หน่วยที่ 4 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน

หนว่ ยของตัวเกบ็ ประจุ ตัวยอ่ – ขยายหน่วย ชอ่ื สญั ลักษณ์ เลขยกกาํ ลัง ตวั คูณ มิลลิ (milli) m 10-3 0.001 ไมโคร (micro)  10-6 0.000 001 นาโน (nano) n 10-9 0.000 000 001 พโิ ค (pico) p 10-12 0.000 000 000 001 เฟมโต (femto) f 10-15 0.000 000 000 000 001 แอทโต (atto) a 10-18 0.000 000 000 000 000 001

1 ฟารัด (F) = 1,000,000 ไมโครฟารดั (F) 1 ไมโครฟาหรัด (F) = 1 x 10 –6 F = 1 x 103 nF = 1 x 106 pF 1 นาโนฟารดั (nF) = 1 x 10–9 F = 1 x 10-3 F = 1 x 103 pF 1 พโิ คฟารัด (pF) = 1 x 10–12 F = 1 x 10-6 F = 1 x 103 nF

จงแปลงคา่ ความจุ 1. 47,000 nF ใหเ้ ป็นหนว่ ย μF 2. 330,000 pF ให้เป็นหน่วย nF 3. 6.8 nF ให้เปน็ หนว่ ย pF 4. 0.15 μ F ให้เป็นหน่วย nF

การอา่ นคา่ ความจุของตวั เกบ็ ประจุ แบบแสดงค่าออกมาโดยตรง การแสดงค่าออกมาโดยตรง มักพมิ พ์คา่ ความจทุ ีอ่ า่ นได้ โดยตรงไวบ้ นตัวเกบ็ ประจุ ถ้าตวั เลข มีค่าต้งั แต่ 1 ขึ้นไป คา่ ความจจุ ะมหี น่วยเป็น พโิ คฟารัด (pF) ถา้ ตวั เลข มคี ่านอ้ ยกวา่ 1 คา่ ความจจุ ะมหี น่วยเป็น ไมโครฟารัด (F)

ท่มี าของภาพ : www.eazyelec.com

เปอร์เซนตค์ ่าผิดพลาด บอกไว้ 2 แบบ คือ 1. บอกโดยตรง เชน่ ±1% , ±2% , ±10% และ ±20% 2. บอกเป็นตัวอักษรภาษาองั กฤษ เชน่ A , B , C , D , E F , G , J , L และ M

ตวั อกั ษร คา่ ผดิ พลาด D  0.5 % F 1% G 2% H 3% J 5% K  10 % L  15% M  20 %

แบบแสดงคา่ ออกมาเป็นรหสั ตวั เลขตวั อกั ษร การอ่านคา่ ความจุ อ่านจากซา้ ยมอื ไปขวามือ ตวั เลข 2 ตวั แรก ทางซ้าย อ่านออกมาได้โดยตรง ตัวเลขตัวท่ี 3 เปน็ ตวั เลขแสดงจํานวนเลขศนู ย์ท่ีตอ้ ง เติมเขา้ ไป อ่านคา่ ออกมาเป็นหน่วย pF

150000 pF 150 nF 0.15 uF







ท่มี า : https://sites.google.com/site/velectronic1/capacitor/code-c



แบบแสดงคา่ ออกมาเป็นรหสั สี ตวั เก็บประจุแสดงค่าเปน็ แถบสี นยิ มใช้กับตัวเก็บประจุชนดิ แทนทาลั่มซึ่งจะมแี บบ 3 แถบสี และ 5 แถบสี วิธีการ คล้ายๆ กบั การอ่านค่าแถบสีของตัวตา้ นทาน



แบบแสดงค่าออกมาเปน็ รหสั สี เหลอื ง จะเป็นตัวตงั้ หลกั ท่หี นึ่ง มีคา่ 4 มว่ ง จะเปน็ ตัวตงั้ หลกั ทีส่ อง มีค่า 7 เหลือง จะเปน็ ตัวคณู มคี า่ x10000 ขาว จะเป็นเปอรเ์ ซ็นตค์ วามผดิ พลาด มคี ่า 10 % แดง จะเป็นอัตราทนแรงดันไฟฟา้ มีคา่ 200 V ดังนั้นสามารถอ่านได้ 470000 pF หรือ 0.47 uF

การตอ่ ตวั เกบ็ ประจุ หมายถงึ การนาํ เอาตัวเกบ็ ประจุหลายๆ ตัว มาต่อเขา้ ด้วยกนั ซงึ่ สามารถแบง่ ออกได้ 3 แบบ คอื 1. การต่อตวั เกบ็ ประจแุ บบอนุกรม 2. การตอ่ ตัวเก็บประจแุ บบขนาน 3. การตอ่ ตวั เกบ็ ประจแุ บบผสม

การตอ่ ตวั เก็บประจแุ บบอนุกรม หมายถึง การนาํ เอาตวั เกบ็ ประจุหลายๆ ตัว มาต่อเข้า ด้วยกนั โดยให้ปลายของตัวเกบ็ ประจตุ ัวแรกตอ่ กับปลาย ดา้ นหนง่ึ ของตัวเกบ็ ประจตุ ัวท่ี 2 สว่ นปลายอกี ดา้ นหนึ่งของ ตวั เก็บประจตุ วั ที่ 2 จะตอ่ เข้ากับปลายด้านหน่งึ ของตวั เก็บ ประจตุ ัวท่ี 3 และส่วนปลายอีกด้านหนึ่งของตัวเกบ็ ประจตุ วั ที่ 3 จะต่อเข้ากับปลายด้านหนึ่งของตวั เกบ็ ประจุตวั ถัดไป

1. กรณีตอ่ ตัวเกบ็ ประจุอนุกรมกนั หลายตวั โดยคา่ ไมซ่ ํา้ กัน C1 C2 C3 Cn CT 1 1 11 1 CT = C1 + C2 + C3 +….+ Cn

ตวั อย่างที่ 1 จงหาค่าความจรุ วม C1 = 10μF C2 = 47μF C3 = 22μF C4 = 1μF CT 1 1 11 1 CT = C1 + C2 + C3 + C4

ตวั อยา่ งท่ี 2 จงหาคา่ ความจุรวม C1 = 33μF C2 = 68μF C3 = 10μF CT 1 1 11 CT = C1 + C2 + C3

2. กรณตี ่อตัวเก็บประจุอนกุ รมกนั 2 ตวั C1 C2 CT = C1 x C2 C1 + C2 เม่ือ CT คอื คา่ ความจรุ วมท้ังหมดภายในวงจร C1 , C2 คอื คา่ ความจุภายในวงจร

ตวั อย่างท่ี 3 จงหาค่าความจรุ วม C1 = 33μF C2 = 68μF CT

3. กรณตี อ่ ตวั เกบ็ ประจอุ นกุ รมกนั หลายตัว โดยค่าเหมอื นกนั C1 C2 C3 Cn CT CT = C n เมื่อ C คอื คา่ ความจขุ องตวั เก็บประจุในวงจร n คือ จาํ นวนตวั เกบ็ ประจใุ นวงจร

ตวั อยา่ งท่ี 4 จงหาค่าความจรุ วม C1 = 100μF C2 = 100μFC3 = 100μF CT CT = C = 100μF n 3 = 33.33μF

การต่อตัวเกบ็ ประจแุ บบขนาน หมายถงึ การนาํ เอาตัวเกบ็ ประจุหลายๆ ตวั มาต่อกนั ใหอ้ ย่ใู นระหวา่ ง 2 จดุ โดยให้ ปลายดา้ นหนงึ่ ของตัวเกบ็ ประจุทกุ ๆ ตวั มาตอ่ รวมกนั ทีจ่ ุดๆ หนึ่ง และให้ปลายอีก ด้านหนง่ึ ของตวั เกบ็ ประจทุ ุกๆ ตวั มาต่อ รวมกนั อกี ที่จุดๆ หนึ่ง CT

C1 C2 C3 CT = C1 + C2 +…….+ Cn CT เมื่อ CT คือ คา่ ความจุรวมท้งั หมดภายในวงจร C1,2 คอื ค่าความจขุ องตัวเกบ็ ประจุภายในวงจร Cn คือ คา่ ความจขุ องตวั เก็บประจุตวั สดุ ทา้ ย ภายในวงจร

ตวั อยา่ งท่ี 5 จงหาคา่ ความจุรวม C1 = 100μF C2 = 68μF CT = C1 + C2 + C3 C3 = 22μF = 100μF + 68μF + 22μF CT = 190μF

ตวั อยา่ งท่ี 6 จงหาคา่ ความจุของตัวเกบ็ ประจตุ วั ที่ 2 (C2) C1 = 10μF C2= ? CT = C1 + C2 + C3 C3 = 22μF 68μF = 10μF + C2 + 22μF 68μF - 10μF - 22μF = C2 CT = 68μF C2 = 46μF

กาการรตต่ออ่ ตตัววั เกตบ็ ้าปนระทจาุแนบบแผบสบมผสม หมายถงึ การนาํ เอาตัวเกบ็ ประจหุ ลายๆ ตวั มาตอ่ กัน ในลักษณะอนกุ รมและขนานผสมผสานกัน การตอ่ แบบผสม สามารถทาํ ไดห้ ลายลักษณะ เชน่ 1. อนกุ รม-ขนาน 2. ขนาน-อนุกรม 3. อนกุ รม-ขนาน-อนกุ รม 4. ขนาน-อนกุ รม-ขนาน

ตวั อย่างท่ี 6 จงหาค่าความจรุ วม C1 = 10μF C2 = 20μF C3 = 5μF

ตวั อยา่ งที่ 7 จงหาคา่ ความต้านทานรวม C1 = 33μF C2 = 13μF C4 = 33μF C3 = 20μF

ความหมายของตัวเหนย่ี วนาํ เป็นเส้นลวดตวั นาํ จาํ พวกทองแดง ขดเปน็ วง เรยี งกนั หลายๆ รอบ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผา่ นเส้นลวดตัวนํา จะเกดิ เสน้ แรง แมเ่ หลก็ ขน้ึ รอบเสน้ ลวดตัวนํา

สญั ลกั ษณข์ องตวั เหน่ียวนาํ สญั ลักษณ์ของตวั เหน่ยี วนาํ

หนว่ ยของตัวเหนีย่ วนาํ หนว่ ยของตวั เหนี่ยวนาํ คอื เฮนรี่ (Henry : H) ตวั เหน่ยี วนํา 1 เฮนรี่ มกี ระแสไหลผา่ นในขดลวด 1 แอมแปร์ ภายในเวลา 1 วินาที ทาํ ให้เกิดแรงดันไฟฟา้ เหน่ยี วนําตา้ นกลบั 1 โวลท์

การแปลงหนว่ ยของตัวเหนย่ี วนาํ 1 เฮนรี (H) = 1,000 มิลลิเฮนรี่ (mH) = 1,000,000 ไมโครเฮนร่ี (H) 1 มลิ ลิเฮนรี่ (mH) = 1,000 ไมโครเฮนรี่ (H) หรอื 1 x 10–3 เฮนรี (H) 1 ไมโครเฮนร่ี (H) หรอื 1 x 10 –6 เฮนรี (H)

ความเขม้ ของสนามแมเ่ หล็กไฟฟ้า ขึน้ อยู่กบั องค์ประกอบตา่ งๆ 1. จํานวนรอบของการพนั เสน้ ลวดตัวนาํ จาํ นวนรอบในการพนั นอ้ ย จะเกดิ สนามแม่เหลก็ นอ้ ย จาํ นวนรอบในการพนั มาก จะเกิดสนามแม่เหลก็ มาก 2. ปริมาณการไหลของกระแสไฟฟ้าผา่ นเส้นลวดตวั นาํ กระแสไฟฟ้าไหลผา่ นนอ้ ย จะเกดิ สนามแมเ่ หลก็ น้อย กระแสไฟฟ้าไหลผ่านมาก จะเกิดสนามแมเ่ หลก็ มาก

3. ชนิดของวสั ดุทใ่ี ชท้ ําแกนแมเ่ หลก็ ไฟฟ้า แกนอากาศ จะใหค้ วามเข้มสนามแม่เหล็กนอ้ ย แกนทท่ี ํามาจากสารเฟอรโ์ รแมกเนติก จะให้ความเขม้ สนามแม่เหล็กมาก 4. ขนาดของแกนทนี่ ํามาใชท้ ํา แกนทม่ี ขี นาดเล็ก จะใหค้ วามเขม้ สนามแม่เหลก็ น้อย แกนทม่ี ีขนาดใหญ่ จะใหค้ วามเขม้ สนามแม่เหลก็ มาก

ประเภทของตวั เหน่ียวนํา แบ่งตามการใชง้ าน 1. ตวั เหนย่ี วนําแบบคา่ คงท่ี 2. ตวั เหนี่ยวนาํ แบบปรับคา่ ได้ http://kpp.ac.th/elearning/elearning3/book-04.html แบง่ ตามการเรยี งขดลวด 1. ตัวเหน่ยี วนําชนดิ ขดเดยี ว (โชค้ หรือคอยล์) 2. ตวั เหนี่ยวนาํ ชนิดหลายขด 3. ตวั เหนีย่ วนาํ ชนดิ ข้ามขด (หมอ้ แปลง : Transformer)

ตัวเหนย่ี วนาํ แบบคา่ คงที่ คือ ตัวเหน่ยี วนําท่ีไมส่ ามารถเปลี่ยนแปลงคา่ ได้ โดยปกติ ทํามาจากขดลวดทองแดง แกนที่ใชพ้ ันขดลวดจะมีปลายลวดย่นื ออกมาท้ังสองขา้ ง รูปร่างโดยทว่ั ไปจะเป็นแกนยาวแบบทรงกระบอก มชี ่อื เรียกแตกตา่ งกัน เช่น โซลนิ อยด์, เซอรเ์ ฟสเมาส,์ โชค๊ , ทอร์รอยด์ และแบบแถบสี

ตวั เหน่ยี วนําแบบปรับค่าได้ คอื ตัวเหนี่ยวนาํ ท่ีคา่ การเหน่ียวนําจะเปล่ยี นแปลงไป ตามการเคล่ือนทีข่ องแกนหมนุ ทีส่ ามารถปรับสกรเู ลอ่ื นตําแหน่ง ของขดลวดให้เขา้ หรือออก เพ่ือเปลีย่ นคา่ ของความเหน่ียวนํา ถา้ แกนเคล่ือนท่ีออกมานอกสดุ คา่ ความเหนีย่ วนําจะมีคา่ ตํ่า แตถ่ า้ หมุนสกรูให้แกนเคลื่อนท่เี ขา้ ไปในขดลวดมาก จะทาํ ให้ ค่าความเหนี่ยวนํามากขึน้ ตามไปด้วย ในการปรับควรใช้เคร่ืองมอื ทที่ ําดว้ ยพลาสตกิ หรืออุปกรณ์จาํ พวกทไ่ี มใ่ ช่โลหะ เนื่องจาก วัสดทุ ่ที ํามาจากโลหะจะไปรบกวนการเกิดสนามแม่เหล็ก และ มีผลต่อค่าความความเหน่ียวนําได้

ตวั เหนีย่ วนาํ ชนดิ ขดเดยี ว (โช้คหรอื คอยล์) เปน็ ตัวเหนย่ี วนําท่ีมีขดลวดพนั ไวเ้ พียงขดเดยี ว โครงสร้าง ประกอบด้วย เส้นลวดทองแดงอาบนํ้ายาฉนวน พนั เปน็ ขดลวดอยู่บนแกนหรอื ฐานรองต่างๆ ตัวเหนย่ี วนาํ ประเภทนี้ จะมชี ือ่ เรียกตามแกนทีท่ ําเปน็ ฐานขดลวด 1. ตัวเหน่ยี วนําแกนอากาศ 2. ตัวเหน่ียวนําแกนผงเหลก็ อดั 3. ตวั เหนี่ยวนําแกนเฟอรไ์ รท์ 4. ตวั เหนย่ี วนําแกนเทอรอยด์ 5. ตัวเหนย่ี วนาํ แกนเหลก็ แผ่น

ตัวเหนย่ี วนําแกนอากาศ เปน็ ตัวเหนีย่ วนาํ ทแี่ กนหรอื ฐานรอง ทาํ มาจากวสั ดุทีเ่ ป็น ฉนวน เชน่ คาร์บอน พลาสตกิ ไฟเบอร์ และ PVC คณุ สมบัติ มคี า่ ความเหน่ียวนําตา่ํ เพราะแกนไม่สามารถ ช่วยเสริมคา่ ความเหนี่ยวนาํ ได้ การจะทําใหค้ ่าความเหน่ียวนํา เพิ่มข้ึนต้องใชจ้ าํ นวนรอบในการพันขดลวดเพม่ิ ขน้ึ สัญลักษณ์

ตวั เหน่ียวนําแกนผงเหลก็ อัด เป็นตวั เหนยี่ วนําท่แี กนหรอื ฐานรองรับเส้นลวดทําดว้ ย ผงเหลก็ ชนดิ อดั แนน่ โดยนาํ ผงเหล็กผสมกบั กาวอดั แน่นเป็นแท่ง ชว่ ยลดการสูญเสยี สัญญาณ จากกระแสไหลวน (Eddy Current) ได้ สัญลักษณ์

ตัวเหน่ียวนําแกนเฟอรไ์ รต์ เป็นตวั เหน่ยี วนาํ ที่แกนหรือฐานรองรับเส้นลวดทําดว้ ย เฟอรไ์ รต์ สามารถสร้างให้มรี ปู ร่างลักษณะต่างๆ ได้ ใชง้ านได้ดี ท้ังความถ่ตี ่าํ และความถ่สี งู สัญลกั ษณ์

ตัวเหน่ยี วนาํ แกนเทอรอยด์ เปน็ ตวั เหนยี่ วนําที่แกนหรือฐานรองรับเส้นลวด ทําด้วย ผงเหลก็ ชนดิ อัดแนน่ หรือเฟอร์ไรต์ โดยสร้างข้ึนเปน็ รปู วงแหวน ขดลวดถูกพนั รอบแกนทอรอยด์โดยรอบ ขอ้ ดี คอื เส้นแรงแม่เหล็กจะไม่แพรก่ ระจายออกไปภายนอก และสนามแม่เหล็กจากภายนอกกไ็ ม่เขา้ มารบกวน สัญลกั ษณ์

ตัวเหนี่ยวนํากแกนเหล็กแผ่น เป็นตัวเหนย่ี วนาํ ที่แกนหรือฐานรองรับเส้นลวดทําดว้ ย เหล็กแผน่ บางวางซ้อนกนั เหลก็ แผ่นบางแต่ละแผน่ เคลือบฉนวนไว้ เพอื่ ชว่ ยลด การสูญเสีย เน่ืองจากกระแสไหลวนและชว่ ยทาํ ให้ค่าเหนี่ยวนํา เพมิ่ ขนึ้

ตัวเหน่ียวนาํ ชนดิ หลายขด เปน็ ตวั เหนย่ี วนําที่มขี ดลวดพนั ไว้บนแกนมากกว่าหน่ึงขด ขดลวด แบง่ ออกเป็น 2 ส่วน 1. สว่ นทางเข้าหรือขดอินพทุ (ขดปฐมภมู ิ : Primary) ทําหน้าท่ี รับแรงดันไฟสลบั ท่ีป้อนเข้ามา ทําให้เกิดสนามแมเ่ หลก็ พองตัวออก เมอื่ งดจา่ ยแรงดนั ไฟสลบั สนามแมเ่ หล็กจะยบุ ตัวลง เพอื่ จา่ ยผ่านสนามแมเ่ หล็กไปตดั ผ่านขดลวดอ่ืน 2. ส่วนทางออกหรอื ขดเอ้าท์พทุ (ขดทตุ ิยภมู ิ : Secondary) ทาํ หน้าท่ี รบั การชักนาํ ของสนามแม่เหล็กที่เกิดขน้ึ จากขดปฐมภูมิ พองตัว ตดั ผ่านขดลวดทตุ ิยภมู ิ ทาํ ใหเ้ กดิ แรงดันไฟฟา้ เหน่ียวนาํ ขนึ้ มา

ตวั เหนีย่ วนาํ ชนิดข้ามขด (หมอ้ แปลง : Transformer) คา่ แรงดันที่เกิดขึ้นทางขดลวดทตุ ิยภมู ิ ขน้ึ อยู่กบั จาํ นวนรอบ ของการพันขดลวด จํานวนรอบของการพนั นอ้ ย ค่าแรงดันจะเกดิ ข้ึนนอ้ ย จํานวนรอบของการพันมาก ค่าแรงดันจะเกิดขึ้นมาก ตวั เหนี่ยวนาํ ประเภทน้ี จะมชี อื่ เรียกตามแกนทีท่ าํ เป็นฐานรองขดลวด 1. หมอ้ แปลงไฟฟา้ แกนอากาศ 2. หม้อแปลงไฟฟา้ แกนเฟอร์ไรท์ 3. หมอ้ แปลงไฟฟ้าแกนเหลก็