หน่วยที่ 1_ตัวต้านทาน

หนว่ ยท่ี 1

จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม นกั เรียนสามารถ........... 1. บอกหนา้ ทขี่ องตวั ตา้ นทาน 2. บอกหนว่ ยของตวั ตา้ นทาน 3. บอกชนดิ ของตัวตา้ นทาน 4. บอกลกั ษณะของตวั ต้านทาน 5. อ่านค่าความตา้ นทาน

เนื้อหาสาระ1.ความรพู้ ื้นฐานเกย่ี วกับตวั ต้านทาน2.ชนดิ ของความตา้ นทาน 2.1 ชนดิ ของความตา้ นทานแบ่งตามวัสดุท่ีใชผ้ ลิต 2.2 ชนิดของตัวต้านทานแบง่ ตามรูปแบบการผลติ3. การอ่านคา่ ความตา้ นทาน 3.1 การอา่ นค่าความต้านทานท่แี สดงเป็นตวั เลขหรือตัวอกั ษร 3.2 การอ่านค่าความต้านทานทแี่ สดงเป็นแถบสี 3.2.1 แบบ 4 แถบสี 3.2.2 แบบ 5 แถบสี

ความรเู้ กี่ยวกับตวั ตา้ นทาน หน้าทีข่ องตวั ตา้ นทาน (Resister) ตัวต้านทาน เป็นอปุ กรณ์อิเล็กทรอนกิ ส์ ทาหน้าที่ จากดั หรอื ตา้ นทานปรมิ าณการไหลของกระแสไฟฟ้า ท่เี ขา้ สู่ วงจรในส่วนตา่ งๆ และกาหนดค่าแรงดันตกคร่อม ซ่งึ จะขึน้ อยูก่ บั ธาตหุ รือสสาร โดยจะใช้ตัวอักษร R เป็นสญั ลกั ษณ์ หน่วยของตัวตา้ นทาน ตวั ต้านทาน มหี นว่ ยวัดทางไฟฟ้าเป็นโอหม์ (Ohm)ซ่งึ จะใช้  เป็นสญั ลักษณ์

ตัวต้านทาน มคี ่าความต้านทานแตกตา่ งกนั ตงั้ แต่คา่ ความตา้ นทานตา่ ๆ จนถึง ค่าความต้านทานสูงๆ ดงั นัน้ จึงต้องใช้ตวั ย่อ-ขยายหน่วยช่ือ สญั ลักษณ์ เลขยกกาลงั ตวั คูณเทรา (Tera) T 1012 1,000,000,000,000จิกะ (Giga) G 109 1,000,000,000เมกกะ (Mega) M 106 1,000,000กิโล (kilo) k 103 1,000หน่วย (unit) - 100 1เซนติ (centi) c 10-2 0.01

การแปลงหนว่ ยของตัวตา้ นทาน คา่ ความตา้ นทาน 1,000 โอหม์ () = 1x103  = 1k ค่าความต้านทาน 1,000,000 = 1x106  = 1M

ชนิดของตัวตา้ นทาน ชนดิ ของตวั ตา้ นทานแบง่ ตามวัสดทุ ่ีใชผ้ ลิต ตวั ตา้ นทานสามารถผลิตขึ้นมาได้จากวัสดุหลายชนิด เมื่อแยกออกเปน็ ประเภทวัสดุ แยกไดเ้ ป็น2 ประเภท คือ ประเภทโลหะ (Metallic Type) และประเภทอโลหะ ( Non-Metallic Type) ทง้ั ประเภทโลหะและอโลหะยังแบง่ ออกได้เป็นลกั ษณะการผลติ และแบบหรือรปู ร่างทีผ่ ลติ ข้ึนมาใช้งานแตกต่างกนั

1. ตัวตา้ นทานท่ีใชว้ ัสดปุ ระเภทโลหะ โลหะทน่ี ามาใช้ผลิตตัวต้านทานเป็นพวกโลหะผสมระหว่างธาตนุ กิ เกลิ (Nickel) และธาตแุ คดเมียม(Cadmium) สรา้ งขึ้นมาในรูปเส้นลวด (Wire) และแกนลวด (Ribbon) นาไปพันบนแกนเซรามกิ (CeramicCore) ต่อปลายลวดทั้งสองเข้ากบั ขาโลหะตวั ต้านทาน 1.1 ตวั ตา้ นทานไวรว์ าวด์ เป็นตัวต้านทานท่มี ีโครงสร้างทาดว้ ยเส้นโลหะผสม 2 หรอื 3 ชนิด ไดแ้ ก่นกิ เกลิ -โครเมียม หรือทองแดง-นกิ เกิล เพราะวา่ เป็นโลหะผสมท่มี กี ารเปลย่ี นแปลงความต้านทาน เพียงเล็กนอ้ ย ขณะที่ตัวตา้ นทานมีความร้อนเกดิ ขนึ้

ค่าความต้านทานของตัวตา้ นทานชนดิ ไวรว์ าวด์น้ีขน้ึ อยู่กับขนาดของเสน้ ลวดทีใ่ ชพ้ นั ถ้าใช้เส้นลวดเส้นใหญ่ความต้านทานมีคา่ ต่า ถ้าใช้ลวดเสน้ เล็กความตา้ นทานมคี ่าสูงขึ้น และขนึ้ อยกู่ บั ความยาวของลวดทพ่ี ัน ถ้าลวดมีความยาวนอ้ ย ความต้านทานมคี ่าตา่ ถ้าลวดมีความยาวมากข้นึ ความตา้ นทานมีค่าสูงขน้ึ

1.2 ตัวตา้ นทานฟลิ ม์ โลหะ เปน็ ตวั ต้านทานประเภทโลหะอกี ชนดิ หน่ึงที่ นยิ มใช้งานมากในปัจจบุ ัน โครงสร้างของตวั ต้านทาน จะ ประกอบดว้ ยแกนทรงกระบอกเลก็ ๆ ทาจากเซรามิก เคลอื บผิวเซรามิกดว้ ยโลหะบางๆ จาพวกนิกเกิลหรือ โครเมียม โดยเคลือบในสญุ ญากาศ การเคลือบบนแกนเซรามิกเปน็ แบบพนั รอบแกนแบบต่อเน่อื งจากปลายดา้ นหนงึ่ ไปยังปลายอีกด้านหนึ่ง และมีโลหะครอบปลายท้ังสองต่อออกมาเป็นขาตวั ต้านทาน

2. ตวั ต้านทานท่ใี ชว้ สั ดปุ ระเภทอโลหะ อโลหะทนี่ ิยมใช้ในการผลติ ตัวต้านทาน ไดแ้ ก่คาร์บอน (Carbon) โดยทาเปน็ ผง เมื่อต้องการผลติตวั ต้านทานก็นาไปผสมรวมกับวัสดุฉนวนกับกาวอดั ให้แนน่ หรอื อาจใชว้ สั ดุพวกซิลคิ อน (Silicon) ขึน้ มาในรปูสารกึ่งตวั นา ( Semiconductor )

2.1 ตวั ตา้ นทานแบบคารบ์ อน เปน็ ตัวต้านทานทท่ี ามาจากผงคารบ์ อนหรอืผงแกรไฟตผ์ สมกบั ตวั ประสานฟีนอลลกิ อดั แนน่ เปน็ แทง่ทรงกระบอก และท่ีปลายท้งั สองขา้ งของแทง่ คารบ์ อนจะถกู ยึดตดิ กับโลหะและต่อเส้นลวดออกมา เพ่ือใชเ้ ปน็ขาต่อ สว่ นตวั แท่งคารบ์ อนจะถกู เคลอื บดว้ ยฉนวนไฟฟา้ซึ่งคา่ ของความต้านทาน จะขน้ึ อย่กู บั เปอรเ์ ซน็ ต์ของผงคาร์บอนในการผสมใช้งาน

2.2 ตวั ต้านทานแบบฟิลม์ คารบ์ อน เปน็ ตัวตวั ต้านทานแบบคารบ์ อนอีกชนิดหนง่ึเป็นทนี่ ยิ มใชง้ านในปจั จบุ นั มากกว่าแบบคาร์บอน เพราะมขี นาดเลก็ กวา่ ผลติ โดยการฉาบหมกึ คาร์บอนลงบนแท่งแก้วหรือแทง่ เซรามิก แลว้ จึงนาไปเผาเพื่อให้เกดิ แผ่นฟลิ ์มคาร์บอนขึน้ มา เมือ่ ไดแ้ ผน่ ฟิลม์ ทีเ่ คลือบอย่บู นแท่งเซรามิกแลว้ มีโลหะครอบปลายทัง้ สองของคารบ์ อนตอ่ ออกมาเป็นขาตัวตา้ นทาน เคลอื บผิวนอกสดุ ด้วยพลาสตกิ อกี ช้ันหน่ึง

2.3 ตวั ต้านทานวงจรรวม อาจเรยี กว่าตัวตา้ นทานไอซี (IC Resistor) เปน็ ตวั ต้านทานทผ่ี ลติ จากซิลิคอนในรปู ของสารกึง่ ตัวนา สามารถสร้างตัวตา้ นทานในขนาดเลก็ ๆ รวมไว้ด้วยกันไดจ้ านวนมากตัวในโครงสร้างเดี่ยว หรอื ภายในIC ตวั เดยี วได้ จงึ ช่วยให้สะดวกในการนาไปใชง้ านมากขน้ึ การต่อขาของตวั ต้านทาน อาจต่อขาแยกเฉพาะตวั ต้านทานแต่ละตวั กไ็ ด้ หรือตอ่ ตวั ตา้ นทานเปน็ วงจรไว้ภายในตวั IC และต่อขาออกมาในตาแหน่งที่ตอ้ งการก็ได้



•ตวั ตา้ นทานชนิดแผ่นฟิล์มหนา (Thick-Film Resistor) ตัวต้านทานแบบฟิล์มหนา จะไดร้ ับการปรับแต่งใหม้ ีคา่ ความคลาดเคลื่อน ประมาณ 2% โดยคา่ ความตา้ นทานท่ใี ช้ในงานทว่ั ไป อยรู่ ะหวา่ ง 22 โอหม์ ถงึ 2.2เมกะโอหม์ และมอี ตั ราทนกาลัง ประมาณ 1/2วตั ต์ ตวั ต้านทานแบบฟิล์มหนามอี ยู่ 2 แบบ คอื  แบบ SIP (Single in - line Package)  DIP (Dual in - Line Package) ตัวต้านทานแบบ SIP จะต่อลวดตวั นาออกจากความตา้ นทานภายในเพยี งแถวเดียว

ตัวต้านทานแบบ DIP จะมลี วดตัวนา 2 แถว ตอ่ออกมาภายนอก

ชนดิ ของตวั ต้านทานแบ่งตามรูปแบบทผี่ ลติ บรษิ ัทผู้ผลิตตวั ต้านทาน ได้ผลิตตวั ต้านทานหลากหลายรูปแบบและหลายโครงสร้าง เพ่ือใหก้ ารใชง้ านมคี วามสะดวก และเหมาะสมกบั งาน โดยวสั ดทุ นี่ ามาสรา้ งตวั ตา้ นทานมีท้ังประเภทโลหะและอโลหะ รูปแบบของตวั ตา้ นทาน มี 5 รูปแบบ ดังน้ี 1. ตัวต้านทานแบบคงที่ 2. ตัวตา้ นทานแบบแบง่ ค่า 3. ตัวต้านทานแบบเปลยี่ นคา่ 4. ตัวต้านทานแบบปรบั คา่ 5. ตวั ตา้ นทานแบบพิเศษ

1. ตัวต้านทานแบบคงที่ เป็นตัวตา้ นทานที่ผลติ ข้นึ มามีคา่ ความต้านทานคงที่ ตายตวั เปลยี่ นแปลงค่าไมไ่ ด้ ตัวตา้ นทานแบบคงท่ี มีหลายชนดิ ดังนี้ 1.1 ตัวต้านทานชนิดฟิลม์ โลหะ (Metal Film Resistor) 1.2 ตัวต้านทานชนดิ ฟิล์มคารบ์ อน (CarBon Film Resistor) 1.3 ตวั ต้านทานชนิดคาร์บอนผสม (Carbon Composition Resistor)

2. ตัวตา้ นทานแบบแบง่ คา่ เป็นตัวต้านทานท่ีผลติ ขน้ึ มา มีค่าความต้านทานคงทีต่ ายตัว แต่มีการแบ่งคา่ ความต้านทานแยกออกเปน็ชว่ งๆ จึงมีขาตอ่ ออกใช้งานมากกว่า 2 ขา รูปรา่ ง สัญลักษณ์

3. ตัวต้านทานแบบเปล่ยี นคา่ เป็นตัวตา้ นทานทส่ี ามารถเปลยี่ นคา่ ความต้านทานท่ีตอ้ งการใช้งานได้ โดยมขี าที่สามของตวั ตา้ นทานสามารถเปล่ียนตาแหน่งสัมผสั คา่ ความตา้ นทานใหมไ่ ด้ รูปร่าง สญั ลักษณ์

4. ตัวตา้ นทานแบบปรับคา่ ได้ เป็นตัวต้านทาน ทีส่ ามารถปรบั ค่า โดยการหมุนซงึ่ จะใช้ในวงจรที่ตอ้ งการการปรบั คา่ ให้ได้ค่าตามท่ตี ้องการตัง้ แตค่ า่ ความต้านทานต่าสุดไป จนถึงคา่ ความต้านทานสงู สุดของตวั มนั ได้อย่างตอ่ เน่ือง

ตัวตา้ นทานแบบ VR เปน็ ตวั ต้านทานทปี่ รับค่าได้รปู แบบหนงึ่ ซ่งึ สว่ นใหญ่นิยมเรยี กวา่ วอลลุ่ม เพราะนาไปใชใ้ นการปรับความดงัของวิทยุ ตวั ตา้ นทาน จะมี 3 ขา ซง่ึ สามารถเลอื กใช้งานได้ 2 ขา หรือ 3 ขา ตวั ต้านทานแบบปรบั คา่ ได้ มี 2 ชนดิ คือตัวตา้ นทานแบบปรับค่าได้ ชนิด Aตวั ตา้ นทานแบบปรบั คา่ ได้ ชนดิ B

5. ตัวตา้ นทานชนดิ พเิ ศษ เปน็ ตัวต้านทานที่สามารถเปลีย่ นแปลงคา่ ความต้านทานได้ เม่ือมีผลกระทบจากภายนอก เช่น 5.1 LDR (Light Dependent Resistor) หรอืตวั ตา้ นทานไวแสง เป็นตวั ต้านทาน ทม่ี ีค่าความต้านทานเปลยี่ นแปลงไป เมอื่ มีความสวา่ งของแสงมาตกกระทบกบั ตัวรบั แสง รปู ร่าง สญั ลกั ษณ์

5.2 เทอรม์ สิ เตอร์ (Thermistor) เปน็ ตัวต้านทาน ทีม่ คี ่าความต้านทาน เปลยี่ นแปลงไป เม่ืออุณหภมู เิ ปลี่ยนไป นยิ มนามาใช้ในการตรวจจับอุณหภูมิ เทอรม์ สิ เตอร์ มี 2 แบบ คอื แบบ NTC เมอ่ื อุณหภูมิเพมิ่ ข้นึ ค่าความตา้ นทานจะลดลง แบบ PTC เมอ่ื อณุ หภมู เิ พมิ่ ขนึ้ ค่าความต้านทานจะสงู ขึ้น

การอ่านคา่ ความต้านทาน1. การอ่านค่าความต้านทานแสดงเปน็ ตัวเลขและตัวอักษร ตัวตา้ นทานจะถกู พมิ พ์ค่าความต้านทานลงบนตัวตา้ นทานตามค่าความตา้ นทานของตัวต้านทานนน้ั ๆ แบง่ การอ่านคา่ ได้ 2 แบบคือ 1.1 แบบแสดงค่าออกมาโดยตรง ค่าความตา้ นทานบนตวั ต้านทานจะแสดง หน่วยไว้เป็น  , k หรือ M มคี า่ การทน กาลังไฟฟา้ ค่าเปอร์เซนตผ์ ดิ พลาดกากับไว้ดว้ ย

คา่ เปอร์เซน็ ตผ์ ดิ พลาด จะมตี ัวอกั ษรภาษาองั กฤษ 4 ตัว มคี วามหมายดงั นี้ อกั ษร J เปน็ คา่ ผิดพลาด  5 % อักษร K เปน็ ค่าผิดพลาด  10 % อักษร L เปน็ คา่ ผิดพลาด  15 % อักษร M เป็นค่าผิดพลาด  20 %

1.2 แบบแสดงคา่ ออกมาเป็นรหสั ตัวเลขตวั อักษร ค่าความตา้ นทานจะแสดงเปน็ รหสั ตวั เลข 3 ตัวโดยเขยี นเรียงกัน และอาจตามด้วยอักษร 1 ตัว เพื่อแสดงค่าความผิดพลาดของความตา้ นทาน ค่าเปอร์เซน็ ต์ผิดพลาด จะมตี ัวอกั ษรภาษาอังกฤษ 5 ตัว มีความหมายดังนี้ อกั ษร B เปน็ คา่ ผดิ พลาด  0.1 % อักษร C เป็นค่าผิดพลาด  0.25 % อักษร D เป็นคา่ ผดิ พลาด  0.5 % อกั ษร F เปน็ ค่าผิดพลาด  1 % อักษร G เป็นคา่ ผิดพลาด  2 %

2. การอา่ นค่าความตา้ นทานแสดงเป็นแถบสี การอา่ นคา่ ความตา้ นทาน มหี ลักการอ่านคา่ ท่ีคลา้ ยคลึงกนั โดยใชส้ ีตา่ งๆ แทนตัวเลข ตัวคูณ และค่าความผดิ พลาด ลงบนตัวต้านทาน

รหสั สีของคา่ ความต้านทานไฟฟา้0 ดา (Black) ค่าความคลาดเคลื่อน1 นา้ ตาล (Brown) 5% ทอง (Gold)2 แดง (Red) 10% เงนิ (Silver)3 ส้ม (Orange)4 เหลือง (Yellow)5 เขียว (Green)6 น้าเงิน (Blue)7 ม่วง (Violet)8 เทา (Gray)9 ขาว (White)

ตวั อยา่ งตวั ตา้ นทานตวั หนงึ่ มีแถบสีดังนี้ นา้ ตาล, ดา , แดง , ทอง อยากทราบว่ามีคา่ ความต้านทานกี่โอห์ม แถบสี นา้ ตาล ดา แดง ทอง 1 0 x 100 ผิดพลาด 5% ตังตัง้ ที่ 1 ตวั ตงั้ ที่ 2 ตวั คูณ











การอา่ นค่าความตา้ นทานจากรหสั สี แบบ 4 แถบสี1. แดง เหลอื ง สม้ ทอง

2. เขียว นา้ เงนิ แดง ทอง

3. เหลือง แดง นา้ ตาล ทอง

4. นา้ เงนิ เทา เหลือง ทอง

5. นา้ ตาล แดง นา้ เงิน ดา ทอง

การอ่านคา่ ความต้านทานจากรหัสสี แบบ 5 แถบสี1. แดง เหลอื ง นา้ ตาล สม้ น้าตาล

2. เขยี ว เหลอื ง น้าเงนิ แดง นา้ ตาล

3. เหลือง แดง แดง นา้ ตาล นา้ ตาล

4. นา้ เงิน นา้ ตาล เทา เหลอื ง นา้ ตาล

5. นา้ ตาล แดง น้าเงนิ ดา นา้ ตาล