หน่วยที่ 2 เซลล์ไฟฟ้า

3.1 สายไฟฟ้า สายไฟฟา้ เป็นอุปกรณท์ ่สี ่งพลังงานไฟฟา้ จากที่หนงึ่ ไปยงั อีกที่หน่ึง โดยใช้วตั ถทุ ่มี ีสมบัติของการเป็นตัวนาไฟฟา้ มาทาเป็นสายไฟฟา้ และมีฉนวนไฟฟา้ ทไ่ี มย่ อมให้กระแสไฟฟ้าผา่ นได้ ซง่ึ ทามาจากพวี ซี หี รอื ยางหุ้มผวินอกไวป้ ้องกนั ไฟฟ้าลัดวงจรเมื่อสายไฟแตะกัน

สายไฟฟ้าสามารถจาแนกออกได้ 2 ประเภท คือ 1. สายไฟแรงสูง 2. สายไฟบ้าน

1. สายไฟแรงสูง เปน็ สายไฟเปลือยหรือไม่มีฉนวนห้มุสายเกลยี ว ใช้ส่งพลงั งานไฟฟ้าจากทห่ี น่งึ ไปยงั อีกทห่ี นึง่

2. สายไฟบา้ น เปน็ สายไฟที่มฉี นวนหมุ้ จาแนกเป็น 2 ชนิด ตามลกั ษณะของสายไฟดังน้ี2.1 สายออ่ นหรอื สายเดี่ยว เปน็ สายไฟทีม่ ีแกน 1 แกน เป็นสายไฟทม่ี ี ลวดทองแดงขนาดเล็กหลายเส้นรวมกัน มฉี นวนหุ้ม2.2 สายแข็งหรอื สายคู่ เปน็ สายไฟทม่ี ีแกน 2 หรือ 3 แกน เป็นสายไฟฟา้ ท่ี มลี วดทองแดงเสน้ เดยี วหรอื หลายเส้นกไ็ ด้ และมฉี นวนหุ้ม

ถา้ กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นวงจรไฟฟ้าท่ีมคี วามต้านทานน้อยทีส่ ุด เรยี กว่า ไฟฟา้ ลัดวงจร ถ้าไฟฟา้ รัว่ ผา่ นร่างกายเราลงสพู่ นื้ ดินได้ (ทาให้ไฟฟ้าเคลอ่ื นท่ีครบวงจร) เรียกว่า ไฟดดู

3.2 ฟิวส์ เป็นอปุ กรณ์สาคญั ในวงจรไฟฟ้า ทาหนา้ ที่ป้องกนั ไม่ให้ กระแสไฟฟา้ ไหลในวงจรไฟฟ้ามากเกินไป หรอื ป้องกันการเกดิ ไฟฟา้ ลดั วงจร โดยฟวิ สจ์ ะรอ้ นและละลายขาดออกจากกนั ทันที เปน็ การตัดวงจรไฟฟา้

สมบตั ิของฟิวส์1. ความร้อนทาให้ฟวิ สห์ ลอมละลายได้2. ฟิวสข์ นาดใหญ่หลอมละลายไดช้ า้ กว่าฟิวส์ขนาดเล็ก3. เมื่อใหค้ วามร้อนและใช้เวลาเท่ากนั ฟวิ ส์จะหลอมละลายในขณะที่ลวดเหลก็ และลวดทองแดงทม่ี ขี นาดเท่ากับฟิวส์จะไม่หลอมละลาย4. ฟิวสม์ จี ุดหลอมเหลวต่ากวา่ ลวดเหลก็ และลวดทองแดง

ฟวิ ส์เปน็ โลหะผสมระหวา่ งตะกัว่ ดีบุกและบิสมัท มจี ดุหลอมเหลวต่า ฟวิ ส์มีหลายขนาดดังนี้ 1.ฟวิ ส์เส้น นิยมใช้ตามบ้านเรอื น ใชก้ ับสะพานไฟที่แผงไฟรวม 2.ฟิวสแ์ ผน่ ปลายท้ังข้างมีขอเกี่ยว ใช้ทีแ่ ผงไฟรวมในวงจรไฟฟ้ารวมของอาคารใหญ่ๆ เชน่ โรงงาน โรงเรียน เป็นตน้

3.ฟวิ ส์กระเบ้อื ง ลกั ษณะเป็นขวดกระเบอ้ื ง ใช้ท่ีแผงไฟรวมในบ้าน 4.ฟวิ สห์ ลอด เป็นเส้นโลหะเล็กๆ บรรจอุ ย่ใู นหลอดแก้วนิยมใช้ในวงจรไฟฟา้ ของเครอ่ื งใช้ไฟฟา้ เช่น วิทยุ โทรทศั น์

การเลอื กใชฟ้ ิวสเ์ พื่อใช้กับวงจรไฟฟ้าในบ้านควรคานวณหาค่ากระแสไฟฟ้าทไ่ี หลผ่านเคร่อื งใชไ้ ฟฟ้าในบ้านทั้งหมด ดว้ ยสูตรคานวณหาค่ากระแสไฟฟา้ ดังนี้

ตัวอย่าง เคร่ืองใช้ไฟฟา้ ในบ้านหลงั หน่งึ มีหลอดไฟฟา้ 60 วัตต์ 6 ดวง หมอ้หงุ ขา้ ว 1,000 วัตต์ เตารีดไฟฟา้ 750 วัตต์ พดั ลม 50 วตั ต์ โทรทศั น์ 100วัตต์ ควรใชฟ้ ิวส์ทม่ี ีขนาดเทา่ ไหร่ เม่อื ศกั ย์ไฟฟา้ ในบ้านเทา่ กับ 220 โวลต์

แบบฝกึ หดั บ้านหลังหนงึ่ ใชเ้ ครอื่ งใชไ้ ฟฟา้ ต่างๆ ดังน้ี ตู้เยน็ 100 วตั ต์เตารดี 1,000 วตั ต์ โทรทศั น์ 150 วตั ต์ หม้อหงุ ขา้ ว 700 วัตต์ และหลอดไฟ25 วัตต์ 4 ดวง ถา้ บา้ นหลงั นใี้ ช้ไฟฟ้าท่มี คี วามตา่ งศกั ย์220 โวลต์ จะต้องใช้ฟวิ สข์ นาดเทา่ ไหร่ ดังน้นั ควรใชฟ้ วิ ส์ขนาด 10 แอมแปร์

ขอ้ สอบ 0-net



ขอ้ ควรระวัง เมื่อฟวิ สใ์ นบ้านขาดไมค่ วรใชล้ วดเหล็กหรือโลหะใดๆ มาต่อแทนฟวิ ส์ เพราะจะทาใหเ้ กิดไฟฟา้ ลดั วงจรภายในบา้ น ลวดเหลก็ หรอื โลหะจะไมห่ ลอมละลาย ทาใหก้ ระแสไฟฟา้ ไหลเขา้วงจรไฟฟา้ ในบา้ นมากกวา่ ปกติ และทาให้เกิดไฟไหม้ได้

เครื่องตัดวงจรไฟฟ้า อัตโนมตั ิ เครื่องตัดวงจรไฟฟา้ อตั โนมัติหรือเคร่อื งตดักระแสไฟฟา้ จะตัดกระแสไฟฟา้ โดยอัตโนมตั เิ ม่อื พบวา่ มีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นวงจรมากเกนิ ไป ซ่ึงจะชว่ ยลดอนั ตรายจากกระแสไฟฟา้ ท่ีเกินมาอนั เปน็ เหตใุ หเ้ กดิ ไฟไหม้ได้

3.3 สะพานไฟ (cut-out) สะพานไฟ (cut-out) ทาหนา้ ทีค่ วบคมุ วงจรไฟทง้ั หมด หรือตอ่แยกเพื่อตดั ต่อวงจรไฟฟา้ ในส่วนตา่ งๆ ของบา้ น และในการตัดตอ่ วงจรของสะพานไฟน้นั จะตดั ท้งั สองเสน้ โดยการใช้สะพานไฟต่อจากมาตรวดั ไฟฟ้าเข้ากับวงจรไฟฟา้ ในบา้ น ท่ีสะพานไฟจะมีฟิวสอ์ ยดู่ ้วย 2 เส้น

วิธใี ชส้ ะพานไฟ คือ เมอ่ื ตอ้ งการตดั วงจรไฟฟ้าในบา้ น ให้สับคนัโยกซ่งึ ทาจากฉนวนไฟฟา้ ของสะพานไฟลง เม่อื ต้องการตอ่วงจรไฟฟา้ สบั คันโยกของสะพานไฟขน้ึ และตอ้ งสับให้แน่น ถ้าไม่แน่นจะเกดิ ความร้อนตรงจดุ สัมผสั อาจเกดิ ไฟไหม้ได้

3.4 สวิตซ์ (Switch) สวิตซ์ เป็นอปุ กรณ์ใชต้ อ่ หรอื ตัดวงจรไฟฟ้าในสว่ นทตี่ ้องการ เช่น ควบคุมวงจรไฟฟา้ หลอดไฟฟา้ การต่อสวติ ซต์ อ้ งตอ่ แบบอนุกรมกบั เครื่องใชไ้ ฟฟ้าและต่อเชอ่ื มกับสายไฟ

สว่ นประกอบทส่ี าคัญของสวติ ซ์ 1.คาน เป็นส่วนทใี่ ช้กดปิด-เปิด ซงึ่ ทาด้วยฉนวนไฟฟา้ 2.แผ่นโลหะใต้คาน เชอ่ื มตอ่ กบั ปุ่มโลหะตดิ กับฐานสวติ ซ์ ชว่ ยทาให้ กระแสไฟฟ้าไหลครบ 3. ขดลวดสปรงิ อยูก่ ลางคาน ช่วยดนั คานใหค้ ้างอย่ใู นวงจรตาแหน่งเปิด หรอื ปิดไฟ

ประเภทของสวิตซ์มีหลายแบบ ท่ีใช้ทั่วไปจาแนกได้ 3 แบบ 1.สวติ ซ์แบบธรรมดา 2.สวิตซส์ องทาง 3.สวิตซอ์ ัตโนมตั ิ

1.สวติ ซ์แบบธรรมดา ใช้ควบคุมวงจรไฟฟา้ สว่ นหน่งึสว่ นใดท่ีใช้ปดิ -เปิด วงจรไฟฟ้าที่ควบคุมหลอดไฟฟา้

2.สวิตซ์สองทาง ใชค้ วบคมุ วงจรไฟฟา้ ได้ 2 ทาง เมือ่ มีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นในวงจรที่ 1 จะไมผ่ ่านวงจรท่ี 2 ใช้ปดิ -เปดิวงจรไฟฟ้าท่ีควบคมุ หลอดไฟฟ้าเพยี งหลอดเดียวได้จาก 2 ตาแหน่งเชน่ ไฟที่บันไดบ้าน เปน็ ต้น

3.สวิตซอ์ ตั โนมตั ิ สามารถตดั ตอ่ วงจรไดเ้ อง เม่ือกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นมากเกินไป โดยไมต่ ้องใชค้ นปิด-เปดิ ใชต้ อ่ กบั สายไฟใหญ่ก่อนเขา้ บ้านหรอื ใช้ตอ่ กบั เครือ่ งใชไ้ ฟฟา้ ที่ใช้กระแสไฟฟ้ามากๆ เช่น เคร่อื งปรับอากาศเป็นตน้

หลกั การใชส้ วติ ซ์อยา่ งปลอดภยั มีข้อควรระวงั ดังนี้ 1.ไมค่ วรใชส้ วติ ซอ์ ันเดียวควบคมุ วงจรไฟฟา้ ของเครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้าหลายเครือ่ ง เพราะจะทาให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไป ซึง่ จะทาให้เกดิ ความรอ้ นสงู และสวติ ซ์อาจไหมเ้ สยี หายได้ 2.ในเครอ่ื งใช้ไฟฟ้าทกี่ ระแสไฟฟา้ ไหลผ่านมาก เช่นเคร่อื งปรับอากาศควรใชส้ วติ ซ์อตั โนมตั ิ

3.5 เตา้ รบัและเตา้ เสียบ เต้ารบั และเตา้ เสยี บ เป็นอปุ กรณ์ท่ใี ช้ในการเชอ่ื มตอ่ ไฟฟา้ จากตัวบ้านเข้าอปุ กรณไ์ ฟฟ้า ซ่ึงทาให้กระแสไฟฟ้า ไหลผา่ นเข้าเครอื่ งใช้ไฟฟา้ ได้

เตา้ รบั เป็นอุปกรณไ์ ฟฟ้าทต่ี ิดตง้ั ไว้กบั ตัวอาคารบา้ นเรอื นหรือโรงงาน โดยต่อเข้ากบั วงจรไฟฟา้

เต้าเสียบ หรอื ที่เรยี กว่า “ปล๊ัก” เป็นอุปกรณท์ ่ตี ่ออยกู่ บั ปลายสายไฟฟ้าของเครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ หรอื อปุ กรณไ์ ฟฟา้ วธิ ีใชก้ ค็ อื เสยี บตอ่ เขา้ กับเต้ารบั ใหแ้ นน่ เพือ่ ต่อกับวงจรไฟฟ้า เต้าเสยี บมี 2 ชนิด คอื ชนดิ ขาโลหะ 2ขา และ 3 ขา ลกั ษณะของขาเตา้ เสยี บมที ั้งกลมและแบน

หลกั การใช้เตา้ รบั และเต้าเสียบควรพจิ ารณา ดงั น้ี1.ทาดว้ ยโลหะทีไ่ มเ่ ปน็ สนิมงา่ ย2.ควรมพี นื้ ที่สมั ผสั มากซ่ึงจะชว่ ยในการนาไฟฟา้ ได้ดี3.ฉนวนท่หี มุ้ ทาจากพลาสตกิ ท่มี คี ณุ ภาพไม่แตกหักงา่ ย4.เลอื กขนาดใหเ้ หมาะสมกบั กระแสไฟฟ้าท่ไี หลผา่ นเขา้เครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้

ขอ้ ควรระวังในการใชเ้ ต้ารบั เต้าเสยี บเพ่อื ความปลอดภยั มีดงั นี้1.ไม่ควรใช้เครอื่ งใช้ไฟฟา้ หลายชนิดกบั เตา้ รบั อนั เดียวกัน2.ขณะใชง้ านต้องเสยี บเตา้ เสยี บเขา้ กบั เตา้ รบั ให้แน่นสนิท ถ้ามชี อ่ งวา่ ง บรเิ วณรอยตอ่ จะเกิดความต้านทานและความรอ้ นสงู3.การดงึ เตา้ เสียบออกจากเต้ารบั เมอ่ื เลิกใชง้ าน ใหด้ ึงทตี่ ัวเต้าเสยี บ ไม่ดงึ ที่ สายไฟ จึงจะปลอดภยั

3.6 การตอ่ วงจรไฟฟ้าในบ้าน วงจรไฟฟา้ หมายถงึ เส้นทางท่ีกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น โดยกระแสไฟฟา้ จะไหลผ่านสายไฟ สะพานไฟ สวิตช์ และเครอื่ งใชไ้ ฟฟา้ ตามลาดับ แล้วไหลกลบั ทางสายกลาง

วงจรไฟฟา้ แบง่ เป็น 2 ประเภท คอื 1.วงจรปิด เปน็ การกดสวิตซเ์ พอ่ื เปดิ ไฟ วงจรกระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านครบวงจร หลอดไฟฟ้าจงึ สวา่ งได้ 2.วงจรเปิด เป็นการกดสวิตซเ์ พื่อปิดไฟ วงจรท่ีไม่มีกระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน หลอดไฟฟา้ จะดับ

สญั ลกั ษณ์แสดงลักษณะของวงจรไฟฟ้าตอ่ ไปน้ี

การตอ่ วงจรไฟฟ้าอยา่ งง่ายมี 2 แบบดงั นี้ 1.แบบอนุกรม เป็นการตอ่ เรียงลาดบั กันไปกันไปในวงไฟฟา้เช่น หลอดไฟฟา้ หลอดทห่ี น่ึงต่อกบั หลอดท่ี 1 และหลอดท่ี 2เรยี งลาดบั กนั ถ้าหลอดใดหลอดหนึ่งไสห้ ลอดขาด ไฟจะดบั ทกุ หลอดเม่ือแยกข้วั ไฟฟา้ ออกจากกันจะเปน็ เส้นตรงต่อกนั ย่งิ ต่อยิ่งเพิม่ ความยาวของวงจรไฟฟ้า ดังรปู

2.แบบขนาน เปน็ การตอ่ แบบรวมขั้วเข้าดว้ ยกันในวงจรไฟฟ้า เชน่ ต่อหลอดไฟฟา้ 2 หลอด แบบขนาน ดงั รูป เมื่อไส้หลอดหน่ึงหลอดใดขาดหลอดอ่นื ยังใช้ได้ เมอ่ื แยกข้ัวไฟฟา้ ออกจากกันจะไมเ่ ป็นเสน้ ตรงตอ่ กัน ยง่ิ ตอ่ ยิง่ เพิม่ ความกว้างของวงจรไฟฟ้า

เรื่องนา่ รู้การตอ่ เครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าในวงจรไฟฟา้ภายในบ้าน เครอื่ งใช้ไฟฟา้ ตา่ งๆเชน่ หมอ้ หุงขา้ ว เคร่ืองซกั ผา้ เตารีด ต้เู ย็น ควรต่อแบบขนาน เพ่ือทว่ี า่ ถา้ มีอปุ กรณห์ รือเครอ่ื งใช้ไฟฟา้ สว่ นหนึ่งส่วนใดเสียไป อุปกรณห์ รอื เครื่องใชไ้ ฟฟา้อนื่ ๆ ก็ยังคงใช้งานได้