elect lesson2

สว่ นประกอบของวงจรไฟฟา้ วงจรไฟฟ้า หมายถึงการนาโหลดทางไฟฟา้ มาตอ่ เขา้ กับแหล่งจา่ ยไฟฟา้ ให้โหลดสามารถทางานได้โดยใชต้ ัวนาไฟฟา้ เป็นทางเดินของกระแสไฟฟ้า ดังนัน้ วงจรไฟฟา้ ต้องประกอบด้วยสว่ นประกอบหลัก 3 สว่ น คือ 1. แหล่งจา่ ยไฟฟา้ (Source) หมายถึงแหลง่ จ่ายแรงดนั ไฟฟ้าท่ีสามารถทาให้อุปกรณไ์ ฟฟา้ เกิดพลงั งานได้ แหลง่ จา่ ยไฟฟ้าสามารถกาเนิดไดจ้ าก ปฏกิ ริ ิยาเคมี แสง อานาจแมเ่ หล็ก หรอื อน่ื ๆ 2. โหลด (Load) หมายถงึ อปุ กรณ์ไฟฟ้าทกุ ชนิดทีส่ ามารถเปล่ียนพลังงานไฟฟา้ ให้เปน็ พลงั งานชนิดต่าง ๆ เพอ่ื นามาใช้ประโยชนต์ ามความต้องการของเรา เช่น เตารีดเปลยี่ นพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลงั งานความร้อน พัดลมเปล่ียนพลงั งานไฟฟา้ เปน็ พลังงานกล เปน็ ตน้ 3. ตัวนา (Conductor) หมายถึงสายไฟฟ้าทนี่ ามาเชอ่ื มตอ่ วงจรใหก้ ระแสไฟฟ้าสามารถไหลไดค้ รบวงจร เพ่ือให้โหลดสามารถทางานได้ โดยวงจรจะเร่มิ จากการต่อสายไฟออกจากแหลง่ จา่ ยมายงั โหลด และต่อออกจากโหลดอีกดา้ นหนึง่ กลบั มายงั แหล่งจา่ ยไฟอีกขัว้ ดังภาพ ภาพที่ 1 แสดงวงจรไฟฟ้าวงจรไฟฟา้ จะมอี ยู่ 3 ลกั ษณะ คือ 1. วงจรปดิ (Close Circuit) หมายถงึ วงจรทก่ี ระแสไฟฟา้ ไหลออกจากแหล่งจ่ายผ่านโหลดได้ และกลบั มาครบวงจรที่แหล่งจา่ ยอีกครง้ั ทาให้โหลดสามารถทางานได้ ดงั ภาพที่ 1 2. วงจรเปิด (Open Circuit) หมายถึง วงจรทีก่ ระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้ เพราะอาจจะมจี ดุ ใดจดุ หนึง่ ในวงจรขาดออกจากกนัทาให้โหลดไมส่ ามารถทางานได้ ดังภาพท่ี 2

ภาพที่ 2 แสดงลักษณะวงจรเปดิ 3. วงจรลดั (Short Circuit) หรือวงจรชอ๊ ต หมายถึง วงจรท่กี ระแสไฟฟ้าไหลออกจากแหลง่ จา่ ยแตไ่ มผ่ ่านโหลด และกลบั มาครบวงจรท่ีแหล่งจา่ ยอีกคร้ัง หรอื สายไฟทงั้ 2 ด้านมาแตะกันนน่ั เอง ซง่ึ จะทาใหก้ ระแสท่ไี หลมีจานวนมาก เน่ืองจากไมม่ ีความต้านทานจากดั กระแส จงึ อาจทาให้วงจรเกิดความเสยี หายได้ หากไม่มอี ุปกรณป์ ้องกนั วงจรไฟฟ้าอยู่ ดงัภาพที่ 3 ภาพที่ 3 แสดงลกั ษณะวงจรลัด เพื่อความสะดวกในการเขียนวงจรไฟฟ้า เราจงึ นิยมเขยี นแทนวงจรไฟฟา้ ด้วยสัญลักษณ์ โดยโหลดไฟฟา้ เราจะแทนด้วยความตา้ นทาน เนอ่ื งจากคณุ สมบตั ภิ ายในของโหลดทกุ ชนดิ จะมคี วามตา้ นทาน

ไฟฟ้าอย่ภู ายในเพือ่ จากดั ค่ากระแสไฟฟา้ ใหไ้ หลตามความต้องการของโหลด โดยเราเขียนสัญลกั ษณข์ องวงจรไดด้ ังภาพด้านล่าง ภาพที่ 4 แสดงวงจรไฟฟ้าทีเ่ ขียนแทนด้วยสัญลกั ษณ์

การตอ่ หลอดฟลอู อเรสเซนต์ หลอดฟลอู อเรสเซนต์ (Fluorescent) คอื หลอดไฟชนิดหนึ่ง ทางานโดยการเรอื งแสง นิยมใชใ้ นบา้ นและอาคารทัว่ ไป ส่วนประกอบของหลอดฟลอู อเรสเซนต์ 1. ตัวหลอด ทาด้วยหลอดแกว้ ลักษณะกลมยาว มขี ้ัวหลอดอยทู่ ่ปี ลายดา้ นละข้วั ด้านในหลอดฉาบด้วยฟอสเฟอร์ หรอื สารเรืองแสง ภายในบรรจุกา๊ ซเฉือ่ ย เชน่ อาร์กอน และไอปรอท หลอดฟลอู อเรสเซนต์ทใ่ี ช้โดยทัว่ ไปจะมีลกั ษณะกลมยาว 18, 36 วตั ต์ และเป็นวงกลม ขนาด 32วตั ต์ ภาพท่ี 1 แสดงลกั ษณะของหลอดฟลูออเรสเซนต์ 2. บาลาส ทาจากขดลวดพันบนแกนเหล็ก มหี นา้ ทีเ่ พ่มิ แรงดนั ตอนสตารท์ เพอ่ื ดันใหอ้ ิเล็กตรอนไหลขา้ มขว้ั หลอดจากขว้ั หน่งึ ไปยงั อีกขว้ั หน่ึงได้ และเมือ่ หลอดตดิ แล้วจะทาหน้าที่เหมือนความต้านทานเพื่อจากดั กระแสให้ไหลตามขนาดวัตตข์ องหลอด ดังนั้นการใชบ้ าลาสจะต้องเลอื กใช้ขนาดเดยี วกับหลอดไฟ หากใช้ขนาดของบาลาสวตั ต์นอ้ ยกว่าหลอดจะทาให้หลอดไม่ติด หรอื ตดิ แต่สว่างไม่เต็มท่ี แต่หากใชข้ นาดของบาลาสวัตตม์ ากกวา่ หลอด จะทาให้กระแสไหลเกนิ ความต้องการของหลอดทาให้หลอดขาดได้ ภาพที่ 2 แสดงบาลาส ใช้ประกอบหลอดฟลอู อเรสเซนต์

3. สตารท์ เตอร์ ทาหนา้ ทอี่ นุ่ ไส้หลอด เพอ่ื ให้อิเล็กตรอนเกิดการแตกตัวไดด้ ี ภายในของสตารท์ เตอร์จะมลี กั ษณะเหมอื นหลอดนอี อน ภายในจะมีแผ่นโลหะ 2 แผน่ วางอยู่หา่ งกนั แผน่ โลหะแผน่ หนึง่ของสตาร์ทเตอรจ์ ะทาจากแผ่นไบเมททอล นอกจากน้สี ตารท์ เตอร์บางตวั อาจมตี ัวเก็บประจุต่อคร่อมเอาไว้เพือ่ ป้องกันคล่ืนความถ่ีรบกวนขณะทางาน ภาพท่ี 3 แสดงสตารท์ เตอร์ ใชป้ ระกอบหลอดฟลูออเรสเซนต์หลักการทางานของหลอดฟลอู อเรสเซนต์ ภาพที่ 4 แสดงวงจรการต่อหลอดฟลอู อเรสเซนต์ 1. เมื่อเราจา่ ยแรงดนั ไฟฟ้าให้กับวงจร จะมีกระแสไหลจากสายไฟเข้าส่บู าลาส จากบาลาสเขาสขู่ ั้วหลอด และไหลผ่านขั้วหลอดเข้าสสู่ ตาร์ทเตอร์ และสน้ิ สดุ ท่ีสตาร์ทเตอรไ์ มส่ ามารถไหลผ่านไปได้ จงึ ทาใหเ้ กิดแรงดนั ตกครอ่ มท่ีสตาร์ทเตอร์ เท่ากบั แรงดนั ท่จี า่ ย คือ 220 V 2. เมอ่ื เกดิ แรงดันตกคร่อมท่สี ตาร์ทเตอร์ 220 V จะทาใหส้ ตารท์ เตอรเ์ กิดการเรืองแสงข้ึนมาเหมอื นการทางานของหลอดนีออน เมือ่ เกดิ แสงกจ็ ะเกดิ ความรอ้ นตามมา ทาให้แผ่นไบเมททอลทอ่ี ยภู่ ายในเกิดการงอตวั ไปแตะแผ่นโลหะอีกแผน่ ทาให้แสงทีส่ ตารท์ เตอรห์ ายไป และกระแสไฟฟา้ จะไหลผ่านสตาร์ทเตอรเ์ ข้าสขู่ ว้ั หลอดอกี ดา้ นหนึ่งและไหลผ่านออกไปครบวงจรท่ีสายนิวตรอล (ขัน้ ตอนนเ้ี ราจะสงั เกตเหน็ วา่ เม่ือเปดิ สวทิ ซ์ สตารท์ เตอร์จะสวา่ ง สักครแู่ ละดบั ) 3. เมื่อกระแสไหลไดค้ รบวงจรไสห้ ลอดของหลอดฟลอู อเรสเซนตท์ ง้ั สองด้านจะตดิ สวา่ ง เหมือนกบัมีหลอดไฟ 2 หลอด ทาให้ไสห้ ลอดอุน่ และร้อนขึ้น ชว่ งน้เี ราเรยี กว่าช่วงอุ่นไสห้ ลอด จะทาให้อิเลก็ ตรอนทีไ่ ส้หลอดแตกตวั ไดด้ ี ขณะท่อี ุ่นไสห้ ลอดอยู่ แผน่ ไบเมททอลทส่ี ตารท์ เตอรก์ ็จะค่อยๆ เยน็ ตัวลงและยืดตัวกลับตาแหน่งเดิมทาใหว้ งจรเปิดกระแสไฟฟ้าจะหยดุ ไหล มผี ลทาให้บาลาสเหน่ยี วนาแรงดนั ไฟฟา้ สูงข้นึ จนสามารถไปผลกั ใหอ้ ิเลก็ ตรอนว่งิ จากขัว้ หลอดหลอดดา้ นที่จ่ายไฟเข้า ไปยงั ขัว้ หลอดอกี ดา้ นหน่ึงได้ ทาให้ครบวงจรอกีครง้ั หน่ึง (ข้ันตอนนี้เราจะสังเกตเห็นขวั้ หลอดสว่างท้งั สองด้านและดบั ในเวลาต่อมา จากนน้ั หลอดจะเกิดการ

เรืองแสงข้นึ และสว่าง หรอื ไฟติดนั่นเอง) สาเหตุทห่ี ลอดฟลูออเรสเซนต์เรืองแสงได้ เปน็ เพราะอิเลก็ ตรอนทว่ี ่ิงข้ามจากขั้วหลอดด้านหนึ่งไปยังขัว้ หลอดอกี ด้านหนงึ่ นน้ั จะไปชนกบั ไอปรอททบี่ รรจอุ ยภู่ ายในหลอด ทาให้เกดิ รงั สอี ัลต้าไวโอเลต รังสอี ัลต้าไวโอเลตทเ่ี กดิ ไปกระทบกับสารเรอื งแสงท่ีฉาบอยู่ดา้ นในของหลอดทาปฏิกิริยากันเกดิ การเรืองแสงขน้ึ มา จากกระบวนการตามข้นั ตอนที่ 1 - 3 หากยงั ไมส่ ามารถทาให้หลอดฟลอู อเรสเซนต์ตดิ ได้ กจ็ ะไปเริ่มกระบวนการใหมต่ ามลาดบั ต่อไปเรอ่ื ยๆ จนกวา่ หลอดจะตดิ (ข้อสังเกตเมอ่ื เราเปิดหลอดฟลอู อเรสเซนต์สตาร์ทเตอร์กระพริบครั้งเดยี วและหลอดติดเลย หรอื กระพริบหลายคร้งั กว่าหลอดจะตดิ ) 4. เมือ่ หลอดฟลอู อเรสเซนตต์ ิดแลว้ จะมแี รงดนั ตกครอ่ มทส่ี ตาร์ทเตอร์ ประมาณ 50 V ทาให้สตารท์ เตอร์ไม่สามารถทางานได้อกี ตอ่ ไป เพราะสตารท์ เตอร์ถกู ออกแบบใหท้ างานได้ เมอื่ มีแรงดันตกครอ่ มประมาณ 180 V ขึน้ ไป ดังนัน้ ในการใช้งานปกตหิ ากแรงดนั ไฟฟ้าตกมากกว่า 180 V จะทาให้หลอดฟลอู อเรสเซนต์ไม่สามารถทางานได้ หรอื กรณสี ตารท์ เตอร์ทางานผิดปกติ คอื ขณะหลอดตดิ อยู่สตาร์ทเตอร์ทางานอีกก็จะทาให้หลอดดับ และตดิ อกี ไปเรอื่ ยๆ กลายเปน็ หลอดกระพรบิขอ้ แนะนาในการใช้หลอดฟลอู อเรสเซนต์ 1. หลอดแบบ Preheat ไม่เหมาะสาหรับใชก้ บั หอ้ งที่มเี พดานสงู เกนิ กวา่ 5 - 7 เมตร เพราะต้องใช้หลอดจานวนมาก การทอี่ ายหุ ลอดไม่มากนกั ทาใหต้ อ้ งเปล่ยี นหลอดบ่อย เปลอื งค่าใชจ้ ่ายในการบารุงรักษา 2. ถา้ จาเปน็ ต้องใช้หลอดฟลอู อเรสเซนต์ในพืน้ ทท่ี ่มี คี วามสงู เกนิ กวา่ 7 เมตร ให้ใช้หลอดแบบ Rapid start จะเหมาะกว่า เพราะมอี ายกุ ารใช้งานนานถึง 20,000 ชัว่ โมงและไม่มีปญั หาเร่อื ง starter 3. ควรเลือกสขี องหลอดฟลูออเรสเซนตใ์ ห้เหมาะสมกับงานเช่น daylight , warm white , coolwhite เปน็ ต้น 4. งานที่ตอ้ งการความส่องสว่างสูงกว่า 500 ลกั ซค์ วรใชห้ ลอด daylight 5. งานท่ีตอ้ งการความสอ่ งสวา่ ง 300 - 500 ลักซค์ วรใชห้ ลอด cool white 6. งานทีต่ ้องการความส่องสวา่ งต่ากว่า 300 ลักซ์ควรใช้หลอด warm white 7. การเลอื กใชส้ ีของหลอดอาจพิจารณาพ้ืนทใี่ ชส้ อยประกอบกนั โดยพ้ืนทที่ อ่ี ย่ตู ดิ กันควรใชห้ ลอดที่มีโทนสีใกลเ้ คียงกัน 8. หลอดฟลูออเรสเซนต์เปน็ หลอดทีม่ ีฮาร์มอนิก ซึง่ มากหรือนอ้ ยขน้ึ อยกู่ ับการเลือกใชบ้ ัลลาสต์