05ความต้านทานสาย

IU=5V วงจรที่ 21 ทำไม ? หลอดสว่ำงน้อยลง

เพรำะ กระแสในวงจรลดลง แสดงว่ำในวงจรมอี ะไรเปลยี่ นแปลง ควำมต้ำนทำนเปลยี่ นแปลงเพม่ิ ขึน้และเรำสำมำรถหำควำมต้ำนทำนทเ่ี พมิ่ ขึน้ นี้ได้อย่ำงไร



ความหมายของความต้านทานสาย คอื ความตา้ นทานภายในสายตัวนา ท่ที าให้เกิดการต้านการไหลของกระแสไฟฟ้ามีหน่วยเปน็ โอหม์ ()

วงจร I A1 B1 Uวงจรเทียบเคยี ง A2 R line1 B2 B1 U I A1 RL A2 R line2 B2

ค่าทีม่ ีผลต่อความต้านทานสายวงจรการทดลอง I A1 B1 A RU=5V

จากการทดลองถา้ ให้ U และ A คงท่ี เปลีย่ นค่า แลว้ .I..... R  1 R1 R  2ดังนัน้ R แปรผนั ตาม R2 R1  R2 R~

ถา้ ให้ U และ คงท่ี เปล่ยี นคา่ A แล้ว A1 R1 A  I.....  R  A2 R2 A  R R1 < R2 ดงั นน้ั R แปรผกผัน A R .~.. 1 A

ถ้าให้ U , และ A คงท่ี เปลี่ยน ชนดิ ของตัวนาR1 Aluminium 1  2 A1  A2R2 Copper R1  R2ดงั นนั้ R แปรผนั ตาม ชนดิ ของตวั นา R~

ความตา้ นทานจาเพาะ (  อ่านว่า โร (rho))คือ ความต้านทานจาเพาะของวัสดุชนิดน้ันๆทม่ี คี วามยาว ๑ เมตร ที่พน้ื ทห่ี นา้ ตัด ๑ ตาราง-มลิ ลิเมตร ทอ่ี ุณหภูมิ ๒๐ องศาเซลเซยี ส มหี น่วยเป็น mm2  m 

ตำรำงแสดงค่ำควำมต้ำนทำนจำเพำะของวสั ดุ ( )ชนิด mm2   m   เงนิ 0.0165ทองแดง 0.01785โครเมยี ม 0.0263อลูมเิ นียม 0.02881นิเกลิ 0.0465สังกะสี 0.055ทองเหลอื ง 0.07เหลก็ 0.1แพลตนิ ัม 0.11ดบี ุก 0.12ตะกวั่ 0.21

ดงั นั้น R แปรผันตาม ( ) ชนดิ ของตวั นา R~ R~ Aสตู ร R=  A

ความนาจาเพาะ ( อ่านว่า ซิกม่า (sigma))เปน็ ส่วนกลบั ของความตา้ นทานจาเพาะ มีหนว่ ยเปน็ m หรือ ซเี มนต์ (Siemens ใช้ตัวยอ่ S )   mm2  1 m    mm2 ดังน้ัน R  A

เมอ่ืR แทน ค่าความตา้ นทานสาย  แทน ความยาวสาย mA แทน พื้นที่หนา้ ตัดสาย mm2  แทน ค่าความต้านทานจาเพาะสาย    mm2   m    แทน ค่าความนาจาเพาะสาย    m  , S  mm2 

ตวั อย่ำงท่ี ๑ สำยไฟเส้นหนึ่งทำด้วยทองแดงมีพนื้ ทหี่ น้ำตดั 0.5 ตำรำงมลิ ลเิ มตร ยำว 200 เซนติเมตรจงหำควำมต้ำนทำนสำยวธิ ีทำคา่  ทองแดง = 0.01785  Ω.mm2     m  = 200 cm = 2 m , A = 0.5 mm2

จำกสูตร R   A = 0.01785 2 0.5 = 0.0714 ตอบสำยไฟลวดทองแดงมีควำมต้ำนทำน 0.0714 โอห์ม

U=5V I V3 V1 V2 วงจรที่ 1 ทำไม V1  V2

I UU=5V R R U วงจรที่ 2

แรงดันตกครอ่ มสาย ( Uline) คอื แรงดนั ทสี่ ญู หายไปในสาย ระหว่างแหลง่ จ่ายกบั ภาระมหี น่วยเป็น โวลต์ (V)

สูตรหาแรงดันตกครอ่ มสาย I Rline1 U R line2 Rline1  Rline2 Uline = IRline1  IRline2

Uline = I 2Rlineจำก R line  Aดงั นั้น Uline  2I A [V]

ตัวอย่างท่ี ๒ สายค่ทู องแดงเส้นหนงึ่ มีพื้นท่หี นา้ ตัด1.50 ตารางมลิ ลเิ มตร ยาว 20เมตร และมกี ระแสไหลผา่ น 5 แอมแปร์ ให้หาแรงดนั ตกคร่อมในสายนี้วธิ ที า กาหนด   0.01785 .mm2 m A  1.50 mm2  20 m I=5 A

จำกสูตร Uline  2I A 25 0.01785 20 = 1.50 Uline  2.38 Vตอบ แรงดนั ตกคร่อมในสำยนีม้ คี ่ำ 2.38 โวลต์

I ?U=5V

คอื คา่ ความตา้ นทานทเ่ี ปลยี่ นแปลงตามอุณหภูมิแบ่งเป็น 2 ชนดิ คือ1. แบบ PTC (Positive Temperature Coefficient) คือ คา่ ความตา้ นทานทีเ่ พ่ิมขน้ึ ตามอุณหภมู ิ2. แบบ NTC (Negative Temperature Coefficient) คอื คา่ ความตา้ นทานลดลง เมอ่ื อุณหภูมเิ พ่ิมขน้ึ

คณุ สมบตั ขิ อง PTC I PTC ควำมต้ำนทำนU T  R  I  อณุ หภูมิ T~R

คณุ สมบตั ขิ อง NTC I NTC ควำมต้ำนทำนU T  R  I  T ~ 1 อณุ หภูมิ R

คือ คา่ ความตา้ นทานที่ไมม่ กี ารเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ

คณุ สมบัตขิ อง Constantan ควำมต้ำนทำน อณุ หภูมิ

เป็ น ค่ำทเี่ ป็ นส่วนกลบั ของควำมต้ำนทำนมหี น่วยเป็ น ซเี มนต์ (Siemens ใชต้ วั ยอ่ S ) 1สูตร G = R (S)

ควำมนำของสำยตวั นำจำก  จะได้ 1 S R=A G=G = A S A ดังน้ัน G =  A S