บทที่ 9

เอกสารประกอบการเรียน แผนการเรยี นท่ี 9 เรื่อง สงิ่ ประดิษฐท์ างอเิ ลก็ ทรอนิกส์ ในการศกึ ษาเร่ืองอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ซงึ่ เป็นวชิ าทเี่ ราศกึ ษาเพมิ่ เติมมาจากวชิ าไฟฟา้ เบือ้ งตน้ ขนึ้ มาอีกขนั้ หน่ึงนนั้ จาเป็นจะตอ้ งเขา้ ใจถึงผลของการเปลย่ี นแปลงทางไฟฟา้ ในรูปของสญั ญาณ (Signal) ทางไฟฟ้า มใิ ช่ เขา้ ใจแตเ่ พยี งการนาเอาพลงั งานจากไฟฟา้ มาใชเ้ พือ่ ใหเ้ กดิ ประโยชนเ์ ป็นพลงั งานกล พลงั งานความรอ้ น พลงั งานแสงสวา่ ง หรอื เหมอื นกบั การเดนิ สายไฟฟ้าภายในบา้ นอย่างทเ่ี ราเขา้ ใจเป็นเบือ้ งตน้ มาแลว้ เทา่ นน้ั วชิ าอิเลก็ ทรอนกิ สเ์ ป็นเรอ่ื งท่ีมคี วามสมั พนั ธเ์ กย่ี วขอ้ งกบั รปู คลนื่ ความถี่ สญั ญาณไฟฟ้า สญั ญาวทิ ยุ ตลอดจนการหาขอ้ สรุปท่เี ป็นแนวทางอนั เหมาะสมในการนามาประยุกตใ์ ชใ้ นชวี ิตประชาวนั เพราะฉะนน้ั สิ่งประดษิ ฐท์ างอิเลก็ ทรอนิกสท์ เ่ี ราจะไดศ้ กึ ษาตอ่ ไปนี้ จะช่วยใหเ้ ราทราบถึงสญั ลกั ษณแ์ ละคณุ สมบตั ติ า่ ง ๆ ที่ เก่ยี วขอ้ งกบั สญั ญาณทางไฟฟ้าและวิทยุ เช่น อตั ราทนต่อกระแสไฟฟา้ อตั ราทนต่อแรงดนั ไฟฟ้า เพราะ สิ่งประดิษฐช์ นดิ เดยี วกนั ถงึ แมจ้ ะใชส้ ญั ลกั ษณเ์ หมือนกนั ก็จริง แต่อาจจะมคี า่ ดงั กล่าวมาแลว้ ไมเ่ หมือนกนั ก็ ได้ สญั ลกั ษณท์ ใ่ี ชแ้ ทนสิ่งประดิษฐเ์ หล่านี้ ไมไ่ ดบ้ อกใหเ้ ราทราบรายละเอยี ดวงจรอิเลก็ ทรอนิกสน์ น้ั ๆ ตัวต้านทานหรือรีซิสเตอร์ (Resistor) ตวั ตา้ นทาน หรอื รซี สิ เตอร์ (Resistor) เป็นสง่ิ ประดิษฐท์ ม่ี ใี ชก้ นั มากในการทางานโดยท่วั ไปของ วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ตวั ตา้ นทานเหลา่ นตี้ ่างก็มีรูปรา่ งและลกั ษณะแตกตา่ งกนั ไป ซง่ึ สามารถแบ่งออกไดเ้ ป็น พวกใหญ่ ๆ ไดด้ งั นี้ 1. ตวั ตา้ นทานชนิดคา่ คงที่ (Fixed Resistor) 2. ตวั ตา้ นทานชนดิ เลอื กคา่ ได้ (Tapped Resistor) 3. ตวั ตา้ นทานชนิดเปลยี่ นคา่ ได้ (Variable Resistor) 4. ตวั ตา้ นทานชนดิ พเิ ศษ ตัวตา้ นทานชนดิ คา่ คงที่ (Fixed Resistor) ตวั ตา้ นทานชนดิ นใี้ ชง้ านอยเู่ สมอจะมลี กั ษณะรูปร่างกลมเหมือนหลอดกาแฟ แลว้ ตอ่ เสน้ ลวดตวั นา ออกมาภายนอกสว่ นใหญ่จะทาดว้ ยผงถ่านหรอื คารบ์ อน แลว้ เคลอื บดว้ ยพลาสตกิ หรอื เซรามคิ (เครือ่ งเคลือบ

ดินเผา) หรอื ออกไซดข์ องดบี ุก ตวั ของมนั อาจเป็นสดี าหรือนา้ ตาล คาดดว้ ยแถบสี 4 แถบ เพ่ือบอกใหเ้ ราทราบ ค่าซง่ึ มหี น่วยเป็นโอหม์ () กิโลโอหม์ (K) หรอื เมกะโอหม์ (M) สญั ลกั ษณท์ ใ่ี ชก้ บั ตวั ตา้ นทานชนดิ นี้ สว่ นใหญจ่ ะเป็นไปตามมาตรฐานของ EIA (Electronic Industrial Assqciation) หรือสมาคมอตุ สาหกรรมอเิ ลก็ ทรอนกิ สแ์ ห่งอเมรกิ า ตวั ตา้ นทานชนิดค่าคงทอ่ี กี แบบหนง่ึ ทาดว้ ยขดลวดพนั รอบแกนทเ่ี ป็นฉนวน เชน่ เซรามิค (สารเครอ่ื ง เคลอื บดินเผา) อาจกล่าวไดว้ ่า ตวั ตา้ นทานชนดิ คา่ คงทนี่ ี้ เปน้ ตวั ตา้ นทานทม่ี คี ่าความผิดพลาดนอ้ ยมาก เชน่ รหสั สี (จะไดก้ ล่าวตอ่ ไป) อา่ นค่าได้ 1 กโิ ลโอหม์ (1 K) ผดิ พลาด 5 หมายความวา่ คา่ ท่เี หน็ คอื 1,000 โอหม์ แต่ อ่านค่าได้ 950 หรือ 1,050 โอหม์ เท่านน้ั ตวั ตา้ นทานชนิดค่าคงที่หลายขนาดตามการออกแบบของผผู้ ลติ โดย จะบอกใหเ้ ราทราบถึงคา่ อตั ราทนต่อกระแสไฟฟา้ ท่ีไหลผ่านตวั มนั ซง่ึ มหี น่วยเป็น วตั ต์ (Watt) ใชส้ ญั ลกั ษณ์ ตวั W ตวั ตา้ นทานท่มี ขี นาดไมเ่ ทา่ กนั อาจจะมีคา่ ความตา้ นทานเป็นโอหม์ เทา่ กนั และมีอตั ราทนต่อ กระแสไฟฟา้ เท่ากนั หรอื ไมเ่ ท่ากนั กไ็ ด้ ตัวตา้ นทานชนิดเลอื กค่าได้ (Tapped Resistor) สว่ นใหญ่ทาจากขดลวดพนั แลว้ ต่อแยก (แทป) ออกมาใชง้ านตามความตอ้ งการ เนอื่ งจากตวั ตา้ นทานชนิดนี้ ทาดว้ ยขดลวดพนั ทเี่ หมือนกบั แบบชนิดขดลวดพนั (Wire Wound) ของ ตวั ตา้ นทานชนิดคา่ คงที่ จึงสามารถใชง้ านในวงจรทก่ี าลงั ไฟฟา้ (วตั ต)์ สงู ๆ ได้ ตัวตา้ นทานชนดิ เปลี่ยนค่าได้ (Variable Resistor) เป็นตวั ตา้ นทานท่พี บไดใ้ นอปุ กรณว์ ิทยุ ซ่งึ ไดแ้ ก่ ตวั รบั ระดบั เสยี งหรอื วอลุ่ม (Volume) น่นั เอง แตบ่ างชนดิ กจ็ ะทาเป็นรูปเกือกมา้ เวลาจะใชต้ อ้ งอาศยั ไขควงเป็นตัวหมนุ ใหค้ า่ ความ ตา้ นทานเปล่ียนแปลง สาหรบั สญั ลกั ษณข์ องตวั ตา้ นทานชนิดเปลย่ี นคา่ ไดน้ น้ั เป็นสญั ลกั ษณข์ องตัวตา้ นทานชนิดเปลย่ี นค่า ไดส้ องตวั ท่ีอยู่บนแกนใชง้ านเดียวกนั โดยจะมเี สน้ ประเป็นตวั บอกความหมายวา่ อยูบ่ นแกนใชง้ านเดยี วกนั ตามปกตบิ ริษทั ผผู้ ลิตตวั ตา้ นทาน มกั จะพิมพห์ รือเขยี นคา่ การใชง้ านตวั ตา้ นทานไวบ้ น ตวั ของตวั ตา้ นทานนน้ั ๆ เช่น 5 K หรือ 10 K เป็นตน้ และทพ่ี ิเศษอีกอย่างหนึง่ คอื จะบอกวา่ เป็นตวั ตา้ นทาน ชนดิ A หรือ B ซ่ึงจะบอกความเปลี่ยนแปลงของค่าความตา้ นทานไปตามมมุ ทหี่ มนุ โดยจะหมนุ ไดร้ อบตวั ประมาณ 300 องศา

ตวั ตา้ นทานชนิดเปลย่ี นแปลงค่าไดห้ รอื วอล่มุ (Volume) แยกออกเป็นชนดิ A, B และ MN ดงั นี้ 1. ชนิด A (A-Type) แกนหมนุ ถา้ หากเป็นวอลมุ่ กลมจะสามารถหมนุ ได้ 300 องศา การ เปลีย่ นแปลงความตา้ นทานจะเป็นลกั ษณะลอ็ ก (log) หรอื เปลี่ยนแปลงเป็นอตั ราทวคี ณู ขนึ้ เรอื่ ย ๆ 2. ชนิด B (B-Type) อตั ราการเปลย่ี นแปลงเป็นเชงิ เสน้ (Linear) 3. ชนิด MN (MN-Type) ส่วนมากจะใชก้ บั ตวั บาลานซข์ องเครื่องขยายเสียงแบบ สเตอริโอ มมี มุ ของความตา้ นทานตงั้ แต่ 0 – 150 องศา และ 150 – 300 องศา ซ่งึ คา่ ความตา้ นทานจะ เปลี่ยนแปลงเทา่ กนั ตวั ตา้ นทานชนิดพเิ ศษอน่ื ๆ ตวั ตา้ นทานบางชนดิ มีความตา้ นทานเพิ่มขนึ้ หรอื ลดลงตามการเปลีย่ นแปลงของอณุ หภูมขิ ณใชง้ าน เรยี กวา่ เทอรม์ สิ เตอร์ ซ่งึ มปี ระโยชนใ์ นการควบคมุ วงจรอเิ ล็กทรอนกิ สไ์ ดด้ มี าก ตวั ตา้ นทานชนดิ หนงึ่ มกี าร เปล่ียนแปลงค่าตามแสงสวา่ งที่ตกกระทบ เรยี กวา่ แอลดอี าร์ (Light Dependent Resistor) การอา่ นรหสั สีของตวั ตา้ นทาน คา่ ความตา้ นทานโดยท่วั ไปมกั จะบอกไวเ้ ป็นรหสั สี 4 แถบ เพราะฉะนน้ั เราจงึ จาเป็นตอ้ งศกึ ษาการอ่านรหสั สใี หเ้ ขา้ ใจดว้ ย เร่ิมจากการจดจารหสั สี ดงั ตาราง แถบสี ตัวเลขเทียบเทา่ ตวั คูณ ความคลาดเคลอื่ น ดา 0 1 - นา้ ตาล 1 10 1% แดง 2 100 2% สม้ 3 1,000 - เหลอื ง 4 10,000 - เขียว 5 100,000 - นา้ เงนิ 6 1,000,000 - ม่วง 7 10,000,000 - เทา 8 100,000,000 - ขาว 9 1,000,000,000 - ทอง - 0.1 5% เงนิ - 0.01  10 % ไม่มสี ี - -  20 %

อาการเสยี ของตัวต้านทาน รซี ิสเตอรส์ ามารถถกู ตรวจสอบคา่ ไดโ้ ดการใชโ้ อหม์ มเิ ตอร์ หรอื มลั ตมิ เิ ตอร์ ซง่ึ เป็นเครอ่ื งมอื ใชว้ ดั มลั ตมิ ิเตอรอ์ าจจะเป็นแบบเขม็ (มฟู วิ่งคอยส)์ หรืออาจจะเป็น ดิจิตอลมลั ติ-มิเตอร์ (ดเี อม็ เอม็ ) ก็ได้ การ วดั หาคา่ ตอ้ งตง้ั เรนจใ์ หถ้ กู ตอ้ ง หากตงั้ เรนจไ์ ม่ถูกตอ้ งความคลาดเคลอ่ื นจะเกดิ ขนึ้ ได้ สาหรบั มลั ตมิ ิเตอร์ แบบมฟู วิง่ คอยสน์ นั้ มีหลกั ในการวดั อยปู่ ระการหนึง่ คอื ค่าทีค่ าดเคลอื่ นนอ้ ยที่สดุ คือ ชว่ งท่ีเข็มมเิ ตอรข์ นึ้ อยู่ กลาง ๆ หนา้ ปัด อย่างไรก็ตาม หากว่ารีซสิ เตอรต์ วั นนั้ เกดิ ชารุดเสยี หายขนึ้ มา เราตอ้ งวิเคราะหว์ งจรออกมาใหไ้ ด้ อนั จะส่งผลไปยงั การตรวจซอ่ มในประเดน็ อ่ืนตอ่ ไป อาการเสยี ของรซี สิ เตอรพ์ อสรุปไดด้ งั นี้ 1. ขาด วดั แลว้ เข็มมเิ ตอรไ์ มข่ นึ้ เลย 2. ไหม้ เกิดจากกระแสในวงจรไหลเกนิ ปกตจิ นทาใหร้ ีซสี เตอรร์ อ้ น คา่ ทนวตั ต์ ไมส่ ามารถปรบั ได้ ถา้ หากไหมร้ ุนแรงอาจขาดไปกไ็ ด้ 3. ติด ๆ ขาด ๆ หรอื คา่ ความตา้ นทานไม่คงท่ี เน่อื งจากขนั้ ต่อรซี สิ เตอรภ์ ายในบกพรอ่ ง บางทเี รา อาจจะเห็นประกายไฟวาบ ๆ ก็ได้ 4. ยืดค่า รซี ิสเตอรท์ ใ่ี ชง้ านนาน ๆ อาจจะทาใหส้ ารภายในเส่ือมสภาพ ซึง่ เกดิ จาก กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นนานเกนิ ไปหรอื กระแสไฟฟ้าไหลอย่างรุนแรง แต่อาจจะยงั ไมไ่ หม้ กรณีเหลา่ นจี้ ะทาให้ คา่ ความตา้ นทานมากเกนิ กวา่ เดมิ และถา้ ทงิ้ ไวน้ าน ๆ ความตา้ นทานจะเพิม่ ขนึ้ เร่ือย ๆ ใกลเ้ คยี งความเป็น ฉนวนมากขนึ้ อย่างนีเ้ ราเรยี กว่า รซี สิ เตอรม์ กี ารยดื คา่ รีซิสเตอรบ์ างตวั เป็นตวั ทีท่ าหนา้ ทใ่ี หค้ วามปลอดภยั กบั วงจร ดงั นน้ั เวลาวดั แลว้ จะมี สภาพเหมือนกบั เกดิ การชอรต์ และอปุ กรณบ์ างตวั เชน่ คอนเดนเซอร์ อาจจะมีรูปร่างคลา้ ยคลงึ กบั รซี สิ เตอร์ ดงั นนั้ เวลาไปพบอปุ กรณจ์ รงิ ตอ้ งอาศยั สงั เกตสเี คลือบ มฉิ ะนนั้ อาจเขา้ ใจสบั สนได้ การเปลย่ี นรีซิสเตอรต์ วั ใหม่จะตอ้ งใสค่ า่ เท่าตวั เดมิ กาลงั วตั ตเ์ ทา่ เดมิ ไมค่ วรเปลย่ี นคา่ ความตา้ นทานหรือค่ากาลงั วตั ตใ์ หเ้ พิม่ ขนึ้ หรอื ต่าลงกว่าเดมิ

การเลอื กขนาดกาลังของตัวต้านทานไปใช้ในวงจรอิเล็กทรอนกิ ส์ ตวั ตา้ นทานโดยท่วั ไปมีขนาดตา่ ง ๆ กนั คือ มีทง้ั ขนาดเลก็ และขนาดใหญ่ ถงึ แมว้ ่าตวั ตา้ นทานทง้ั สอง ขนาดจะมคี ่าความตา้ นทานเดียวกนั กต็ าม ท่เี ป็นเชน่ นกี้ เ็ พราะว่าตวั ท่ีมีขนาดเลก็ เราใชก้ บั วงจรทมี่ ี กระแสไฟฟา้ จานวนนอ้ ย ๆ ไหลผ่าน ตวั ท่มี ขี นาดใหญเ่ ราใชก้ บั วงจรทมี่ กี ระแสไฟฟา้ มาก ๆ ไหลผ่าน หากใช้ ตวั ขนาดเล็กในจดุ หรือตาแหนง่ ทม่ี ีกระแสไฟฟา้ มาก ๆ ผา่ นตวั ตา้ นทานจะทาใหร้ อ้ นและไหมไ้ ด้ ดงั นนั้ ตวั ทม่ี ี ขนาดเลก็ เราจงึ คงเรยี กว่า ตวั ท่มี ีวตั ตต์ า่ และตวั ทมี่ ขี นาดใหญเ่ ราเรยี กว่า ตวั ทมี่ ีวตั ตส์ งู เชน่ ตวั ตา้ นทาน คารบ์ อน มขี นาด ¼ , ½, 1 – 2 วตั ต์ แต่จาพวกลวดพนั มกั จะมวี ตั ตส์ งู ๆ ตง้ั แต่ 3, 10, 25, 200 วตั ต์ เป็นตน้ การใชค้ วามตา้ นทานในวงจรเคร่อื งรบั วทิ ยหุ รือเครือ่ งอเิ ลก็ ทรอนกิ สน์ น้ั ตอ้ งใชต้ ัวตา้ นทานใหถ้ กู ขนาดกบั วงจร และตาแหนง่ นน้ั ๆ วธิ ีใชถ้ กู ตอ้ งจะตอ้ งทราบจานวนของกระแสไฟฟ้าทไี่ หลผ่านตวั ตา้ นทานก่อน แลว้ จงึ คานวณหาค่าของวตั ตต์ ามสตู รท่ีไดศ้ ึกษามาแลว้ เชน่ ตวั เก็บประจุหรือคาปาซิเตอร์ ตวั เกบ็ ประจุหรือคาปาซิเตอร์ หรืออาจเรยี กว่า (Condensor) เป็นอปุ กรณห์ รือ สงิ่ ประดษิ ฐท์ างอิเลก็ ทรอนกิ สท์ ที่ าหนา้ ทเี่ ก็บสะสมประจุไฟฟา้ และคายประจไุ ฟฟ้าใหก้ บั วงจรหรอื อปุ กรณต์ วั อ่นื ๆ คาปาซเิ ตอรส์ ามารถเกบ็ สะสมประจไุ ฟฟา้ ในตวั เองไดต้ ราบใดทเี่ ราป้อนแรงดนั ไฟฟ้าตรงให้ ใน ขณะเดยี วกนั ก็จะไมย่ อมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้าเพิ่มขนึ้ เชน่ สมมติว่าเราปอ้ นแรงดนั ไฟฟ้าตรงใหก้ บั ตวั เกบ็ ประจุ 10 โวลต์ ตวั เก็บประจกุ จ็ ะสรา้ งสนามไฟฟา้ เพม่ิ จาก 0 โวลต์ ไปเรอ่ื ย ๆ จนถงึ 10 โวลต์ เม่ือตวั เก็บประจุสรา้ ง สนามไฟฟา้ ในตวั เองไดเ้ ทา่ กบั แรงดนั ไฟฟ้าที่ป้อนใหแ้ ลว้ ก็จะไม่มปี ระจไุ ฟฟา้ ไหลเขา้ ไปเกบ็ สะสมในตวั ไดอ้ ีก น่นั หมายถึงว่า ตวั เก็บประจุมีชว่ งการสะสมประจเุ ฉพาะตวั เชน่ อาจบอกว่าสามารถใชก้ บั แรงดนั ใชง้ าน (Working Voltage) 16 โวลต์ ถา้ เราป้อนแรงดนั ไฟฟา้ ตรงเขา้ ไปเกนิ 16 โวลต์ ตวั เก็บประจุจะชารุดเสยี หาย ทนั ที เพราะตวั เกบ็ ประจจุ ะสรา้ งสมประจุใหเ้ ป็นสนามไฟฟ้าไดเ้ พยี ง 6 โวลตเ์ ท่านนั้ เพราะฉะนนั้ เราสามารถ กล่าวสรุปคณุ สมบตั ิของตวั เกบ็ ประจุไดว้ า่ ตวั เกบ็ ประจุเป็นอปุ กรณท์ างอิเล็กทรอนิกสท์ ไี่ มย่ อมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้า ตรงไหลผ่านแตย่ อมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้าสลบั ผ่านได้ เพราะว่าแรงดนั ไฟฟ้าสลบั มีการเปลี่ยนแปลงอยตู่ ลอดเวลา ตามความถ่ีของแรงดนั ไฟฟา้ สลบั สนามไฟฟ้าท่เี กดิ ขนึ้ ในตวั เกบ็ ประจกุ จ็ ะเปล่ียนแปลงตามความถีข่ อง แรงดนั ไฟฟ้าสลบั ทเ่ี ราปอ้ นใหด้ ว้ ย จงึ ดเู หมอื นว่าตวั เก็บประจุยอมใหเ้ ราดนั ไฟฟ้าสลบั ผ่านไดน้ ่นั เอง ส่วนประกอบของตวั ประจสุ าคญั มอี ยู่ 3 อยา่ งคอื

1. แผ่นตวั นาหรอื แผ่นเพลท (Plate) 2 แผ่น 2. ฉนวนค่นั ระหว่างแผ่นตวั นาเรียกวา่ ไดอเิ ลก็ ตริก (Die lectric) 3. สายไฟหรอื ตวั นาเพื่อตอ่ ออกไปใชง้ าน ตวั เก็บประจใุ นทอ้ งตลาดมมี ากมายหลายแบบ แตล่ ะแบบใชง้ านหนา้ ท่ที ี่แตกต่างกนั ไป เราสามารถแบ่งออกเป็นพวกใหญ่ ๆ ได้ 2 พวก คอื ตวั เก็บประจุชนิดคา่ คงท่ี (Fixed Capacitor) กบั ตวั เกบ็ ประจุชนดิ เปลี่ยนแปลงคา่ ได้ (Variable Capacitor) ตวั เก็บประจชุ นดิ คา่ คงท่ี (Fixed Capacitor) ตวั เก็บประจชุ นิดคงที่ แบ่งตามฉนวนไดอเิ ลก็ ตริกทใ่ี ชก้ นั มอี ย่หู ลายแบบ เชน่ 1. แบบกระดาษ (Paper Capacitor) จะมคี ่าอยใู่ นระหวา่ ง 0.001 ถงึ 1 ไมโครฟาราด ลกั ษณะบนตวั ของตวั เก็บประจจุ ะบอกหรอื พิมพค์ ่าไว้ เช่น 0.05 F 600 WDC หมายความวา่ มีค่าความจุ 0.05 F และใชไ้ ดก้ บั แรงดนั ไฟฟ้าตรงไม่เกนิ 600 โวลต์ 2. แบบไมกา้ (Mia Capacitor) ใชไ้ มกา้ (วสั ดสุ งั เคราะหท์ ่ีทนความรอ้ นไดส้ งู และเป็น ฉนวนไดด้ ีมาก) เป็นไดอเิ ลก็ ตรกิ จะมีคา่ อยรู่ ะหวา่ ง 50 – 500 pF ซึ่งบริษัทผผู้ ลติ อาจพิมพค์ า่ เอาไวบ้ นตวั ของ มนั หรือจะบอกเป็นรหสั (Code) สเี อาไว้ ถา้ บอกเป็นรหสั สตี วั เลขท่ใี ชเ้ หมือนกบั การอ่านคา่ ในตวั ตา้ นทาน (Resistor) ทกุ ประการ 3. แบบเซรามิค (Ceramic Capacitor) ใชเ้ ซรามคิ หรอื สารพวกเครอ่ื งเคลือบดนิ เผาเป็น ฉนวนหรอื ไดอิเล็กตรกิ (Dielerctric) มคี า่ ความจโุ ดยท่วั ไปประมาณ ไม่เกนิ .01 F เท่านนั้ และเชน่ เดยี วกนั คา่ ของตวั เก็บประจุจะพมิ พไ์ วบ้ นตวั ของมนั เอง การอา่ นค่าคาปาซเิ ตอร์ ชนดิ เซรามิคหรือแทนทาลมั และคาปาซิเตอรแ์ บบใด ๆ ซึง่ บอกค่าเป็นตวั เลข โดยไม่ไดบ้ อกหน่วยไว้ ถา้ มคี ่าไม่ถึง 1 เช่น .01, 0.22 หรือ .05 แสดงวา่ มีหนว่ ยเป็น ไมโครฟาราด ใชต้ วั ยอ่ F และถา้ มคี ่าเกนิ 1 เชน่ 10, 50, 100 แสดงมีหนว่ ยเป็นพโิ ตฟาราด ใชต้ วั ย่อ P หรือ pF เป็นตน้ คาปาซเิ ตอรต์ วั ใดทีบ่ อกไวเ้ ป็นตวั เลขตวั สดุ ทา้ ยทีไ่ มใ่ ข่ศนู ย์ เราใหต้ วั เลขนน้ั แทนจานวนเลขศนู ย์ เชน่ 203 = 20,000 pF (เลข 3 หมายถึง แทนศนู ย์ 3 ตวั ) หรอื เทา่ กบั .02 F (ไมโครฟาราด) เป็นตน้

4. แบบอิเล็กโทรไลติก (Electrolytic Capacitor) เป็นตวั ทเี่ กบ็ ประจชุ นดิ เดียวทเี่ วลาใช้ ตอ้ งคานึงถึงขวั้ ไฟฟ้าดว้ ย ตวั เก็บประจชุ นดิ นสี้ ามารถออกแบบใหม้ คี า่ ความจไุ ดส้ งู ๆ เป็น 1 ไมโครฟาราดถึง 1,000 ไมโครฟาราดกย็ อ่ มทาได้ แต่มีขอ้ เสีย คอื ไม่สามารถทนตอ่ แรงดนั ไฟฟา้ ตรงท่ีสงู ๆ เป็นพนั โวลตไ์ ด้ บนตวั ของมนั จะพมิ พบ์ อกคา่ ความจเุ อาไว้ ขนาดแรงดนั ทใี่ ชง้ าน เช่น 16 V 500 F หมายความว่า ใชไ้ ดก้ บั แรงดนั ไฟฟา้ ตรงไม่เกนิ 16 โวลต์ มคี า่ ความจุ 500 ไมโครฟาราด เป็นตน้ ตวั เก็บประจชุ นดิ เปลี่ยนแปลงได้ (Variable Capacitor) คณุ สมบตั ิของตวั เก็บประจชุ นิดนี้ ก็เหมอื นกบั วอล่มุ (Volume) ในวทิ ยนุ ่งั เอง คอื สามารถ เปลย่ี นแปลงคา่ ได้ เราจงึ นาไปใชง้ านกบั วงจรหมนุ หาคลนื่ วิทยหุ รอื ทนู นง่ิ (Tuning) เพ่อื เป็นการปรบั แตง่ สญั ญาณอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ การอดั ประจหุ รือการชารจ์ (Charge) 1. เริ่มจากตวั เกบ็ ประจุมสี ภาพเป็นกลาง (Neutral) คือ เพลททงั้ 2 มีคา่ ความต่างศกั ย์ ไฟฟา้ เท่ากนั จะไมเ่ กดิ การสะสมประจุไฟฟา้ 2. เมอ่ื ตอ่ แบตเตอรเ่ี ขา้ กบั ตวั เก็บประจุ แรงดนั ไฟฟา้ ลบจะวิ่งไปยงั เพลทที่ 1 และสะสม อเิ ล็กตรอน ทาใหม้ ีศกั ยไ์ ฟฟ้าเป็นลบ 3. แบตเตอร่ีขว้ั บวก ซง่ึ มศี กั ยไ์ ฟฟ้ามากกว่าแผน่ เพลทท่ี 2 จะดดู เอาอิเลก็ ตรอนอิสระ (หมายถงึ อเิ ล็กตรอนทีร่ วมอยู่บนเพลทท่ี 2 กบั โปรตรอน) เขา้ ส่แู บตเตอร่ี ทาใหแ้ ผน่ เพลทท่ี 2 แสดงอานาจ ไฟฟา้ ของแบตเตอร่ีเปน้ บวก 4. ประจทุ อ่ี ดั ไว้ (ชารจ์ ) จะเร่มิ คายออกจนหมด และไม่มีกระแสไฟฟ้าไหล คือ มีคา่ เป็นศนู ย์ 5. คาปาซิเตอรจ์ ะกลบั มาอยใู่ นสภาพทเ่ี ป็นกลางเหมือนเร่มิ ตน้ ตามการอธบิ ายในขอ้ 1 ของการอดั ประจุ

ผลการทดลองนอี้ าจจะสรุปไดว้ า่ ในเวลาปฏิบตั จิ รงิ ๆ แลว้ คงไม่มีใครคอยสบั สวิตซ์ เพอ่ื การใชง้ าน ซงึ่ ทาใหเ้ กดิ การอดั ประจแุ ละคายประจุอยา่ งนน้ั ได้ จงึ สรุปไดว้ า่ สามารถนาตวั เกบ็ ประจุมาใชง้ านกบั แรงดนั ไฟฟา้ สลบั ได้ เพราะสนามไฟฟา้ ทีเ่ กิดขนึ้ บนแผน่ เพลททงั้ สอง อาจจะเปลีย่ นแปลงไป ตามแรงดนั ไฟฟ้าสลบั ทป่ี ้อนให้ จงึ ดเู หมือนว่าตวั เก็บประจุยอมใหไ้ ฟฟ้ากระแสสลบั ผ่านได้ หน่วยความจุของคาปาซเิ ตอร์ ความสามารถในการสะสมประจไุ ดเ้ พียงไรนนั้ ขนึ้ อยกู่ บั ความสมั พนั ธข์ องจานวนประจุ (หน่วยเป็นคู ลอมบ)์ กบั แรงดนั ไฟฟ้าท่ปี ้อนให้ ตวั อย่างเชน่ ตวั เกบ็ ประจุ 2 ตวั แต่ละตวั ปอ้ นแรงดน้ ไฟฟ้าให้ 10 โวลต์ ตวั หนึง่ เก็บจานวนประจไุ ดเ้ พยี ง 5 คลู อมบ์ อีกตวั เกบ็ จานวนประจไุ ดเ้ พยี ง 2 คลู อมป็ หมายความว่า ตวั ทเ่ี กบ็ ประจุได้ 5 คลู อมเท่ากนั แตต่ วั หนึง่ ตอ้ งการแรงดนั ไฟฟ้าทป่ี ้อนให้ 10 โวลต์ อกี ตวั ตอ้ งการเพยี ง 5 โวลตเ์ ราจะ บอกไดว้ ่า ตวั ที่ตอ้ งการแรงดนั ไฟฟา้ นอ้ ยกวา่ มีความสามารถในการเกบ็ สะสมประจไุ ดด้ กี วา่ ความสามารถในการเก็บสะสมประจุ (คาปาซแิ ตนซ)์ มีหนว่ ยเป็น ฟาราด (Farad) เพอ่ื เป็นเกยี รติแก่ ไมเคิลฟาราเดย์ นกั วิทยาศาสตรช์ าวองั กฤษ 1 ฟาราด หมายถึง ปอ้ นแรงดนั ไฟฟ้า 1 โวลต์ ใหก้ บั ตวั เกบ็ ประจุ แลว้ ประจุมีจานวนประจุบนแต่ละ C (ฟาราด) = Q (คลู อมบ)์ แผน่ เพลทเทา่ กนั 1 คลู อมบ์ ดงั สมการ E (โวลต)์ C = คาปาซแิ ตนซ์ Q = จานวนประจุ E = แรงดนั คร่อมตวั เก็บประจุ ในทางปฏิบตั ิ หน่วยฟาราดเป็นหนว่ ยทใ่ี หญเ่ กินความตอ้ งการในการใชง้ านทางดา้ นอิเล็กทรอนกิ ส์ สว่ นมกาทใี่ ชก้ นั เป็นหนว่ ยย่อยของฟราด เชน่ ไมโครฟาราด (Micro Farad, F) หรอื พิโคฟาราด (Pico Farad, pF) หรือ , F) เท่านน้ั ซ่งึ เราสามารถเปล่ยี นหน่วยได้ ดงั นี้ 1 ฟาราด (F) = 1,000,000 ไมโครฟาราด (F) = 106 (F) = 1,000,000,000,000 พิโคฟาราด (pF) = 1012 pF

การตรวจสอบคาปาซเิ ตอรด์ ้วยโอหม์ มิเตอร์ เนอื่ งจากคาปาซเิ ตอรจ์ ะมกี ารชารุดหรือเสียไดด้ งั นี้ คอื ช๊อต ร่วั ขาด มคี า่ ความจตุ ่าลง 1. คาปาซิเตอรแ์ บบไม่มีขว้ั การตรวจสอบ เราสามารถทาไดเ้ ฉพาะบางชนิดเทา่ นนั้ เชน่ คาปาซเิ ตอรท์ ีม่ ีค่า มากกวา่ 1 F ขนึ้ ไป กลา่ วคอื เมือ่ ทาการตรวจวดั โดยใชโ้ อหม์ มเิ ตอร์ เขม็ มเิ ตอรจ์ ะขนึ้ เล็กนอ้ ยแลว้ ตกลง แสดงวา่ คาปาซเิ ตอรน์ นั้ ปกติ แต่ถาเข็มของมเิ ตอรช์ ไี้ ปจนสดุ สเกลทางดา้ นขวามอื แสดงวา่ คาปาซเิ ตอรน์ น้ั ช๊อต ใชก้ ารไม่ได้ 2. คาปาซเตอรแ์ บบมีขั้ว การตรวจสอบ สาหรบั คาปาซเิ ตอรช์ นิดอิเลก็ โทรไลตกิ ซ่ึงมีขวั้ บอกและขว้ั ลบที่ แนน่ อนตายตวั นนั้ เราก็สามารถตรวจสอบจดุ บกพร่องของคาปาซเิ ตอรด์ ว้ ยโอหม์ มเิ ตอรไ์ ดเ้ ช่นกนั ว่า คาปาซิ เตอรน์ น้ั มกี ารชอ๊ ต ร่วั ขาด หรือไมโ่ ดยจะตรวจในลกั ษณะเดียวกบั การตรวจ คาปาซเิ ตอรแ์ บบไม่มีขว้ั กล่าวคือ ถา้ เข็มมเิ ตอรข์ นึ้ แลว้ ลดลงมาจนสดุ สเกลแสดงวา่ ชอ๊ ต ถา้ เขม็ ไม่ขนึ้ เลยตง้ั แตแ่ รกแสดงว่าคาปาซเิ ตอรน์ นั้ ขาด ขอ้ สังเกต 1. ตอ้ งตดั คาปาซเิ ตอรน์ น้ั ออกจากวงจรกอ่ นการวดั 2. ตอ้ งวอ๊ ตปลายทงั้ สองขา้ งของคาปาซเิ ตอรก์ อ่ นวดั หรอื เม่ือจะทาการวดั ใหม่ ตัวเหน่ียวนา (Inductor) ตวั เหนยี่ วนาหรืออนิ คดั เตอร์ (Inductor) หรือขดลวด (Coil) มีความหมายอยา่ งเดยี วกนั แตเ่ ม่อื ใดทเี่ รา กล่าวถงึ คาเหลา่ นี้ เรามกั จะหมายถงึ ขดลวดทพี่ นั รอบแกน (Core) เป็นขด ๆ มากกวา่ นกั เรยี นจะไดศ้ ึกษาเกยี่ วกบั ขดลวดนซี้ ่ึงมีอยใู่ นวงจรอิเล็กทรอนกิ ส์ เชน่ ขดลวด ออสซลิ เลเตอร์ ขดลวดไอเอฟ และหมอ้ แปลงเป็นตน้

ทฤษฎกี ารเหนยี่ วนา ตามหลกั การของ ไมเคลิ ฟาราเดย์ เม่อื ใหส้ นามแมเ่ หลก็ ตดั ผา่ นขดลวดหรือใหข้ ดลวดตดั ผา่ น สนามแมเ่ หลก็ จะเกดิ กระแสไฟฟา้ ในขดลวดนนั้ เราไดน้ าทฤษฎนี มี้ าสรา้ งเป็น เคร่อื งกาเนิดไฟฟ้า หรือเมอ่ื ปล่อยกระแสไฟฟ้าเขา้ ไปในขดลวดที่อยู่ระหว่างสนามแมเ่ หลก็ จะทาใหข้ ดลวดเกิดสนามแมเ่ หล็กผลกั กบั สนามแมเ่ หลก็ ซึง่ กค็ ือ มอเตอรไ์ ฟฟา้ น่นั เอง ฉะนน้ั การเหนย่ี วนา (Induction) ก็คอื การสรา้ งแรงดนั ขนึ้ ที่ ขดลวดนนั้ จากสนามแมเ่ หล็กท่ีเกิดการเปล่ียนแปลงใน ขดลวดชุดนนั้ การเหนี่ยวนารว่ มกันและการเหนย่ี วนาตัวเอง ตามหลกั การของ หมอ้ แปลงไฟฟา้ (Transformer) มีขดลวดอยู่ 2 ขด คอื L1 ซง่ึ เรียกว่า ขดลวดปฐม ภูมิ และ L2 เรียกว่า ขดลวดทตุ ยิ ภูมิ เมือ่ ปลอ่ ยกระแสไฟฟา้ เขา้ ขดลวดปฐมภมู ิ L1 จะทาใหเ้ กดิ แรงดนั ไฟสลบั ในขดลวดทตุ ยิ ภมู ิ L2 กระบวนการนเี้ รียกวา่ การเหน่ียวนาแรงดนั ไฟฟ้าสลบั L1 โดย ขดลวดปฐมภมู ิ L2 เหนย่ี วนาขดลวดทตุ ิยภูมิ หรอื อาจเรยี กวา่ คา่ เหนยี่ วนารว่ มกนั (Mutual Inductance) คา่ ความเหนย่ี วนารว่ ม (M) = แรงดนั ไฟฟ้าขดปฐมภูมิ (โวลต)์ (หนว่ ยเป็นแอมแปร์ / วินาที) อตั ราการเปล่ยี นแปลงของกระแสไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิ (H) เราจะทดลองการเหน่ียวนาตวั เองได้ โดยนาหลอดไฟฟา้ แบบนีออนตอ่ เขา้ กบั วงจรแบตเตอร่ี หลอดจะ ติดสว่างได้ เราสามารถกลา่ วไดว้ า่ ขดลวด (Coil) มีผลตอ่ แรงดนั ไฟฟา้ สลบั มาก หรืออาจกล่าวไดอ้ ีกอยา่ งหนึง่ ก็คอื ขดลวดนจี้ ะตา้ นทานไฟฟ้ากระแสสลบั ไดม้ ากกว่ากระแสตรงน่นั เอง การท่ขี ดลวดเป็นผลต่อไฟฟ้ากระแสสลบั นขี้ นึ้ อยกู่ บั คา่ ความเหนี่ยวนา (Inductance) ยิ่งคา่ ความเหน่ียวนาสงู มากก็ยงิ่ ตา้ นไฟฟ้ากระแสสลบั ไดม้ ากขนึ้ และถา้ ค่าความถีข่ องไฟฟา้ กระแสสลบั สงู มาก ๆ กย็ ่งิ ตา้ นไฟฟ้ากระแสสลบั ไดม้ ากเชน่ เดยี วกนั เราจงึ นาผล การทดลองนมี้ าใชใ้ นการทางานของวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกความถ่ีสงู เชน่ วงจรผลติ ความถี่สงู (Oscillator) วงจรขยายความถปี่ านกลางหรือวงจรกรองกระแส เป็นตน้

ตัวเหนี่ยวนาและสัญลักษณใ์ นการใช้งาน ขดลวด (Coil) มีอยหู่ ลายชนดิ ดงั กลา่ วมาแลว้ จึงกาหนดใหม้ สี ญั ลกั ษณท์ แี่ ตกตา่ งกนั ไป ดงั นี้ 1. ขดลวดไมม่ ีแกน (Core) คอื เป็นแกนอากาศ 2. ขดลวดอากาศทป่ี รบั คา่ ได้ เม่อื ตอ้ งการจะเพิ่มค่าความเหนี่ยวนากส็ อดแกนเหลก็ เขา้ ไป 3. ขดลวดแกนเหลก็ ตวั เหนย่ี วนาคือคอยลส์ ว่ นมากมกั จะทาขนึ้ ใชเ้ อง เพราะการทจ่ี ะไดค้ ่าตรงกบั ทตี่ อ้ งการมกั จะมีเลือกไมม่ ากนกั ในทอ้ งตลาด เวลาเสยี ก็จะทงิ้ ไปเลย เพราะขนาดเลก็ มาก เช่น คอยสผ์ ลิตความถีเ่ สยี งใน ลาโพง เป็นตน้ ซ่ึงจะซ่อมหรอื ปรบั ปรุงใหไ้ ดค้ ณุ ภาพเหมอื นเดมิ ไดย้ าก หมอ้ แปลงไฟฟ้า (Transformer) เป็นขดลวดทพี่ นั รอบแกนมตี งั้ แต่ 2 ขดขนึ้ ไป คือ ขดที่ 1 (L1) จะเป็นตวั ถ่ายทอดพลงั งาน และอกี ขด หนงึ่ (L2) จะเป็นตวั รบั พลงั งานหรือเหนีย่ วนารว่ มกบั ขดท่ี 1 (L1) ความสมั พนั ธข์ องแรงดนั ที่ไดร้ ะหว่างแรงดนั ทางเขา้ (Input) กบั แรงดนั ทางออก (Output) จะเป็นไป ตามสมการดงั นี้ แรงดนั ขดลวดปฐมภมู ิ = จานวนรอบของขดลวดปฐมภมู ิ (L1) แรงดันขดลวดทตุ ิยภูมิ = จานวนรอบของขดลวดทุตยิ ภูมิ (L2) รูปรา่ งลกั ษณะการนาไปใชใ้ นงาน หมอ้ แปลงมขี นาดและรูปรา่ งหลาย ๆ แบบ ตงั้ แตต่ วั ใหญท่ ่ีตอ้ งการกาลงั ไฟฟ้า (วตั ต)์ มาก ๆ จนถึงตวั เล็ก ๆ ทบ่ี รรจุในกล่องโลหะ เช่น กลอ่ งไอ เอฟ (วงจรปรบั ความถ่ีขนาดกลาง) หรอื วงจรของแกนคอยอากาศ ก็มี ลกั ษณะเป็นหมอ้ แปลงเชน่ เดยี วกนั

ใบงาน แผนการเรยี นท่ี 9 เร่ือง สงิ่ ประดษิ ฐ์ทางอเิ ล็กทรอนิกส์ 1. ตวั ตา้ นทานชนดิ เปลยี่ นแปลงค่าได้ ทเี่ หน็ ไดช้ ดั ที่สดุ ในวิทยคุ อื อะไร 2. ตวั ตา้ นทานชนดิ ค่าคงท่ี ทม่ี อี ตั ราทนกาลงั ไฟฟ้าตา่ ง ๆ สว่ นมากกทาจากอะไร 3. ตวั ตา้ นทานท่ีมคี ่าความตา้ นทาน 33 กิโลโอหม์ มสี อี ะไรบา้ ง 4. การใชต้ วั ตา้ นทาน 1 ตวั ส่ิงทจี่ าเป็นอนั ดบั แรกคอื อะไร 5. ตวั ตา้ นทานทม่ี คี า่ ความตา้ นทาน 5 โอหม์ มีสีอะไรบา้ ง 6. ตวั ตา้ นทานคาดสี แดง แดง สม้ ทอง อ่านคา่ ความตา้ นทานไดเ้ ท่าไร่ 7. ตวั ตา้ นทานมหี นา้ ที่อะไร 8. รหสั สีของตวั ตา้ นทาน 680 กโิ ลโอหม์ มีสอี ะไรบา้ ง 9. อปุ กรณท์ ใ่ี ชต้ า้ นแรงดนั คืออะไร 10. ตวั ตา้ นทานมหี นา้ ทอ่ี ะไร