การต่อวงจรไฟฟ้าแบบต่างๆ

ใบความรู้ รายวิชา งานอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น
เรื่อง  การต่อวงจรไฟฟ้าแบบต่างๆ


การต่อวงจรไฟฟ้า
     ตามปกติวงจรไฟฟ้าใด ๆ จะมีความเปลี่ยนแปลงและคุณสมบัติต่อกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันไป ตามแต่ วิธีการต่อวงจรนั้น ๆ และตามการเปลี่ยนแปลงตัวต้านทานหรืออุปกรณ์ไฟฟ้านั้นด้วย ซึ่งเรามีวิธีการต่อวงจรไฟฟ้าได้ 3 แบบ คือ  
     1. การต่อแบบอนุกรม (Series Circuit) 
     2. การต่อแบบขนาน (Parallel Circuit) 
     3. การต่อแบบผสม (Compound Circuit)

       1. วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม หมายถึง การนำอุปกรณ์ไฟฟ้ามาต่อเรียงลำดับกันไป โดยนำปลายด้านใดด้านหนึ่งของอุปกรณ์ตัวที่หนึ่งมาต่อกับอุปกรณ์ตัวที่สอง จากนั้นนำปลายที่เหลือของอุปกรณ์ที่สอง ไปต่อกับอุปกรณ์ตัวที่สาม และต่อในลักษณะที่เรียงกันไปเรื่อย ๆ จนถึงอุปกรณ์ตัวสุดท้ายให้ต่อปลายที่เหลือเข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า

ภาพที่ 6.77  การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม

ที่มา : http://www.kksci.com

        2. วงจรไฟฟ้าแบบขนาน หมายถึง การนำอุปกรณ์ไฟฟ้าตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไปมาต่อเรียงแบบขนานกัน โดยนำปลายด้านเดียวกันของอุปกรณ์แต่ละตัวมาต่อเข้าด้วยกัน แล้วต่อปลายของอุปกรณ์แต่ละตัวที่ต่อกันแล้วนั้นเข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า

                                                       

ภาพที่ 6.78  การต่อวงจรไฟฟ้าแบบขนาน

ที่มา : http://www.kksci.com

        จากตัวอย่างการต่อวงจรไฟฟ้าข้างต้น พบว่าหลอดไฟสองดวงที่เชื่อมต่อกันแบบขนานจะให้แสงสว่างรวมทุกหลอดมากกว่า เพราะกระแสไฟฟ้าในวงจรมีปริมาณมากกว่า และถ้าหลอดไฟหลอดใดหลอดหนึ่งชำรุด หลอดไฟที่เหลือก็ยังคงสามารถใช้งานได้ เนื่องจากยังคงมีตัวนำไฟฟ้าหรือสายไฟฟ้าที่สามารถนำกระแสไฟฟ้าให้
ไหลผ่านหลอดไฟดวงอื่นได้ครบวงจร แตกต่างจากการต่อหลอดไฟแบบอนุกรม ซึ่งหากมีหลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งใช้งานไม่ได้ ก็จะทำให้หลอดไฟที่เหลือไม่สามารถใช้งานได้ทั้งหมด เนื่องจากกระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลผ่านวงจร เพราะมีตัวนำไฟฟ้าหรือสายไฟเส้นเดียวกัน ซึ่งข้อแตกต่างของการต่อหลอดไฟแบบอนุกรมและแบบขนาน อาจสรุปได้ดังตารางต่อไปนี้

คุณลักษณะ

วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม

วงจรไฟฟ้าแบบขนาน

ความสว่างของหลอดไฟ
รวมทุกหลอด

สว่างน้อย

สว่างมากกว่า

หลอดไฟดวงใดดวงหนึ่งชำรุด

หลอดไฟที่เหลือดับหมด

หลอดไฟที่เหลือยังสามารถใช้งานได้

        นอกจากนี้การนำอุปกรณ์ไฟฟ้ามาต่อแบบอนุกรมและขนานแล้ว ก็ยังสามารถนำเซลล์ไฟฟ้ามาต่อแบบอนุกรมและขนานได้เช่นกัน การนำเซลล์ไฟฟ้ามาต่อกันแบบอนุกรมหรือต่อแบบขนานนั้น จะทำให้เรามองเซลล์ไฟฟ้าทั้งหมดรวมกันเป็นแหล่งจ่ายพลังงานแหล่งหนึ่งได้

        การนำเซลล์ไฟฟ้ามาต่อกันแบบขนาน แรงดันไฟฟ้าจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าเพียงเซลล์เดียว แต่จะทำให้จ่ายไฟฟ้าได้มากหรือจ่ายได้นานกว่าการใช้เซลล์ไฟฟ้าเพียงเซลล์เดียว

ภาพที่ 6.79  การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบขนาน

ที่มา : http://2.bp.blogspot.com

        ส่วนการนำเซลล์ไฟฟ้ามาต่อกันแบบอนุกรมนั้น จะทำให้พลังงานหรือแรงดันไฟฟ้ารวม หาได้จากผลรวมของแรงดันไฟฟ้าแต่ละเซลล์ เมื่อแรงดันมากขึ้นจะทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรมีค่ามากขึ้น


ภาพที่ 6.80  การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรม

ที่มา : http://3.bp.blogspot.com

        ดังนั้นหากนำเซลล์ไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าแต่ละเซลล์เท่ากันมาต่อกันแบบอนุกรม จะทำให้ได้ผลรวมของแรงดันไฟฟ้ามากกว่าการต่อแบบขนาน หรือหากต่อในวงจรไฟฟ้าของหลอดไฟ ก็จะทำให้หลอดไฟของวงจรที่ต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรมสว่างมากกว่าวงจรที่ต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบขนานนั่นเอง

        สรุปได้ว่า การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมหรือขนานนั้น มีข้อดี – ข้อเสียแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการใช้งาน หรือบางครั้งต้องต่อวงจรแบบผสม คือมีทั้งแบบอนุกรมและขนาน

        ในการต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบขนาน หากเซลล์ไฟฟ้ามีแรงดันไม่เท่ากัน อาจทำให้เซลล์ไฟฟ้าระเบิดได้ ในงานทั่วไปจะพบการต่อเซลล์ไฟฟ้าลักษณะนี้ ถ้าหากต้องการกระแสไฟฟ้าปริมาณมากจะเลือกใช้เซลล์ไฟฟ้าก้อนใหญ่ขึ้นแทน
        หากสังเกตการทำงานของหลอดไฟฟ้าภายในบ้านจะพบว่า เมื่อหลอดไฟฟ้าหลอดใดหลอดหนึ่งเสีย หลอดไฟฟ้าที่เหลือภายในบ้านยังคงสามารถใช้งานได้อยู่ คำตอบคือ หลอดไฟฟ้าภายในบ้านต่อแบบขนาน ดังนั้นเพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดแก่เครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดอื่น ๆ ภายในบ้าน ในกรณีที่เครื่องใช้ไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่งชำรุด จึงนิยมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบขนาน เพื่อให้เราสามารถใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านั้นต่อไปตามปกติได้

การต่อแบบผสม (Compound Circuit)

       การต่อแบบผสม คือ การต่อวงจรทั้งแบบอนุกรมและแบบขนานเข้าไปในวงจรเดียว การต่อแบบนี้ โดยทั่วไปไม่นิยมใช้กัน เพราะเกิดความยุ่งยาก จะใช้กันแต่ในทางด้านอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนใหญ่ เช่น ตัวต้านทานตัวหนึ่ง ต่ออนุกรมกับตัวต้านทานอีกตัวหนึ่ง แล้วนำตัวต้านทานทั้งสองไปต่อขนานกับตัวต้านทานอีกชุดหนึ่ง ดังในรูป 

                            

       จะสังเกตเห็นได้ว่าลักษณะการต่อวงจรแบบผสมนี้เป็นการนำเอาวงจรอนุกรมกับขนานมารวมกัน และสามารถประยุกต์เป็นรูปแบบอื่น ๆ ได้ ขึ้นอยู่กับการนำไปใช้งานให้เหมาะสม เพราะการต่อแบบผสมนี้ไม่มีกฎเกณฑ์ตายตัว เป็นการต่อเพื่อนำค่าที่ได้ไปใช้กับงานอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น


แบบฝึกหัดท้ายหน่วย


๑.   วิธีการต่อวงจรไฟฟ้ามีทั้งหมดกี่แบบ  และมีอะไรบ้าง

๒.   การต่อวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม ขนาน และผสม มีข้อดี และข้อเสียอย่างไร

๓.   การต่อวงจรไฟฟ้าในบ้านเรือนปัจจุบัน นิยมต่อวงจรไฟฟ้าแบบใด

๔.  วงจรไฟฉาย จัดเป็นการต่อวงจรไฟฟ้าแบบใด

หน้าเว็บย่อย (1): การคิดคำนวณค่าทางไฟฟ้า
Comments