ebookใบความรู้หน่วยที่-2

11/9/2564 แผนการจัดการเรียนรู้ วิชา วงจรไฟฟา้ กระแสตรง ครูสุกาญจนด์ า สายคาวงษ์ TATC

รายละเอยี ดการวเิ คราะห์หัวขอ้ เรื่อง Topic Listing Sheet ชอื่ รายวชิ า วงจรไฟฟา้ กระแสตรง รหสั วชิ า 2104-2002 หนว่ ยกิต 2 หวั ข้อเรื่อง เซลลไฟฟาและวงจรไฟฟาเบอ้ งตน หน่วยการเรยี นรท้ ี่ 1 จ านวน 8 ชวั่ โมง หัวขอ้ หลกั หวั ข้อยอ่ ย ระดับ 1. เซลลไฟฟา้ RAT 2. การต่อเซลลไฟฟา้ 1.1 ชนิดของเซลลไฟฟา้ /// 1.2 ความตานทานภายในเซลลไฟฟ้า /// 3. วงจรไฟฟาเบอ้ งตน 2.1 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนุกรม 4. การวดั ทางไฟฟ้า 2.2 การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบขนาน /// 2.3 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบผสม 3.1 องคประกอบของวงจรไฟฟาเบ้องตน /// 3.2 ลักษณะของวงจรปดิ และวงจรเปดิ /// 4.1 การวัดคา่ ความตานทานไฟฟ้า /// 4.2 การวัดค่าแรงดันไฟฟ้า /// 4.3 การวดั คา่ กระแสไฟฟ้า /// /// /// หมายเหตุ ระดบั R = Recalled Knowledge (ความจ า) A = Applied Knowledge (ความเขาใจ) T = Transferred Knowledge (ส่งถา่ ยความรู) เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บัวทอง ตั้งมัน่ ดี

หนา | 2 รายละเอียดการวิเคราะหจ์ ุดประสงค์การเรียนร้ ชื่อรายวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง รหสั วชิ า 2104-2002 หนว่ ยกติ 2 หัวข้อเร่ือง เซลลไฟฟาและวงจรไฟฟาเบ้องตน หน่วยการเรยี นร้ที่ 1 จ านวน 8 ช่ัวโมง ISL PSL ระดบั ระดับ จ านวน หน่วย จุดประสงค์การเรยี นร้ / เชิงพฤติกรรม ความร้ ทักษะ ขอ้ สอบ ท่ี (ข้อ) RAT I CA 1 1.1 อธิบายความหมายของเซลลไฟฟา้ ไดถกู ตอง /// 3 5 1.2 บอกคณุ สมบัตกิ ารตอ่ ใชงานเซลลไฟฟ้าไดถกู ตอง / / / 3 1 1.3 คานวณหาค่าทางไฟฟ้าจากการตอ่ เซลลไฟฟา้ ไดถกู ตอง / / / / / / 3 1.4 บอกสว่ นประกอบของวงจรไฟฟาเบอ้ งตนไดถูกตอง / / / 1.5 บอกวธิ กี ารวดั คา่ ทางไฟฟา้ ไดถูกตอง /// ISL = ระดบั ความรู (Intellectual Skill Level) PSL = ระดับทกั ษะ (Physical Skill Level) R : ขนั้ ฟืน้ ความรู I : ขัน้ ท าเลียนแบบ A : ขนั้ ประยุกตใชความรู C : ขัน้ ท าถกู ตอง T : ข้นั ส่งถา่ ยความรู A : ข้นั ท าดวยความชานาญ เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บัวทอง ตั้งม่ันดี

หนา | 3 หนว่ ยท่ี 1 เรอื่ ง เซลลไฟฟาและวงจรไฟฟาเบอ้ งตน หวั ข้อเรอ่ื ง 1. เซลลไฟฟา้ 1.1 ชนิดของเซลลไฟฟ้า 1.2 ความตานทานภายในเซลลและแรงดันไฟฟาที่ขว้ั 2. การต่อเซลลไฟฟ้า 2.1 การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบอนกุ รม 2.2 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนาน 2.3 การต่อเซลลไฟฟ้าแบบผสม 3. วงจรไฟฟาเบอ้ งตน 4. การวดั ทางไฟฟา้ สาระส าคญั 1. เซลลไฟฟา้ (Electric Cell) หมายถงึ อุปกรณทีเ่ ปล่ียนพลงั งานเคมเี ป็นพลงั งานไฟฟา้ ถอเป็นแหล่งก าเนดิ ไฟฟา้ กระแสตรง ชนดิ หนึ่ง 2. การตอ่ เซลลไฟฟ้าใชงาน มีลักษณะการต่อ 3 ลักษณะ คอ 2.1 การตอ่ เซลลไฟฟาแบบอนุกรม จะท าใหแรงดันไฟฟาเพิ่มข้ึน แต่จะจ่ายกระแสไฟฟา ไดเท่ากับ เซลลไฟฟาตัวที่จ่ายกระแสไฟฟาไดนอยท่ีสุด 2.2 การต่อเซลลไฟฟ้าแบบขนาน จะท าใหแรงดันไฟฟา้ เท่ากัน แต่จะจ่ายกระแสไฟฟา้ ได เท่ากับกระแสไฟฟา้ ของแต่ละเซลลน ามารวมกนั 2.3 การต่อเซลลไฟฟาแบบผสม จะอาศยั คุณสมบัตขิ องเซลลไฟฟาต่อแบบอนุกรมและ แบบขนานรวมกัน จะท าใหแรงดันไฟฟาและกระแสไฟฟามีค่าเพิม่ ข้ึน 3. วงจรไฟฟา้ เบ้องตน ประกอบดวยส่วนส าคญั 3 ส่วน คอ แหลง่ จา่ ยไฟฟา้ (Source) ตวั น าไฟฟา้ (Wire) และภาระทางไฟฟา้ (Load) 4. การวัดทางไฟฟา จะใชเครอ่ งมอวัดท่เี ปนพ้นฐานในการวัดค่าต่างๆ ในวงจรไฟฟา กระแสตรงไดแก่ โวลตมิเตอร แอมมิเตอร และโอหมมเิ ตอร แต่ปัจจุบนั ทน่ี ิยมใชมากจะเปนเครอ่ งมอ วดั ท่วี ัดค่าไดหลากหลายในตัวเดียวกนั เรียกวา่ มัลตมิ ิเตอร จุดประสงค์การเรียนร้ จุดประสงค์ ทัว่ ไป 1. รูและเขาใจเกีย่ วกับเซลลไฟฟา 2. รแู ละเขาใจเกีย่ วกบั วงจรไฟฟาเบอ้ งตน เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ตง้ั ม่ันดี

หนา | 4 จดุ ประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม 1. อธบิ ายความหมายของเซลลไฟฟ้าไดถูกตอง 2. บอกคณุ สมบัติการตอ่ ใชงานเซลลไฟฟ้าไดถูกตอง 3. ค านวณหาแรงดนั ไฟฟ้าจากการตอ่ เซลลไฟฟ้าไดถกู ตอง 4. บอกส่วนประกอบของวงจรไฟฟาเบอ้ งตนไดถกู ตอง 5. บอกวิธกี ารวดั ค่าต่างๆ ทางไฟฟ้าไดถูกตอง คุณธรรม จริยธรรม และคณุ ลักษณะที่พงึ ประสงค์ 1. ความสนใจใฝร่ ู 2. การตรงตอ่ เวลา 3. ความซอ่ สตั ย 4. ความมวี นิ ัย 5. ท างานดวยความรอบคอบ ปลอดภัย และรักษาความสะอาด เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ต้งั ม่ันดี

หนา | 5 แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 1 เรอื่ ง เซลลไฟฟาและวงจรไฟฟาเบอ้ งตน ค าชแี้ จง แบบทดสอบเปน็ แบบเลอกตอบ จ านวน 15 ขอ คะแนนเตม 15 คะแนน เวลา 15 นาที ค าสง่ั จงเลอกค าตอบที่ถกู ตองทีส่ ดุ เพียงค าตอบเดยี วแลวกากบาท (X) ลงในกระดาษค าตอบ 1. เซลลไฟฟา้ หมายถึงขอใด ก. อปุ กรณท่ีท าหนาท่ีในการเปล่ียนพลังงานกลเปนพลังงานเคมี ข. อุปกรณที่ท าหนาท่ีในการเปลยี่ นพลังงานไฟฟา้ เป็นพลังงานเคมี ค. อปุ กรณท่ีท าหนาท่ีในการเปลีย่ นพลังงานเคมีเปนพลังงานกล ง. อปุ กรณทีท่ าหนาที่ในการเปลยี่ นแปลงพลังงานเคมีเป็นพลงั งานไฟฟ้า 2. เซลลปฐมภมู ิหมายถึงขอใด ก. แหล่งจ่ายพลังงานไฟฟา้ กระแสสลับ ข. แหล่งจ่ายพลงั งานไฟฟ้ากระแสตรง ค. เซลลท่ีใชงานไปหมดแลวสามารถน ากลบั มาประจุใหม่ได ง. เซลลทใ่ี ชงานไปหมดแลวไม่สามารถนากลบั มาประจุใหมไ่ ด 3. เซลลทุตยิ ภูมหิ มายถงึ ขอใด ก. แหลง่ จา่ ยพลังงานไฟฟา้ กระแสสลบั ข. แหลง่ จ่ายพลงั งานไฟฟ้ากระแสตรง ค. เซลลที่ใชงานไปหมดแลวสามารถน ากลบั มาประจุใหม่ได ง. เซลลท่ใี ชงานไปหมดแลวไมส่ ามารถนากลับมาประจุใหมไ่ ด 4. ขอใดเป็นคณุ สมบัติของการตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รม ก. เพมิ่ การจ่ายกระแสไฟฟา ข. เพิ่มการจ่ายแรงดันไฟฟา ค. เพิ่มความทานทานของเซลลไฟฟ้า ง. เพมิ่ จานวนเซลลไฟฟ้าทจี่ า่ ยใหวงจร 5. ขอใดเป็นคณุ สมบัติของการตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนาน ก. เพิม่ การจ่ายกระแสไฟฟา ข. เพิ่มการจ่ายแรงดันไฟฟา ค. เพิ่มความทานทานของเซลลไฟฟา้ ง. เพม่ิ จานวนเซลลไฟฟา้ ที่จ่ายใหวงจร 6. การต่อเซลลไฟฟา้ ใหขัว้ บวกชนกับข้ัวบวกเป็นการต่อแบบใด ก. การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบเสริมกระแส ข. การต่อเซลลไฟฟา้ แบบหกั ลางกระแส ค. การต่อเซลลไฟฟ้าแบบเสริมแรงดนั ง. การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบหกั ลางแรงดนั เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ตั้งม่นั ดี

หนา | 6 7. การต่อเซลลไฟฟา้ ใหข้ัวลบชนกบั ขวั้ บวกเป็นการตอ่ แบบใด ก. การต่อเซลลไฟฟ้าแบบเสริมกระแส ข. การต่อเซลลไฟฟา้ แบบหกั ลางกระแส ค. การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบเสริมแรงดัน ง. การต่อเซลลไฟฟ้าแบบหักลางแรงดนั 8. การตอ่ เซลลไฟฟ้าตามขอใดไดแรงดันไฟฟา้ มีค่านอยท่สี ดุ ก. การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบอนกุ รมใหข้ัวบวกชนกบั ข้ัวบวก ข. การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รมใหข้วั บวกชนกับข้ัวลบ ค. การต่อเซลลไฟฟา้ แบบขนานใหขัว้ บวกชนกับขั้วบวก ง. การต่อเซลลไฟฟ้าแบบขนานใหขัว้ ลบชนกบั ขวั้ ลบ 9. จากรูป แรงดันไฟฟาที่ขว้ั A-B มีค่ากีโ่ วลต 1.5 V 1.5 V 1.5 V A + -+ - + - B ก. 1.5 โวลต ข. 3 โวลต ค. 4.5 โวลต ง. 6 โวลต 10. จากรูป แรงดันไฟฟาท่ขี วั้ A-B มีค่ากี่โวลต 1.5 V 1.5 V 1.5 V B A + -+ - - + ก. 1.5 โวลต ข. 3 โวลต ค. 4.5 โวลต ง. 6 โวลต 11. จากรูป แรงดันไฟฟาท่ีข้วั A-B มีค่ากี่โวลต A 1.5 V + 1.5 V + 1.5 V + - - - B ก. 1.5 โวลต ข. 3 โวลต ค. 4.5 โวลต ง. 6 โวลต เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บวั ทอง ต้ังมน่ั ดี

หนา | 7 12. ขอใดบอกสว่ นประกอบของวงจรไฟฟาไดถกู ตอง ก. แหล่งจ่ายไฟฟา ฟวิ ส และลวดตัวน า ข. แหล่งจ่ายไฟฟา สวิตช และภาระทางไฟฟา ค. แหล่งจ่ายไฟฟา ฟิวส และภาระทางไฟฟา ง. แหล่งจ่ายไฟฟา ลวดตวั น า และภาระทางไฟฟา 13. ขอใดเปนการใชแอมมิเตอรวัดกระแสไฟฟาในวงจรไดถกู ตอง -A + ก. E + Load - +A - ข. E + Load - ค. E + + - Load A - ง. E + - - Load A + 14. ขอใดเปนการใชโวลตมิเตอรวดั แรงดันไฟฟาในวงจรไดถกู ตอง +V - ก. E + Load - -V + ข. E + Load - ค. E + + - Load V ง. E + - - - Load V + เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บวั ทอง ตง้ั มน่ั ดี

หนา | 8 15. ขอใดเป็นการใชโอหมมเิ ตอรวัดความตานทานไฟฟา้ ไดถกู ตอง +- ก. E + Load - ข. + Load  - ค. E + + - Load  - +- ง. E + - เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ต้ังม่นั ดี

หนา | 9 เนื้อหาสาระ หน่วยท่ี 1 เรือ่ ง เซลลไฟฟาและวงจรไฟฟาเบอ้ งตน 1. เซลล์ไฟฟา้ (Electric Cell) เซลลไฟฟ้า (Electric Cell) หมายถึง แหล่งจา่ ยพลงั งานไฟฟา้ ทใี่ หก าเนิดแรงดันไฟฟ้า กระแสตรง ทเ่ี กดิ จากปฏกิ ิริยาทางเคมีของวตั ถตุ า่ งกนั 2 ชนิด เชน่ ถ่านไฟฉาย แบตเตอร่ี เป็นตน ลักษณะของเซลลไฟฟ้า และสัญลักษณ ดงั รปู ที่ 1.1 (ก) ลกั ษณะของเซลลไฟฟาแบบต่างๆ -+ - + ชนิดเซลลเดียว ชนิดหลายเซลล (ข) สญั ลกั ษณเซลลไฟฟ้า รปู ท่ี 1.1 ลักษณะของเซลลไฟฟาแบบต่างๆ และสัญลกั ษณของเซลลไฟฟา 1.1 ชนิดของเซลลไ์ ฟฟา้ (Type of Electric Cell) 1.1.1 เซลลปฐมภูมิ (Primary Cell) คอ เซลลที่ถูกใชงานไปหมดแลวไม่สามารถน า กลับมาชารจประจุใหม่ได ซ่ึงจะตองเปล่ียนใหม่ ส าหรบั เซลลปฐมภมู แิ บ่งไดหลายชนิด ดังนี้ - แบบอัลคาไลนผสมเปน็ ส่วนใหญ่ (Most Alkaline) - แบบคารบอน – สงั กะสี (Carbon Zinc) - แบบสังกะสี – คลอไรด (Zine Choride) - แบบออกไซดของเงิน (Silver Oxide) - แบบออกไซดของปรอท (Mercuric Oxide) - แบบลเิ ธยี มเซลล (Lithium Cells) 1.1.2 เซลลทุตยิ ภมู ิ (Secondary Cells) คอ เซลลที่ถกู ใชงานไปหมดแลว สามารถน า กลบั มาชารจ ประจุไดใหมห่ ลายๆ ครงั้ ส าหรบั เซลลทุติยภูมแิ บ่งไดหลายชนดิ ดังน้ี - แบบอัลคาไลนที่สามารถชารจได - แบบตะก่วั – น ากรด (Lead-Acid) - แบบนกิ เกลิ – ไอออน (Nickel Iron) - แบบนกิ เกิล – แคดเมยี ม (Nickel Cadmium) เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ตั้งมน่ั ดี

หนา | 10 1.2 ความต้านทานภายในเซลล์และแรงดันไฟฟาทขี่ ว้ั คา่ ความตานทานภายในเซลลเกิดจากวัสดุท่ีน ามาท าเซลลไม่ไดท าจากตัวน าทมี่ ีความ บริสทุ ธิ์จึงท าใหเกิดความตานทานขึน้ ภายในเซลล ขณะที่เซลลคายประจุ คา่ ความตานทานภายใน เซลลจะเพิม่ ขึน้ ซงึ่ จะท าใหแรงดันไฟฟา้ ทจี่ ่ายลดลงดวย แรงดนั ไฟฟา้ ท่ขี ว้ั ของเซลล คอ แรงดนั ไฟฟา้ ทเี่ กิดจากปฏิกิรยิ าทางเคมีลบดวย แรงดันไฟฟา้ ตกครอ่ มความตานทานภายในเซลล เม่อเซลลปฐมภูมคิ ายประจุ อิออนของแกส๊ จะ เกิดขึน้ รอบๆ ขว้ั บวก อิออนของแกส๊ จะไปเกาะที่ขวั้ เซลล ท าใหแรงดันไฟฟา้ ทขี่ ัว้ ลดลง 2. การต่อเซลล์ไฟฟ้า (Electric Cell Connection) การต่อเซลลไฟฟ้า หมายถงึ การน าเซลลไฟฟ้าตงั้ แต่ 2 เซลลข้นึ ไปมาต่อเขาดวยกันระหว่าง จุด 2 จดุ ซ่งึ แบ่งการต่อเซลลไฟฟา้ ออกได 3 แบบ คอ 1. การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รม แบ่งได 2 แบบ คอ 1.1 การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบใหแรงดันไฟฟ้ามีทศิ ทางเดียวกัน (แรงดนั ไฟฟา้ บวกกนั ) 1.2 การต่อเซลลไฟฟา้ แบบใหแรงดนั ไฟฟ้ามีทศิ ทางสวนทางกัน (แรงดนั ไฟฟา้ ลบกนั ) 2. การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนาน แบ่งได 2 แบบ คอ 2.1 การต่อเซลลไฟฟ้า เม่อพิจารณาความตานทานภายในเซลล 2.2 การตอ่ เซลลไฟฟ้า เม่อไม่พจิ ารณาความตานทานภายในเซลล 3. การต่อเซลลไฟฟ้าแบบผสม แบง่ ได 2 แบบ คอ 3.1 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รม – ขนาน 3.2 การต่อเซลลไฟฟา้ แบบขนาน – อนุกรม 2.1 การต่อเซลลไ์ ฟฟา้ แบบอนุกรม (Series of Electric Cell) การต่อเซลลไฟฟา้ แบบอนุกรม เป็นการน าเซลลไฟฟา้ มาตอ่ เรียงกนั หรอตอ่ อันดบั กนั ตง้ั แต่ 2 เซลลขึ้นไป สามารถต่อได 2 แบบ คอ 2.1.1 การต่อเซลลไฟฟ้าใหแรงดันไฟฟา้ มที ิศทางเดยี วกนั (แรงดันไฟฟา้ บวกกนั ) มผี ล ท าใหแรงดันไฟฟ้าเสรมิ กนั ดังรูปท่ี 1.2 A + E1- r1 + E2- r2 B รูปท่ี 1.2 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รมใหแรงดันไฟฟ้าเสรมิ กัน จากรูปท่ี 1.2 การต่อเซลลไฟฟา้ ใหแรงดันไฟฟ้าเสรมิ กัน En ET E1 E2 rn จะได : แรงดนั ไฟฟ้ารวม rT r1 r2 ความตานทานภายในรวม เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ต้งั มน่ั ดี

หนา | 11 เมอื่ ET = แรงดนั ไฟฟ้ารวมของทกุ เซลล E1 = แรงดนั ไฟฟ้าภายในเซลลที่ 1 E2 = แรงดันไฟฟา้ ภายในเซลลที่ 2 rT = ความตานทานรวมของทุกเซลล r1 = ความตานทานภายในเซลลท่ี 1 r2 = ความตานทานภายในเซลลท่ี 2 2.1.2 การตอ่ เซลลไฟฟา้ ใหแรงดันไฟฟา้ มีทศิ ทางสวนทางกัน (แรงดนั ไฟฟ้าลบกัน) มี ผลท าใหแรงดนั ไฟฟ้าหักลางกนั ดงั รูปท่ี 1.3 A + E1- r1 r2 E2 B รปู ที่ 1.3 การต่อเซลลไฟฟา้ แบบอนุกรมใหแรงดนั ไฟฟ้าหกั ลางกนั จากรูปที่ 1.3 การต่อเซลลไฟฟา้ ใหแรงดนั ไฟฟ้าหกั ลางกัน จะได ET E1 แรงดนั ไฟฟ้ารวม (เม่อ E1 มากกว่า E2) (เม่อ E2 มากกวา่ E1) แรงดนั ไฟฟา้ รวม ความ E2 ET E2 ตานทานภายในรวม E1 rT r1 r2 2.1.3 คณุ สมบตั ขิ องการตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รม 1. แรงดันไฟฟ้ารวมเพิ่มขนึ้ เม่อต่อเซลลไฟฟ้าในทิศทางเดยี วกนั และ แรงดนั ไฟฟา้ รวมลดลงเม่อตอ่ เซลลไฟฟา้ ในทศิ ทางสวนกนั 2. กระแสไฟฟ้าไหลผ่านแต่ละเซลลมีคา่ เทา่ กันและมีค่าเทา่ กบั ความจขุ อง กระแสไฟฟา้ ภายใน เซลลเดียวกนั 3. ความตานทานรวมภายในเซลลเพ่มิ ขึ้น เพราะมีค่าเท่ากับความตานทานแต่ ละเซลลรวมกัน ตวั อย่างท่ี 1.1 การต่อเซลลไฟฟ้า ดังรูปท่ี 1.4 เซลลไฟฟา้ ขนาด 1.5 V จ านวน 3 เซลล มีความ ตานทาน ภายในเซลล เซลลละ 0.05 จงหาความตานทานภายในรวมและแรงดันไฟฟา้ รวมท่ีจุด A-B A + E1- r1 + E2- R2 + E3- r3 B รูปที่ 1.4 การต่อเซลลไฟฟา้ แบบอนุกรมขนาด 1.5 V จ านวน 3 เซลล เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ต้ังม่นั ดี

หนา | 12 วิธที า ความตานทานภายในรวม (rT) rT r1 r2 r3 แทนคา่ rT 0.05 0.05 0.05  ดังนน้ั rT 0.15  ตอบ หรอ rT n r rT 3 0.05  ดังน้ัน rT 0.15   แรงดันไฟฟา้ รวม (ET) ตอบ  ET E1 E2 En  แทนค่า ET 1.5 V 1.5 V 1.5 V ดังนน้ั ET 4.5 V ตอบ  หรอ ET n E  ET 3 1.5 V  ดังนน้ั ET 4.5 V ตอบ ตวั อยา่ งที่ 1.2 การต่อเซลลไฟฟ้า ดงั รปู ที่ 1.5 เซลลไฟฟ้าขนาด 1.5 V จ านวน 4 เซลล มีความ ตานทาน ภายในเซลล เซลลละ 0.05 จงหาความตานทานภายในรวมและแรงดันไฟฟา้ รวมที่จดุ A-B A + E1- r1 r2 -E2 + + E3- r3 + E4- r4 B รปู ท่ี 1.5 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนุกรมขนาด 1.5 V จ านวน 4 เซลล วิธีท า ความตานทานภายในรวม (rT) rT r1 r2 r3 r4 0.05 0.05  แทนค่า rT 0.05 0.05 ตอบ ดังนั้น rT 0.2 หรอ rT n r ตอบ rT 4 0.05  ดังนนั้ rT 0.2 แรงดันไฟฟ้ารวม (EETT) E1 E2 E3 E4 แทนคา่ ET 1.5 V 1.5 V 1.5 V 1.5 V ดังนัน้ ET 3 V ตอบ เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ต้งั มน่ั ดี

หนา | 13 2.2 การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบขนาน (Parallel of Electric Cell)++ การต่อเซลลไฟฟา้ แบบขนาน เป็นการนาเซลลต้งั แต่สองเซลลข้ึนไปมาต่อรวมกันโดย++ น า ขวั้ บวกของเซลลไฟฟามาตอ่ รวมกันและน าข้ัวลบมาต่อรวมกนั จากน้ันจะเหลอปลายสาย 2 ขั้ว ส าหรับการต่อเซลลไฟฟ้าแบบขนานแบง่ ได 2 แบบ คอ 2.2.1 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนานเม่อพจิ ารณาความตานทานภายในของเซลล 2.2.2 การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบขนานเมอ่ ไมพ่ จิ ารณาความตานทานภายในของเซลล A E1 - E2 - r1 r2 B (ก) การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนาน เมอ่ พิจารณาความตานทานภายในเซลล A E1- E2 - B (ข) การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบขนาน เมอ่ ไม่พจิ ารณาความตานทานภายในเซลล รปู ท่ี 1.6 การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบขนาน จากรูปที่ 1.6 (ก) การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนาน เม่อพจิ ารณาความตานทานภายในเซลล จะได แรงดันไฟฟ้ารวม ET E1 E2 En กระแสไฟฟ้าภายในแต่ละเซลลมีค่าเทา่ กัน Ii I1 I2 IL n กระแสไฟฟา้ รวม IT ET rn RT r1 r2 ความตานทานภายในรวม rT nn n จากรปู ท่ี 1.6 (ข) การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบขนาน เม่อไมพ่ ิจารณาความตานทานภายในเซลล จะได แรงดนั ไฟฟา้ รวม ET E1 E2 En กระแสไฟฟ้าแต่ละสาขา IT I1 I2 In กระแสไฟฟ้ารวม IT I1 I2 In เมื่อ n = จ านวนเซลลไฟฟาท่ีต่อขนาน เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บวั ทอง ตั้งมน่ั ดี

หนา | 14 2.2.3 คณุ สมบัติของการตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนาน 1. แรงดันไฟฟา้ รวมของวงจรมคี า่ เทา่ กบั แรงดนั ไฟฟ้าของเซลลไฟฟ้าเซลลเดียว (แรงดนั ไฟฟ้าแต่ ละเซลลเท่ากนั ) 2. กระแสไฟฟ้าเพมิ่ ข้ึน ซึงมคี า่ เทา่ กับผลคณู ของจ านวนเซลลกับความจขุ อง กระแสไฟฟา้ ของ เซลลเดยี ว 3. ความตานทานรวมภายในเซลลลดลง ซึง่ มคี ่าเท่ากับความตานทานเซลลเดียว หารดวยจ านวนเซลลไฟฟา้ (ความตานทานเซลลเท่ากนั ) ตัวอย่างท่ี 1.3 จากวงจร ดงั รปู ท่ี 1.7 เซลลไฟฟา้ ขนาด 9 V จ านวน 3 เซลล มีความตานทานภายใน เซลล เซลลละ 0.35 จงหา ก) ความตานทานภายในเซลล ข) แรงดันไฟฟ้ารวม ค) กระแสไฟฟา้ ไหลผ่านโหลด ง) กระแสไฟฟา้ ไหลผ่านเซลลแต่ละเซลล จ) แรงดนั ไฟฟา้ ตกครอ่ มโหลด ฉ) ก าลังไฟฟา้ ที่โหลด A IT + RL + + E1 - E2 - E3 - r1 r2 r3 5   B  รปู ที่ 1.7 การต่อเซลลไฟฟ้าแบบขนานขนาด 9 V จ านวน 3 เซลล วิธีท า ก) ความตานทานrภายrใ1นเซrล2ล r3 Tnnn 0.35 0.1167 ตอบ 3 ความตานทานรวมของวงจร 5.1167 RT rT RL 0.1167 5 9V ตอบ ตอบ ข) แรงดนั ไฟฟ้ารวม ET E1 E2 E3 ค) กระแสไฟฟ้าไหลผ่านโหลด ET 9V IL RT 5.1167  1.758 ตอบ A เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บัวทอง ตงั้ มนั่ ดี

หนา | 15 ง) กระแสไฟฟา้ ไหIi ลผIา่Lนเซลลแต่ละAเซ1ล.ล758 A 0.586 ตอบ n 3 8.79 V ตอบ จ) แรงดันไฟฟ้าตกครอ่ มโหลด 15.45 ตอบ 1.758 A 5 VL IL RL 1.758 A 2 5 W ฉ) ก าลงั ไฟฟ้าทโ่ี หลด PL I2L RL ตวั อย่างท่ี 1.4 จากวงจร ดังรูปที่ 1.8 เซลลไฟฟา้ ขนาด 1.5 V จ านวน 3 เซลล เม่อไมพ่ จิ ารณา ความตานทานภายในเซลล จงหาคา่ ก) แรงดันไฟฟ้ารวม ข) กระแสไฟฟ้าไหลผ่านโหลด ค) กระแสไฟฟา้ ไหลผ่านเซลลแต่ละเซลล ง) แรงดันไฟฟา้ ตกคร่อมโหลด A จ) ก าลังไฟฟา้ ทโ่ี หลด I1 I2 I3 IT + RL + 2 + E1 - E2 - E3 -   B  รูปที่ 1.8 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนานขนาด 1.5 โวลตจ านวน 3 เซลล วิธีท า ก) แรงดนั ไฟฟา้ รวม ET E1 E2 E3 1.5 V ข) กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นโหลด ตอบ ET 1.5 0.75 ตอบ IL RL V A 2 ค) กระแสไฟฟ้าไIหi ลผILา่ นเซลลแตล่ ะAเซ0ล.7ล5 A 0.25 ตอบ n 3 ง) แรงดนั ไฟฟา้ ตกครอ่ มโหลด เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ตง้ั มน่ั ดี

VL IL RL 0.75 A 2 หนา | 16 V 1.5 ตอบ เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ต้ังม่ันดี

หนา | 17 จ) ก าลังไฟฟ้าท่โี หลด 0.75 A 2 2 1.125 ตอบ PL I2L RL W 2.3 การต่อเซลลไ์ ฟฟ้าแบบผสม (Compound of Electric Cell) การต่อเซลลไฟฟ้าแบบผสม คา่ แรงดนั ไฟฟา้ กระแสไฟฟา้ และความตานทานภายในแต่ ละเซลลทน่ี ามาต่อรว่ มกัน ควรจะมคี า่ เท่ากัน ส าหรับการตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบผสม แบง่ ได 2 แบบ คอ 2.3.1 การต่อเซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รม-ขนาน เป็นการน าเซลลชุดที่ 1 ต่อขนานกับเซลลชุดท่ี 2 ซึ่งเซลลชดุ ที่ 1 เปน็ การต่อ อนุกรมระหว่างเซลลที่ 1 กบั เซลลท่ี 2 และเซลลชุดท่ี 2 เปน็ การตอ่ อนุกรมกันระหว่างเซลลท่ี 3 กบั เซลลท่ี 4 ดงั รูปท่ี 1.9 A E1 - E3 - IT ++ r1 I1++ r3 I3 RL E2 - E4 - r2 I2 r4 I4 B รูปท่ี 1.9 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนุกรม-ขนาน จากรูปท่ี 1.9 จะได แรงดันไฟฟ้ารวม ความตานทาน ET E1 E2 E3 E4 rT1 r1 r2 ภายในเซลลชุดที่ 1 ความตานทานภายในเซลลชุดท่ี 2 rT2 r3 r4 1 1 1 หรอ ความตานทานภายในรวม rT rT1 rT2 rT rT1 rT2 rT1 rT2 กระแสไฟฟา้ สาขาที่ 1 I1 I2 I3 I4 กระแสไฟฟา้ สาขาที่ 2 IT I1 I3 หรอ กระแสไฟฟ้ารวม IT I2 I4 หรอ เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ตงั้ ม่ันดี

หนา | 18 IT rT ET ET RL RT ตัวอยา่ งที่ 1.5 จากวงจร ดังรปู ที่ 1.10 เซลลไฟฟา้ ขนาด 9 V จ านวน 4 เซลล มคี วามตานทาน ภายในเซลล เซลลละ 0.35 จงหา ก) ความตานทานภายในรวม ข) แรงดนั ไฟฟา้ รวม ค) กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นโหลด ง) กระแสไฟฟ้าไหลผ่านแตล่ ะเซลล A E1 - E3 - IT ++ r1 I1++ r3 I3 RL E2 - E4 - 2    r2 I2 r4 I4    B  รปู ที่ 1.10 การต่อเซลลไฟฟ้าแบบอนุกรม-ขนานขนาด 9 V จ านวน 4 เซลล วิธที า ก) ความตานทานภายในรวม ความตานทานภายในรวมชดุ ที่ 1 rT1 r1 r2 rT1 0.35 0.35 0.7 ตอบ ตอบ ความตานทานภายในรวมชดุ ที่ 2 rT2 r3 r4 ตอบ rT2 0.35 0.35 0.7 ดังนัน้ ความตานทานภายในรวม rT1 rT2 rT rT1 rT2   r  0.7 0.7   T 0.7 0.7  แทนค่า 0.35  เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ต้งั มั่นดี

หนา | 19 ข) แรงดันไฟฟ้ารวม 18 ตอบ ET E1 E2 V ตอบ VET 9 V 9 18 ตอบ หรอ ET E3 E4 V ตอบ ET 9 V 9 V ET RT ค) กระแสไฟฟ้าไหลผ่านโหลด 18 V IL rT ET RL 2.35  IL 18 V A 3.83 7.66 0.35 2  A ง) กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นแตล่ ะเซลล I1 ILI2 และ I3 I4 Ii 7.66 A n2 2.3.2 การต่อเซลลไฟฟ้าแบบขนาน-อนกุ รม เปน็ การน าเซลล ชุดที่ 1 ตอ่ อนุกรมกบั เซลลชดุ ท่ี 2 ซ่งึ เซลลชุดที่ 1 เป็นการต่อ ขนานกันระหวา่ งเซลลที่ 1 กบั เซลลที่ 2 และเซลลชดุ ที่ 2 เป็นการต่อขนานกนั ระหว่างเซลลท่ี 3 กับ เซลลที่ 4 ดงั รูปที่ 1.11 A IT E1 - ++ E3 - r1 I1++ r3 I3 RL E2 - E4 - r2 I2 r4 I4 B เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ตงั้ ม่นั ดี

หนา | 20 รปู ท่ี 1.11 การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบขนาน-อนุกรม เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บวั ทอง ตัง้ มน่ั ดี

หนา | 21 จากรูปท่ี 1.11 จะได ET E1 E3 E2 E4 แรงดันไฟฟ้ารวม หรอ ET E1 E2 E3 E4  ความตานทานภายในเซลลชดุ ที่ 1 1 1 1 หรอ r ri rT1 r1 r2 T1 ความตานทานภายในเซลลชดุ ที่ 2 1 1 1 หรอ nri r T2 n rT2 r3 r4 rT rT1 rT2 ความตานทานภายในรวม กระแสไฟฟา้ รวม IT I1 I2 I3 I4  หรอ IT rT ET ET RT RL ตัวอยา่ งที่ 1.6 จากรปู ที่ 1.12 เซลลไฟฟา้ ขนาด 9 V จ านวน 4 เซลล มีความตานทานภายในเซลล เซลลละ 0.35 จงหา ก) ความตานทานภายในรวม ข) แรงดันไฟฟ้ารวม ค) กระแสไฟฟ้าไหลผ่านโหลด ง) กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นแต่ละเซลล A IT ++E1 - E3 - ++ r1 I1 r3 I3 RL 2  E2 - E4 -    r2 I2 r4 I4     B รปู ที่ 1.12 การตอ่ เซลลไฟฟ้าขนาน-อนุกรม ขนาด 9 V จ านวน 4 เซลล เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บวั ทอง ตงั้ มน่ั ดี

หนา | 22 วิธีท า ก) ความตานทานภายในรวม ri 0.35 0.175 ตอบ ความตานทานภายในรวม ชุดท่ี 1 r T1 nri 0.325 0.175 ตอบ ความตานทานภายในรวม ชุดท่ี 2 r ดังนนั้ ความตานทานภายในรวม T2 rTn1 rT22 ข) แรงดันไฟฟ้ารวม rT แรงดนั ไฟฟ้ารวม ชุดที่ 1 rT 0.175 0.175  แรงดันไฟฟา้ รวม ชุดท่ี 2 rT 0.35 ตอบ ดังน้นั แรงดันไฟฟ้ารวม ค) กระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นโหลด ET1 E1 E2 9 ตอบ V ET2 E3 E4 9 ตอบ ง) กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นแต่ละเซลล V 9V ET ET1 ET2 9 V ตอบ ET 18 V IT RrTLET ET 18 V RT 2.35  IT 18 V  ตอบ 0.35 2 IT 7.66 A ตอบ Ii IL 7.66 A n2 Ii 3.83 A 3. วงจรไฟฟา้ เบอื้ งต้น (Basic Electrical Circuit) วงจรไฟฟา้ คอ การน าแหล่งจา่ ยไฟฟา้ จา่ ยแรงดนั ไฟฟา้ และกระแสไฟฟา้ ใหกับโหลด โดย ผา่ นลวดตัวน า และใชสวติ ชในการปดิ -เปิดวงจรเพอ่ ตดั หรอตอ่ กระแสไฟฟา้ ทีจ่ า่ ยใหกบั โหลดในทาง ปฏบิ ัตอิ าจมีฟิวสในวงจรเพ่อป้องกนั ขอผิดพลาดท่ีอาจเกิดข้ึนกบั วงจรและอุปกรณ เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ตง้ั ม่นั ดี

หนา | 23 3.1 องคป์ ระกอบของวงจรไฟฟ้าเบองต้น + - รปู ท่ี 1.13 วงจรไฟฟา้ เบ้องตน ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง จะตอ่ ข้ัวบวกไปยงั ขั้วลบ และใชสวิตชเปน็ อุปกรณควบคุมการ ปดิ -เปิดการไหลของกระแสไฟฟ้า การท าใหแรงดนั และกระแสไฟฟา้ ไหลผา่ นโหลดได จะตองมี องคประกอบของวงจรไฟฟ้า ดงั น้ี 3.1.1 แหล่งจ่ายไฟฟา้ คออุปกรณที่ท าหนาทีใ่ นการจ่ายแรงดันและกระแสไฟฟา้ ใหกับ วงจร เช่น แบตเตอร่ี, ถา่ นไฟฉาย, เคร่องจา่ ยไฟ, ไดนาโม และเจนเนอรเรเตอร เป็นตน ดงั รปู ท่ี 1.14 รปู ท่ี 1.14 แหลง่ จ่ายไฟฟา้ แบบตา่ งๆ ทม่ี า : บุญสบ โพธศิ์ รี, [2556] 3.1.2 ลวดตวั น า คอ อปุ กรณท่นี ามาตอ่ กบั แหลง่ จา่ ยไฟฟา้ จากขว้ั หน่งึ ไปยงั อีกขั้วหนงึ่ เพ่อจ่ายแรงดันและกระแสไฟฟา้ ใหกบั โหลด ลวดตวั นาที่นากระแสไฟฟ้าไดดที ี่สดุ คอ เงิน แตเ่ นอ่ งจาก เงินมีราคาแพงมากจึงใชทองแดง ซ่งึ มคี ณุ สมบัติในการนาไฟฟา้ ไดดพี อสมควรและราคาไมแ่ พงมากนัก นอกจากนีย้ ังมโี ลหะชนิดอ่นๆ ท่ีสามารถน าไฟฟาได เชน่ ทองค า, ดีบกุ , เหลก, อะลูมิเนียม, นเิ กิล ฯลฯ เป็นตน ดงั รูปท่ี 1.15 เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ต้ังม่ันดี

หนา | 24 รปู ที่ 1.15 สายตวั น าไฟฟ้าประเภทตา่ งๆ ท่ีมา : https://stmath09.wordpress.com/หนว่ ยท-ี่ 4-เรอ่ งท-ี่ 5-การต่อสายไฟฟา้ , [2560] 3.1.3 โหลดหรอภาระทางไฟฟา้ คออุปกรณทางไฟฟ้าและอเิ ลกทรอนกิ สทน่ี ามาตอ่ ใน วงจรไฟฟ้าเพอ่ ใชงาน เชน่ ตูเยน, โทรทัศน, พัดลม, เครอ่ งปรับอากาศ, เตารีด, หลอดไฟ, ตัวตานทาน เปน็ ตน ดงั รปู ท่ี 1.16 รปู ที่ 1.16 อุปกรณที่น ามาตอ่ เปน็ โหลดทางไฟฟ้า ทมี่ า : http://www.haaksquare.com/th/node/3646, [2560] 3.1.4 สวิตช คอ อุปกรณที่ใชควบคุมการเปิด-ปดิ วงจรไฟฟา้ กรณีทเี่ ปิดวงจรจะท าให ไม่มกี ระแสไฟฟา้ จ่ายใหกบั โหลด ในทางปฏิบตั กิ ารต่อวงจรไฟฟา้ จะตองต่อสวติ ชเขาไปในวงจรเพ่อท า หนาทต่ี ัด ตอ่ และควบคมุ การไหลของกระแสไฟฟา ดังรปู ที่ 1.17 เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ตงั้ มั่นดี

หนา | 25 รปู ท่ี 1.17 สวิตชท่ีใชควบคมุ การเปิด-ปดิ วงจรไฟฟ้า ที่มา : https://www.diytrade.com/china/pd/2879052/push_button_switch.html, [2560] 3.1.5 ฟิวส คออุปกรณที่ท าหนาทใี่ นการป้องกนั ไมใ่ หวงจรไฟฟา้ หรออุปกรณไดรบั ความเสยี หายเนอ่ งจากการท างานผดิ ปกติของวงจรเช่น โหลดเกนิ หรอเกิดการลดั วงจร เม่อเกิดการ ผิดปกติ ฟิวสจะท าหนาท่ีในการเปดิ วงจรทีเ่ รียกว่าฟวิ สขาดนนั้ เอง ดังรปู ท่ี 1.18 รปู ที่ 1.18 ฟิวส ท่ีใชเปน็ อปุ กรณปอ้ งกนั วงจรไฟฟา้ ทมี่ า : บุญสบ โพธศิ์ รี, [2556] 3.2 ลกั ษณะการท างานของวงจรไฟฟา้ ลักษณะการท างานของวงจรไฟฟา แบ่งออกเปน 2 ลักษณะ คอ 3.2.1 ลกั ษณะของวงจรปิด คอวงจรทก่ี ระแสไฟฟา้ ไหลไดครบวงจร ท าใหโหลดหรอ เครอ่ งใชไฟฟ้าท่ีตอ่ อยู่ในวงจรนัน้ ๆ ท างาน ดังรูปท่ี 1.19 (ก) 3.2.2 ลักษณะของวงจรเปิด คอวงจรทก่ี ระแสไฟฟา้ ไมส่ ามารถไหลไดครบวงจร ซงึ่ เป็น ผลท าใหเคร่องใชไฟฟ้าที่ต่ออยู่ในวงจรไม่สามารถจ่ายพลังงานออกมาได สาเหตุของวงจรเปดิ อาจเกดิ จาก สายหลุด สายขาด สายหลวม สวิตซไมต่ ่อวงจร หรอเครอ่ งใชไฟฟา้ ช ารดุ เป็นตน ดงั รปู ท่ี 1.19 (ข) เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บวั ทอง ตั้งมน่ั ดี

++ หนา | 26 ON - (ก) วงจรปิด กระแสไฟฟา้ ไหลในวงจรได OFF - (ข) วงจรเปิดกระแสไฟฟา้ ไมส่ ามารถไหลในวงจร ได รปู ที่ 1.19 ลักษณะของวงจรปดิ และวงจร เปิด 4. การวดั ทางไฟฟ้า (Measuring) การวดั ทางไฟฟ้าสามารถใชเครอ่ งมอวดั พ้นฐานในการวัดค่าต่างๆ ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ได เช่น โวลตมิเตอร แอมมเิ ตอร และโอหมมิเตอร แต่ปจั จบุ นั ท่ีนยิ มใชกันมากไดแก่เครอ่ งมอวดั ที่ สามารถวดั คา่ ต่างๆ ไดหลากหลายในตัวเดียวกนั เรยี กว่า มัลตมิ เิ ตอร ดังรูปที่ 1.20 00.00 (ก) มัลตมิ ิเตอรแบบเขม(Analog Multimeter) (ข) มัลติมิเตอรแบบตัวเลข (Digital Multimeter) รปู ที่ 1.20 มัลตมิ เิ ตอร เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บัวทอง ตงั้ มน่ั ดี

หนา | 27 4.1 การวัดความต้านทานไฟฟา้ (Measuring Resistance) การวัดความตานทานไฟฟา ดังรปู ที่ 1.21 จะใชโอหมมเิ ตอรเปนเครอ่ งมอวดั โดยวดั ครอ่ มตวั ตานทานที่ตองการวดั มีขอควรระวงั คอ ตัวตานทานท่ีจะวัดจะตองถอดออกจากวงจรไฟฟา หรอจะตองไม่มกี ระแสไหลผ่านตัวตานทานน้นั และไมต่ องค านงึ ถึงขั้ว โดยมีขั้นตอนดงั น้ี 1) น ามัลตมิ ิเตอรตั้งย่านวัดโอหม ในกรณีทเป็นมเิ ตอรแบบเขมใหท าการปรบั คา่ ศนู ย (Zero Ohm Adjust) ก่อนท่จี ะด าเนินการขน้ั ตอนตอ่ ไป 2) น าสายวัดของมลั ติมเิ ตอรเสนทห่ี น่ึงสมั ผัสกับขาของตัวตานทานดานหนง่ึ 3) น าสายวัดของมัลตมิ เิ ตอรเสนทสี่ องสมั ผัสกับขาของตัวตานทานอกี ดานหน่ึง 4) อ่านคา่ ความตานทาน 100  R - + (ก) รูปเสมอนจรงิ (ข) รปู สัญลักษณ + รปู ที่ 1.21 การตอ่ มลั ตมิ ิเตอรวัดคา่ ความตานทานไฟฟา้ + 4.2 การวัดแรงดันไฟฟา้ (Measuring Voltage) การวดั แรงดันไฟฟ้า ดงั รปู ท่ี 1.22 จะใชโวลตมเิ ตอรเปน็ เครอ่ งมอวัด โดยวดั คร่อม อุปกรณที่ตองการวัดและตองค านงึ ถงึ ข้วั แรงดนั ไฟฟ้าระหวา่ งอุปกรณที่ตองการวัดกบั โวลตมเิ ตอรให ถูกตองดวย โดยมีข้ันตอนดงั นี้ 1) น ามลั ตมิ ิเตอรต้งั ยา่ นวัดแรงดันไฟตรง (DCV) ใหมากกวา่ แหล่งจ่าย (E) 2) น าสายดานไฟบวกของมัลติมเิ ตอรสมั ผัสกบั ดานไฟบวกของตวั ตานทาน 3) น าสายดานไฟลบของมัลติมเิ ตอรสมั ผัสกับดานไฟลบของตวั ตานทาน 4) อ่านคา่ แรงดนั ตกครอ่ มความตานทาน +- 9V RV + - E - - ก) รปู เสมอนจรงิ ข) รูปสญั ลักษณ รปู ที่ 1.22 การวดั แรงดันไฟฟา้ เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ต้ังม่นั ดี

หนา | 28 4.3 การวัดกระแสไฟฟ้า (Measuring Current)+ การวัดกระแสไฟฟา้ ดังรูปที่ 1.23 จะใชแอมมิเตอรเป็นเคร่องมอวัด โดยต่อ+ อนกุ รมกบั โหลด โดยมีขนั้ ตอนดงั น้ี 1) น ามัลตมิ ิเตอรตงั้ ยา่ นวัดกระแส (mA) ใหมคี ่าสูงไวกอ่ น 2) น าสายดานไฟบวกของมัลตมิ เิ ตอรต่ออนกุ รมเขากับดานไฟบวกของแหลง่ จา่ ยไฟ 3) น าสายดานไฟลบของมัลติมเิ ตอรตอ่ อนกุ รมเขากบั ดานโหลด 4) อ่านค่ากระแสทีไ่ หลผ่านในวงจร 90 mA A- +- ER -+ - (ก) รูปเสมอนจรงิ (ข) รูปสญั ลักษณ รูปท่ี 1.23 การวดั กระแสไฟฟ้า สรปุ สาระส าคญั เซลล์ไฟฟ้า (Electric Cell) หมายถงึ แหล่งจ่ายพลงั งานไฟฟา้ ทีใ่ หก าเนิดแรงดนั ไฟฟา้ กระแสตรง ทีเ่ กดิ จากปฏกิ ริ ิยา ทางเคมขี องวตั ถตุ า่ งกัน 2 ชนิด เช่น น าแทง่ ทองแดงกบั แทง่ สงั กะสีไปแชใ่ นกรดซลั ฟรู ิก (H2O2) ผลจะ ท าใหเกิดการแยกตวั ของประจไุ ฟฟา้ ขึน้ แทง่ ทองแดงจะแสดงศักยไฟฟา้ บวก (+) และแท่งสงั กะสีจะ แสดงศักยไฟฟ้าลบ (-) แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คอ 1) เซลลปฐมภมู ิ (Primary Cell) คอ เซลลท่ีถูกใชงานไปหมดแลวไม่สามารถน ากลบั มา ชารจประจุใหมไ่ ด 2) เซลลทุติยภมู ิ (Secondary Cells) คอ เซลลท่ถี ูกใชงานไปหมดแลว สามารถน ากลับมา ชารจประจุไดใหม่ การต่อเซลล์ไฟฟา้ (Electric Cell Connection) สามารถแบง่ ออกได 3 แบบคอ 1) การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รม 2) การต่อเซลลไฟฟ้าแบบขนาน 3) การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบผสม เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ตัง้ ม่ันดี

หนา | 29 วงจรไฟฟา้ เบ้อื งตน้ (Basic electrical circuit) คอ การน าแหล่งจ่ายไฟฟา จ่ายแรงดนั -ไฟฟา และกระแสไฟฟา้ ใหกับโหลด โดยผ่านลวด ตัวน า และใชสวิตชในการปิด-เปิดวงจรเพอ่ ตัดหรอต่อกระแสไฟฟาท่ีจ่ายใหกบั โหลดในทางปฏบิ ัติอาจ มฟี วิ สในวงจรเพอ่ ป้องกันขอผิดพลาดที่อาจเกิดขึนกับวงจรและอุปกรณ องค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าเบ้อื งตน้ ประกอบดวยส่วนส าคัญ 3 ส่วน คอ 1) แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า (Source) 2) สายตัวน าไฟฟา้ (Wire) 3) โหลด (Load) การวดั ทางไฟฟา้ (Measurements of Electrical) สามารถใชเคร่องมอวัดพน้ ฐานในการวดั ค่า ตา่ งๆ ในวงจรไฟฟา้ กระแสตรงได ประกอบดวย 1) การวัดความตานทานไฟฟ้า เคร่องมอ วัดพ้นฐานท่ใี ชคอ โอหมมิเตอร โดยต่อคร่อม (ขนาน) กบั โหลดทีต่ องการวัด และโหลดน้ันตองไมม่ ีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ น 2) การวดั แรงดนั ไฟฟ้า เคร่องมอวัดพน้ ฐานที่ใชคอ โวลตมเิ ตอร โดยต่อครอ่ ม (ขนาน) กับ โหลดที่ตองการวัด 3) การวัดกระแสไฟฟา้ เครอ่ งมอวดั พ้นฐานที่ใชคอ แอมมิเตอร โดยตอ่ อนกุ รมกับโหลดท่ี ตองการวัด เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บัวทอง ตง้ั มน่ั ดี

หนา | 30 แบบฝกึ หัดท่ี 1 เรื่อง เซลลไ์ ฟฟา้ และวงจรไฟฟา้ เบ้ืองต้น ค าส่ัง จงตอบค าถามต่อไปนี้ ลงในชอ่ งวา่ งใหถูกตองสมบูรณ 1. เซลลไฟฟ้าหมายถงึ ...........................................................................................(1 คะแนน) 2. เซลลไฟฟา้ แบบปฐมภูมหิ มายถงึ .......................................................................(1 คะแนน) 3. เซลลไฟฟ้าแบบทุติยภูมิหมายถงึ ....................................................................... (1 คะแนน) 4. เซลลไฟฟ้ามีลกั ษณะการต่อใชงาน............. แบบ คอ (1 คะแนน) ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. การต่อเซลลไฟฟา้ โดยใชขัว้ บวกชนกบั ขัว้ ลบ เป็นการตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบ............................และท า ใหแรงดนั ไฟฟ้ามคี า่ .................................................................(2 คะแนน) 6. การต่อเซลลไฟฟ้าโดยใชขั้วบวกชนกับข้วั บวก และขัว้ ลบชนกบั ขั้วลบ เปน็ การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบ ...........................และทาใหแรงดนั ไฟฟา้ มคี า่ .......................... (2 คะแนน) 7. เซลลไฟฟาขนาด AA จ านวน 4 กอน จะตองตอแบบ. ........... จึงจะไดแรงดันไฟฟารวม 6 โวลต (1 คะแนน) 8. เซลลไฟฟา้ ต่อแบบอนุกรมดังรปู ท่ี 1.24 จงแสดงวธิ ีค านวณหาคา่ ก) แรงดันไฟฟ้าท่ีจุด A-B (1 คะแนน) ข) ความตานทานรวมภายในเซลลไฟฟา้ (1 คะแนน) A r1 -E1 + + E-2 r2 + E-3 r3 + E-4 r4 B 0.6 6 V 6 V 0.6  6 V 0.6  6 V 0.6  รูปที่ 1.24 แสดงเซลลไฟฟา้ ต่อแบบอนกุ รม แบบฝึกหัดที่ 1 ขอ 8 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… .....………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… เอกสารประกอบการสอน วิชาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บวั ทอง ตง้ั ม่นั ดี

หนา | 31 9. เซลลไฟฟา้ ตอ่ แบบขนานดังรูปที่ 1.25 แต่ละเซลลมีแรงดนั ไฟฟ้า 25 V ความตานทานภายในเซลล เซลลละ 2.4 จงค านวณหาคา่ ก) แรงดันไฟฟาท่ีจุด A-B (1 คะแนน) ข) ความตานทานรวมภายในเซลลไฟฟ้า (1 คะแนน) A + + + + E1- E2- E3- E4- r1 r2 r3 r4 B รปู ที่ 1.25 แสดงเซลลไฟฟ้าตอ่ แบบขนาน แบบฝึกหดั ท่ี 1 ขอ 9 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… .....………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10. เซลลไฟฟ้าต่อแบบขนานดังรปู ที่ 1.26 แต่ละเซลลมีแรงดันไฟฟ้า 24 V ความตานทานภายใน เซลล เซลลละ 1.2 จงค านวณหาค่า ก) แรงดันไฟฟาที่จุด A-B (1 คะแนน) ข) ความตานทานรวมภายในเซลลไฟฟ้า (1 คะแนน) r1 E1 r2 E-2 AB r3 E-3 r4 E-4 รปู ที่ 1.26 แสดงเซลลไฟฟา้ ต่อแบบผสม แบบฝกึ หดั ท่ี 1 ขอ 10 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ตงั้ มน่ั ดี

หนา | 32 11. วงจรไฟฟาเบอ้ งตนประกอบดวยส่วนส าคัญ ........ สว่ น คอ (1 คะแนน) ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12. ถาตองการวดั แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมโหลดตองต้ังยา่ นวดั ของมัลตมิ ิเตอรไปท่ี....................โดยต่อ สายวัด.......................กบั อปุ กรณทต่ี องการวดั พรอมเขยี นรูปประกอบ (3 คะแนน) 13. ถาตองการวัดกระแสไฟฟาไหลผ่านโหลดตองตั้งยา่ นวดั ของมัลตมิ ิเตอรไปท.่ี ........... โดยตอ่ สายวัด.......................กับอปุ กรณท่ีตองการวดั พรอมเขียนรปู ประกอบ (3 คะแนน) 14. ถาตองการวัดความตานทานของโหลดตองตงั้ ยา่ นวัดของมลั ตมิ เิ ตอรไปท่ี. ........... โดยต่อสาย วดั .......................กับอุปกรณทต่ี องการวัด พรอมเขยี นรูปประกอบ (3 คะแนน) - เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ต้งั มนั่ ดี

หนา | 33 แบบทดสอบหลงั เรยี น หน่วยที่ 1 เร่อื ง เซลลไฟฟาและวงจรไฟฟาเบอ้ งตน ค าชแี้ จง แบบทดสอบเป็นแบบเลอกตอบ จ านวน 15 ขอ คะแนนเตม 15 คะแนน เวลา 10 นาที ค าส่ัง จงเลอกค าตอบที่ถกู ตองทส่ี ุดเพยี งค าตอบเดียวแลวกากบาท (X) ลงในกระดาษค าตอบ 1. เซลลไฟฟ้าหมายถงึ ขอใด ก. อปุ กรณท่ีท าหนาท่ีในการเปล่ียนแปลงพลังงานเคมีเปนพลังงานไฟฟา ข. อปุ กรณที่ท าหนาท่ีในการเปลีย่ นพลังงานไฟฟา้ เปน็ พลังงานเคมี ค. อปุ กรณที่ท าหนาที่ในการเปล่ียนพลังงานกลเปนพลังงานเคมี ง. อุปกรณที่ท าหนาท่ใี นการเปล่ยี นพลังงานเคมเี ปนพลังงานกล 2. เซลลปฐมภมู หิ มายถงึ ขอใด ก. แหล่งจา่ ยพลังงานไฟฟ้ากระแสสลบั ข. แหลง่ จ่ายพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ค. เซลลที่ใชงานไปหมดแลวไม่สามารถน ากลับมาประจใุ หม่ได ง. เซลลที่ใชงานไปหมดแลวสามารถน ากลับมาประจุใหมไ่ ด 3. เซลลทตุ ิยภมู ิหมายถงึ ขอใด ก. แหล่งจา่ ยพลงั งานไฟฟ้ากระแสสลับ ข. แหลง่ จา่ ยพลงั งานไฟฟ้ากระแสตรง ค. เซลลท่ใี ชงานไปหมดแลวไมส่ ามารถน ากลบั มาประจุใหม่ได ง. เซลลท่ีใชงานไปหมดแลวสามารถน ากลับมาประจใุ หมไ่ ด 4. ขอใดเปน็ คณุ สมบัตขิ องการต่อเซลลไฟฟ้าแบบอนกุ รม ก. เพ่ิมการจ่ายแรงดันไฟฟา ข. เพ่มิ การจ่ายกระแสไฟฟา ค. เพม่ิ ความทานทานของเซลลไฟฟ้า ง. เพิม่ จานวนเซลลไฟฟ้าท่จี า่ ยใหวงจร 5. ขอใดเปน็ คณุ สมบตั ขิ องการต่อเซลลไฟฟา้ แบบขนาน ก. เพิม่ การจ่ายแรงดันไฟฟา ข. เพ่มิ การจ่ายกระแสไฟฟา ค. เพ่ิมความทานทานของเซลลไฟฟา้ ง. เพม่ิ จานวนเซลลไฟฟา้ ท่ีจ่ายใหวงจร 6. การตอ่ เซลลไฟฟา้ ใหขัว้ บวกชนกบั ขัว้ บวกเปน็ การตอ่ แบบใด ก. การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบเสรมิ กระแส ข. การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบหักลางกระแส ค. การต่อเซลลไฟฟ้าแบบหกั ลางแรงดัน ง. การตอ่ เซลลไฟฟ้าแบบเสรมิ แรงดนั เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ตัง้ ม่นั ดี

หนา | 34 7. การตอ่ เซลลไฟฟ้าใหขัว้ ลบชนกับขั้วบวกเป็นการตอ่ แบบใด ก. การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบเสรมิ กระแส ข. การต่อเซลลไฟฟ้าแบบหกั ลางกระแส ค. การต่อเซลลไฟฟ้าแบบหักลางแรงดัน ง. การต่อเซลลไฟฟา้ แบบเสริมแรงดนั 8. การตอ่ เซลลไฟฟ้าตามขอใดไดแรงดันไฟฟา้ มคี ่านอยท่สี ดุ ก. การต่อเซลลไฟฟาแบบอนุกรมใหขวั้ บวกชนกบั ขั้วลบ ข. การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบอนกุ รมใหขว้ั บวกชนกบั ข้ัวบวก ค. การตอ่ เซลลไฟฟา้ แบบขนานใหขว้ั ลบชนกบั ขวั้ ลบ ง. การต่อเซลลไฟฟา้ แบบขนานใหขัว้ บวกชนกับขั้วบวก 9. จากรูปแรงดันไฟฟ้าท่ีขวั้ A-B มคี ่ากโ่ี วลต 1.5 V 1.5 V 1.5 V B A + -+ - + - ก. 1.5 โวลต ข. 3 โวลต ค. 4.5 โวลต ง. 6 โวลต 10. จากรูปแรงดันไฟฟาทข่ี ั้ว A-B มีค่ากโ่ี วลต 1.5 V 1.5 V 1.5 V B A + -+ - - + ก. 1.5 โวลต ข. 3 โวลต ค. 4.5 โวลต ง. 6 โวลต 11. จากรูปแรงดันไฟฟาทีข่ ้ัว A-B มีค่ากีโ่ วลต A 1.5 V + 1.5 V + 1.5 V + - - - B ก. 1.5 โวลต ข. 3 โวลต ค. 4.5 โวลต ง. 6 โวลต เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟ้ากระแสตรง : บัวทอง ตั้งมัน่ ดี

หนา | 35 12. ขอใดบอกสว่ นประกอบของวงจรไฟฟาไดถกู ตอง ก. แหล่งจ่ายไฟฟา ฟวิ ส และลวดตวั น า ข. แหล่งจ่ายไฟฟา ลวดตัวน า และภาระทางไฟฟา ค. แหล่งจ่ายไฟฟา ฟิวส และภาระทางไฟฟา ง. แหล่งจ่ายไฟฟา สวิตช และภาระทางไฟฟา 13. ขอใดเปนการใชแอมมิเตอรวัดกระแสไฟฟาในวงจรไดถูกตอง -A + ก. E + Load - ข. E + + - Load A - ค. +A - E + Load - ง. E + - - Load A + 14. ขอใดเปนการใชโวลตมิเตอรวัดแรงดันไฟฟาในวงจรไดถกู ตอง +V - ก. E + Load - ข. E + + - Load V - -V + ค. E + Load - ง. E + - - Load V + เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ตัง้ ม่นั ดี

15. ขอใดเปน็ การใชโอหมมเิ ตอรวดั ความตานทานไฟฟ้าไดถกู ตอง หนา | 36 +- - ก. E + Load - +- ข. E + - ค. E + + - Load  - + ง. Load  - เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บัวทอง ต้ังม่ันดี

หนา | 37 เอกสารอ้างอิง ธ ารงศักด์ิ หมินกาหรมี . วงจรไฟฟา้ กระแสตรง. นนทบรุ ี : ศูนยหนงั สอเมองไทย, 2556. บุญสบ โพธศิ์ รแี ละศุภโชค พานทอง. งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนกิ ส์เบ้ืองต้น. กรงุ เทพมหานคร : ศนู ยส่งเสรมิ อาชีวะ, 2556. พฒุ พิ งศ ไชยราช และคณะ. วงจรไฟฟ้ากระแสตรง. นนทบุรี : เอมพนั ธ, 2557. พนั ธศกั ด์ิ พุฒิมานติ พงศ และคณะ. วงจรไฟฟา้ กระแสตรง. กรุงเทพมหานคร : ศูนยส่งเสริมวชิ าการ, 2559. ไวพจน ศรธี ัญ. วงจรไฟฟา้ กระแสตรง. กรุงเทพมหานคร : วงั อักษร, 2558. เซลล์ไฟฟา้ . [ออน-ไลน] . (2559, 16 ธนั วาคม). แหลง่ ท่ีมา : http://www.vcharkarn.com/varticle/42597 สายไฟฟ้า. [ออน-ไลน] . (2560, 16 พฤษภาคม). แหล่งทมี่ า : https://stmath09.wordpress.com/หนว่ ยท-่ี 4-เร่องที่-5-การต่อสายไฟฟา้ สวิตช.์ [ออน-ไลน] . (2560, 16 พฤษภาคม). แหล่งทมี่ า : https://www.diytrade.com/china/pd/2879052/push_button_switch.html อปุ กรณไ์ ฟฟา้ . [ออน-ไลน] . (2560, 16 พฤษภาคม). แหลง่ ท่มี า : http://www.haaksquare.com/th/node/3646 เอกสารประกอบการสอน วชิ าวงจรไฟฟา้ กระแสตรง : บวั ทอง ตงั้ มั่นดี