กระแสไฟฟ้ากับความต้านทาน

ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านลวดตัวนำคล้ายกับปริมาณน้ำที่ไหลผ่านท่อน้ำ

ความต้านทานไฟฟ้า หมายถึง สมบัติของตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มากน้อยต่างกัน มีหน่วยเป็นโอห์ม (ohm) เขียนย่อว่า W และใช้สัญญาลักษณ์
แทนความต้านทาน ความต้านทาน 1 โอห์ม คือ ความต้านทานของตัวนำ ซึ่งเมื่อต่อปลายทั้งสองของตัวนำเข้ากับความต่างศักย์ 1 โวลต์ และมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำนั้น 1 แอมแปร์
  • ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านลวดตัวนำจะไหลผ่านได้มากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับความต้านทานของลวดตัวนำ
  • ถ้าลวดตัวนำมีความต้านทานน้อย กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านได้มาก
  • ถ้าลวดตัวนำมีความต้านทานมาก กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านได้น้อย
  • ความต้านทานของลวดตัวนำนั้นขึ้นอยู่กับ
  • ชนิดของโลหะที่ใช้ทำลวดตัวนำ เงินมีความต้านทานน้อยที่สุด กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านได้มากที่สุด
  • ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของลวดตัวนำ ลวดขนาดใหญ่มีความต้านทานน้อยกว่าลวดขนาดเล็ก
  • ความยาวของลวดตัวนำ ลวดตัวนำที่ยาวกว่าจะมีความต้านทานมากกว่า
  • อุณหภูมิ ลวดตัวนำทั่วไป อุณหภูมิยิ่งสูง ความต้านทานจะยิ่งมากขึ้น ยกเว้นคาร์บอนและซิลิกอนที่อุณหภูมิยิ่งสูง ความต้านทานจะยิ่งน้อยลง

ความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ กระแสไฟฟ้า และความต้านทาน

กฎของโอห์ม กล่าวว่า “ ถ้าอุณหภูมิของตัวนำมีค่าคงที่แล้ว อัตราส่วนระหว่างความต่างศักย์ที่ปลายทั้งสองของตัวนำและกระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวนำนั้นย่อมมีค่าคงที่ ”

ถ้าให้

V = ความต่างศักย์ มีหน่วยเป็นโวลต์ (V)

I = กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A)

R = ค่าคงที่หรือความต้านทาน มีหน่วยเป็นโอห์ม ( W )

จะได้สูตร
หรือ

การต่อความต้านทานไฟฟ้า แบ่งได้เป็น 3 แบบ ดังนี้

การต่อแบบอนุกรม เป็นการต่อตัวต้านทานไฟฟ้าเรียงกันเป็นสายเดียว ซึ่งมีผล คือ

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในวงจรมีค่าเท่ากันหมด

    Iรวม = I 1 = I 2 = I 3

ความต่างศักย์ระหว่างปลายทั้งสองของความต้านทานไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าไม่เท่ากัน

    Vรวม = V 1 + V 2 + V 3

ความต่างศักย์รวมเท่ากับความต่างศักย์ของแบตเตอรี่

ถ้าความต้านทานตัวใดตัวหนึ่งขาด จะทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร

ความต้านทานรวมเท่ากับผลบวกของความต้านทานย่อย ทำให้ความต้านทานรวมมีค่ามากขึ้น

    Rรวม = R 1 + R 2 + R 3

การต่อแบบขนาน เป็นการต่อความต้านทานไฟฟ้าแบบคร่อมขั้วกัน การต่อแบบนี้มีผล คือ

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านความต้านทานไฟฟ้าแต่ละตัวจะมีค่าไม่เท่ากัน ถ้าความต้านทานไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าไม่เท่ากัน จะได้กระแสไฟฟ้ารวมเท่ากับผลบวกของกระแสไฟฟ้าย่อย

Iรวม = I 1 + I 2 + I 3

ความต่างศักย์ระหว่างขั้วทั้งสองของความต้านทานจะเท่ากัน และเท่ากับความต่างศักย์รวม

Vรวม = V 1 = V 2 = V 3

ถ้าความต้านทานตัวใดตัวหนึ่งขาด จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลเฉพาะวงจรของความต้านทานที่ขาดเท่านั้น ไม่มีผลกระทบต่อวงจรอื่น ความต้านทานตัวอื่นยังคงมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเช่นเดิม

ความต้านทานรวมมีค่าน้อยลง และน้อยกว่าความต้านทานย่อยที่มีค่าน้อยที่สุด

ความต้านทานรวมของวงจรคิดจาก

การต่อแบบผสม เป็นการต่อความต้านทานไฟฟ้าที่มีทั้งการต่อแบบอนุกรมและขนานรวมกันอยู่ในวงจรไฟฟ้าเดียวกัน การคำนวณหาความต้านทานรวมจะต้องหาความต้านทานรวมแบบขนานก่อนแล้วจึงนำค่าความต้านทานที่ได้มาบวกกับความต้านทาน

ย่อยตัวอื่น ๆ ที่ต่อแบบอนุกรม

การต่อหลอดไฟฟ้า

การต่อวงจรไฟฟ้าในบ้านที่มีเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ ใช้สัญลักษณ์ดังนี้

หลอดไฟฟ้าที่ไส้หลอดทำด้วยตัวนำไฟฟ้าเล็ก ๆ เรียก ลวดต้านทาน
ลวดต้านทาน/ตัวต้านทานมีค่าคงที่
ลวดต้านทานที่มีค่าไม่คงที่
เซลล์ไฟฟ้า 1 เซลล์ ( ขีดยาวคือ ขั้ว + , ขีดสั้นคือ ขั้ว -)
สวิตช์ คือ อุปกรณ์ปิด - เปิดวงจรไฟฟ้า ต่อแบบอนุกรมกับหลอดไฟฟ้า
โวลต์มิเตอร์
แอมมิเตอร์
แบตเตอรี่
ฟิวส์ เป็นลวดที่มีความต้านทานต่ำ จุดหลอดเหลวต่ำ เป็นโลหะผสมระหว่างดีบุก พลวง ทองแดง จะหลอมเหลวเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไป
สายดิน

 

ความรู้เกี่ยวกับการต่อหลอดไฟฟ้าเข้ากับวงจรไฟฟ้าในบ้าน

การต่อแบบอนุกรม

  • ถ้าไส้หลอด A หรือ B ขาด จะไม่ครบวงจร หลอดไฟฟ้าที่เหลือจะดับ
  • หลอดไฟฟ้า A หรือ B สว่างเท่ากัน แต่สว่างน้อยกว่าแบบขนาน

การต่อแบบขนาน

  • ถ้าไส้หลอด C ขาด หลอด D ยังครบวงจร จึงยังคงสว่างอยู่ หรือถ้าไส้หลอด D ขาด หลอด C ยังคงสว่างอยู่
  • หลอดไฟ C และ D สว่างเท่ากันถ้าหลอดขนาดเท่ากัน สว่างมากกว่าต่อแบบอนุกรม

 

การต่อหลอดไฟ

การต่อหลอดไฟหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าควรต่อแบบขนาน เนื่องจากมีข้อดีดังนี้
  1. เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละอย่างได้รับความต่างศักย์เท่ากันทั้งหมดตรงตามที่กำหนดไว้ทีเครื่องใช้ไฟฟ้า
  2. สามารถปิด - เปิดสวิตช์เฉพาะเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดนั้น
  3. ความต้านทานในวงจรน้อย กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านได้มาก

 

 

 

หน่วยการเรียนที่ 1 ไฟฟ้า

หน่วยที่ 1 การผลิตกระแสไฟฟ้า

หน่วยที่ 2 ไดนาโม

หน่วยที่ 3 การวัดกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า

หน่วยที่ 4 กระแสไฟฟ้ากับความต้านทาน

หน่วยที่ 5 สายไฟ

หน่วยที่ 6 ไฟฟ้าลัดวงจร

หน่วยที่ 7 ฟิวส์

หน่วยที่ 8 สะพานไฟ สวิตซ์ เต้ารับและเต้าเสียบ

หน่วยที่ 9 วงจรไฟฟ้า

หน่วยที่ 10 เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้แสงสว่าง

หน่วยที่ 11 เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้ความร้อน

หน่วยที่ 12 เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้พลังงานกล

หน่วยที่ 13 เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ให้พลังงานเสียง

หน่วยที่ 14 กำลังไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้า มาตรไฟฟ้าและการคิดเงินนค่าพลังงานไฟฟ้า

หน่วยที่ 15 การใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างประหยัดและปลอดภัย

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต 2.  สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 
5. ศักย์ไฟฟ้า 6. กระแสไฟฟ้า 
7. สนามแม่เหล็ก  8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ  10. ทรานซิสเตอร์ 
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม 16. นิวเคลียร์ 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง
5.  ของไหลกับความร้อน 6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 
7. แม่เหล็กไฟฟ้า  8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง
9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์ 

กลับหน้าสารบัญ

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์