งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น

บทท่ี 1 ระบบความปลอดภยั ในงานไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ ความปลอดภัยในงานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ อนั ตรายของไฟฟ้าต่อร่างกายมนุษย์ ตามปกติแลว้ ไฟฟา้ จะไหลไปตามเสน้ ลวดท่ีเป็นตวั นาไฟฟา้ แลว้ จะไหลตดิ ตอ่ กนั ไปจนครบวงจร และถา้ หากสว่ นใดสว่ นหนง่ึ ของรา่ งกายไปแตะหรอื สมั ผสั เขา้ กบั วงจรไฟฟ้าทาใหไ้ ฟฟา้ ไหลผา่ นได้ และรา่ งกายเรากจ็ ะเป็นสว่ นหน่งึ ของวงจรไฟฟ้า ทาใหเ้ กิดอนั ตรายตอ่ รา่ งกายหรอื บาดเจ็บถึงชีวิตได้ ซง่ึ กระแสไฟฟ้าเพียงแค่ 10 mA หรอื แรงดนั ไฟฟา้ 25 V ก็อาจทาใหเ้ ป็นอนั ตรายตอ่ ชีวิต คา่ ความตา้ นทานของ รา่ งกายมนษุ ยจ์ ะมคี า่ ประมาณ 10,000 โอหม์ ถึง 50,000 โอหม์ กระแสไฟฟ้าไหลเกนิ (Over Current)

กระแสไฟฟา้ ไหลเกิน หมายถงึ สภาวะของกระแสท่ีไหลผา่ นตวั นาจนเกินพกิ ดั ท่กี าหนดไว้ เกิดได้ 2 ลกั ษณะคอื 1.โหลดเกิน(Over Load) หมายถงึ กระแสไหลในวงจรปกตแิ ตน่ าอปุ กรณท์ ่ี กินกาลงั ไฟสงู หลาย ๆ ชดุ มาตอ่ ในจดุ เดยี วกนั ทาใหก้ ระแสไหลรวมกนั เกินกวา่ ท่ีจะ ทนรบั ภาระของโหลด 2. การลดั วงจร(Short Circuit) หรอื ไฟฟ้าช็อต เกิดจากฉนวนชารุด ทาใหเ้ กิดสายท่ีมี ไฟ (Line) และสายดนิ (Ground) สมั ผสั ถึงกนั มีผลทาใหเ้ กิดความรอ้ น ฉนวนท่หี อ่ หมุ้ ลวดตวั นาจะลกุ ไหมใ้ นท่ีสดุ อันตรายของวงจรไฟฟ้ามีองคป์ ระกอบ 3 อยา่ ง

1.กระแสไฟฟา้ คือ จานวนกระแสไฟฟา้ ท่ีไหลผา่ นรา่ งกาย ถา้ กระแสไฟฟ้าต่า อนั ตรายก็อนั ตรายนอ้ ยแต่ถา้ กระแสไฟฟา้ สงู ขนึ้ ก็เป็นอนั ตรายมากขนึ้ จนถงึ ระดบั หน่งึ อาจจะเสียชีวิตได้ 2.แรงเคลือ่ นไฟฟ้า คือ จานวนแรงเคลอื่ นไฟฟา้ ถา้ แรงเคล่ือนไฟฟา้ ต่าอนั ตราย ก็อนั ตรายนอ้ ยแตถ่ า้ แรงเคล่ือนไฟฟา้ สงู ขนึ้ ก็เป็นอนั ตรายมากขนึ้ จนถงึ ระดบั หนง่ึ อาจจะเสียชีวิตได้ 3.ความตา้ นทานของรา่ งกายของผกู้ ระแสไฟฟา้ ไหลผา่ น คอื ความตา้ นทาน รา่ งกายของคนเราจะแตกตา่ งกนั ไป เช่นผิวหนงั ท่ีมคี วามชืน้ มีความตา้ นทานต่า กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นไดง้ ่าย แตถ่ า้ ผิวหนงั หยาบความตา้ นทานจะสงู กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นไดย้ าก อนั ตรายทเ่ี กดิ จากไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ 1.การชอ็ ก คือ จากการท่ีมีกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นรา่ งกายทาใหเ้ กิดอาการกระตนุ้ บรเิ วณกลา้ มเนือ้ อยา่ งรุนแรงโดยเฉพาะบรเิ วณเสน้ ประสาทจะขนึ้ อยกู่ บั ปรมิ าณ กระแสท่รี า่ งกายไดร้ บั 2.แผลไหม้ คือ การเกิดกระแสไฟฟา้ ปรมิ าณมาก ๆ ไหลผา่ นรา่ งกาย เม่ือ รา่ งกายไปสมั ผสั กบั ตวั นาไฟฟา้ ความรอ้ นปรมิ าณมาก ๆท่ีเกิดการลดั วงจรทาใหเ้ กิด แผลไหมแ้ กผ่ ทู้ าการ 3.การระเบิด คอื การเกิดประกายไฟขนึ้ ไปทาใหก้ ๊าซท่ีจดุ ตดิ ไฟไดง้ ่ายเกิดจดุ ติด ไฟขนึ้ มา 4.การบาดเจบ็ ท่ดี วงตา คือ การท่ีสายตากระทบถกู แสงอลุ ตรา้ ไวโอเล็ตหรอื แสง เลเซอร์ ท่ีมีความเขม้ ขน้ สงู ดงั นนั้ การทางานควรสวมแวน่ ตาท่ีกรองแสงไดเ้ ป็นพเิ ศษ

5.การบาดเจบ็ ของรา่ งกาย คือ การท่ไี ดร้ บั คล่ืนไมโครเวฟและจากอปุ กรณ์ กาเนดิ สญั ญาณความถ่ีวิทยุ สามารถทาอนั ตรายมนษุ ยไ์ ดโ้ ดยเฉพาะบรเิ วณท่ีมี ปรมิ าณเลือดนอ้ ย ตารางแสดงผลกระทบทมี่ ีต่อร่างกายมนุษย์ เม่ือถกู กระแสไฟฟ้าดดู ปริมาณ ผลกระทบทมี่ ีตอ่ ร่างกาย กระแสไฟฟ้า 1 mA หรอื นอ้ ย ไมม่ ผี ลกระทบตอ่ รา่ งกาย กวา่ มากกวา่ 5 mA ทาใหเ้ กิดการชอ็ ก และเกิดความเจ็บปวด มากกวา่ 15 mA กลา้ มเนือ้ บรเิ วณท่ีถกู กระแสไฟฟา้ ดดู เกิดการหดตวั และ รา่ งกายจะเกิดอาการเกรง็ มากกวา่ 15 mA กลา้ มเนือ้ บรเิ วณท่ีถกู กระแสไฟฟา้ ดดู เกิดการหดตวั และ รา่ งกายจะเกิดอาการเกรง็ มากกวา่ 30 mA การหายใจตดิ ขดั และสามารถทาใหห้ มดสตไิ ด้ 50 ถึง 200 mA ขาดเลือดไปเลยี้ งหวั ใจ และอาจจะเสียชีวติ ไดภ้ ายในเวลาไมก่ ่ี วนิ าที มากกวา่ 200 mA เกิดการไหมบ้ รเิ วณผวิ หนงั ท่ีถกู กระแสไฟฟ้าดดู และหวั ใจจะ หยดุ เตน้ ภายในเวลาไมก่ ่ีวินาที

ตงั้ แต่ 1A ขนึ้ ไป ผิวหนงั บรเิ วณท่ีถกู กระแสไฟฟา้ ดดู ถกู ทาลายอย่างถาวร และ หวั ใจจะหยดุ เตน้ ภายในเวลาไมก่ ่ีวินาที หลักปฏบิ ัตเิ พอ่ื ความปลอดภยั และการป้องกันอนั ตรายทเ่ี กดิ จากไฟฟ้า การปฏบิ ัตทิ างด้านไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกสท์ ป่ี ลอดภยั 1. ควรคานงึ ถึงกฏแห่งความปลอดภยั ขณะทางานหรอื ซอ่ มบารุงเครอ่ื งใชแ้ ละ อปุ กรไ์ ฟฟ้าและ อเิ ลก็ ทรอนิกสท์ กุ ครงั้ และอย่าทางานดว้ ยความประมาท 2. กอ่ นการปฏบิ ตั ิงานเก่ียวกบั ไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์ ตอ้ งถือวา่ อปุ กรณ์ ไฟฟา้ เหลา่ นนั้ มีไฟฟ้าจ่ายอยู่ ตอ้ งตรวจสอบจนแน่ใจว่าไมม่ ีไฟฟา้ จ่ายใหอ้ ปุ กรณ์ ไฟฟา้ แลว้ 3. จะปฏบิ ตั ิงานเก่ียวกบั ไฟฟา้ เรอ่ื งใด ตอ้ งมคี วามรูค้ วามขา้ ใจในเรอ่ื งนนั้ กอ่ น การปฏิบตั งิ าน หรอื ถา้ ไมร่ ูไ้ มเ่ ขา้ ใจควรสอบถามผรู้ ู้ และใหผ้ รู้ ูเ้ ป็นผกู้ ระทา 4. อปุ กรณแ์ ละเคร่อื งมอื ท่ีใชใ้ นการปฏบิ ตั ิงาน หากมีสว่ นชารุดหรอื ไม่ สมบรู ณไ์ มค่ วรนามาใชง้ าน 5. อยา่ ปฏบิ ตั งิ านเม่ือรูส้ กึ อ่อนเพลีย เหน่ือย หรอื รบั ประทานยาทาใหง้ ่วง นอน 6. อย่าปฏบิ ตั ิงานในขณะมือเปียก หรอื ยืนอยบู่ นพืน้ ท่ีเปียกนา้

7. ถา้ จาเป็นตอ้ งปฏิบตั งิ านในท่มี คี นพลกุ พลา่ น หรอื มีการปฏิบตั งิ านอ่ืนๆ รว่ มดว้ ยตอ้ งแขวนปา้ ยหรอื เขียนปา้ ยแสดงการงดใชไ้ ฟฟ้าไวใ้ หม้ องเหน็ ชดั เจนทกุ ครงั้ กอ่ นเรม่ิ การปฏิบตั งิ าน 8. ถา้ จาเป็นตอ้ งปฏบิ ตั ิงานในท่ี ๆ ไมส่ ามารถตดั ไฟออกได้ ตอ้ งกนั้ บรเิ วณ หรอื ปอ้ งกนั ไมใ่ หผ้ ไู้ มเ่ ก่ียวขอ้ งเขา้ ใกลไ้ ด้ 9. การปฏบิ ตั ิงานถา้ มีการละงานไปช่วั คราว เช่น พกั เท่ียง เม่ือกลบั มา ปฏบิ ตั งิ านต่อตอ้ งตรวจสอบสวิตชต์ ดั ตอน สะพานไฟ ตลอดจนเคร่อื งหมายตา่ ง ๆ ท่ี ทาไวต้ อ้ งอยใู่ นสภาพเดมิ ก่อนปฏบิ ตั งิ านตอ่ ไป 10. การปฏิบตั งิ านแตล่ ะครงั้ ควรมผี รู้ ว่ มปฏิบตั ิงานดว้ ยอยา่ งนอ้ ย 2 คน 11. การปฏิบตั ิงานเก่ียวกบั ไฟฟา้ แรงสงู ควรใชเ้ ครอื งชว่ ยปอ้ งกนั ไฟฟา้ ใหม้ าก ขนึ้ กวา่ ปกติ เช่น ใชเ้ ส่อื ยางฉนวนปพู ืน้ สวมถงึ มือฉนวน และปลอกแขนฉนวน เป็น ตน้ กอ่ นการปฏบิ ตั งิ านทกุ ครงั้ การร่วั ไหลลงสดู่ ิน แสดงการร่วั ไหลผา่ นโครงอปุ กรณ์

ไมค่ วรซอ่ มและแกไ้ ขอปุ กรณไ์ ฟฟ้าถา้ ตดั กระแสไฟฟา้ กอ่ นลงมอื ซอ่ ม ไมม่ ีความรู้ ถอดเตา้ เสียบออกเม่ือเลกิ ใชง้ าน อย่าใหเ้ ดก็ เลน่ เครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ - อเิ ล็กทรอนิกส์ ควรจดั ใหม้ ีการตรวจสอบสายไฟฟา้

เปลย่ี นเตา้ รบั และเตา้ เสียบท่ีชารุด ใสฟ่ ิวสใ์ หถ้ กู ขนาดและเหมาะสม แสดงการถอดเตา้ เสยี บผิดวิธี ใชผ้ า้ หรอื กระดาษพลางหลอด ไมค่ วรวางของหนกั กดทบั สายไฟฟ้า ไฟอาจเกิดอคั คภี ยั ได้ สายไฟฟา้ ขาดอยา่ จบั ไมค่ วรเลน่ วา่ วในบรเิ วณท่ีมี สายไฟฟา้

ตอ้ งใหแ้ จง้ การไฟฟา้ ไมค่ วรตงั้ เสาโทรทศั นห์ รอื เสาอากาศวิทยบุ รเิ วณท่ีมีสายไฟฟา้ แรงสงู การปฐมพยาบาลเบอื้ งต้นสาหรับผู้ได้รับอันตรายจาก กระแสไฟฟ้า การช่วยเหลอื ผู้ประสบภยั อนั ตรายจากไฟฟ้าดดู การชว่ ยเหลือผปู้ ระสบอนั ตรายจากไฟฟา้ นบั เป็นสิ่งจาเป็นแลสั าคญั อย่าง ย่งิ ท่ีตอ้ งการกระทาอย่างถกู วิธี ทาดว้ ยความรวดเรว็ รอบคอบ และ ระมดั ระวงั เพ่ือใหผ้ ปู้ ระสบอนั ตรายมีโอกาสรอดพน้ จากอนั ตรายขนั้ รา้ ยแรง และ ผใู้ หค้ วามช่วยเหลือมีความปลอดภยั ไมเ่ กิดอนั ตรายตามไปดว้ ย ตอ้ งรูจ้ กั วธิ ีท่ถี กู ตอ้ ง ในการชว่ ยเหลอื ดงั นี้ 1. อย่าใชม้ อื เปลา่ แตะตอ้ งตวั ผทู้ ่กี าลงั ตดิ อยกู่ บั สายไฟฟ้า หรอื ตวั นา ไฟฟา้ ท่ีมีกระแสไหลผา่ น เพ่ือปอ้ งกนั ไมใ่ หผ้ ใู้ หค้ วามช่วยเหลอื เกิดอนั ตรายไปอีกคน 2. รบั หาทางตดั ทางเดินของไฟฟ้ากอ่ น โดยถอดปล๊กั ตดั สวติ ชต์ ดั วงจร อตั โนมตั ิ หรอื สวิตชป์ ระธาน ถา้ ทาไมไ่ ดใ้ หใ้ ชว้ ตั ถทุ ่ไี มเ่ ป็นส่ือไฟฟา้ เช่น ผา้ เชือก สายยาง ไมแ้ หง้ หรอื พลาสตกิ ท่แี หง้ สนทิ เข่ียสายไฟฟา้ ใหห้ ลดุ ออกจากตวั ผปู้ ระสบ อนั ตราย หรอื ลากตวั ผปู้ ระสบอนั ตรายใหพ้ น้ จากสง่ิ ท่ีมีไฟฟา้ แสดงดงั รูปท่ี 1.3

3. เม่อื ไม่สามารถทาวิธีอ่ืนใดไดแ้ ลว้ ใหใ้ ชม้ ีด ขวาน หรอื ของมีคมท่ีมีดา้ มไมห้ รอื ดา้ มท่ีเป็นฉนวน ฟันสายไฟฟ้าใหข้ าดหลดุ ออกจากผปู้ ระสบภยั โดยเรว็ ท่ีสดุ และตอ้ ง แนใ่ จวา่ สามารถทาไดด้ ว้ ยความปลอดภยั 4. อยา่ ลงไปในนา้ ในกรณีท่มี กี ระแสอยใู่ นบรเิ วณท่ีมนี า้ ขงั ใหห้ าทางเข่ีย สายไฟฟา้ ออกไปใหพ้ น้ นา้ หรอื ตดั กระแสออกก่อนจะลงไปชว่ ยผปู้ ระสบอนั ตรายท่ีอยู่ ในบรเิ วณนนั้ 5. หากเป็นสายไฟฟา้ แรงสงู ใหพ้ ยายามหลีกเล่ยี ง แลว้ รบี แจง้ การไฟฟา้ ท่ี รบั ผดิ ชอบโดยเรว็ ท่ีสดุ การปฐมพยาบาลผู้ถกู ไฟฟ้าดดู 1. การปฐมพยาบาลด้วยการผายปอดดว้ ยวิธีปากต่อปาก ขั้นท1่ี วางผเู้ คราะหร์ า้ ยใหอ้ ยใู่ นแนวราบ แตถ่ า้ อยบู่ รเิ วณพืน้ ท่ลี าดชนั วางส่วนท่ีเป็น กระเพาะอาหารใหอ้ ยตู่ ่ากวา่ บรเิ วณหนา้ อกเล็กนอ้ ย

ขั้นท2่ี ตรวจบรเิ วณช่องปากตลอดจนลาคอวา่ ไมม่ สี ิง่ ใด ๆกีดขวางทางเดินหายใจ ขั้นท3่ี จบั ศีรษะของผเู้ คราะหร์ า้ ยเอียงไปทางดา้ นหลงั มากท่ีสดุ โดยใหค้ างเงยขนึ้ มา และจดั ลาคอใหอ้ ยใู่ นแนวตรงเพ่ือใหอ้ ากาศใหลผา่ นไดส้ ะดวก ขั้นท4ี่ ปิดจมกู ของผเู้ คราะหร์ า้ ยดว้ ยหวั แมม่ อื และนิว้ ชีอ้ ีกขา้ งหน่งึ สว่ นมืออีกขา้ งชว่ ย เปิดปากใหก้ วา้ ง จากนนั้ ประกบปากใหแ้ นบสนิทและเป่าลมเขา้ ไป 2. การปฐมพยาบาลดว้ ยวธิ ีนวดหวั ใจ ขัน้ ท1ี่ นาผเู้ คราะหร์ า้ ยวางราบไปกบั พนื้ โต๊ะ โดยศีรษะแหงนขนึ้ ลาคอยืดตรง ขั้นท2ี่ ตรวจสอบสิง่ ตา่ ง ๆท่ีตดิ คา้ งอยใู่ นช่องปาก ทงั้ นีเ้ พ่ือไมใ่ หก้ ีดขวางทางเดนิ หายใจ

ขัน้ ท3่ี คกุ เขา่ ลงบรเิ วณดา้ นขา้ งลาตวั ของผเู้ คราะหร์ า้ ย จากนนั้ วางสนั มือทงั้ สองให้ ซอ้ นทบั กนั บนหนา้ อก เหยียดแขนตรงจากนนั้ กดสนั มือลงไปโดยกดทรวงอกผปู้ ่ วยยบุ ลงประมา 1 นิว้ เป็นจงั หวะๆ ประมาณ 60 ครงั้ ตอ่ นาที ขั้นท4ี่ ขณะท่ีสง่ โรงพยาบาลใหน้ วดหวั ใจตอ่ ไปเรอ่ื ย ๆจนกระท่งั การเตน้ ของหวั ใจ กลบั มาเป็นปกติหรอื เม่ือไดร้ บั การชว่ ยเหลือจากแพทยแ์ ลว้ บทที่ 2 ทฤษฎอี ะตอม ไฟฟ้ากับมนุษย์

มนษุ ยร์ ูจ้ กั ไฟฟ้ามานานกว่า 2,000 ปีแลว้ แตไ่ มม่ ใี ครบอกไดว้ า่ มนั คอื อะไร ทราบแตเ่ พียงวา่ มนั คอื พลงั งานรูปหนง่ึ ท่ีสามารถเปลยี่ นพลงั งานกลเป็นพลงั งาน ความรอ้ น แสง และเสยี ง เป็นตน้ ตามประวตั ศิ าสตรก์ ลา่ ววา่ นกั วิทยาศาสตรช์ าวกรกี ช่ือเทเลส (Theles) เกิดอยใู่ นระหวา่ งก่อนปี พ.ศ. 3-81 ไดน้ าแทง่ อาพนั มาชดั สกี บั ผา้ ขนสตั ว์ แทง่ อาพนั ท่เี กิดความรอ้ นขนึ้ นนั้ จะมีอานาจดดู สิ่งของเบาๆ ได้ เช่น ผม กระดาษชิน้ เลก็ ๆ และเศษผงชิน้ เล็ก ๆ เป็นตน้ จงึ ไดต้ งั้ ช่ือเป็นภาษากรกี วา่ อเิ ล็กตรอน (Electron) ตอ่ จากนนั้ มาอีกประมาณกว่า 2,000 ปี คือราว พ.ศ. 2148 ดร. กิลเบอรด์ (Dr. Gilbert) เป็นชาวองั กฤษ ไดร้ อื้ พืน้ หลกั การของไฟฟา้ สถิตของเทเลส โดยนาเอาผา้ แพรและผา้ ขนสตั วม์ าถกู บั แทง่ แกว้ การมองอยา่ งไมม่ กี ารศกึ ษาวิเคราะหว์ จิ ยั จะไม่ สามารถบอกไดว้ า่ วตั ถเุ หลา่ นนั้ แตกตา่ งกนั เพราะอะไร แตถ่ า้ มองอยา่ งรอบคอบและ ทาการศกึ ษาวเิ คราะหว์ จิ ยั ไปพรอ้ ม ๆ กนั ก็จะพบวา่ วตั ถตุ า่ ง ๆ ท่อี ยบู่ นโลกนีม้ คี วาม แตกต่างกนั เพราะโครงสรา้ งสว่ นเล็ก ๆ ท่รี วมตวั กนั ขนึ้ มาเป็นวตั ถเุ หลา่ นนั้ แตกตา่ ง กนั แตพ่ บวา่ ภายในโครงสรา้ งของวตั ถเุ หลา่ นนั้ มีสว่ นประกอบท่ีรวมตวั ขนึ้ มาเป็น วตั ถมุ ลี กั ษณะเหมือนกนั คือมี โมเลกลุ อะตอม นิวเคลียส นิวตรอน โปรตอน และ อิเลก็ ตรอนเหมอื นกนั อะตอม

อะตอม หมายถงึ หน่วยท่ีเล็กท่ีสดุ ของธาตเุ ม่อื ทาการแบง่ แยกแลว้ จะทาให้ คณุ สมบตั ขิ องธาตนุ นั้ เปลยี่ นไป ในปัจจบุ นั นีเ้ รายงั ไมส่ ามารถท่จี ะดอู ะตอมของธาตุ ตา่ ง ๆ ไดอ้ ยา่ งชดั เจนนกั โดยเราสามาถใชก้ ลอ้ งไมโครสโคป สอ่ งดอู ะตอมของธาตุ แต่อยา่ งไรก็ตามนกั ฟิสิกสแ์ ละนกั วจิ ยั ตา่ ง ๆ ก็คงพยายามท่ีจะบนั ทกึ ภาพของอะตอม ท่ขี นาดเสน้ ผา่ ศนู ยก์ ลางยาวประมาณ 12 ลา้ นลา้ น สว่ นของนวิ้ และไดต้ งั้ สมมติฐาน วา่ อะตอมนนั้ มลี กั ษณะเป็นละอองฝอยคลา้ ยลกู บอลสขี าว ในปี ค.ศ. 1913 นกั ฟิ สิกสช์ ่ือ Danish Neils Bohr ไดเ้ สนอทฤษฎเี ก่ียวกบั อะตอมวา่ อะตอมประกอบดว้ ยอนภุ าคสาคญั 3 สว่ นคือ โปรตอน มีประจไุ ฟฟา้ เป็นบวก นวิ ตรอนมคี ณุ สมบตั เิ ป็นกลางทางไฟฟา้ และอิเลก็ ตรอนมีประจไุ ฟฟา้ เป็นลบ โดยมี สว่ นท่ีเป็นใจกลางของอะตอมเรยี กวา่ นวิ เคลยี ส ซง่ึ ประกอบดว้ ย โปรตรอนและ นิวตรอน สว่ นอเิ ลก็ ตรอนนนั้ จะโคจรอย่รู อบ ๆ นิวเคลียส เม่อื นาอะตอมของวตั ถหุ รอื สสารตา่ ง ๆ มาทาการวเิ คราะห์ พบวา่ สว่ นประกอบของ โครงสรา้ งอะตอม ภายในประกอบดว้ ยนิวเคลยี ส (Nucleus) อยตู่ อนกลางของ อะตอมจะหยดุ น่ิงอย่กู บั ท่ี ภายในนิวเคลยี สมสี ว่ นประกอบของประจไุ ฟฟา้ บรรจอุ ยู่ คือ โปรตอน (Proton) มปี ระจไุ ฟฟ้าเป็นบอก (+) และนิวตรอน (Neutron) ไมม่ ีประจุ ไฟฟา้ ถือวา่ เป็นกลางทางไฟฟา้ สว่ นรอบ ๆ นวิ เคลียสมีอิเล็กตรอนวง่ิ เคล่ือนท่ีวนรอบ นิวเคลยี สอิเล็กตรอนมีประจไุ ฟฟา้ เป็นลบ (-) ลกั ษณะโครงสรา้ งเบอื้ งตน้ ของอะตอม ดงั รูป

วงโคจรอิเล็กตรอน อเิ ลก็ ตรอนจะเคล่ือนท่ีรอบนวิ เคลียสเป็นวงโคจร โดยมีแรงเหว่ียงออกจากจดุ ศนู ย์ กลางแตเ่ น่ืองจากถกู แรงดงึ ดดู ของโปรตอนในนวิ เคลยี สดงึ ดดู ทาใหอ้ เิ ล็กตรอน วงิ่ เคลื่อนท่ีรอบนวิ เคลียสเป็นวงโคจร ท่ีมรี ะดบั คงท่ีระยะหา้ งเป็นวงๆ หลายระดบั หลาย ระยะหา่ ง ขนึ้ อยกู่ บั จานวนอิเล็กตรอนและโปรตรอนในแตล่ ะอะตอมของวตั ถุ ธาตุ 1 อะตอมของฮีเลยี ม มีโปรตอน 2 ตวั และอิเล็กตรอน 2 ตวั หรอื 1 อะตอม ของอะลมู ิเนียม มโี ปรตอน 13 ตวั และอเิ ล็กตรอน 13 ตวั เป็นตน้ โครงสรา้ งของ อะตอมฮีเลียมและอะลมู เิ นียม แสดงดงั รูป

การจดั จานวนอิเลก็ ตรอนท่ีวงิ่ เคลื่อนท่ใี นแตล่ ะวงโคจรจะมคี วามแตกตา่ งกนั ไป มาตรฐานของจานวนอเิ ลก็ ตรอนในแตล่ ะวง สามารถทราบไดโ้ ดยใชส้ ตู รหาดงั นี้ จานวนอเิ ล็กตรอนท่ีมากท่ีสดุ ของแตล่ ะวง = 2Nกาลงั 2 เม่อื N = ลาดบั ท่ีของวงโคจรท่ีอย่หู า่ งออกไปจากนิวเคลียส เม่ือนาสตู รการหาจานวนอเิ ล็กตรอนมากท่ีสดุ ของแตล่ ะวงจรโคจรมาแทนคา่ ดว้ ยลาดบั ชนั้ ของวงจร จะสามารถทราบจานวนอเิ ล็กตรอนท่ีบรรจไุ ดม้ าสดุ ออกมา แสดงตวั อย่างการคานวณไดด้ งั นี้ วง K (วงท่ี 1) คือ N = 1 2Nกาลงั 2 = 2(1)กาลงั 2 = 2 ตวั วง L (วงท่ี 2) คือ N = 2 2Nกาลงั 2 = 2(2)กาลงั 2 = 8 ตวั วง M (วงท่ี 3) คือ N = 3 2Nกาลงั 2 = 2(3)กาลงั 2 = 18 ตวั วง N (วงท่ี 4) คือ N = 4 2Nกาลงั 2 = 2(4)กาลงั 2 = 32 ตวั วง O (วงท่ี 5) คือ N = 5 2Nกาลงั 2 = 2(5)กาลงั 2 = 50 ตวั อิเล็กตรอนวงนอกสุด

ชนั้ และจานวนอเิ ลก็ ตรอนท่ถี กู จดั ไวใ้ นตารางท่ี 2.1 แมว้ า่ การจดั เป็นไปตาม สตู ร 2Nกาลงั 2 ก็ตาม แตใ่ นชนั้ นอกสดุ และชนั้ ถดั จากชนั้ นอกสดุ ขา้ มา จานวน อเิ ลก็ ตรอนท่ถี กู บรรจไุ วจ้ ะไมเ่ ตม็ ตามสตู ร ซง่ึ ก็ทาได้ เพราะมีขอ้ กาหนดในการบรรจุ จานวนอิเลก็ ตรอนลงในชนั้ วงโคจรดงั นี้ 1. ชนั้ วงโคจรในวงนอกสดุ ของอะตอมธาตนุ นั้ ๆ จะมีอเิ ล็กตรอนไดม้ ากสดุ ไมเ่ กิน 8 ตวั 2. ชนั้ วงโคจรชนั้ ถดั จาชนั้ นอกสดุ เขา้ มาของอะตอมธาตนุ นั้ ๆ จะมี อิเล็กตรอนไดม้ ากสดุ ไมเ่ กิน 18 ตวั อเิ ลก็ ตรอนในชนั้ วงโคจรนอกสดุ ในท่นี ีไ้ มใ่ ชอ่ ิเลก็ ตรอนท่ีโคจรในวง Q เทา่ นนั้ แตเ่ ป็นชนั้ วงโคจรวงไหนก็ได้ ท่ีเป็นวงท่ีถกู บรรจดุ ว้ ยอิเล็กตรอนเป็นจานวน สดุ ทา้ ยของอะตอมธาตนุ นั้ ๆ เรยี กอิเลก็ ตรอนวงนอกสดุ นีว้ า่ \"วาเลนซอ์ เิ ล็กตรอน\" (Valence Electrons) ธาตแุ ตล่ ะชนิดมีจานวนวาเลนซอ์ เิ ล็กตรอนไมเ่ ท่ากนั และวา เลนซอ์ เิ ล็กตรอนนีเ้ ป็นตวั การสาคญั ท่ีทาใหเ้ กิดปฏกิ ิรยิ าตา่ ง ๆ เป็นตวั บง่ ชีแ้ สดง คณุ สมบตั ิของวตั ถธุ าตตุ า่ ง ๆ เป็นตวั ทาใหค้ า่ ความตา้ นทานของวตั ถแุ ต่ละชนดิ แตกตา่ งกนั อเิ ลก็ ตรอนวงนอกสดุ ของธาตแุ ต่ละชนดิ แสดงใหเ้ ห็นในตารางท่ี 2.1 ใน ชอ่ งจานวนอิเลก็ ตรอนแต่ละวง อเิ ล็กตรอนอสิ ระ

วตั ถุ สสาร หรอื ธาตตุ า่ ง ๆ ท่มี ีบนโลก เม่ือมองลกึ เขา้ ไปถงึ อะตอมของวตั ถุ สสาร หรอื ธาตตุ า่ ง ๆ แลว้ เราจะพบวา่ ในทกุ ๆ อะตอมของวตั ถุ สสาร หรอื ธาตตุ า่ ง ๆ มปี ระจไุ ฟฟา้ อยภู่ ายในอะตอมนนั้ ๆ คือ ประกอบดว้ ย โปรตอน (P) มปี ระจบุ วก (+) และอเิ ลก็ ตรอน (E) มีประจลุ บ (-) แตใ่ นสภาวะปกติของวตั ถ สสาร หรอื ธาตตุ า่ ง ๆ เหลา่ นนั้ จะไมแ่ สดงอานาจไฟฟา้ ใด ๆ ออกมาเพราะวา่ ในแต่ละอะตอมของวตั ถ สสาร หรอื ธาตตุ า่ ง ๆ มจี านวนประจบุ วก (+) หรอื โปรตอน (P) เท่ากบั จานวนประจลุ บ (-) หรอื อิเลก็ ตรอน (E) ทาใหเ้ กิดความสมดลุ ทางไฟฟา้ ขนึ้ มา คือเป็นกลางทางไฟฟา้ เช่น 1 อะตอมของทองแดง (Cu) มโี ปรตอน (P) 29 ตวั หรอื มี +29 ตวั และมอี ิเลก็ ตรอน (E) 29 ตวั หรอื มี -29 ตวั ศกั ยไ์ ฟฟา้ +29 ตวั และ -29 ตวั เกิดจากดา้ นกนั หมดพอดี และสมดลุ กนั จงึ ไมแ่ สดงอานาจไฟฟ้าออกมา อะตอมของวตั ุ สสาร หรอื ธาตตุ า่ ง ๆ เม่ือไดร้ บั พลงั งานหรอื แรงกระตนุ้ สง่ ผล ใหอ้ ิเลก็ ตรอนท่ีเบาและว่งิ เคล่ือนท่รี อบนวิ เคลียสหลดุ ออกจากวงโคจรเดมิ ไปสวู่ ง โคจรของอะตอมขา้ งเคยี ง เป็นผลใหเ้ กิดความไมส่ มดลุ ของศกั ยไ์ ฟฟา้ ขนึ้ ระหวา่ ง ประจบุ วก (+) และประจุ (-) เกิดความตา่ งศกั ยท์ างไฟฟา้ ขนึ้ มาระหวา่ งอะตอม คือ อะตอมท่ีขาดอิเลก็ ตรอนไปจะแสดงอานาจไฟฟา้ ออกมาเป็นบวก (+) อะตอมท่ีมี อิเล็กตรอนเพ่มิ ขนึ้ จะแสดงอานาจออกมาเป็น (-) อเิ ลก็ ตรอนตวั ทห่ ลดุ เคลื่อนท่ีไปยงั อะตอมอ่นื ๆ มีช่ือเรยี กวา่ \"อเิ ลก็ ตรอนอสิ ระ\" (Free Electron) อิเล็กตรอนอิสระท่ีวงิ่ เคล่อื นท่ไี ปมานนั้ เป็นอเิ ลก็ ตรอนท่ีอยใู่ นชนั้ วงโคจร นอกสดุ ของอะตอม หรอื ชนั้ วาเลนซอ์ ิเลก็ ตรอนน่นั เอง พลงั งานหรอื แรงท่ีมากระทาให้ เกิดการเคลือ่ นท่ขี องวาเลนซอ์ ิเลก็ ตรอน มคี วามแตกตา่ งกนั ไปในแตล่ ะอะตอมของ วตั ถุ สสาร หรอื ธาตตุ า่ ง ๆ เพราะวาเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนของวตั ถุ สสาร หรอื ธาตตุ า่ ง ๆ มี

จานวนไมเ่ ทา่ กนั จานวนนอ้ ยสดุ คือ 1 ตวั และจานวนมากสดุ คือ 8 ตวั ลกั ษณะการ เคลอ่ื นท่ขี องอเิ ลก็ ตรอนอสิ ระ บทท่ี 3 แหล่งกาเนิดไฟฟ้าและประเภทของไฟฟ้า แหลง่ กาเนิดไฟฟา้ คอื แหลง่ กาเนิดพลงั งานไฟฟา้ เพ่ือใชป้ อ้ นใหอ้ ปุ กรณไ์ ฟฟ้าตา่ ง ๆ เป็นการใหพ้ ลงั งานแกอ่ เิ ลก็ ตรอนอิสระ ทาใหอ้ ิเลก็ ตรอนอิสระว่ิงเคล่อื นท่ีไปตาม อะตอมตา่ ง ๆได้ เกิดการเปลย่ี นแปลงพลงั งานไปในรูปตา่ ง ๆ เชน่ พลงั งานกล พลงั งานความรอ้ นพลงั งานแสงเป็นตน้ ไฟฟา้ เกิดขนึ้ ไดจ้ ากแหลง่ กาเนดิ หลายชนิด แตกตา่ งกนั ไป ไฟฟ้ากับความเจรญิ ของโลก ความเจรญิ กา้ วหนา้ ของโลกมนษุ ย์ ท่เี ตม็ ไปดว้ ยอปุ กรณอ์ านวยความ สะดวก และเทคโนโลยีท่ีทนั สมยั ต่าง ๆ สว่ นท่ีทาหนา้ ท่ีช่วยสนบั สนนุ ใหเ้ กิดอปุ กรณ์ อานวยความสะดวก และเทคโนโลยีใหมๆ่ ขนึ้ ไดก้ ็คอื ไฟฟ้า เพราะไฟฟา้ เป็นพลงั งาน ท่สี ามารถผลิดขนึ้ มาได้ นามาใชป้ ระโยชนไ์ ดห้ ลากหลาย จนกลายเป็นปัจจยั ท่ี

สาคญั ตอ่ การดารงชีวิตอยขู่ องมนษุ ยโ์ ลก โดยท่ปี ัจจยั 4 เป็นส่งิ สาคญั ตอ่ การเป็นอยู่ ของมนษุ ยต์ อ้ งใชพั ลงั งานไฟฟา้ ในการผลิตขนึ้ มา อปุ กรณอ์ านวยความสะดวก อุปกรณไ์ ฟฟ้าและเคร่ืองใช้ไฟฟ้าช่วยอานวยความสะดวก ไฟฟ้าเกดิ ขนึ้ ได้จากแหล่งกาเนิดแตกตา่ งกัน แยกออกได้เป็ น 6 วธิ ีดังนี้ 1.) เกิดจากการเสยี ดสี 2.) เกิดจากการทาปฏิกิรยิ าทางเคมี 3.) เกิดจากความรอ้ น 4.) เกิดจากแสงสวา่ ง 5.) เกิดจากแรงกดดนั 6.) เกิดจากสนามแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าเกิดจากการเสยี ดสี

ไฟฟา้ เกิดจากการเสยี ดสี เป็นไฟฟา้ ท่ีถกู คน้ พบมานานกวา่ 2,000 ปีแลว้ เกิดขนึ้ ไดจ้ ากการนาวตั ถตุ า่ งกนั 2 ชนิดมาขดั สกี นั เช่น จากแทง่ ยางกบั ผา้ ขน สตั ว์ แท่งแกว้ กบั ผา้ แพร แผน่ พลาสตกิ กบั ผา้ และหวีกบั ผม เป็นตน้ ผลของการขดั สีดงั กลา่ วทาใหเ้ กิดความไมส่ มดลุ ขนึ้ ของประจไุ ฟฟา้ ในวตั ถทุ งั้ สอง เน่ืองจากเกิด การถ่ายเทประจไุ ฟฟา้ วตั ถทุ งั้ สองจะแสดงศกั ยไ์ ฟฟา้ ออกมาตา่ งกนั วตั ถชุ นิดหน่งึ แสดงศกั ยไ์ ฟฟา้ บวก ( + ) ออกมา วตั ถอุ ีกชนิดหนง่ึ แสดงศกั ยไ์ ฟฟา้ ลข (-) ออกมา ไฟฟา้ เกิดจากการเสยี ดสี ไฟฟ้าเกิดจากการทาปฏกิ ริ ิยาทางเคมี เม่อื นาโลหะ 2 ชนิดท่แี ตกตา่ งกนั เช่น สงั กะสีกบั ทองแดงจ่มุ ลงใน สารละลายอเิ ล็กโทรไลท์ โลหะทงั้ สองจะทาปฏิกรยิ าเคมี กบั สารละลายอิเล็กโทรไลท์ โดยอิเลก็ ตรอน(ประจลุ บ)จากทองแดงจะถกู ดดู เขา้ ไปยงั ขวั้ ของสงั กะสี เม่ือทองแดง ขาดประจลุ บจะเปลย่ี นความตา่ งศกั ยไ์ ฟฟา้ เป็นบวกทนั ทีเรยี กวา่ ขวั้ บวก สว่ นสงั กะสี จะเป็นขวั้ ลบตามความตา่ งศกั ย์ สว่ นประกอบของไฟฟา้ เกิดจากการทาปฏกิ ิรยิ าทาง เคมี แบบเบอื้ งตน้ นี้ ถกู เรยี กวา่ โวลตาอิกเซลล์ (Voltaic Cell) ท่ปี รากฎ (ดงั รูป)

ส่วนประกอบของโวลตาอิกเซลล์ ไฟฟา้ เกิดจากการทาปฏกิ ิรยิ าทางเคมี ท่ผี ลติ ขนึ้ มาใชง้ านจรงิ นนั้ ไดน้ าเอาหลกั การ ของโวลตาอกิ เซลลไ์ ปใชง้ าน โดยการสรา้ งเซลลไ์ ฟฟา้ ท่ีใหศ้ กั ยไ์ ฟฟา้ สงู มากขนึ้ คอื ให้ แรงดนั เพ่ิมขนึ้ ตวั อยา่ งเชน่ แบตเตอร่ี และถ่านไฟฟ้าฉาย เป็นตน้ แสดงในรูป ไฟฟา้ ท่ีนาเอามาใชไ้ ดจ้ รงิ เชน่ แบตเตอร่ี ถา่ น ไฟฟ้าเกิดจากความร้อน ไฟฟ้าเกิดจากความรอ้ น เกิดขนึ้ ไดโ้ ดยนาแทง่ โลหะหรอื แผน่ โลหะตา่ งชนิด กนั มา 2 แท่ง หรอื 2 แผ่น เชน่ ทองแดง และเหลก็ นาปลายขา้ งหน่งึ ของโลหะทงั้ สอง ตอ่ ตกิ กนั โดยการเช่ือมหรอื ยดึ ดว้ ยหมดุ ปลายท่ีเหลืออกี ดา้ นนาไปตอ่ กบั เขา้ มิเตอร์ วดั แรงดนั เม่ือใหค้ วามรอ้ นท่ปี ลายดา้ นตอ่ ตดิ กนั ของโลหะทงั้ สอง สง่ ผลใหเ้ กิดการ แยกตวั ของประจไุ ฟฟา้ เกิดศกั ยไ์ ฟฟา้ ขนึ้ ท่ปี ลายดา้ นเปิดของโลหะแสดงคา่ ออกมาท่ี มิเตอร์ ไฟฟ้าเกิดจากความรอ้ นแสดงดงั รูป

ไฟฟา้ เกิดจากความรอ้ นท่ถี กู สรา้ งขนึ้ มาใชง้ านจรงิ เป็นอปุ กรณท์ ่มี ีช่ือเรยี กวา่ เทอร์ โมคปั เปิล (Thermocouple) ใชเ้ พ่ือวดั เก่ียวกบั อณุ หภมู ิ จงึ มกั เรยี กวา่ ไพโรมเิ ตอร์ (Pyrometers) คอื เป็นมิเตอรส์ าหรบั วดั อณุ หภมู ิท่ีเปลี่ยนแปลง โดยมีเทอรโ์ มคปั เปิล เป็นตวั ตรวจวดั อณุ หภมู ิสง่ แรงดนั ไปแสดงผลท่มี ิเตอร์ ลกั ษณะเทอรโ์ มคปั เปิล แสดง ในรูป เทอรโ์ มคปั เปิล ไฟฟ้าเกดิ จากแสงสวา่ ง

สารบางชนดิ เม่ืออยใู่ นท่ีมดื จะแสดงปฏิกิรยิ ายาใด ๆออกมา แตเ่ ม่อื ถกู แสงแดด แลว้ สารนนั้ สามารถท่จี ะปลอ่ ยอเิ ล็กตรอน ได้ เป็นเวลาหลายสบิ ปีนกั วิทยาศาสตร์ พยายามท่ีจะเปลยี่ นแปงพลงั งานไฟฟา้ แตย่ งั นาแสงสวา่ งมาใชป้ ระโยชนไ์ ดน้ อ้ ยมาก เช่น อปุ กรณช์ นิดหน่งึ ท่ีเรยี กวา่ โฟโตวอลเทอิก เซลล์ ซง่ึ ประกอบดว้ ยวตั ถวุ างเป็นชนั้ ๆ เม่อื ถกู กบั แสงสว่างอเิ ลก็ ตรอน ท่ีเกิดขนึ้ จะวิ่งจากดา้ นบนไป สโู่ วลตม์ ิเตอรแ์ ลว้ ไหล กลบั มาชนั้ ลา่ งม่ือดทู ่เี ขม็ ของโวลต์ โฟโตเ้ ซลล์ มิเตอรจ์ ะเห็นเไดอ้ ย่าง ชดั เจนวา่ มี กระแสไฟฟ้าเกิดขนึ้ ยงั มีหลอดอีกชนิดหน่งึ ท่ีเรยี กวา่ โฟโต-วอลเทอิก เซลล(์ อเิ ลก็ ตรกิ อาย หรอื พ.ี อ.ี เซลล)์ ซง่ึ ใช้ มากในวงการอตุ สาหกรรม เช่น ในกลอ้ งถา่ ยรูปท่ีมี เครอ่ื งวดั แสงโดยอตั โนมตั ิ ระบบไฟฟา้ อตั โนมตั ิหนา้ รถยนต์ เครอ่ื ง ฉายภาพยนตร์ เสียงสวติ ชป์ ิดเปิด ประตอู ตั โนมตั ิ โดยจะมีหลกั การทางานแบบงา่ ยๆ เม่ือลาแสงมา กระทบโฟโตเซลลก์ ็จะ เกิดอิเล็กตรอนไหลในวงจรนนั้ ๆได้

รูปรา่ งของเซลลแ์ สงอาทติ ย์ ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั เม่อื เราพดู ไปในไมโครโฟนหรอื โทรศพั ทแ์ บบตา่ ง ๆคลน่ื ของความแรงกดดนั ของพลงั งานเสยี งจะทาใหแ้ ผน่ ไดอะแฟรม เคลื่อนไหว ซง่ึ แผน่ ไดอะแฟรมจะทาให้ ขดลวดเคลื่อนท่ผี า่ นสนามแมเ่ หลก็ จงึ ทาใหเ้ กิดพลงั งานไฟฟา้ ซง่ึ ถกู สง่ ไปตามสาย จนถงึ เคร่อื งรบั บางทีไมโครโฟนท่ใี ชก้ บั เครอ่ื งขยายเสยี งหรอื เครอ่ื ง วิทยกุ ็ใชห้ ลกั การ เชน่ นีเ้ หมอื นกนั อยา่ งไรก็ตามไมโครโฟนทกุ ชนิดมีหลกั การทางานท่ีเหมอื นกนั คอื ใช้ เปล่ยี นคลน่ื แรงกดของเสียงใหเ้ ป็นไฟฟา้ โดยตรง น่นั เอง ผลกึ ของวตั ถบุ างอยา่ งถา้ ถกู กรดจะทาใหเ้ กิดประจไุ ฟฟา้ ขนึ้ ได้ เชน่ หินเขยี้ วหนมุ าน หินทมู าลนี และเกลอื โรเลล์ ซง่ึ แสดงให้ เห็นไดอ้ ย่างดีวา่ แรงกดเป็นตน้ กาเนิดไฟฟา้ ถา้ เอาผลกึ ท่ีทาจาก วสั ดเุ หลา่ นีส้ อดเขา้ ไประหวา่ งโลหะ ทงั้ สอง นนั้ จะมากนอ้ ยเพียงใดยอ่ มขนึ้ อยกู่ บั แรง กดหรอื อาจจะใชผ้ ลกึ นีเ้ ปล่ียนพลงั งานไฟฟา้ เป็นพลงั งานกลไดโ้ ดยจ่ายประจุ เขา้ ท่ี แผน่ โลหะทงั้ สองเพราะจะทาใหผ้ ลกึ นนั้ หดตวั และขยายตวั ออกไดต้ าม ปรมิ าณของ ประจุ ตน้ กาเนดิ ไฟฟา้ ท่ีใชแ้ รง กดนีน้ าไปใชไ้ ดแ้ ตม่ ีขอบเขตจากดั คอื ใชไ้ ดเ้ ฉพาะกบั อปุ กรณ์ ท่ีใชก้ าลงั ต่ามาก เชน่ ไมโครโฟนชนิดแร่ หฟู ังชนดิ แร่ หวั เข็มรบั เคร่อื งเลน่ จานเสยี ง และเครอ่ื งโซน่ารซ์ ง่ึ ใชส้ ง่ คลื่นใตน้ า้ เหลา่ นีล้ ว้ นแต่ใชผ้ ลกึ ทาใหเ้ กิดไฟฟา้ ดว้ ยแรงกด ทงั้ สนิ้ ดงั นนั้ เวลากรอกเสียงพดู ลงในไมโครโฟนหรอื เคร่อื งโทรศพั ท์ แผน่ ไดอะแฟรมซง่ึ เช่ือมโยงติดกบั ครสี ตอลจะเกิด แรงดนั ไฟฟา้ มากนอ้ ยแลว้ แตจ่ งั หวะพดู ในขณะท่เี สียงพดู กระทบแผน่ ไดอะแฟรมก็จะถกู เปลี่ยนเป็นอานาจแมเ่ หลก็ ไฟฟ้า ไหลเขา้ สเู่ ครอ่ื งขยายเสียง เพ่ือใหอ้ อกมาเป็นเสยี งดงั ทางลาโพงขยายเสยี งต่อไป

ไฟฟ้าเกดิ จากสนามแมเ่ หลก็ จากการทดลองของไมเคิล ฟาราเดยน์ กั วิทยาศาสตรช์ าวองั กฤษพบวา่ เม่ือนา แท่งแม่เหล็กเคล่อื นท่ีผา่ น ขดลวดหรอื นา ขดลวดเคล่อื นท่ีผา่ นสนามแมเ่ หลก็ จะเกิด แรงดนั ไฟฟ้าเหน่ียวนาขนึ้ ในขดลวดนนั้ และยงั สรุปตอ่ ไปไดอ้ ีกวา่ กระแสไฟฟา้ จะเกิด ไดม้ ากหรอื นอ้ ยขนึ้ อย่กู บั 1.จานวนขดลวด ถา้ ขดลวดมีจานวนมากก็จะเกิดแรงดนั ไฟฟา้ เหน่ียวนามากดว้ ย 2.จานวนเสน้ แรงแมเ่ หล็ก ถา้ เสน้ แรงแม่มจี านวนมากก็จะ เกิดแรงดนั ไฟฟา้ เหน่ียวนามากดว้ ย 3.ความเรว็ ในการเคลือ่ นท่ขี องแมเ่ หลก็ ถา้ เคลอ่ื นท่ผี า่ นสนามแมเ่ หลก็ เรว็ ขนึ้ ก็จะเกิดแรงดนั ไฟฟา้ เพ่มิ ขนึ้ ซง่ึ ต่อมาได้ นา หลกั การนีม้ าคิดประดษิ ฐเ์ ป็นเครอ่ื งกาเนิด ไฟฟา้ หรอื เยนเนอเรเตอร์ ประเภทของไฟฟ้า ไฟฟา้ เกิดขนึ้ ไดจ้ ากแหลง่ กาเนดิ หลายๆ แบบ

ซง่ึ แบง่ เป็น 2 แบบใหญ่ๆไดด้ งั นี้ 1. ไฟฟา้ สถิต ( Static Electricity ) 2. ไฟฟา้ กระแส ( Current Electricity ) ไฟฟ้าสถติ ไฟฟ้าสถิต คือ ไฟฟา้ ท่ีเกิดจากการเสียดสีเม่อื เอาวตั ถบุ างอยา่ งมาถกู นั จะทา ใหเ้ กิดพลงั งานขนึ้ ซง่ึ พลงั งานนีส้ ามารถ ดดู เศษกระดาษหรอื ฟางขา้ วเบาๆได้ เชน่ เอาแทง่ ยางแข็งถกู บั ผา้ สกั หลาด หรอื คร่งั ถกู บั ผา้ ขนสตั ว์ พลงั งานท่ีเกิดขนึ้ เหลา่ นี้ เรยี กวา่ ประจไุ ฟฟา้ สถิต เม่ือเกิดประจไุ ฟฟ้าแลว้ วตั ถทุ ่เี กิดประจไุ ฟฟา้ นนั้ จะเก็บ ประจไุ ว้ แตใ่ นท่ีสดุ ประจไุ ฟฟา้ จะถา่ ยเทไปจนหมด วตั ถทุ ่เี ก็บประจไุ ฟฟา้ ไวน้ นั้ จะ คายประจอุ ยา่ งรวดเรว็ เม่ือต่อลงดนิ ในวนั ท่มี ีอากาศแหง้ จะทาใหเ้ กิด ประจไุ ฟฟา้ ได้ มาก ซง่ึ ทาใหส้ ามารถดดู วตั ถจุ ากระยะทางไกล ๆไดด้ ี ประจไุ ฟฟา้ ท่ีเกิดมอี ยู่ 2 ชนิด คอื ประจบุ วกและ ประจลุ บ คณุ สมบตั ขิ องประจไุ ฟฟา้ คือ ประจไุ ฟฟา้ ชนิดเดยี วกนั จะผลกั กนั ประจไุ ฟฟา้ ตา่ งชนดิ กนั จะดดู กนั ไฟฟ้ากระแส ไฟฟา้ กระแสคือ การไหลของอิเลก็ ตรอนภายใน ตวั นาไฟฟา้ จากท่ีหน่งึ ไปอกี ท่ี หนง่ึ เชน่ ไหลจาก แหลง่ กาเนิดไฟฟา้ ไปสแู่ หลง่ ท่ตี อ้ งการใชก้ ระ แสไฟฟา้ ซง่ึ ก่อใหเ้ กิด แสงสวา่ ง เม่ือกระแส ไฟฟา้ ไหลผา่ นลวด ความตา้ นทานสงู จะก่อให้ เกิด

ความรอ้ น เราใชห้ ลกั การเกิดความรอ้ น เชน่ นีม้ าประดษิ ฐ์อปุ กรณไ์ ฟฟา้ เชน่ เตาหงุ ตม้ เตารดี ไฟฟา้ เป็นตน้ ไฟฟา้ กระแสแบง่ ออกเป็น 2 ชนิด คือ - ไฟฟา้ กระแสตรง (Direct Current หรอื D .C) - ไฟฟา้ กระแสสลบั (Alternating Current หรอื A.C.) ไฟฟ้ากระแสตรง ( Direct Current หรอื D .C ) เป็นไฟฟา้ ท่ีมีทิศทางการไหลไปทางเดียวตลอดระยะเวลาท่ีวงจรไฟฟ้าปิด กลา่ วคอื กระแสไฟฟ้าจะไหลจากขวั้ บวก ภายในแหลง่ กาเนิด ผา่ นจากขวั้ บวกจะไหลผา่ นตวั ตา้ นหรอื โหลดผา่ นตวั นาไฟฟ้า แลว้ ยอ้ นกลบั เขา้ แหลง่ กาเนิดท่ีขวั้ ลบ วนเวยี นเป็นทางเดียวเช่นนีต้ ลอดเวลา การ ไหลของไฟฟ้ากระแสตรงเช่นนี้ แหลง่ กาเนิดท่ีเรารูจ้ กั กนั ดคี ือ ถ่าน-ไฟฉาย ไดนาโม ดี ซี เยนเนอเรเตอร์ เป็นตน้ ไฟฟา้ กระแสตรงแบง่ ออกเป็น 2 ประเภท 1.1 ไฟฟา้ กระแสตรงประเภทสม่าเสมอ (Steady D.C) เป็นไฟฟา้ กระแสตรง อนั แทจ้ รงิ คอื เป็นไฟฟา้ กระแสตรง ท่ไี หลอยา่ งสม่าเสมอตลอดไปไฟฟา้ กระแสตรงประเภทนีไ้ ดม้ าจากแบตเตอร่หี รอื ถา่ นไฟฉาย

1.2 ไฟฟา้ กระแสตรงประเภทไมส่ ม่าเสมอ (Pulsating D.C) เป็นไฟฟา้ กระแสตรงท่ี เป็นชว่ งคล่ืนไมส่ ม่าเสมอ ไฟฟา้ กระแสตรงชนิดนีไ้ ดม้ าจากเครอ่ื งไดนาโมหรอื วงจรเรยี งกระแส (เรคตไิ ฟ ) คณุ สมบตั ขิ องไฟฟา้ กระแสตรง (1) กระแสไฟฟา้ ไหลไปทิศทางเดยี วกนั ตลอด (2) มคี า่ แรงดนั หรอื แรงเคล่อื นเป็นบวกอยเู่ สมอ (3) สามารถเก็บประจไุ วใ้ นเซลล์ หรอื แบตเตอร่ีได้ ประโยชนข์ องไฟฟา้ กระแสตรง (1) ใชใ้ นการชบุ โลหะตา่ ง ๆ (2) ใชใ้ นการทดลองทางเคมี (3) ใชเ้ ช่ือมโลหะและตดั แผน่ เหลก็ (4) ทาใหเ้ หลก็ มอี านาจแมเ่ หลก็ (5) ใชใ้ นการประจกุ ระแสไฟฟ้าเขา้ แบตเตอร่ี (6) ใชใ้ นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (7) ใชเ้ ป็นไฟฟา้ เดนิ ทาง เช่น ไฟฉาย ไฟฟ้ากระแสสลบั ( Alternating Current หรอื A.C. )

เป็นไฟฟา้ ท่ีมีการไหลกลบั ไป กลบั มา ทงั้ ขนาดของกระแสและแรงดนั ไมค่ งท่ี เปล่ียนแปลงอยเู่ สมอ คอื กระแสจะไหลไปทางหนึง่ ก่อน ตอ่ มาก็จะไหลสวนกลบั แลว้ ก็เรม่ิ ไหลเหมือนครงั้ แรก ครงั้ แรกกระแสไฟฟ้าจะไหลจากแหลง่ กาเนิดไปตามลกู ศรเสน้ หนกั เรม่ิ ตน้ จากศนู ย์ แลว้ คอ่ ยๆเพ่มิ ขนึ้ เรอ่ื ย ๆจนถึงขีดสดุ แลว้ มนั จะคอ่ ยๆลดลงมาเป็นศนู ยอ์ ีกต่อจากนนั้ กระแสไฟฟา้ จะไหลจากแหลง่ กาเนิดไปตามลกู ศรเสน้ ปะลดลงเร่อื ย ๆจนถึงขีด ต่าสดุ แลว้ คอ่ ยๆ เพ่มิ ขนึ้ เร่อื ย ๆ จนถงึ ศนู ยต์ ามเดิมอีก เม่ือเป็นศนู ยแ์ ลว้ กระแสไฟฟา้ จะไหล ไปทางลกู ศรเสน้ หนกั อีกเป็นดงั นี้ เรอ่ื ย ๆไปการท่กี ระแสไฟฟา้ ไหลไปตามลกู ศร เสน้ หนกั ดา้ นบนครงั้ หนง่ึ และไหลไปตามเสน้ ประดา้ นลา่ งอกี ครงั้ หน่งึ เวียน กวา่ 1 รอบ ( Cycle ) ความถ่ี หมายถึง จานวนลกู คล่นื ไฟฟา้ กระแสสลบั ท่ีเปลย่ี นแปลงใน 1 วนิ าที กระแสไฟฟ้าสลบั ในเมอื งไทยใชไ้ ฟฟา้ ท่ีมี ความถ่ี 50 เฮิรตซ์ ซง่ึ หมายถึง จานวนลกู คลน่ื ไฟฟา้ สลบั ท่ีเปลยี่ นแปลง 50 รอบ ใน เวลา 1 วนิ าที คณุ สมบตั ขิ องไฟฟา้ กระแสสลบั (1) สามารถสง่ ไปในท่ไี กล ๆไดด้ ี กาลงั ไมต่ ก

(2) สามารถแปลงแรงดนั ใหส้ งู ขนึ้ หรอื ต่าลงไดต้ ามตอ้ งการโดยการใชห้ มอ้ แปลง (Transformer) ประโยชนข์ องไฟฟา้ กระแสสลบั (1) ใชก้ บั ระบบแสงสวา่ งไดด้ ี (2) ประหยดั คา่ ใชจ้ า่ ย และผลติ ไดง้ ่าย (3) ใชก้ บั เคร่อื งใชไ้ ฟฟา้ ท่ตี อ้ งการกาลงั มาก ๆ (4) ใชก้ บั เครอ่ื งเช่ือม (5) ใชก้ บั เคร่อื งอานวยความสะดวกและอปุ กรณไ์ ฟฟ้าไดเ้ กือบทกุ ชนิด ทศิ ทางการไหลของกระแส การเกิดกระแสไหลในวงจรไฟฟา้ คอื การเคล่อื นท่ขี องอเิ ล็กตรอน ดงั นนั้ ใน การกลา่ วถงึ การไหลของกระแสจงึ หมายถึงอิเลก็ ตรอนเคลื่อนท่ี กระแสชนดิ นีม้ ีช่ือ เรยี กวา่ กระแสอเิ ลก็ ตรอน (Electron Current) มีทิศทางการไหลจากศกั ยไ์ ฟฟา้ ลบ (-) ไปยงั ศกั ยไ์ ฟฟ้าบวก (+) แต่ในบางครงั้ การกลา่ วถงึ กระแสไหลอาจไมไ่ ดห้ มายถึง อิเล็กตรอนเคลื่อนท่ี แตเ่ ป็นโฮล (Hole) หรอื รูเคลอื่ นท่ี กระแสชนดิ นีม้ ีช่ือเรยี กวา่ กระแสนิยม (Conventional Current) มีทศิ ทางการไหลของกระแสจากศกั ยไ์ ฟฟ้า บวก (+) ไปยงั ศกั ยไ์ ฟฟ้าลบ (-) การท่ีโฮลหรอื รูเคล่ือนท่ีไดเ้ พราะการเคล่อื นท่ีไปของ อเิ ล็กตรอน ทาใหเ้ กิดเป็นรูหรอื ช่องวา่ งขนึ้ มาน่นั คือเกิดโฮล เม่ืออิเลก็ ตรอนเคลอื่ นท่ี ไปขา้ งหนา้ มีผลใหเ้ กิดโฮลเคล่อื นท่มี าขา้ งหลงั มีทิศทางสวนทางกนั การอธิบายทิศ ทางการไหลของกระแสจะพบไดท้ งั้ กระแสอเิ ลก็ ตรอนและกระแสนิยม ไมว่ า่ กระแส จะไหลดว้ ยกระแสอะไรก็ตาม ผลท่เี กิดกบั อปุ กรณไ์ ฟฟา้ หรอื วงจรไฟฟ้าไมแ่ ตกต่าง

กนั จงึ กลา่ วไดว้ า่ คือกระแสไหลเหมือนกนั ลกั ษณะการไหลของกระแสอิเลก็ ตรอน และกระแสนยิ ม บทท่ี 4 เครื่องมือวดั ไฟฟ้าอเิ ล็กทรอนิกส์ การใช้เครื่องมือวดั ไฟฟ้าเบอื้ งต้น เคร่อื งมือวดั ไฟฟา้ มีหลายประเภท ท่มี ีใชแ้ ละเห็นกนั บอ่ ย ๆ เช่น แอมป์ มเิ ตอร์ โวลทม์ ิเตอรแ์ ละ มลั ติมิเตอร์ ฯลฯ แตเ่ คร่อื งมือวดั ท่นี ิยมใชก้ นั มากท่ีสดุ ไดแ้ ก่ มลั ตมิ ิเตอร์ เน่ืองจากใชง้ ่าย ราคาถกู และ สามารถใชไ้ ดเ้ อนกประสงค์ สามารถใชว้ ดั ไดท้ งั้ กระแสไฟฟ้า แรงดนั ไฟฟ้า และความตา้ นทานไฟฟา้ นบั เป็น เคร่อื งมือวดั ขนั้ พืน้ ฐานท่ีช่างไฟฟา้ จะตอ้ งมไี วใ้ ชง้ าน และจะตอ้ งมคี วามรู้ ความเขา้ ใจในการใชง้ าน ส่วนประกอบของมัลตมิ เิ ตอร์

Multimeter สเกลหน้าปัดของมลั ตมิ เิ ตอร์

สว่ นประกอบของสเกลหนา้ ปัด 1. สเกลอ่านคา่ ความตา้ นทาน 2. สเกลอา่ นคา่ แรงดนั ไฟตรง และแรงดนั ไฟสลบั 3. สเกลอา่ นคา่ แรงดนั ไฟตรงท่มี ี 0 อยกู่ ่ึงกลาง 4. สเกลอา่ นคา่ แรงดนั ไฟสลบั สงู สดุ 2.5 V 5. สเกลอา่ นคา่ อตั ราขยายกระแส ของทรานซิสเตอร์ (hFE) 6. สเกลอ่านเดซเิ บล (dB) 7. สเกลอา่ นคา่ แรงดนั ไฟตรง (LV) เม่ือตงั้ ย่านวดั กระแสท่โี อหม์ 8. สเกลอา่ นคา่ กระแสไฟตรง (LI) เม่อื ตงั้ ยา่ นวดั กระแสท่โี อหม์ 9. สเกลอา่ นคา่ เม่ือทดสอบแบตเตอร่ี 10. กระจกเงา 11. หลอด LED บอกการต่อวงจร ข้อควรระวงั ในการใช้มลั ตมิ เิ ตอร์

1. อย่าใหม้ ลั ตมิ ิเตอรม์ กี ารกระทบกระเทือนอยา่ งแรง เชน่ ตก หลน่ จากท่ีสงู เพราะ จะทาใหเ้ ครอ่ื งมือวดั ชารุดเสยี หาย 2. ควรวางมลั ติมเิ ตอรใ์ นตาแหนง่ ราบ (แนวนอน) ขณะใชง้ านและเลกิ ใชง้ าน 3. กอ่ นทาการวดั ทกุ ครงั้ งตอ้ งแนใ่ จวา่ เลอื กยา่ นการวดั ถกู ตอ้ งเสมอ 4. ตงั้ ค่าสเกลสงู สดุ ของยา่ นการวดั ขณะวดั จดุ ท่ีไมท่ ราบคา่ แน่นอน 5. หา้ มใชย้ ่านวดั โอหม์ วดั คา่ แรงดนั ไฟตรงหรอื แรงดนั ไฟสลบั 6. เม่ือวดั แรงดนั ไฟตรงตอ้ งใชส้ ายวดั ใหถ้ กู ขวั้ +- เสมอ 7. เม่ือเลือกย่านวดั โอหม์ ไมค่ วรใหป้ ลายสายวดั แตะกนั นานเกินไป 8. เม่ือเลกิ ใชง้ านควรถอดสายวดั ออกและปรบั สวติ ชเ์ ลือกยา่ นไปท่ี OFF 9. ไมค่ วรใหม้ ลั ติมิเตอรเ์ กิด Overload (เกินสเกล) บอ่ ยครงั้ ขณะทาการวดั ตอ้ งดตู าแหน่งของย่านวดั การวดั ใหเ้ หมาะสมกบั วงจรท่จี ะวดั 10. มลั ตมิ เิ ตอรท์ ่ไี มไ่ ดใ้ ชเ้ ป็นเวลานาน กอ่ นใชค้ วรหมนุ Function และ Range switch ไปมาเพ่อื ลดความฝืดและใหห้ นา้ สมั ผสั ไฟฟา้ ท่ีดี 11. ควรจดั เก็บมลั ตมิ ิเตอรใ์ หอ้ ยใู่ นเครอ่ื งหอ่ หมุ้ (Case) เสมอ การวัดแรงดนั ไฟตรง

ดีซโี วลตม์ เิ ตอร์ คอื มิเตอรว์ ดั แรงดนั ไฟตรง (DC VOLTAGE) ในการใชด้ ีซีโวลตว์ ดั แรงดนั ไฟตรง จะตอ้ งตอ่ ดซี ีโวลตม์ เิ ตอรว์ ดั ครอ่ มขนานกบั โหลดท่ีตอ้ งการวดั แรงดนั ขวั้ ของดีซีโวลตม์ ิเตอรท์ ่จี ะตอ่ วดั ครอ่ มโหลด ตอ้ งมขี วั้ เหมอื นแรงดนั ท่ตี กคร่อมโหลด โดยใชห้ ลกั การวดั ดงั นี้ ใกลบ้ วกใสบ่ วก ใกลล้ บใสล่ บ คอื โหลดขาใดรบั แรงดนั ใกล้ ขวั้ บวก (+) ของแหลง่ จ่าย ก็ใชข้ วั้ บวก (+) ของดีซีโวลตม์ เิ ตอรว์ ดั โหลดขาใดรบั แรงดนั ใกลข้ วั้ ลบ (-) ของแหลง่ จา่ ย ก็ใชข้ วั้ ลบ (-) ของดีซโี วลตม์ เิ ตอรว์ ดั ดซี ีโวลตม์ เิ ตอร์ มีทงั้ หมด 7 ยา่ น คือ 0.1 V, 0.5V, 2.5V, 10V, 50V, 250V และ 1,000V มี 3 สเกล คือ 0~10, 0~50, 0~250 อา่ นขีดสเกลท่ีอยใู่ ตก้ ระจกเงา ลาดบั ขนั้ การใชด้ ซี โี วลตม์ ิเตอร์ 1. ตอ่ ดีซีโวลตใ์ นขณะวดั คา่ แรงดนั ครอ่ มขนานกบั โหลด

2. ตงั้ ยา่ นใชง้ านของมิเตอรใ์ นยา่ น DCV 3. ปรบั สวติ ชต์ งั้ ย่านการวดั ใหถ้ กู ตอ้ ง ถา้ หากไมท่ ราบแรงดนั ไฟท่ีจะทาการวดั ใหต้ งั้ ยา่ นวดั ท่ตี าแหน่งสงู สดุ (1,000V) ไวก้ ่อน แลว้ ปรบั ลดย่านใหต้ ่าลงทีละยา่ นจนกวา่ เข็มมเิ ตอรจ์ ะชีค้ า่ ท่ีอา่ นไดง้ ่ายและถกู ตอ้ ง 4. ในตาแหนง่ ท่ีวดั ดว้ ยดซี ีโวลตม์ เิ ตอรไ์ มข่ นึ้ แตข่ ณะแตะสายวดั ขวั้ บวกเขา้ ไปหรอื ขณะดงึ สายวดั ขวั้ บวกออกมา เขม็ มิเตอรจ์ ะกระดกิ เล็กนอ้ ยเสมอแสดงวา่ จดุ วดั นนั้ เป็นแรงดนั ไฟสลบั (ACV) 5. การวดั แรงดนั ไฟตรงในวงจร จะตอ้ งตอ่ สายวดั ใหถ้ กู ตอ้ ง โดยนาสายวดั ขวั้ ลบ (- COM) สดี าจบั ท่ีขวั้ ลบของแหลง่ จา่ ย นาสายวดั ขวั้ บวก (+) สีแดงของมิเตอรไ์ ปวดั แรงดนั ตามจดุ ตา่ ง ๆ 1. การใชเ้ ครอ่ื งมือวดั ไฟฟา้ เบือ้ งตน้ 2. สว่ นประกอบของมลั ตมิ เิ ตอร์ 3. สเกลหนา้ ปัดของมลั ติมิเตอร์ 4. ขอ้ ควรระวงั ในการใชม้ ลั ติมเิ ตอร์ 5. การวดั แรงดนั ไฟตรง

1. บอกความสาคญั ของเคร่อื งมือวดั ไฟฟา้ ได้ 2. บอกสว่ นประกอบของมลั ตมิ เิ ตอรแ์ ละสเกลหนา้ ปัดได้ 3. บอกขอ้ ควรระวงั ในการใฃม้ ลั ตมิ เิ ตอรไ์ ด้ 4. อธิบายวธิ ีกรวดั แรงดนั ไฟตรงและแรงดนั ไฟสลบั ดว้ ยมลั ติมิเตอรไ์ ด้ 5. อธิบายวธิ ีการวดั กระแสไฟตรงดว้ ยมลั ติมิเตอรไ์ ด้ 6. อธิบายวิธีการวดั ความตา้ นทานดว้ ยมลั ติมเิ ตอรไ์ ด้ 7. บอกคณุ สมบตั ิการใชง้ านของออสซิลโลสโคปได้ 8. บอกคณุ สมบตั ิการใชง้ านของเครอ่ื งกาเนิดสญั ญาณและความถ่ีได้ การใช้เคร่ืองมือวัดไฟฟ้าเบอื้ งตน้ เคร่อื งมอื วดั ไฟฟา้ มหี ลายประเภท ท่มี ีใชแ้ ละเห็นกนั บอ่ ย ๆ เชน่ แอมป์ มเิ ตอร์ โวลทม์ ิเตอรแ์ ละ มลั ติมเิ ตอร์ ฯลฯ แต่เครอ่ื งมือวดั ท่ีนยิ มใชก้ นั มากท่ีสดุ ไดแ้ ก่ มลั ติมิเตอร์ เน่ืองจากใชง้ า่ ย ราคาถกู และ สามารถใชไ้ ดเ้ อนกประสงค์ สามารถใชว้ ดั ไดท้ งั้ กระแสไฟฟา้ แรงดนั ไฟฟ้า และความตา้ นทานไฟฟ้า นบั เป็น เคร่อื งมือวดั ขนั้ พืน้ ฐานท่ีช่างไฟฟา้ จะตอ้ งมีไวใ้ ชง้ าน และจะตอ้ งมคี วามรู้ ความเขา้ ใจในการใชง้ าน ส่วนประกอบของมลั ตมิ ิเตอร์ Multimeter คลิกเพ่ือดภู าพใหญ่

สเกลหน้าปัดของมัลตมิ เิ ตอร์ สว่ นประกอบของสเกลหนา้ ปัด 1. สเกลอ่านคา่ ความตา้ นทาน 2. สเกลอ่านคา่ แรงดนั ไฟตรง และแรงดนั ไฟสลบั 3. สเกลอา่ นคา่ แรงดนั ไฟตรงท่มี ี 0 อยกู่ ง่ึ กลาง 4. สเกลอา่ นคา่ แรงดนั ไฟสลบั สงู สดุ 2.5 V 5. สเกลอ่านคา่ อตั ราขยายกระแส ของทรานซสิ เตอร์ (hFE) 6. สเกลอา่ นเดซิเบล (dB) 7. สเกลอา่ นคา่ แรงดนั ไฟตรง (LV) เม่ือตงั้ ย่านวดั กระแสท่โี อหม์ 8. สเกลอ่านคา่ กระแสไฟตรง (LI) เม่ือตงั้ ยา่ นวดั กระแสท่ีโอหม์ 9. สเกลอ่านคา่ เม่ือทดสอบแบตเตอร่ี 10. กระจกเงา 11. หลอด LED บอกการต่อวงจร

คลกิ เพ่ือดภู าพใหญ่ ข้อควรระวังในการใช้มัลตมิ ิเตอร์ 1. อยา่ ใหม้ ลั ตมิ ิเตอรม์ ีการกระทบกระเทือนอยา่ งแรง เช่น ตก หลน่ จากท่สี งู เพราะ จะทาใหเ้ ครอ่ื งมือวดั ชารุดเสยี หาย 2. ควรวางมลั ติมิเตอรใ์ นตาแหนง่ ราบ (แนวนอน) ขณะใชง้ านและเลิกใชง้ าน 3. กอ่ นทาการวดั ทกุ ครงั้ งตอ้ งแนใ่ จวา่ เลือกยา่ นการวดั ถกู ตอ้ งเสมอ 4. ตงั้ ค่าสเกลสงู สดุ ของยา่ นการวดั ขณะวดั จดุ ท่ีไมท่ ราบคา่ แนน่ อน 5. หา้ มใชย้ า่ นวดั โอหม์ วดั คา่ แรงดนั ไฟตรงหรอื แรงดนั ไฟสลบั 6. เม่อื วดั แรงดนั ไฟตรงตอ้ งใชส้ ายวดั ใหถ้ กู ขวั้ +- เสมอ 7. เม่ือเลอื กย่านวดั โอหม์ ไมค่ วรใหป้ ลายสายวดั แตะกนั นานเกินไป 8. เม่ือเลกิ ใชง้ านควรถอดสายวดั ออกและปรบั สวิตชเ์ ลอื กย่านไปท่ี OFF 9. ไมค่ วรใหม้ ลั ติมเิ ตอรเ์ กิด Overload (เกินสเกล) บอ่ ยครงั้ ขณะทาการวดั ตอ้ งดตู าแหน่งของย่านวดั การวดั ใหเ้ หมาะสมกบั วงจรท่ีจะวดั 10. มลั ตมิ ิเตอรท์ ่ไี มไ่ ดใ้ ชเ้ ป็นเวลานาน กอ่ นใชค้ วรหมนุ Function และ Range switch ไปมาเพ่อื ลดความฝืดและใหห้ นา้ สมั ผสั ไฟฟา้ ท่ีดี 11. ควรจดั เก็บมลั ติมเิ ตอรใ์ หอ้ ยใู่ นเครอ่ื งหอ่ หมุ้ (Case) เสมอ การวดั แรงดันไฟตรง ดีซโี วลตม์ ิเตอร์ คือ มิเตอรว์ ดั แรงดนั ไฟตรง (DC VOLTAGE) ในการใชด้ ีซโี วลต์ วดั แรงดนั ไฟตรง จะตอ้ งตอ่ ดซี ีโวลตม์ เิ ตอรว์ ดั ครอ่ มขนานกบั โหลดท่ีตอ้ งการวดั

แรงดนั ขวั้ ของดซี โี วลตม์ เิ ตอรท์ ่จี ะตอ่ วดั ครอ่ มโหลด ตอ้ งมีขวั้ เหมือนแรงดนั ท่ีตกครอ่ ม โหลด โดยใชห้ ลกั การวดั ดงั นี้ ใกลบ้ วกใสบ่ วก ใกลล้ บใสล่ บ คือโหลดขาใดรบั แรงดนั ใกลข้ วั้ บวก (+) ของแหลง่ จา่ ย ก็ใชข้ วั้ บวก (+) ของดซี โี วลตม์ ิเตอรว์ ดั โหลดขาใดรบั แรงดนั ใกลข้ วั้ ลบ (-) ของแหลง่ จ่าย ก็ใชข้ วั้ ลบ (-) ของดีซีโวลตม์ ิเตอรว์ ดั ดีซีโวลตม์ เิ ตอร์ มที งั้ หมด 7 ยา่ น คือ 0.1 V, 0.5V, 2.5V, 10V, 50V, 250V และ 1,000V มี 3 สเกล คอื 0~10, 0~50, 0~250 อ่านขีดสเกลท่ีอยใู่ ตก้ ระจกเงา ลาดบั ขนั้ การใชด้ ีซีโวลตม์ เิ ตอร์ 1. ตอ่ ดีซโี วลตใ์ นขณะวดั คา่ แรงดนั ครอ่ มขนานกบั โหลด 2. ตงั้ ยา่ นใชง้ านของมิเตอรใ์ นยา่ น DCV 3. ปรบั สวติ ชต์ งั้ ยา่ นการวดั ใหถ้ กู ตอ้ ง ถา้ หากไมท่ ราบแรงดนั ไฟท่ีจะทาการวดั ใหต้ งั้ ยา่ นวดั ท่ีตาแหนง่ สงู สดุ (1,000V) ไวก้ ่อน แลว้ ปรบั ลดย่านใหต้ ่าลงทีละยา่ นจนกวา่ เขม็ มเิ ตอรจ์ ะชีค้ า่ ท่ีอา่ นไดง้ ่ายและถกู ตอ้ ง 4. ในตาแหน่งท่วี ดั ดว้ ยดีซีโวลตม์ เิ ตอรไ์ มข่ นึ้ แตข่ ณะแตะสายวดั ขวั้ บวกเขา้ ไปหรอื ขณะดงึ สายวดั ขวั้ บวกออกมา เข็มมเิ ตอรจ์ ะกระดกิ เลก็ นอ้ ยเสมอแสดงวา่ จดุ วดั นนั้ เป็นแรงดนั ไฟสลบั (ACV) 5. การวดั แรงดนั ไฟตรงในวงจร จะตอ้ งตอ่ สายวดั ใหถ้ กู ตอ้ ง โดยนาสายวดั ขวั้ ลบ (- COM) สดี าจบั ท่ีขวั้ ลบของแหลง่ จ่าย นาสายวดั ขวั้ บวก (+) สีแดงของมเิ ตอรไ์ ปวดั แรงดนั ตามจดุ ตา่ ง ๆ การอา่ นสเกลของดซี ีโวลตม์ ิเตอร์

การวัดแรงดนั ไฟสลบั

เอซโี วลตม์ เิ ตอร์ คือมเิ ตอรว์ ดั แรงดนั ไฟสลบั (AC VOLTAGE) หลกั การใชม้ เิ ตอรช์ นิด นี้ จะเหมอื นกบั ดซี ีโวลตม์ ิเตอร์ คือในการใชง้ านจะตอ้ งนาไปวดั ครอ่ มขนานกบั โหลดท่ี ตอ้ งการวดั แรงดนั นนั้ จะมสี ว่ นท่แี ตกตา่ งจากดีซีโวลตม์ เิ ตอร์ คอื ในการใชม้ ิเตอรว์ ดั ครอ่ มแรงดนั หรอื แหลง่ จ่ายไฟไมจ่ าเป็นตอ้ งคานงึ ถงึ ขวั้ มเิ ตอร์ เพราะแรงดนั ไฟสลบั จะมขี วั้ สลบั ไปสลบั มาตลอดเวลา เอซโี วลตม์ เิ ตอร์ มีทงั้ หมด 5 ยา่ น คือ 0~2.5V, 0~10V, 0~50V, 0~250V และ 0~1,000V มี 4 สเกล คอื 0~2.5,0~10, 0~50, 0~250 อา่ นขดี สเกลท่อี ยใู่ ตก้ ระจกเงา ลาดับขั้นการใช้เอซีโวลตม์ ิเตอร์ 1. ตอ่ เอซโี วลตใ์ นขณะวดั คา่ แรงดนั ครอ่ มขนานกบั โหลด 2. ตงั้ ยา่ นใชง้ านของมิเตอรใ์ นยา่ น ACV 3. ปรบั สวติ ชต์ งั้ ย่านการวดั ใหถ้ กู ตอ้ ง หากไมท่ ราบคา่ ท่ีจะวดั วา่ เท่าไร ใหต้ งั้ ย่านวดั ท่ี ตาแหน่งสงู สดุ (1,000V) ไวก้ ่อน แลว้ จงึ ปรบั ลดยา่ นใหต้ ่าลงทลี ะยา่ น จนกวา่ เขม็ มิเตอรจ์ ะชีค้ า่ ท่ีอ่านไดง้ ่ายและถกู ตอ้ ง 4. ก่อนตอ่ มิเตอรว์ ดั แรงดนั ไฟสงู ๆ ควรจะปิดสวิตชไ์ ฟ (OFF) ของวงจรท่ีจะวดั เสยี ก่อน 5. อยา่ จบั สายวดั หรอื มเิ ตอรข์ ณะวดั แรงดนั ไฟสงู เม่อื วดั เสรจ็ เรยี บรอ้ ยควรปิด (OFF) สวิตชไ์ ฟ ของวงจร ท่ีทาการวดั เสยี กอ่ นจงึ ปลดสายวดั ของมิเตอรอ์ อกจากวงจร การอา่ นสเกลของเอซีโวลตม์ เิ ตอร์

การวดั กระแสไฟตรง ดซี ีแอมมิเตอร์ หรอื ดซี ีมลิ ลแิ อมมเิ ตอร์ คือมเิ ตอรว์ ดั กระแสไฟตรง (DC CURRENT) เพ่ือจะทราบจานวนกระแสท่ีไหลผา่ นวงจรว่ามคี า่ เทา่ ไร การใชด้ ซี แี อมมเิ ตอร์ หรอื ดซี ี

มิลลแิ อมมเิ ตอร์ วดั กระแสไฟตรงในวงจร จะตอ้ งตดั ไฟแหลง่ จ่ายออกจากวงจร และ นาดีซีแอมมเิ ตอร์ หรอื ดซี มี ิลลแิ อมมิเตอร์ ตอ่ อนั ดบั กบั วงจร และแหลง่ จ่ายไฟ ขวั้ ของ ดซี ีแอมมเิ ตอร์ จะตอ้ งตอ่ ใหถ้ กู ตอ้ งมเิ ชน่ นนั้ เขม็ มเิ ตอรจ์ ะตีกลบั อาจทาใหม้ ิเตอรเ์ สยี ได้ เอซโี วลตม์ ิเตอร์ มีทงั้ หมด 4 ยา่ น คอื 50uA, 2.5mA, 25mA และ 0.25 mA มี 3 สเกล แต่นามาใชก้ บั การวดั กระแสจะใช้ 2 สเกล คอื 0~50, 0~250 อา่ นขีดสเกล ท่อี ยใู่ ตก้ ระจกเงา ลาดบั ขนั้ การใชด้ ซี มี ลิ ลแิ อมป์ มิเตอร์ 1. การตอ่ ดซี ีมลิ ลแิ อมมิเตอรว์ ดั กระแสในวงจร จะตอ้ งตอ่ อนั ดบั กบั โหลดในวงจร 2. ตงั้ ย่านใชง้ านของมิเตอรใ์ นยา่ น DCmA 3. ปรบั สวติ ชต์ งั้ ยา่ นการวดั ใหถ้ กู ตอ้ ง ถา้ หากไมท่ ราบกระแสท่ีจะทาการวดั ใหต้ งั้ ยา่ น วดั ท่ตี าแหนง่ สงู สดุ (0.25A) ไวก้ อ่ น แลว้ ปรบั ลดยา่ นใหต้ ่าลงทีละย่านจนกวา่ เข็ม มิเตอรจ์ ะชีค้ า่ ท่ีอา่ นไดง้ า่ ยและถกู ตอ้ ง 4. ก่อนตอ่ มิเตอรว์ ดั กระแสไฟสงู ๆ ควรจะปิด (OFF) สวิตชไ์ ฟของวงจรท่ีจะวดั เสยี กอ่ น 5. เม่ือวดั เสรจ็ เรยี บรอ้ ยควรปิด (OFF) สวิตชไ์ ฟ ของวงจร ท่ที าการวดั เสยี กอ่ นจงึ ปลด สายวดั ของมิเตอรอ์ อกจากวงจร การอ่านสเกลของดซี ีมิลลแิ อมป์ มิเตอร์

การวัดความต้านทาน โอหม์ มเิ ตอร์ คือ มิเตอรท์ ่สี รา้ งขนึ้ มาไวว้ ดั คา่ ความตา้ นทาน ของตวั ตา้ นทาน (R) โดย อ่านคา่ ออกมาเป็นคา่ โอหม์

โดยมียา่ นการวดั ทงั้ หมด 5 ยา่ น คือ x1, x10, x100, x1k และ x10k อา่ นคา่ ความ ตา้ นทานไดต้ งั้ แต่ 2 กิโลโอหม์ ถงึ 20 เมกกะโอหม์ ลาดบั ขัน้ ตอนการใช้โอหม์ มิเตอร์ 1. ตงั้ ยา่ นใชง้ านของมิเตอรท์ ่ยี า่ นโอหม์ 2. ใชส้ ายวดั สีแดงเสยี บเขา้ ท่ีขวั้ ตอ่ ขวั้ บวก (+) และสายวดั สดี าเสียบเขา้ ท่ีขวั้ ตอ่ ขวั้ ลบ (-COM) 3 . ปรบั ซเี ลก็ เตอรส์ วิตชต์ งั้ ยา่ นวดั ใหถ้ กู ตอ้ ง 4. ก่อนการนาโอหม์ มิเตอรไ์ ปใชว้ ดั ทกุ ครงั้ และทกุ ยา่ น จะตอ้ งทาการปรบั 0 โอหม์ เสมอ 5. ถา้ จะนาโอหม์ มเิ ตอรไ์ ปวดั คา่ ความตา้ นทานในวงจรตอ้ งแนใ่ จว่าปิด (OFF) สวติ ช์ ไฟ ทกุ ครงั้ การอา่ นสเกลของโอหม์ มเิ ตอร์

ออสซลิ โลสโคป ออสซลิ โลสโคปหรอื เรยี กสนั้ ๆ วา่ \"สโคป\" (Scope) มีช่ือเต็มมาจาก แคโทดเรย์ ออสซิลโลสโคป (Cathode ray oscilloscope ; CRO ) หมายถึง ออสซิลโลสโคปใช้ หลอดรงั สีแคโทด สโคป เป็นเครอ่ื งมือวดั ทาง อิเล็กทรอนิกสท์ ่สี าคญั อีกชนิดหน่ีงท่ีใช้ ในการวดั แสดง รูปคลื่นสญั ญาณตา่ ง ๆ ออกมาเป็นภาพ ปรากฎบนจอหลอดภาพให้ เห็นได้ เชน่ การวดั สญั ญาณกระแสไฟฟา้ หรอื แรงดนั ไฟฟา้ (ท่เี ป็นไฟ AC หรอื DC) การวดั ความถ่ีของ สญั ญาณ การวดั เฟสของสญั ญาณ และรวมถึงการวดั สญั ญาณ พลั ส์ การอา่ นคา่ แอมพลิจดู ของสญั ญาณจะเป็น พีค-ท-ู พีค หรอื ค่าพคี และคา่ เวลา เป็นวินาที หลักการทางานของออสซลิ โลสโคป

ออสซิสโลสโคปจะใชห้ ลกั การบงั คบั การบา่ ยเบนของลาอเิ ลก็ ตรอนภายในหลอดภาพ รงั สแี คโทด (Cathode ray tube ; CRT) ดว้ ยระบบการบา่ ยเบนทางไฟฟา้ สถิต (Electrostatic deflection) หน้าทหี่ ลักของออสซลิ โลสโคป คอื 1. รบั สญั ญาณ 2. แสดงภาพของสญั ญาณท่รี บั 3. วเิ คราะหส์ ญั ญาณ ประโยชนข์ องการนาออสซสิ โลสโคปไปใชง้ าน 1. ใชว้ ดั แรงดนั ไฟฟา้ ตรง (DC) วดั แรงดนั ไฟฟา้ สลบั (AC) และกระแสไฟฟา้ ของ สญั ญาณ 2. ใชว้ ดั คา่ เวลา คาบเวลา และความถ่ีของสญั ญาณ 3. ใชว้ ดั ผลตา่ งทางเฟสของสญั ญาณ และเปรยี บเทียบสญั ญาณ 2 สญั ญาณ 4. ใชว้ ดั ตรวจสอบวงจรอิเลก็ ทรอนกิ สเ์ ก่ียวกบั ความถ่ีและรูปคล่ืนสญั ญาณท่ีถกู ตอ้ ง เช่น การปรบั จนู เครอ่ื งรบั -สง่ วิทยุ เคร่อื งรบั โทรทศั น์ วิดโี อ เคร่อื งเสียง เป็นตน้ 5. ใชต้ รวจเช็คคณุ สมบตั ิของอปุ กรณอ์ เิ ลก็ ทรอนิกสว์ า่ ดีหรอื เสยี ไดโ้ ดยดจู ากภาพท่ี ปรากฎบนจอ 6. นาไปใชป้ ระกอบรว่ มกบั อปุ กรณอ์ ่ืนเพ่ือใหส้ ามาถใชง้ านดา้ นอ่นื ไดก้ วา้ งขวาง หลักการเกดิ ภาพบนจอออสซสิ โลสโคป

การเกิดรูปสญั ญาณท่ีจอออสซลิ โลสโคป (หลอด CRT) อาศยั หลกั การทางานของ 2 ภาคใหญ่ๆ คือ 1. การบา่ ยเบนสญั ญาณทางแนวตงั้ (Vertical deflection) 2. การบา่ ยเบนสญั ญาณทางแนวนอน (Horizontal deflection) การปอ้ นสญั ญาณเขา้ ท่ีชดุ แผน่ เพลตบา่ ยเบนทงั้ แนวตงั้ และแนวนอนโดยตรงจะตอ้ ง มคี า่ แรงดนั ไฟฟา้ ท่ีสงู มาก เพ่ือใหล้ าอิเลก็ ตรอนเกิดบา่ ยเบนไปถงึ หนา้ จอท่ฉี าบดว้ ย สารเรอื งแสง ดงั นนั้ ถา้ กรณีท่สี ญั ญาณเขา้ เป็นแรงดนั ไฟฟา้ คา่ ต่าๆ กอ่ นเขา้ แผ่นเพลต บา่ ยเบนทงั้ 2 ชดุ โดยการขยายสญั ญาณดงั กลา่ วเสยี ก่อน เรยี กวา่ วงจรขยาย สญั ญาณทางแนวตงั้ และวงจรขยายสญั ญาณทางแนวนอน จะเห็นการแสกน (Scan) ของรูปคลื่นไซนท์ ่ปี อ้ นเขา้ ทางแนวตงั้ และรูปคล่ืนฟันเลื่อยเขา้ ทางแนวนอน ภาพท่ีจะ ปรากฎจะเป็นการเรม่ิ ตน้ สแกนของจดุ ลาแสงอิเล็กตรอนท่จี อหลอดภาพวิ่งจากซา้ ย ไปขวา เรม่ิ จากตาแหนง่ ศนู ยเ์ หมือนกนั จนกระท่งั ถึงจดุ สงู สดุ (เลข 8) ของสญั ญาณ คลืน่ ไซนแ์ ละฟันเลื่อย จากนนั้ จดุ ลาแสงอเิ ล็กตรอนบนจอหลอด CRT จะวงิ่ กลบั จาก ตาแหนง่ สงู สดุ (ขวาสดุ ) มายงั ซา้ ยสดุ ดว้ ยความเรว็ ท่ีสงู มากเราจงึ เห็นรูปสญั ญาณ คลื่นไซนป์ รากฎหนา้ จอ ป่มุ ปรบั และฟังกช์ นั สวติ ชข์ องสโคป หมายเลข ช่ือ หนา้ ท่ี 1 INTEN (INTENSITY) INTEN มาจากคาวา่ Intensityใชป้ รบั ความสวา่ งของภาพ POWER (ON/OFF) ปิด-เปิดการทางานของเคร่อื ง