การอ่านค่าตัวต้านทาน 4 แถบสี อ่านค่าตัวต้านทาน 5 แถบสี สูตรตัวเก็บประจุอนุกรม สูตรตัวเก็บประจุขนาน สูตรวงจรอนุกรมและวงจรขนาน พร้อมกฎการแบ่งแรงดันและกฎการแบ่งกระแส และ การเทียบเบอร์ เบอร์แทนไดโอด ทรานซิสเตอร์ มอสเฟต ไอจีบีที และ เรื่องอื่นๆ เช่น การวัดไทริสเตอร์ เป็นต้น โดย มี 25 บทความในเว็บไชต์นี้
สรุปสูตรตัวเก็บประจุอนุกรมและตัวเก็บประจุขนาน การต่อตัวเก็บประจุ C1 C2 C3
สรุปสูตรวงจรอนุกรมและวงจรขนาน พร้อมกฎการแบ่งแรงดันและกฎการแบ่งกระแส
สูตรวงจรอนุกรมและวงจรขนาน พร้อมกฎการแบ่งแรงดันและกฎการแบ่งกระแส
บทความนี้สรุปสูตรวงจรอนุกรมและวงจรขนาน การต่อตัวต้านทานแบบอนุกรมและแบบขนานเป็นพื้นฐานที่สำคัญมากและต้องเข้าใจเป็นอย่างดี เพราะความรู้เรื่องเหล่านี้ต้องนำไปใช้ต่อในเรื่องการต่อตัวเหนี่ยวนำ การต่อตัวเก็บประจุ การต่อแบตเตอรี่ ซึ่งมีรูปแบบและสูตรคำนวณที่คล้ายกันมากแตกต่างกันในรายละเอียดย่อย รวมถึงการนำไปใช้งานที่ซับซ้อนมากขึ้น อย่างเช่น การคำนวณแรงดันไฟเพื่อจัดไฟหรือไบอัสให้ทรานซิสเตอร์ การต่อ R กับ IC LED เป็นต้น การต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดต่างๆเข้าด้วยกันเป็นวงจร ควรเริ่มเรียนรู้จากการต่อวงจรตัวต้านทานแบบต่างๆก่อน เนื่องจาก R มันไม่มีขั้วและเข้าใจง่าย กฎการแบ่งแรงดันและกฎการแบ่งกระแสจะอยู่ตอนท้ายของบทความนี้
1. สูตรวงจรอนุกรมและการต่อตัวต้านทานแบบอนุกรม
การต่อแบบอนุกรมเป็นการต่ออุปกรณ์ให้เป็นลำดับและต่อถัดจากกัน เมื่อต่อตัวต้านทานแบบอนุกรม ความต้านทานรวมจะเท่ากับความต้านทานของ R แต่ละตัวนำมารวมกัน ดังนั้นการต่อ R แบบอนุกรมจะทำให้ความต้านทานของวงจรมากขึ้น ผลที่จะเกิดกับวงจรคือ กระแสไหลได้น้อยลง
เมื่อพิจารณาจากขั้วบวกของแหล่งจ่าย เส้นทางกระแสของวงจรมีเพียงเส้นเดียวทำให้ กระแส I รวม = กระแส I1 = กระแส I2 = กระแส I3 เมื่อต้องการทราบแรงดันที่ตกคร่อม R1 หรือ R ตัวใดๆในวงจร ก็ใช้กฏของโอห์มได้เลย เช่น V(R1) = I(1)xR(1) , V(R2) = I(2)xR(2) , V(R3) = I(3)xR(3)
2. สูตรวงจรขนานและการต่อตัวต้านทานแบบขนาน
การต่อแบบขนานเป็นการต่อแยกให้มีสาขาย่อย อาจมีเส้นสาขา 2 เส้นหรือมากกว่า การต่อตัวต้านทานแบบขนานให้ใช้สูตรตามในรูปด้านล่าง ผลของการต่อ R แบบขนานทำให้ความต้านทานรวมของวงจรลดลง สมมติ R ค่า 1 K Ohm ต่อขนานกับ R ค่า 5 K Ohm ผลรวมความต้านทานจะได้ค่าที่น้อยกว่าตัวต้านทานค่าที่น้อยที่สุดเสมอ ในตัวอย่างนี้ R รวม จะได้ค่าน้อยกว่า 1 K Ohm (ได้ 0.833 K Ohm)
พิจารณากระแสในวงจรขนาน ชัดเจนว่ามีเส้นทางไหลของกระแสหลายเส้นทางเนื่องจากวงจรขนานมีเส้นสาขาหลายเส้นนั้นเอง กระแสที่ไหลผ่าน R1 คือ I1 กระแสที่ผ่าน R2 คือ I2 กระแสที่ไหลผ่าน R3 คือ I3 โดยเส้นที่มีความต้านทานต่ำกระแสก็จะไหลผ่านได้มาก เมื่อต้องการทราบกระแสที่จุดไหนก็สามารถใช้กฏของโอห์มที่จุดนั้นๆได้เลย คือ I1 = V1 / R1 , I2 = V2 /R2 , I3 = V3 /R3 พิจารณาแรงดัน V1 V2 และ V3 นั้นเป็นจุดเดียวกัน นั้นคือวงจรขนานมีแรงดันเท่ากัน
V1 = V2 = V3
เมื่อต่อตัวต้านทาน 2 ตัวขนานกันจะใช้สูตรนี้
เมื่อต่อ R ค่าเท่ากันหลายๆตัว หรือ จำนวน N ตัว จะให้สูตรในรูปด้านล่างนี้
เช่น R 100 โอห์ม 2 ตัว ต่อขนานกัน N =2 , เมื่อแทนค่าตามสูตร 100 / 2 = 50 Ohm
R 500 Ohm จำนวน 5 ตัว นำมาต่อขนานกัน N = 5 แทนค่าตามสูตร 500 / 5 = 100 Ohm
กฎการแบ่งแรงดันและกฎการแบ่งกระแส
1) กฎการแบ่งแรงดันในวงจรอนุกรม
เมื่อต่อวงจรแบบอนุกรม เส้นทางของกระแสมีแค่ 1 เส้น ดังนั้นกระแสที่ไหลผ่าน R ทุกตัวจึงเท่ากันหมด แต่แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อม R แต่ละตัวจะไม่เท่ากัน โดย R ที่มีค่าความต้านทานมากจะมีแรงดันตกคร่อมมาก R ที่มีค่าความต้านทานน้อยจะมีแรงดันตกคร่อมน้อย ที่เป็นเช่นนี้เพราะตัวต้านทานที่มีค่ามากนั้นต้องใช้แรงดันมากในการดันอิเล็กตรอนให้ผ่านไปได้ จึงมีแรงดันตกคร่อมมาก ส่วน R ที่มีค่าน้อยใช้แรงดันปริมาณน้อยก็สามารถดันอิเล็กตรอนให้ผ่านไปได้ จึงมีแรงดันตกคร่อม R นั้นน้อยกว่า สูตรที่สำคัญและต้องจำได้ คือ กฏการแบ่งแรงดัน ตามรูปนี้
2) กฏการแบ่งกระแสในวงจรขนาน
เราทราบมาแล้วว่าวงจรขนานนั้นมีเส้นทางไหลของกระแสหลายเส้นทาง เมื่อเราต้องการทราบกระแสที่ไหลผ่านเส้นสาขาใดๆ ก็สามารถใช้กฏของโอห์มที่จุดนั้นๆ หรือใช้กฏการแบ่งกระแสขึ้นอยู่กับสถานการณ์ กฏการแบ่งกระแสเป็นกฏพื้นฐานที่สำคัญเช่นเดียวกันกับกฏการแบ่งแรงดัน ต้องเข้าใจและจำให้ได้เนื่องจากต้องใช้ในการแก้ปัญหาวงจร วิเคราะห์วงจร และ ออกแบบวงจร
2.1 กฏการแบ่งกระแสเมื่อต่อ R แบบขนาน 2 ตัว
บางครั้งก็ใช้ I(T) หรือ I รวม แทน Iin ในสูตร
รูปตัวอย่าง การต่อ R แบบอนุกรม และ การต่อ R แบบขนาน
วงจรอนุกรม ขนาน ผสม และผลการต่อหลอดไฟแบบอนุกรม ขนาดและผสม
ผลการต่อหลอดไฟแบบอนุกรม ขนาดและผสม เพื่อศึกษา วงจรอนุกรม ขนาน ผสม
เมื่อต่อหลอดไฟแบบอนุกรม แบบขนานและแบบผสมจะมีผลอย่างไรต่อความสว่างของหลอดไฟ ? จะได้คำตอบและเห็นภาพที่ชัดเจนในบทความนี้ การใช้หลอดไฟเป็นสื่อช่วยให้เข้าใจปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นว่าเมื่อต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมจะมีผลอย่างไรต่อหลอดไฟ เมื่อต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนานจะมีผลอย่างไรต่อหลอดไฟ บทความนี้เน้นให้เห็นภาพและผลที่เกิดขึ้นจากรูปแบบการต่อวงจรไฟฟ้าแต่ละแบบ ส่วนรายละเอียดการคำนวณจะอยู่ใบทความอื่น เรื่องการต่อตัวต้านทานแบบต่างๆ (อยู่ในเพจนี้)
การต่อหลอดไฟแบบอนุกรม หลอดที่ 2 จะต่อถัดจากหลอดที่ 1