| หนังสือเล่มนี้ มีเนื้อหาประกอบไปด้วยการศึกษาและปฏิบัติงานเกี่ยวกับ "หลักความปลอดภัยในปฏิบัติงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์" แหล่งกำเหนิดไฟฟ้า กฏของโอห์ม พลังงานไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าเบื้องต้น วงจรไฟฟ้าแสงสว่าง กฏควบคุมมอเตอร์เบื้องต้น อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและการต่อสายดิน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ R L C หม้อแปลงไฟฟ้า รีเลย์ ไมโครโฟน ลำโพง อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ การบัดกรี การใช้มัลติมอเตอร์ เครื่องกำเหนิดสัญญาณ ออสซิลโลสโคป การประกอบวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น เหมาะสำหรับใช้ประกอบการเรียนการสอนรายวิชา กลุ่มสมรรถนะรายวิชาพื้นฐาน ประเภทวิชาอุตสาหกรรม ตรงตามหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ พุทธศักราช 2562 ของสำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ วัตถุทั่วไปมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า เมื่อได้รับแรงจากนอก จะส่งผลให้อิเล็กตรอนอิสระที่อยู่ภายในวัตถุเคลื่อนที่อย่างรุนแรงจนจนหลุดพ้นแรงยึดเหนี่ยวของนิวเคลียสของอะตอม ทำให้วัตถุนั้นมีสถานะทางไฟฟ้าเป็นบวก ส่วนวัตถุที่รับอิเล็กตรอนดังกล่าวจะมีสถานะทางไฟฟ้าเป็นลบ วงจรไฟฟ้า คือ ทางเดินของไฟฟ้าเป็นวง ไฟฟ้าจะไหลไปตามตัวนำหรือสายไฟจนกระทั่งไหลกลับตามสายมายัง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นวงครบรอบ คือ ออกจากเครื่องกำเนิดแล้วกลับมายังเครื่องกำเนิดอีกครั้งหนึ่ง จนครบ 1 เที่ยว เรียกว่า 1 วงจร หรือ 1 Cycle วงจรไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
การแสดงการต่อวงจรไฟฟ้าเบื้องต้นโดยการต่อแบตเตอรี่ต่อเข้ากับหลอดไฟ หลอดไฟฟ้าสว่างได้เพราะว่ากระแสไฟฟ้าสามารถไหลได้ตลอดทั้งวงจรไฟฟ้าและเมื่อหลอดไฟฟ้าดับก็เพราะว่ากระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้ตลอดทั้งวงจร เนื่องจากสวิตซ์เปิดวงจรไฟฟ้าอยู่นั่นเอง การต่อวงจรไฟฟ้ากระแสตรงต้องต่อขั้วไฟให้ถูกต้องเพราะอุปกรณ์ในวงจรดังกล่าวจะมีขั้วไฟดังแสดงในรูป  การต่อวงจรไฟฟ้ากระแสสลับจะต้องต่ออุปกรณ์ได้โดยไม่คำนึงถึงขั้วไฟ
ฉนวนไฟฟ้า ความต้านทานมีหน่วยเป็นโอห์ม (Ohm ใช้สัญลักษณ์ W) ความต้านทาน1 โอห์มคือ ความต้านทานของวัตถุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ โดยมีแรงดันไฟฟ้า 1 โวลต์ ตัวต้านทาน ตัวต้านทาน คืออุปกรณ์ต้านทานการไหลไฟฟ้าทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ โดยทั่วไป ตัวต้านทานจะมีอยู่หลายแบบ แตกต่างกันตามขนาดรูปร่าง ตามแต่อัตราทนกำลังไฟฟ้า และตามค่าของมัน ซึ่งค่าของความ ต้านทาน จะมีหน่วยเป็นโอห์ม (ohm) ค่าความต้านทานนี้ในตัวต้านทานบางแบบจะพิมพ์ลงบนตัวมันเลย และก็มีบางแบบเช่นกันที่จะ บอกค่าความต้านทานมาเป็นแถบสี ตัวต้านทาน เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตัวหนึ่งที่ ทำหน้าที่จำกัดปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจรหรือในส่วนของวงจร เพราะเมื่อต่อความต้านทานในวงจร ค่ากระแสไฟฟ้าจะลดลง ในการต่อตัวต้านทานในวงจรไม่ต้องคำนึงถึงขั้วหรือปลายของตัวต้านทาน วิธีวัดแรงดันไฟฟ้า
ตัวเก็บประจุมีหลายชนิดด้วยกันแต่ทำหน้าที่เหมือนกันคือเก็บประจุ ค่าความจุของตัวเก็บประจุใช้หน่วยเป็น ฟารัด (farad ) ใช้สัญลักษณ์ F หากจะเปรียบการทำงานของตัวเก็บประจุกับสปริง ขณะเรายืดสปริงออกนั้นหมายถึง เรากำลังให้พลังงานกับสปริง และถ้าปล่อยมือ สปริงก็จะหดตัวกลับที่เดิม ทำให้ก้อนหินถูกดีดออกไป ดังรูป เปรียบเทียบการเก็บประจุและการปล่อยมือให้สปริงหดตัวกับการคายประจุ ของตัวเก็บประจุ การเก็บประจุก็คือ การเก็บอิเล็กตรอนไว้ที่แผ่นเพลตของตัวเก็บประจุนั่นเอง ซึ่งอธิบายโดยละเอียดดังรูป เมื่อนำแบตเตอรี่อื่นๆ ต่อกับตัวเก็บประจุ อิเล็กตรอนจากขั้วลบของแบตเตอรี่ จะเข้าไปออกันที่แผ่นเพลต ทำให้เกิดประจุลบขึ้นและยังส่งสนามไฟฟ้าไป ผลักอิเล็กตรอนของแผ่นเพลตตรงข้าม (เหมือนกับนำแผ่นแม่เหล็กที่มีขั้ว เหมือนกันมาใกล้กันมันก็จะผลักกัน) ซึ่งโดยปกติในแผ่นเพลตจะมี ประจุเป็น + และ - ปะปนกันอยู่ เมื่ออิเล็กตรอนจากแผ่นเพลตนี้ถูก ผลักให้หลุดออกไปแล้วจึงเหลือประจุบวกมากกว่าประจุลบ ยิ่งอิเล็กตรอนถูกผลักออกไปมากเท่าไร แผ่นเพลตนั้นก็จะเป็นบวกมากขึ้นเท่านั้น (เมื่อเทียบกับอีกด้าน) ตัวเก็บประจุที่ถูกประจุแล้ว ถ้าเรายังไม่นำขั้วตัวเก็บประจุมาต่อกัน อิเล็กตรอนก็ยังคงอยู่ที่แผ่นเพลต แต่ถ้ามีการครบวงจร ระหว่างแผ่นเพลตทั้งสองเมื่อไร อิเล็กตรอนก็จะวิ่งจากแผ่นเพลตทางด้านลบ ไปครบวงจรที่แผ่นเพลตบวกทันที เราเรียกเหตุการณ์นี้ว่า "การคายประจุ" การอ่านค่าความจุในลักษณะนี้จำเป็นจะต้องอาศัยเทคนิคเล็กน้อยในรูป สังเกตได้ว่าค่าของตัวเก็บประจุที่บอกเป็นรหัส (ตัวเลข) สองหลักแรกให้คงไว้และหลักที่สามเป็นจำนวนศูนย์ที่นำมาต่อท้ายเลขสองหลักแรก เช่น 101 ก็จะเท่ากับ 100 ส่วนหน่วยที่ได้จาก การอ่านค่าวิธีนี้คือพิโกฟารัด เพราะฉะนั้นค่าที่ได้จึงเท่ากับ 100 พิโกฟารัดนั่นเองส่วนค่าผิดพลาดถูกบอกในรูปของอักษรแทนเช่น ตัว K มีค่าผิดพลาดเท่ากับ + - 10% ดังแสดงไว้ในรูป การต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรม 1 = 1 + 1 + 1 …+1 การต่อตัวเก็บประจุแบบขนาน Cp = C1 + C2+ C3+… +Cn ไดโอดหรือไดโอดเปล่งแสงหรือ LED ไดโอดหรือไดโอดเปล่งแสงหรือ LED ข้อสังเกตว่าขาใดของไดโอดเป็นขาบวกหรือขาลบ พิจารณาดังนี้ สายไฟฟ้า สายไฟฟ้า ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วนคือ ตัวนำและฉนวน ตัวนำ ¡ทองแดง มีความนำไฟฟ้าสูงมาก แข็งแรง เหนียว ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ข้อเสียคือ น้ำหนักมาก ราคาแพง จึงไม่เหมาะกับงานแรงดันสูง แต่เหมาะกับงานทั่วไปโดยเฉพาะงานในอาคาร ¡อลูมิเนียม มีความนำไฟฟ้ารองจากทองแดง แต่เมื่อเทียบกรณีกระแสเท่ากันแล้ว อลูมิเนียมจะเบาและราคาถูกกว่า จึงเหมาะกับงานนอกอาคารและแรงดันสูง อลูมิเนียมถ้าทิ้งไว้ในอากาศ จะเกิดออกไซด์เป็นฉนวนฟิล์มบางๆ ป้องกันการสึกกร่อน แต่ทำให้การเชื่อมต่อทำได้ยาก ฉนวน ประเภทของสายไฟฟ้าแบ่งออกได้หลายลักษณะเช่น แบ่งตามลักษณะแรงดันไฟฟ้า(แรงดันไฟฟ้าสูงและแรงดันไฟฟ้าต่ำ) แบ่งตามขนาด แบ่งตามลักษณะงานที่ใช้ เป็นต้น สายไฟสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูง ซึ่งแต่ละชนิดจะมีประเภทย่อย ๆ แตกต่างกันออกไปเช่น 35KV or Lower XPEL สายไฟฟ้าสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำ สายไฟฟ้าแรงดันต่ำ - เป็นสายไฟฟ้าที่ใช้กับแรงดันไม่เกิน 750 V. เป็นสายหุ้มฉนวน ทำด้วยทองแดงหรืออลูมิเนียม โดยทั่วไปเป็นสายทองแดงสายขนาดเล็กจะเป็นตัวนำเดี่ยว แต่สายขนาดใหญ่เป็นตัวนำตีเกลียว วัสดุฉนวนที่ใช้กับสายแรงดันต่ำคือ Polyvinyl Chloride (PVC) และ Cross-linked Polyethylene (XLPE) สายไฟฟ้าแรงดันต่ำ - สายชนิด วีเอเอฟ (VAF) สายไฟฟ้าแรงดันต่ำ - สายชนิด ทีเอชดับเบิลยู (THW)สายไฟฟ้าตาม มอก.11-2531 ที่ในท้องตลาดนิยมเรียกว่า ทีเอชดับเบิลยู (THW) เป็นสาย ไฟฟ้าชนิดทนแรงดัน 750 V เป็นสายเดี่ยว นิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะใน โรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากใช้ในวงจรไฟฟ้า 3 phase ได้ ปกติจะเดินร้อยในท่อร้อยสาย ชื่อ THW เป็นชื่อตามมาตรฐานอเมริกัน ซึ่งเป็นสายชนิดทนแรงดัน 600 V อุณหภูมิใช้งานที่ 75 องศาเซลเซียส แต่ในประเทศไทยนิยม เรียกสายที่ผลิตตาม มอก. 11 -2531 ว่า สาย THW เนื่องจากมีโครงสร้างคล้ายกัน และรู้กันทั่วไปในท้องตลาด สายไฟฟ้าแรงดันต่ำ - สายชนิด เอ็นวายวาย (NYY) สายไฟฟ้าแรงดันต่ำ - สายชนิด วีซีที (VCT) สายไฟฟ้าตาม มอก.11 - 2531 ตามท้องตลาดเรียกว่า สาย วีซีที (VCT) เป็นสายกลมมี ทั้งชนิดหนึ่งแกน 2 แกน 3 แกนและ 4 แกนทนแรงดันที่ 750 V. มีฉนวนและเปลือกเช่นกัน มีข้อพิเศษกว่าก็คือ ตัวนำจะประกอบไปด้วย ทองแดงฝอยเส้นเล็ก ๆ ทำให้มีข้อดีคือ อ่อนตัวและ ทนต่อสภาพการสั่นสะเทือนได้ดี เหมาะที่จะใช้เป็น สายเดินเข้าเครื่องจักร ที่มีการสั่นสะเทือนขณะใช้งาน สายชนิดนี้ ใช้งานได้ทั่วไปเหมือนสายชนิด NYY สาย VCT มีหลายแบบตามรูปทรงโดยแบ่งได้ทั้งแบบ VCT - GRD ซึ่งมี 2 แกน 3 แกนและ 4 แกน และมีสายดินเดินร่วมไปด้วยอีกเส้นหนึ่ง เพื่อให้เหมาะสำหรับใช้เครื่องอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องต่อลงดิน เป็นอุปกรณ์หรือวัสดุสำหรับจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์หรือโหลด ฟิวส์ เป็นวัสดุตัวนำไฟฟ้าที่มีจุดหลอมละลายต่ำใช้ต่ออนุกรมกับวงจร หม้อแปลงไฟฟ้า(transformer) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น หน้าที่หลักของหม้อแปลงไฟฟ้าคือปรับแรงดันไฟฟ้าหรือแรงเคลื่อนไฟฟ้าให้เพิ่มขึ้นหรือลดลง เป็นอุปกรณ์สำหรับต่อหรือตัดกระแสไฟที่ไหลผ่านวงจร เพื่อให้อุปกรณ์หรือเครื่องมือทำงานหรือหยุดทำงานตามความต้องการ ซึ่งที่ตัวสวิตช์จะบอกขนาดของพิกัดของแรงดันไฟฟ้า(V) และกระแสไฟฟ้า(A) ป้องกันไม่ให้มีผู้ถูกไฟฟ้าดูดกรณีมีกระแสไฟฟ้ารั่วจากเครื่องใช้ไฟฟ้า เนื่องจากกระแสไฟฟ้ารั่วจากเครื่องใช้ไฟฟ้าจะไหลลงดินทางสายดิน โดยไม่ผ่านร่างกายผู้สัมผัสเครื่องใช้ไฟฟ้านั้น เป็นผลทำให้อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร และ/หรือไฟฟ้ารั่วจะตัดกระแสไฟฟ้าออกทันทีเครื่องใช้ไฟฟ้าบางประเภท เช่น คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์สื่อสารอาจทำงานได้ไม่สมบูรณ์หรือชำรุดได้ง่ายหากไม่มีสายดิน |
วิชาอิเล็กทรอนิกส์และวงจรไฟฟ้า
กระทู้ที่เกี่ยวข้อง
ลิขสิทธิ์ © 2024 th.paraquee Inc.
