วงจรไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้าคือการนำเอาสายไฟฟ้าหรือตัวนำไฟฟ้ามาเป็นทางเดินให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านต่อถึงกันได้การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่อยู่ในวงจรจะเริ่มจากแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์ดังการต่อวงจรไฟฟ้าเบื้องต้นถ้าหลอดไฟสว่างแสดงว่ากระแสไฟฟ้าไหลครบวงจรแต่ถ้าหลอดไฟดับแสดงว่ากระแสไฟฟ้าไหลไม่ครบวงจรเนื่องจากวงจรเปิดอยู่ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงจะต่อจากขั้วบวกไปขั้วลบ และใช้สวิตช์เป็นตัวเปิด/ปิดการไหลของกระแสไฟฟ้า การที่จะทำให้อรงดันและกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโหลดได้จะต้องมีองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้า

องค์ประกอบของวงจรไฟฟ้า

1. แหล่งจ่ายไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ที่ทําหน้าที่ในการ จ่ายแรงดันและกระแสให้กับวงจร เช่น แบตเตอรี่ ,ถ่านไฟฉาย,เครื่องจ่ายไฟ ไดนาโม และ เจนเนอร์เรเตอร์ เป็นต้น

2. ลวดตัวนํา คือ อุปกรณ์ที่นํามาต่อกับแหล่งจ่าย ไฟฟ้าจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่ง เพื่อจ่ายแรงดัน และกระแสไฟฟ้าให้กับโหลดลวดตัวนําหนํากระแส ไฟฟ้าได้ดีที่สุด คือ เงิน แต่เนื่องจากเงินมีราคาแพง มากจึงนิยมใช้ทองแดง ซึ่งมีคุณสมบัติในการนำ ไฟฟ้าได้ดีพอสมควรและราคาไม่แพงมากนัก นอกจากนี้ยังยังมีโลหะชนิดอื่นๆ ที่สามารถนำไฟฟ้า ได้ เช่น ทองคํา,ดีบุก,เหล็ก,อลูมิเนียม,นิเกิล ฯลฯ เป็นต้น

3. โหลดหรือภาระทางไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ทางไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ที่น่ามาต่อในวงจรเพื่อใช้งาน เช่น ตู้เย็น, โทรทัศน์, พัดลม, เครื่องปรับอากาศ, เตารีด, หลอดไฟ, ตัวต้นทาน เป็นต้น

4. สวิตช์ คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการปิดหรือเปิดวงจร ในกรณีที่เปิดวงจรก็จะทําให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าจ่าย ให้กับโหลดในทางปฏิบัติการต่อวงจรไฟฟ้า จะต้อง ต่อสวิตช์เข้าไปในวงจรเพื่อทําหน้าที่ ตัดต่อ และ ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า

5. ฟิวส์ คือ อุปกรณ์ที่ทําหน้าที่ ในการป้องกันไม่ให้ วงจรไฟฟ้าหรือ อุปกรณ์ได้รับความเสียหาย เนื่องจากการทำงานผิด ปกติของวงจร เช่น โหลด เกิน หรือ เกิดการลัดวงจร เมื่อเกิดการผดิปกติฟิวส์ จะทําหน้าที่ ในการเปิดวงจรที่เรียกว่า ฟิวส์ขาด นั่นเอง

วงจรไฟฟ้า แบบอนุกรม

จรอนุกรมหมายถึง การนำเอาอุปกรณ์ทางไฟฟ้ามา ต่อกันในลักษณะที่ปลายด้านหนึ่งของอุปกรณ์ตัวที่ 1 ต่อเข้ากับอุปกรณ์ตัวที่ 2 จากนั้นนำปลายที่เหลือ ของอุปกรณ์ตัวที่ 2 ไปต่อกับอุปกรณ์ตัวที่ 3 และ จะต่อลักษณะนี้ไปเรื่อยๆ ซึ่งการต่อแบบนี้จะทำให้ กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียว กระแสไฟฟ้า ภายในวงจรอนุกรมจะมีค่าเท่ากันทุกๆจุด ค่าความ ต้านทานรวมของวงจรอนุกรมนั้นคือการนำเอาค่า ความต้านทานทั้งหมดน่ามารวมกันส่วนแรงดัน ไฟฟ้าในวงจรอนุกรมนั้นแรงดันจะปรากฏคร่อมตัว ต้านทานทุกตัวที่จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านซึ่งแรง ดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะมีค่าไม่เท่ากันโดยสามารถคำ นวนหาได้จาก กฎของโอห์ม

คุณสมบัติที่สำคัญของ วงจรอนุกรม

1 กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเท่ากันและมีทิศทาง เดียวกันตลอดทั้งวงจร

2 ความต้านทานรวมของวงจรจะมีค่าเท่ากับผลรวม ของความต้านทานแต่ละตัวในวงจรรวมกัน

3 แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร เมื่อนำมารวมกันแล้วจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิด

วงจรไฟฟ้า แบบขนาน

วงจรที่เกิดจากการต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าตั้งแต่ 2 ตัวขึ้น ไปให้ขนานกับแหล่งจ่ายไฟมีผลทำให้ ค่าของแรง ดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าเท่า กัน ส่วนทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าจะมีตั้งแต่ 2 ทิศทางขึ้นไปตามลักษณะของสาขาของวงจร ส่วนค่าความต้านทานรวมภายในวงจรขนานจะมีค่า เท่ากับผลรวมของส่วนกลับของค่าความต้านทาน ทุกตัวรวมกัน ซึ่งค่าความต้านทานรวมภายในวงจร ไฟฟ้าแบบขนานจะมีค่าน้อยกว่าค่าความต้านทาน ภายในสาขาที่มีค่าน้อยที่สุดเสมอ และค่าแรงดันที่ ตกคร่อมความต้านทานไฟฟ้าแต่ละตัวจะมีค่า เท่ากับแรงเคลื่อนของแหล่งจ่าย

คุณสมบัติที่สําคัญของวงจรขนาน

1 กระแสไฟฟ้ารวมของวงจรขนาน จะมีค่าเท่ากับ กระแสไฟฟ้าย่อยที่ไหลในแต่ละสาขาของวงจรรวม กัน

2 แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร จะ เท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิด

3 ความต้านทานรวมของวงจร จะมีค่าน้อยกว่า ความต้านทานตัวที่น้อยที่สุดที่ต่ออยู่ในวงจร

วงจรไฟฟ้า แบบผสม

เป็นการต่อวงจรไฟฟ้าโดยการต่อรวมกันระหว่าง วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมกับวงจรไฟฟ้าแบบขนาน ภายในวงจรโหลดบางตัวต่อวงจรแบบอนุกรม และ โหลดบางตัวต่อวงจรแบบขนาน การต่อวงจรไม่มี มาตรฐานตายตัว เปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะการ ต่อวงจรตามต้องการ การวิเคราะห์แก้ปัญหาของ วงจรผสม ต้องอาศัยหลักการทํางานตลอดจน อาศัยคุณสมบัติของวงจรไฟฟ้าทั้ง แบบอนุกรม และ แบบขนาน ลักษณะการต่อวงจรไฟฟ้า แบบ ผสม