I) แรงดันตกครอมที่ความตานทานแตละตัว (V1 , V2 และ V3 และแรงดันตกครอมทั้งหมดของวงจร (VT ) I รูปที่ 2-2 ตัวอยางที่ 2.1 วิธีทํา RT = R1 + R2 + R3 = + + = I = = = 0.5 A V1 = Ι R1 = 0.5 A × = 1 V V2 = IR2 = 0.5 A × = 2.5 V V3 = IR3 = 0.5 A × 8Ω = 4 V VT = V1 + V2 + V3 = 1 V+ 2.5 V+ 4V = 7.5 V หรือ VT = E = 7.5 V1 V2 V3 TT R:V V5.7E = Ω2 Ω5 Ω8 RT E Ω 15 5.7 V Ω15 Ω2 Ω5
  • 3. 24 R1= 10 Ω R2= 50 Ω R3= 20 Ω P1 P2 P3 PT E = 24 V ตัวอยางที่ 2.2 ความตานทาน 3 ตัวมีคาดังนี้คือ 10Ω , 50Ω และ 20Ω เมื่อนํามาตอกันแบบอนุกรม และตอเขากับแบตเตอรี่ 24V ดังในรูปที่ 2-3 จงคํานวณหาคา กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตานทานแตละตัว และกําลังไฟฟาทั้งหมดของวงจร I รูปที่ 2-3 ตัวอยางที่ 2.2 วิธีทํา RT = R1 + R2 + R3 = 10 + 50 + 20 = 80Ω Ι = TR E = Ω80 24V = 0.3 A กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตาน R1 คือ P1 P1 = I2 R1 = (0.3 A)2 × 10Ω = 0.9 W กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตานทาน R2 คือ P2 P2 = I2 R2 = ( 0.3A)2 × 50Ω = 4.5 W กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นที่ความตานทาน R3 คือ P3 P3 = I2 R3 = (0.3 A)2 × 20 Ω = 1.8 W กําลังไฟฟาทั้งหมดของวงจรคือ PT PT = P1 + P2 + P3 = 0.9 W+ 4.5 W+ 1.8 W = 7.2 W หรือ PT = IE = 0.3 A × 24 V = 7.2 W 2.2.3 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรม เมื่อนําเซลไฟฟามาตอกันแบบอนุกรม จะทําใหไดแรงดันรวมมากขึ้น ถาหากวา แรงดันของเซลไฟฟาแตละเซลมีทิศทางเดียวกัน สวนความตานทานภายในของเซลไฟฟาแตละเซล เมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับความตานทานภายในรวมของวงจร ซึ่งจะพิจารณาเห็นไดอยางชัดเจน จากรูปที่ 2-4 (ก) , (ข) และ (ค) Ω Ω Ω
  • 4. 25 รูปที่ 2-4 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรมที่มีทิศทางของแรงดันไปในทางเดียวกัน ดังนั้น จะไดผลรวมของแรงดันและผลรวมของความตานทานภายในของเซลดังนี้คือ แรงดันรวม = + (2-1) ความตานทานภายในรวม = + (2-2) รูปที่ 2-5 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรมที่มีทิศทางของแรงดันสวนกัน เซลไฟฟา 2เซลไฟฟา 1 เซลไฟฟา 1 เซลไฟฟา 2 1E 1iR 2iR2E RI I R I R 1E 2E 1iR 2iR TE iTR ⇒ ⇓ TE 1E 2E iTR 1iR 2iR 1E 2E1iR 2iR R ⇒ 1E 2E 1iR 2iR R 1I 2I ⇓TE iTR R I TE iTR R I
  • 5. 26 แตถาแรงดันไฟฟาของเซลแตละเซลมีทิศทางสวนกันหรือตรงกันขาม คาของแรงดันรวม จะตองนํามาลบกันหรือหักลางกัน สวนความตานทานภายในรวมจะมีคาเทากับผลรวมของความ ตานทานภายในของเซลแตละเซล ซึ่งจะพิจารณาไดจากรูปที่ 2-5 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรมที่มีทิศทานของแรงดันสวนกัน จะใหผลรวมของแรงดันและ ความตานทานภายในของเซลดังนี้คือ แรงดันรวม ET = E1 - E2 [เมื่อ E1 มากกวา E2 ตามรูปที่ 2-5 (ค)] แรงดันรวม ET = E2 - E1 [เมื่อ E2 มากกวา E1 ตามรูปที่ 2-5 (ง)] และความตานทานภายในรวม RiT = R 1i + R 2i ตัวอยางที่ 2.3 เซลไฟฟา 2 เซล แตละเซลมีคาแรงดัน 2.5 V และความตานทาน ภายในของแตละเซลมีคาเทากับ 0.15Ω เมื่อนํามาตอกันแบบอนุกรมโดยใหมีทิศทางของแรงดัน ไปในทางเดียวกัน ดังในรูปที่ 2-6 จงหาคาแรงดันรวมและความตานทานภายในรวม รูปที่ 2-6 ตัวอยางที่ 2.3 วิธีทํา แรงดันรวมคือ ET ET = E1 + E2 = 2.5 V+ 2.5 V = 5 V ความตานทานภายในรวมคือ RiT RiT = R 1i + R 2i = 0.15Ω + 0.15Ω = 0.3Ω ตัวอยางที่ 2.4 เซลไฟฟาสองเซลมีคาแรงดันและความตานทานภายในดังนี้คือ E1 = 8 V,R 1i = 0.1 Ω และ E2 = 4.5 V, R 2i = 0.12 Ω เมื่อนํามาตอกันแบบอนุกรมโดยใหทิศทาง ของแรงดันสวนกัน ดังวงจรในรูปที่ 2-7 จงหาคาแรงดันรวมและความตานทานภายในรวม รูปที่ 2 – 7 ตัวอยางที่ 2.4 Ω== 15.0RV25E iT1 Ω== 15.0RV25E iT2 iTT R.E Ω== 1.0RV8E iT1 Ω== 12.0RV5.4E iT2 iTT R.E
  • 6. 27 วิธีทํา แรงดันรวมคือ ET ET = E1 - E2 = 8 V– 4.5 V = 3.5 V ความตานทานภายในรวมคือ RiT RiT = R 1i + R 2i = 0.1 Ω + 0.12 Ω = 0.22 Ω ตัวอยางที่ 2.5 เซลไฟฟาสองเซลตอกันแบบอนุกรม และตอเขากับความตานภายนอก 10Ω ดังวงจรในรูปที่ 2-8 จงหาคาแรงดันรวม ความตานทานภายในรวม และกระแสที่ไหลในวงจร รูปที่ 2-8 ตัวอยางที่ 2.5 วิธีทํา ET = E1 + E2 = 5 V+ 15 V = 20 V RiT = R 1i + R 2i = 0.1 Ω + 0.2 Ω = 0.3 Ω I = iT T RR E + = ΩΩ 0.310 20V + = 1.94 A ตัวอยางที่ 2.6 เซลไฟฟาสามเซลตอกันแบบอนุกรม และตอเขากับความตานทาน ภายนอก 25Ω ดังวงจรในรูปที่ 2-9 จงหาคาแรงดันรวม, ความตานทานภายในรวม, กระแสที่ไหลใน วงจร และความตางศักยระหวางขั้วเซลไฟฟา E1 และ E2 รูปที่ 2-9 ตัวอยางที่ 2.6 วิธีทํา ET = E 1 + E2 - E3 = 2 V + 3 V– 4 V = 1 V RiT = R 1i + R 2i + R 3i iTT R.E V5E1= V152E =Ω= 1.0R 1i Ω= 2.0R 2i Ω= 10R Ω= 2.0R 1i Ω= 1.02iR Ω= 3.03iR Ω= 25R V2E1= V3E2= V4E3=
  • 7. 28 = 0.2Ω + 0.1Ω + 0.3Ω = 0.6Ω I = iT T RR E + = ΩΩ 0.625 1V + = 0.039 ความตางศักยระหวางขั้วของเซลไฟฟา E1 คือ E1 - IR 1i E1 - IR 1i = 2 V– 0.039 A × 0.2 Ω = 2 V– 0.007 8 V = 1.992 2 V ความตางศักยระหวางขั้วของเซลไฟฟา E2 คือ E2 - IR 2i E2 - IR 2i = 3V - 0.039 A × 0.1 Ω = 3V - 0.003 9 V = 2.996 1 V 2.3 วงจรขนาน 2.3.1 ความหมายของวงจรขนาน วงจรขนานหมายถึง วงจรที่มี่อิลีเมนทตาง ๆ ตอรวมกันในระหวางจุดสองจุด โดยให ปลายดานหนึ่งของอิลีเมนททุกตัวตอรวมกันที่จุด ๆ หนึ่ง และใหปลายอีกดานหนึ่งของอิลีเมนททุก ตัวตอรวมกันอีกที่จุด ๆ หนึ่ง ดังในรูปที่ 2-10 จะพิจารณาเห็นไดวาที่ปลายดานหนึ่งของความ ตานทาน R1 , R2 และ R3 จะตอรวมกันที่จุด A และปลายอีกดานหนึ่งของความตานทานทุกตัวจะ ตอรวมกันอีกที่จุด ๆ หนึ่งคือที่จุด B และระหวางจุด A กับ B จะตอเขากับแบตเตอรี่ E ทั้ง แบตเตอรี่ E และความตานทาน R1 ,R2 และ R3 จะตอกันแบบขนาดหมด และในวงจรขนานที่ไดนี่ จะพิจารณาเห็นไดวาแรงดันตกครอมที่ความตานทานแตละตัวจะมีคาเทากันทั้งหมดคือ มีคาเทากับ แรงดันของแบตเตอรี่ E และกระแสที่ไหลในวงจรจะมีคาเทากับกระแสที่ไหลผานความตานทาน แตละตัวรวมกัน รูปที่ 2-10 วงจรขนาน จากรูปที่ 2-10 จะได E = V1 = V2 = V3 (2-3) และ IT = I1 + I2 + I3 (2-4) R1 R2 R3 IT E B A 1V 2V 3V I1 I3 I2
  • 8. 29 2.3.2 ลักษณะคุณสมบัติของวงจรขนาน วงจรขนานมีลักษณะและสมบัติที่สําคัญดังตอไปนี้ คือ 1. แรงดันตกครอมที่อิลีเมนท หรือที่ความตานทุกตัวของวงจรจะมีคาเทากัน เพราะวาเปนแรงดันทั้งตัวเดียวกัน 2. กระแสที่ไหลในแตละสาขายอยของวงจร เมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับกระแสท ไหลในวงจรทั้งหมดหรือกระแสรวมของวงจร 3. คาความนําไฟฟาในแตละสาขายอยของวงจร เมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับคา ความนําไฟฟาทั้งหมดของวงจร 4. กําลังและพลังงานไฟฟาที่เกิดขึ้นที่อิลีเมนทหรือที่ความตานทานในแตละสาขาของ วงจรเมื่อนํามารวมกันจะมีคาเทากับกําลังและพลังงานไฟฟาทั้งหมดของวงจร ลักษณะสมบัติของวงจรขนานที่กลาวมาแลวขางตนนี้ จะสามารถพิจารณาเห็นได อยางชัดเจนในตัวอยางดังตอไปนี้ ตัวอยางที่ 2.7 ความตานทานสามตัวมีคาดังนี้คือ R1 = 4Ω , R2 = 8Ω และ R3 = 12Ω เมื่อนํามาตอกันแบบขนาน และตอเขากับเซลไฟฟา 6V ดังในรูปที่ 2-11 จงหาคาของกระแสที่ ไหลผานความตานทานแตละตัวและกระแสทั้งหมดของวงจร รูปที่ 2-11 ตัวอยางที่ 2.7 วิธีทํา กระแสที่ไหลผานความตานทาน R1 คือ I1 I1 = 1R E = Ω4 V6 = 1.5 A กระแสที่ไหลผานความตานทาน R2 คือ I2 I2 = 2R E = Ω8 6V = 0.75 A กระแสที่ไหลผานความตานทาน R3 คือ I3 I3 = 3R E = Ω12 6V = 0.5 A กระแสทั้งหมดของวงจรคือ IT IT = I1 + I2 + I3 = 1.5 A+ 0.75 A + 0.5 A = 2.75 A V6E= Ω= 82RΩ= 41R Ω= 123R T I 1 I 2 I 3 I
  • 9. 30 ตัวอยางที่ 2-8 ความตานทานสี่ตัวมีคาดังนี้คือ R1 = 2Ω , R2 = 6Ω , R3 = 7Ω และ R4 = 16Ω เมื่อนํามาตอกันแบบขนานและตอเขากับเซลไฟฟาเซลหนึ่ง ดังในรูปที่ 2-12 ถา ปรากฏวามีกระแส ไหลผานความตานทาน 7Ω เทากับ 0.5 A จงหาคากระแสที่ไหลผานความ ตานทาน 2Ω , 6Ω และ 16Ω กับกระแสรวมของวงจร รูปที่ 2-12 ตัวอยางที่ 2.8 วิธีทํา E = I3 R3 = 0.5 A × 7Ω = 3.5 V กระแสที่ไหลผานความตานทาน 2Ω คือ I1 I1 = 1R E = Ω2 3.5V = 1.75 A กระแสที่ไหลผานความตานทาน 6Ω คือ I2 I2 = 2R E = Ω6 V5.3 = 0.583 A กระแสที่ไหลผานความตานทาน 16Ω คือ I4 I4 = 4R E = Ω16 3.5V = 0.219 A กระแสรวมของวงจรคือ IT IT = I1 + I2 + I3 + I4 = 1.75 A+ 0.583 A+ 0.5 A+ 0.219 A = 3.052 A ตัวอยางที่ 2.9 ความตานทานสามตัวมีคาดังนี้คือ 10Ω , 5Ω และ 2Ω เมื่อนํามาตอ กันแบบขนานดังรูปที่ 2-13 จงหาคาความนํารวมและความตานทานรวมของวงจร รูปที่ 2-13 ตัวอยางที่ 2.9 E Ω= 62RΩ= 21R Ω= 73R T I 1 I 2 I A5.03 I = Ω= 163R 4 I Ω= 52RΩ= 101R Ω= 23R ο ο TTRG
  • 10. 31 วิธีทํา TR 1 = 1R 1 + 2R 1 + 3R 1 = Ω10 1 + Ω5 1 + Ω2 1 = Ω10 521 ++ = Ω10 8 RT = 8 10Ω = 1.25Ω GT = TR 1 = Ω25.1 1 = 0.8 S 2.3.3 การตอเซลไฟฟาแบบขนาน เมื่อนําเซลไฟฟามาตอขนาน จะทําใหไดกระแสที่ไหลในวงจรเพิ่มมากขึ้น เพราะวา เซลไฟฟาแตละเซลที่ตอขนานนั้น จะชวยกันจายกระแสออกมา การตอเซลไฟฟาแบบขนานดังในรูปที่ 2-14 เซลไฟฟา E1 และ E2 ตางก็ไมมีความ ตานทานภายในของเซล ดังนั้นจะไดแรงดันตกครอมที่ความตานทาน R หรือความตางศักยระหวาง ขั้วของความตานทาน R เทากับแรงดัน E1 หรือ E2 สวนคาของกระแสที่ไหลในวงจรคือ IT ซึ่ง จะมีคาเทากับผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 ( I1 ) กับกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 (I2 ) รูปที่ 2-14 การตอเซลไฟฟาแบบขนาดที่ไมมี่ความตานทานภายในของเซลจากวงจร ในรูปที่ 2-14 จะได V = E1 = E2 (2-5) IT = R E1 = R E2 (2-6) I1 = I2 = n IT (2-7) ในที่นี้ n = จํานวนของเซลไฟฟาที่นํามาตอกันแบบขนาน IT = I1 + I2 (2-8) แตถาเซลไฟฟาที่นํามาตอขนานกันมีความตานทานภายในของเซลแตละเซลอยูดวยดัง แสดงในรูปที่ 2-15 จะเห็นไดวา เซลไฟฟา E1 มีความตานทานภายในเทากับ R 1i และเซลไฟฟา E2 มีความตานทานภายในเทากับ R 2i V1 E 2 E 1 I 2 I T I R
  • 11. 32 รูปที่ 2-15 การตอเซลไฟฟาแบบขนานที่มีความตานทานภายในของเซลเทากัน จากวงจรในรูปที่ 2-15 เมื่อความตานทานภายในแตละเซลมีคาเทากันจะไดความ ตานทานภายในรวมของวงจรเทากับ RiT RiT = n R 1i หรือ n R 2i (2-9) ในที่นี้ n หมายถึงจํานวนของเซลไฟฟาที่ตอกันแบบขนาน และในกรณีนี้ใชไดเฉพาะ ความตานทานภายในของเซลไฟฟาแตละเซลมีคาเทากันเทานั้น ความตานทานรวมทั้งหมดของวงจร คือ RT = RiT + R (2-10) กระแสที่ไหลในวงจรเทากับ IT IT = T 1 R E หรือ T 2 R E (2-11) แรงดันตกครอมที่ความตานทาน R คือ V V = IT R (2-12) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 คือ I1 I1 = 1i 1 R VE − หรือ n IT (2-13) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 คือ I2 I2 = 2i 2 R VE − หรือ n IT (2-14) แตเมื่อเซลไฟฟาที่นํามาตอขนานกัน มีความตานทานภายในของเซลแตละเซลไม เทากัน ดังแสดงในรูปที่ 2-16 จะตองพิจารณาดังนี้คือ รูปที่ 2-16 การตอเซลไฟฟาแบบขนานที่มีความตานทานภายในของเซลไมเทากัน จาก วงจรในรูปที่ 2-16 จะได V 1 E 2 E 1 I 2 I T I R 1iR 2iR V 1 E 2 E 1 I 2 I T I R 1iR 2iR
  • 12. 33 ความตานทานภายในรวมของวงจรคือ RiT RiT = 2i1i 2i1i RR RR + (2-15) ความตานทานรวมของวงจรคือ RT RT = R + RiT (2-10) กระแสที่ไหลในวงจรเทากับ IT IT = R E T 1 หรือ R E T 2 (2-11) แรงดันตกครอมที่ความตานทาน R คือ V V = IT R (2-12) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 คือ I1 I1 = 1i 1 R VE − (2-16) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 คือ I2 I2 = R E V 2i 2 − (2-17) ตัวอยางที่ 2.10 เซลไฟฟาสองมีคาแรงดันเซลละ 4V เมื่อนํามาตอกันแบบขนาน และตอเขากับความตานทานภายนอก 5 Ω ดังในรูปที่ 2-17 จงคํานวณหาคา (ก) กระแสที่ไหลใน วงจร (ข) แรงดันตกครอมที่ความตานทาน 5Ω และ (ค) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล วิธีทํา (ก) IT = R E1 หรือ R E2 = Ω5 4V = 0.8 A (ข) V = E1 = E2 = 4 V หรือ V = IT R = 0.8 A × 5Ω = 4 V (ค) I1 = n IT = 2 0.8A = 0.4 A I2 = n IT = 2 0.8A = 0.4 A หรือ I2 = IT - I1 = 0.8 A - 0.4A = 0.4 A รูปที่ 2-17 ตัวอยางที่ 2.10 ขอสังเกต ในที่นี้ n หมายถึงจํานวนของเซลที่ตอกันแบบขนาน 1I V41E = 2I V42E = TI V Ω= 5R
  • 13. 34 ตัวอยางที่ 2.11 เซลไฟฟาสองเซลมีคาแรงดันเซลละ 9 V และความตานทานภายใน ของแตละเซลมีคาเทากับ 1 Ω เมื่อนํามาตอขนานกันและตอเขากับความตานทานภายนอก 7 Ω ดังนั้นในรูปที่ 2.18 จงคํานวณหาคา (ก) กระแสที่ไหลในวงจร (ข) แรงดันตกครอมที่ความตานทาน และ (ค) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล รูปที่ 2-18 ตัวอยางที่ 2.11 วิธีทํา (ก) RiT = หรือ = = 0.5 RT = R+ R1T = + = IT = หรือ = = 1.2 A (ข) V = IT R = 1.2 A × = 8.4 V (ค) I1 = = = 0.6 A หรือ I1 = = = 0.6 A I2 = n IT = 2 1.2A = 0.6 A หรือ I2 = i2 2 R VE − = Ω1 8.49 VV− = 0.6 A หรือ I2 = IT - I1 = 1.2 A– 0.6 A = 0.6 A 2.3.4 การแบงกระแสในวงจรขนาน เมื่อมีกระแสไหลเขามาในวงจรขนาน เราสามารถแบงกระแสใหไหลในสาขายอยของ วงจรขนานไดตามความตองการ โดยมีหลักการพิจารณาดังนี้ คือ จากวงจรดังในรูปที่ 2-19 จะเห็น ไดวามีกระแส IT ไหลเขามาในวงจรแลวถูกแบงออกเปนสองสวนคือ กระแส I1 และ I2 ซึ่งไหลผาน ความตานทาน R1 และ R2 ตามลําดับ Ω Ω7 Ω0.5 Ω7.5 T 1 R E T 2 R E Ω7.5 9V n IT 2 1.2A iT 1 R VE − Ω1 8.49 VV− V V9E1 = 1 I 2 I T I Ω=7R Ω=1R 1i Ω=1R 2i V9E2 = η 1iR η 2iR 2 1Ω Ω7
  • 14. 35 1I E รูปที่ 2-19 การแบงกระแสในวงจรขนาน จากวงจรในรูปที่ 2-19 จะได RT = 2RR RR 1 21 + (2-18) IT = TR E หรือ TR V (2-11) และ V = I1R1 = I2R2 (2-19) แทนคา V และ RT จากสมการที่ (2 - 12) และ (2-15) ลงในสมการที่ (2 -11) จะได IT = TR V = 2121 11 RR/RR RI + = 2 211 R )RR(I + หรือ I1 = IT 21 2 RR R + (2-20) และ IT = TR V = RR/RR RI 21 22 + = 1 212 R )RR(I + หรือ I2 = IT 21 1 RR R + (2-21) ตัวอยางที่ 2.12 ความตานทานสองตัวมีคา 10Ω และ 15 Ω เมื่อนํามาตอกันแบบ ขนาดและมีกระแสไหลเขามาในวงจรเทากับ 3 A ดังในรูปที่ 2-20 จงคํานวณหาคากระแสที่ไหลผาน ความตานทานแตละตัวและแรงดันไฟฟา E 1I E รูปที่ 2-20 ตัวอยางที่ 2.12 วิธีทํา I1 = IT 21 2 RR R + = 3 A × Ω+Ω Ω 1510 15 = 1.8 A I2 = IT 21 1 RR R + = 3 A × ΩΩ Ω +1510 10 = 1.2 A V rI 2I TR 2R1R A3rI = 2I Ω=152RΩ=101R
  • 15. 36 หรือ I2 = IT - I1 = 3 A – 1.8 A = 1.2 A E = I1R1 = 1.8 A × 10Ω = 18 V หรือ E = I2R2 = 1.2 A × 15Ω = 18 V ตัวอยางที่ 2.13 ความตานทานสามตัวมีคา 10Ω , 12Ω และ 15Ω เมื่อนํามาตอ กันแบบขนานและมีกระแสไหลเขามาในวงจรเทากับ 1.5 A ดังวงจรในรูปที่ 2-21 จงคํานวณหาคา ของกระแสที่ไหลผานความตานทานแตละตัวและแรงดันไฟฟา E E รูปที่ 2-21 ตัวอยางที่ 2.13 วิธีทํา R2-3 = 32 32 RR RR + = ΩΩ ΩΩ + × 1512 1512 = 6.67Ω IT = IT 321 32 RR R − − + = 1.5 A × ΩΩ Ω + 67.610 67.6 = 0.6 A R1-3 = 31 31 RR RR + = ΩΩ ΩΩ + × 1510 1510 = 6 Ω I2 = IT 312 31 RR R − − + = 1.5 A × ΩΩ Ω +612 6 = 0.5 A R1-2 = 21 21 RR RR + = ΩΩ ΩΩ + × 1210 1210 = 5.45 Ω I3 = IT 213 21 RR R − − + = 1.5 A ΩΩ Ω +× 45.515 45.5 = 0.4 A หรือ I3 = IT -I1 -I2 = 1.5 A– 0.6 A– 0.5 A = 0.4 A 2.4 วงจรผสม 2.4.1 ความหมายของวงจรผสม วงจรผสมหมายถึง วงจรที่มีทั้งวงจรอนุกรมและวงจรขนานตอปนกันอยู ซึ่งบางครั้ง เราเรียกวา วงจรอนุกรม-ขนาน หรือวงจรขนาน-อนุกรม A5.1rI = 2I Ω=153RΩ=101R Ω=122R 1I 3I
  • 16. 37 ความตานทานกลุมที่หนึ่ง ความตานทานกลุมที่สอง วงจรผสมเราสามารถที่จะแบงการพิจารณาขั้นพื้นฐานออกไดเปน 2 แบบ คือ 1. วงจรอนุกรม-ขนาน หมายถึงวงจรที่มีความตานทานในแตละกลุมตออนุกรมกัน แลวนําความตานทานในแตละกลุมมาตอกันแบบขนานอีกทีหนึ่ง ดังในรูปที่ 2-22 จะเห็นไดวาความ ตานทานในกลุมที่หนึ่งประกอบดวยความตานทาน R1 และ R2 ตออนุกรมกัน สวนความตานทาน ในกลุมที่สองประกอบดวยความตานทาน R3 , R4 และ R5 ตออนุกรมกัน แลวนําความตานทาน ในกลุมที่หนึ่งกับกลุมที่สองมาตอกันแบบขนานอีกทีหนึ่ง TI รูปที่ 2-22 วงจรขนาน- อนุกรม จากวงจรในรูปที่ 2-22 จะใหผลดังนี้คือ ความตานทานรวมในกลุมที่หนึ่ง RT1 = R1 + R2 ความตานทานรวมในกลุมที่สอง RT2 = R3 + R4+ R5 ความตานทานรวมของวงจร RT = T2T1 T2T1 RR RR + กระแสที่ไหลในวงจร IT = TR E กระแสที่ไหลผานความตานทานกลุมที่หนึ่ง I1 = 1TR E หรือ IT 2T1T 2T RR R + กระแสที่ไหลผานความตานทานกลุมที่สอง I2 = 2TR E หรือ IT 2T1T 1T RR R + ผลรวมของกระแสที่ไหลผานความตานทานในกลุมที่หนึ่งกับกลุมที่สองจะมีคาเทากับกระแส ที่ไหลในวงจร คือ IT = I1 + I2 2R 3R 4R 1R 5R 1I 2I E
  • 17. 38 ตัวอยางที่ 2.14 วงจรอนุกรม-ขนาน ดังในรูปที่ 2-23 จงหาคาของ IT, I1 และ I2 TI รูปที่ 2-23 ตัวอยางที่ 2.14 วิธีทํา RT1 = R1+ R2 = 10 Ω + 20 Ω = 30 Ω I1 = 1TR E = Ω30 12V = 0.4 A RT2 = R3+ R4+ R5 = 15 Ω + 20 Ω + 25 Ω = 60 Ω I2 = 2TR E = Ω60 12V = 0.2 A IT = I1 + I2 = 0.4 A+ 0.2 A = 0.6 A หรือ RT = 2T1T 2T1T RR RR + = ΩΩ ΩΩ 6030 6030 + × = 20 Ω IT = TR E = Ω20 12V = 0.6 A I1 = IT 2T1T 2T RR R + = 0.6 A × ΩΩ Ω 6030 60 + = 0.4 A I2 = IT - I1 = 0.6 A – 0.4 A – 0.4 A = 0.2 A 2. วงจรขนาน-อนุกรม หมายถึงวงจรที่มีความตานทานในแตละกลุมตอขนานกัน แลวนําความตานทานในแตละกลุมมาตอกันแบบอนุกรมอีกทีหนึ่ง ดังแสดงใหเห็นในรูปที่ 2-24 ซึ่ง จะเห็นวาความตานทานในกลุมที่หนึ่งประกอบดวยความตานทาน R1 กับ R2 ตอขนานกัน สวน ความตานทานในกลุมที่สองประกอบดวยความตานทาน R3 R4 และ R5 ตอขนานกับ แลวนําความ ตานทานในกลุมที่หนึ่งกับกลุมที่สองมาตอกันแบบอนุกรมอีกทีหนึ่ง Ω= 202R Ω=153R Ω= 204R Ω=101R Ω= 255R 1I 2I V.12E = 1TR 2TR
  • 18. 39 ความตานทานกลุมที่หนึ่ง ตวามตานทานกลุมที่สอง รูปที่ 2-24 วงจรขนาน-อนุกรม จากวงจรในรูปที่ 2-24 จะใหผลดังนี้คือ ความตานทานรวมในกลุมที่หนึ่ง = RT1 = 21 21 RR RR + ความตานทานรวมในกลุมที่สอง = RT2 = 543 435354 RRR RRRRRR ++ ความตานทานรวมของวงจร = RT = RT1 + RT2 กระแสที่ไหลในวงจร = IT = TR E แรงดันตกครอมที่ความตานทานกลุมที่หนึ่ง = V1 = ITRT1 หรือ E 2T1T 1T RR R + แรงดันตกครอมที่ความตานทานกลุมที่สอง = V2 = ITRT2 หรือ E 2T1T 2T RR R + กระแสที่ไหลผานความตานทาน R1 = I1 = 1 1 R V กระแสที่ไหลผานความตานทาน R2 = I2 = 2 1 R V กระแสที่ไหลผานความตานทาน R3 = I3 = 3 2 R V กระแสที่ไหลผานความตานทาน R4 = I4 = 4 2 R V กระแสทื่ไหลผานความตานทาน R5 = I5 = 5 2 R V ผลรวมของกระแสที่ไหลผานความตานทานในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร คือ IT = I1 + I2 และ IT = I3 + I4+ I5 ผลรวมของแรงดันที่ตกครอมที่ความตานทานในแตละกลุมมีคาเทากับแรงดันที่จายใหแกวงจร คือ E = V1 + V2 TI 1I 2I 3I 4I 5I 1R 2R 3R 4R 5R 1V 2V E
  • 19. 40 ตัวอยางที่ 2.15 วงจรขนาน-อนุกรมดังในรูปที่ 2-25 จงหาคาของ RT1 RT2 IT I1 I2 I3 I4 I5 V1 และ V2 รูปที่ 2-25 ตัวอยางที่ 2.15 วิธีทํา RT1 = 21 21 RR RR + = ΩΩ ΩΩ 64 64 + × = 2.4 Ω RT2 = 543 435354 RRR RRRRRR ++ = ΩΩΩ ΩΩΩΩΩΩ 4126 12646412 ×× ×+×+× = ΩΩΩ ΩΩΩ ×× ++ 4126 722448 222 = 2 Ω RT = RT1 + RT2 = 2.4 Ω + 2 Ω = 4.4 Ω IT = TR E = Ω4.4 13.2V = 3 A V1 = ITRT1 = 3 A ×2.4 Ω = 7.2 V I1 = 1 1 R V = Ω4 7.2V = 1.8 A I2 = 2 1 R V = Ω6 7.2V = 1.2 A V2 = ITRT2 = 3 A × 2 Ω = 6 V I3 = 3 2 R V = Ω6 6V = 1 A I4 = 4 2 R V = Ω12 6V = 0.5 A I5 = 5 2 R V = Ω4 6V = 1.5 A TI 1I 2I 3I 4I 5I Ω= 41R 1V 2V V2.13E = Ω=62R Ω=63R Ω=124R Ω= 41R 1TR 2TR
  • 20. 41 เซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง เซลไฟฟากลุมที่สอง 2.4.2 การตอเซลไฟฟาแบบผสม การตอเซลไฟฟาแบบผสม คือการนําเซลไฟฟามาตอผสมกัน มีทั้งการตอแบบ อนุกรมและขนานปนกันอยู การตอเซลไฟฟาแบบผสม สามารถที่จะแบงการพิจารณาขั้นพื้นฐานออกไดเปน 2 วิธี คือ 1. การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรม-ขนาน คือการนําเซลไฟฟาในแตละกลุมมาตอกัน แบบอนุกรมกอน แลวจึงนํากลุมของเซลแตละกลุมมาตอกันแบบขนานอีกทีหนึ่ง ดังในรูปที่ 2-26 จะเห็นวาเซลไฟฟาในกลุมที่หนึ่งซึ่งประกอบดวยเซลไฟฟา E1 , E2 และ E3 ตอกันแบบอนุกรม สวนเซลไฟฟาในกลุมที่สองประกอบดวยเซลไฟฟา E3 , E4 และ E5 ตอกันแบบอนุกรมเหมือนกัน แลวจึงนําเซลไฟฟาในกลุมที่หนึ่งมาตอขนานกับกลุมที่สองอีกทีหนึ่ง แลวจึงตอเขากับความตานทาน ภายนอก R รูปที่ 2-26 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรม - ขนาน จากวงจรในรูปที่ 2-26 เมื่อเซลไฟฟาทุกเซลมีแรงดันเทากันจะใหผลดังนี้ คือ แรงดันไฟฟารวมของวงจร = ET = E1+ E2 + E3 = E4 + E5 + E6 กระแสที่ไหลในวงจร = IT = R ET กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในกลุมที่หนึ่ง = I1 = 2 TI กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในกลุมที่สอง = I2 = 2 IT แรงดันตกครอมที่ความตานทานภายนอก R = V = ITR = ET ผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร คือ IT = I1 + I2 1I 2I TI 1E R 2E 3E 4E 5E 6E V
  • 21. 42 แตถาเซลไฟฟาแตละเซลมีความตานทานภายในของเซลอยูดวย ดังวงจรในรูปที่ 2-27 จะตองพิจารณาดังตอไปนี้ คือ รูปที่ 2-27 การตอเซลไฟฟาแบบอนุกรม-ขนานที่มี่ความดานทานภายในของเซลเทากัน จากวงจรในรูปที่ 2-27 เมื่อความตานทานภายในของเซลไฟฟาแตละเซลมีคาเทากัน และแรงดันของเซลแตละเซลมีคาเทากันดวย จะใหผลดังนี้คือ แรงดันไฟฟารวมของวงจร = ET = E1 + E2 = E3 + E4 ความตานทานภายในของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง = RiT1 = Ri1 + Ri2 ความตานทานภายในของเซลไฟฟากลุมที่สอง = RiT2 = Ri3 + Ri4 ความตานทานภายในรวมของวงจร = RiT = iT2iT1 iT2iT1 RR RR + ความตานทานรวมของวงจร = RT = R + RiT กระแสที่ไหลในวงจร = IT = T T R E กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในกลุมที่หนึ่ง = I1 = 2 TI กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในกลุมที่สอง = I2 = 2 IT แรงดันตกครอมที่ความตานทานภายนอก R = V = ITR = ET ผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร คือ IT = I1 + I2 TI 1I 2I 1E 2E 3E 4E V 1iR 3iR 4iR 2iR
  • 22. 43 ตัวอยางที่ 2.16 วงจรดังในรูปที่ 2-28 จงหาคาของ IT , I1 , I2 และ V รูปที่ 2-28 ตัวอยางที่ 2.16 วิธีทํา ET = E1+ E2+ E3 = E4+ E5+ E6 = 2 V+ 2 V+ 2 V = 6 V IT = R ET = Ω5 6V = 1.2 A I1 = 2 TI = 2 1.2A = 0.6 A I2 = IT - I1 = 1.2 A - 0.6 A = 0.6 A V = ITR = 1.2 A × Ω5 = 6 V หรือ V = ET = 6 V ตัวอยางที่ 2.17 เซลไฟฟา 4 เซล มีแรงดันไฟฟาเซลละ 2 V และมีความตานทาน ภายในเซลละ 0.2Ω เมื่อนํามาตอกันดังในรูปที่ 2-29 จงหาคาของ (ก) กระแสที่ไหลผานความ ตานทาน 4 Ω (ข) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล รูปที่ 2-29 ตัวอยางที่ 2.17 วิธีทํา (ก) ET = E1 + E2 = E3 + E4 = 2 V+ 2 V = 4 V RiT1 = Ri1 + Ri2 = 0.2 Ω + 0.2 Ω = 0.4 Ω RiT2 = Ri3 + Ri4 = 0.2 Ω + 0.2 Ω = 0.4 Ω 1I 2I TI V21E = R V V23E = V24E = V25E = V26E = V22E = TE TI 1I 2I V21E = Ω= 4R Ω= 2.01iR V22E = Ω= 2.02iR V23E = V24E =Ω= 2.03iR Ω= 2.04iR
  • 23. 44 เซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง เซลไฟฟากลุมที่สอง RiT = 2iT1iT 2iT1iT RR RR + = ΩΩ ΩΩ + × 4.04.0 4.04.0 = 0.2 Ω RT = R + RiT = 4 ΩΩ + 2.0 = 4.2 Ω IT = T T R E = Ω4.2 4V = 0.952 A (ข) I1 = 2 IT = 2 0.952A = 0.476 A I2 = IT – I1 = 0.952 A– 0.476 A = 0.476 A 2. การตอเซลไฟฟาแบบขนาน –อนุกรม คือการนําเซลไฟฟาในแตละกลุมมาตอกัน แบบขนานกอน แลวจึงนํากลุมของเซลแตละกลุมมาตอกันแบบอนุกรมอีกทีหนึ่ง ดังวงจรในรูปที่ 2- 30 จะเห็นไดวาเซลไฟฟาในกลุมที่ 1 ประกอบดวยเซลไฟฟา E1 กับ E2 ตอขนานกัน และเซล ไฟฟาในกลุมที่สองประกอบดวยเซลไฟฟา E3 กับ E4 ตอขนานกัน แลวจึงนําเซลไฟฟาในกลุมที่ หนึ่งมาตออนุกรมกับเซลไฟฟาในกลุมที่สองอีกทีหนึ่ง และตอเขากับความตานทานภายนอก R รูปที่ 2-30 การตอเซลไฟฟาแบบขนาน-อนุกรม จากวงจรในรูปที่ 2-30 เมื่อเซลไฟฟาทุกเซลมีแรงดันเทากันจะใหผลดังนี้คือ แรงดันของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง ET1 = E1 = E2 แรงดันของเซลไฟฟากลุมที่สอง ET2 = E3 = E4 แรงดันไฟฟารวมของวงจร ET = ET1+ ET2 กระแสที่ไหลในวงจร IT = R ET กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 = I1 = 2 TI TI 1I 2I 1E 2E 3E 4E V R 1TE 2TE
  • 24. 45 กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 = I2 = 2 TI กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E3 = I3 = 2 TI กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E4 = I4 = 2 TI แรงดันตกครอมที่ความตานทานภายนอก R = V = ITR ผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร คือ IT = I1+ I2 และ IT = I3 + I4 แตถาเซลไฟฟาแตละเซลมีความตานทานภายในอยูดวย ดังในรูปที่ 2-31 เมี่อ แรงดันไฟฟาที่เซลแตละเซลและความตานทานภายในของเซลแตละเซลมีคาเทากันจะใหผลดังนี้คือ รูป 2-31 การตอเซลไฟฟาแบบขนาน-อนุกรมที่มีความตานทานภายในของเซล แรงดันของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง ET1 = E1 = E2 แรงดันของเซลไฟฟากลุมที่สอง ET2 = E3 = E4 แรงดันไฟฟารวมของวงจร ET = ET1 + ET2 ความตานทานภายในรวมของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง RiT1 = 2i1i 2i1i RR RR + ความตานทานภายในรวมของเซลไฟฟากลุมที่สอง RiT2 = 4i3i 4i3i RR RR + ความตานทานภายในรวมของวงจร RiT = RiT1 + RiT2 ความตานทานรวมของวงจร RT = R+ RiT กระแสที่ไหลในวงจร IT = T T R E กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E1 = I1 = 2 IT TI 1I 2I 1E Ω= 4R 2E 2iR 3E 4E 3iR 4iR 1iR 4I 3I 3V 2V1V
  • 25. 46 กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E2 = I2 = 2 IT กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E3 = I3 = 2 IT กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟา E4 = I4 = 2 IT แรงดันตกครอมที่ความตานทานภายนอก R = V3 = ITR = V1+ V2 ความตางศักยระหวางขั้วของเซลไฟฟากลุมที่หนึ่ง V1 = E1 – ITRi1 หรือ V1 = E2 – I2Ri2 ความตางศักยระหวางขั้วของเซลไฟฟากลุมที่สอง V2 = E3 – I3Ri3 หรือ V2 = E4 – I4Ri4 ผลรวมของกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาในแตละกลุมมีคาเทากับกระแสที่ไหลในวงจร คือ IT = I1+ I2 และ IT = I3 + I4 ตัวอยางที่ 2.18 เซลไฟฟา 4 เซล มีแรงดันเซลละ 2.5 V เมื่อนํามาตอกันแบบขนาน อนุกรม และตอเขากับความตานทานภายนอก 2 Ω ดังในรูปที่ 2-32 จงหาคาของกระแสที่ไหลผาน ความตานทานภายนอก 2 Ω และกระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล รูปที่ 2-32 ตัวอยางที่ 2.18 วิธีทํา ET1 = E1 = E2 = 2.5 V ET2 = E3 = E4 = 2.5 V ET = ET1 + ET2 = 2.5 V + 2.5 V = 5 V IT = = Ω2 5V = 2.5 A I1 = 2 IT = 2 2.5A = 1.25 A I2 = 2 IT = 2 2.5A = 1.25 A TI 1I 2I V5.21E = Ω= 4R 4I 3I 1TE V5.22E = V5.23E = V5.24E = 2TE TE R ET1
  • 26. 47 I3 = 2 IT = 2 2.5A = 1.25 A I4 = 2 IT = 2 2.5A = 1.25 A ตัวอยางที่ 2.19 เซลไฟฟา 4 เซลมีแรงดันเซลละ 2.1 V ความตานทานภายในเซล ละ 0.2 Ω เมื่อนํามาตอกันแบบขนาน-อนุกรม และตอเขากับความตานภายนอก 4 Ω ดังในรูปที่ 2-33 จงหาคาของ (ก) กระแสที่ไหลในวงจร (ข) กระแสที่ไหลผานเซลไฟฟาแตละเซล (ค) ความตางศักยของเซลไฟฟาแตละเซล (ง) ความตางศักยหรือแรงดันตกครอมที่ความตานทาน 4 Ω รูปที่ 2-33 ตัวอยางที่ 2.19 วิธีทํา (ก) ET1 = E1 = E2 = 2.1 V ET2 = E3 = E4 = 2.1 V ET = ET1 + ET2 = 2.1 V+ 2.1 V = 4.2 V RiT1 = 2 R1i = 2 R 2i = 2 2.0 Ω = 0.1 Ω RiT2 = 2 R3i = 2 4Ri = 2 2.0 Ω = 0.1 Ω RiT = RiT1 + RiT2 = 0.1 Ω + 0.1 Ω = 0.2 Ω RT = R+ RiT = 4 Ω + 0.2 Ω = 4.2 Ω IT = T T R E = Ω4.2 4.2V = 1 A (ข) I1 = 2 IT = 2 1A = 0.5 A I2 = 2 IT = 2 1A = 0.5 A I3 = 2 IT = 2 1A = 0.5 A TI 1I 2I V1.21E = Ω= 4R Ω= 2.01iR 4I 3I 3V 2V1V V1.22E = V1.23E = V1.24E =Ω= 2.02iR Ω= 2.03iR Ω= 2.04iR
  • 27. 48 I4 = 2 IT = 2 1A = 0.5 A (ค) ความตางศักยของเซลไฟฟา E1 และ E2 คือ V1 V1 = E1 – I1Ri1 = 2.1 V– 0.5 A × 0.2 Ω = 2.1 V– 0.1 V = 2 V หรือ V1 = E2 – I2Ri2 = 2.1 V– 0.5 A × 0.2 Ω = 2.1 V – 0.1 V = 2 V ความตางศักยของเซลไฟฟา E3 และ E4 คือ V2 V2 = E3 – I3Ri3 = 2.1 V - 0.5 A × 0.2 Ω = 2.1 V– 0.1 V = 2 V หรือ V2 = E4 – I4Ri4 = 2.1 V– 0.5 A × 0.2 Ω = 2.1 V – 0.1 V = 2 V (ง) ความตางศักยหรือแรงดัน ตกครอมที่ความตานทาน 4 Ω คือ V3 V3 = ITR = 1 A × 4 Ω = 4 V หรือ V3 = V1 + V2 = 2 V + 2 V = 4 V