สูตรการคำนวณในระบบไฟฟ้ากระแสตรง

ไฟฟ้ากระแสตรงคือไฟฟ้าที่ไม่มีความถี่ มีแต่ขั้วบวกและขั้วลบ ซึ่งไม่มีการเปลี่ยนแปลงตามระยะเวลา เราจึงเรียกว่าไฟฟ้ากระแสตรง

 เพื่อที่จะจำได้ง่ายขึ้น เราจะจำตัวแปรใหญ่ๆในระบบไฟฟ้าในรูปแบบนี้ (คนที่เรียนไฟฟ้ามาจะรู้ดี) เราเรียกว่าสามเหลี่ยม V I R, P V I

                                             

จากรูป จะได้สมการต่างๆดังนี้

แรงดันไฟฟ้า :        V = I x R     หรือ    V = P / I       (มีหน่วยเป็นโวล์ท)

กระแสไฟฟ้า :         I = V / R     หรือ     I = P / V      (มีหน่วยเป็นแอมป์)

ความต้านทาน :       R = V / I     (มีหน่วยเป็นโอห์ม)

กำลังไฟฟ้า :          P = V x I     (มีหน่วยเป็นวัตต์)

 

ยกตัวอย่าง

อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง มีขนาดกำลังไฟฟ้า 100 วัตต์ ที่แรงดัน 12 โวล์ท ดังนั้นเราสามารถหาค่ากระแสไฟฟ้าได้ดังนี้

I = P / V = 100 / 12 = 8.33 A

    * การเลือกขนาดทนกระแสของสายไฟฟ้า = I x 1.25 (จะเลือกมากกว่านี้ก็ได้ครับ แต่ราคาสายจะแพง 55+); การเลือกฟิวล์และเซอกิตเบรคเกอร์ จะเลือกให้สูงกว่ากระแสที่คำนวณได้เล็กน้อย

      อาจเลือก 10 หรือ 12 แอมป์ ตามที่มีขายในท้องตลาด หลักการคือ ฟิวล์ หรือเซอร์กิตเบรคเกอร์ต้องขาดหรือตัดวงจร

      ก่อนที่สายจะไหม้ (หลักการและวิธีใช้งานของฟิวล์, เซอกิตเบรคเกอร์ จะอธิบายทีหลังนะครับ)

ตัวต้านทาน (Resistor)
เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่ตานการไหลของกระแสไฟฟ้าโดยใช้ได้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ ถ้าความต้านทานมากกระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านตัวต้านทานได้น้อย ถ้าความต้านทานน้อยกระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านตัวต้านทานได้มาก

ตัวเก็บประจุ (Capacitor or Condenser)
มีคุณสมบัติในการเก็บประจุไฟฟ้า เกิดจากการที่มีแผ่นโลหะสองแผ่นวางอยู่ใกล้ ๆ กัน แต่ไม่แตะถึงกันโดยมีแผ่นไดอิเล็กตริกซึ่งมีลักษณะเป็นฉนวนกั้นอยู่ระหว่างแผ่นโลหะทั้งสอง

ไดโอด (Diode)
ทำมาจากสารกึ่งตัวนำมีขนาดเล็ก มีขั้วต่อออกมาใช้งาน 2 ขั้ว มีคุณสมบัติยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ทางเดียวเมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้าตรงขั้วและจะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้เมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้ากลับขั้ว โดยมีลักษณะ ดังรูป

ทรานซิสเตอร์ (Transistor)
เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 3 ตอนต่อชนกัน โดยใช้สารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ทรานซิสเตอร์ต้องสร้างให้ตัวนำตอนกลางแคบที่สุด มี่ขาต่อออกมาใช้งาน 3ขา

ลำโพง (Speaker)
มีหน้าที่ในการเปลี่ยนสัญญาณเสียงในรูปของพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานเสียงที่หูเราสามารถรับรู้ได้โครงสร้างของลำโพงทั่วไปมีส่วนประกอบตามรูป

แผงทดลองวงจร (Project Board)
เป็นพื้นที่ทดลองเสียบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น สะดวก รวดเร็ว ก่อนนำไปใช้งานจริง โดยไม่ต้องอาศัยหัวแร้งในการบัดกรี

วงจรแผ่นพิมพ์ (Printed Circuit Boards)
วงจรแผ่นพิมพ์หรือแผ่นปริ้นท์ เป็นแผ่นพลาสติกที่ผิวด้านหนึ่งถูกเคลือบด้วยแผ่นทองแดงบางเพื่อใช้ทำลายพิมพ์วงจรและทำให้เกิดวงจรขึ้นมา ใช้เป็นลายตัวนำในการเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เข้าด้วยกัน เกิดเป็นวงจรต่าง ๆ ตามต้องการ

หม้อแปลง (Transformer)
มีลักษณะเป็นขดลวดทองแดงอาบน้ำยาที่พันอยู่บนแกนตั้งแต่ 2 ชุดขึ้นไป ทำหน้าที่ผ่านแรงดันไฟฟ้า จากขดลวดชุดหนึ่งไปยังอีกชุดหนึ่งโดยการเหนี่ยวนำทางเส้นแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ตามรูป

หัวแร้ง (Electric Soldering)
เป็นเครื่องมือที่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้เป็นพลังงานความร้อน เพื่อใช้ในการเชื่อมหรือถอดอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์เรียกว่า “การบัดกรี” โดยมีส่วนประกอบตามรูป

วงจรรวม IC (Integrated Circuit)
เป็นอุปกรณ์รวมการทำงานของทรานซิสเตอร์ ไดโอด รีซิสเตอร์ และอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอื่น ๆ เข้ารวมเป็นชิ้นเดียวกันและมีขาออกมาภายนอกสำหรับป้อนแหล่งจ่าย มีหลายชนิดแล้วแต่หน้าที่การทำงาน

แบตเตอรี่ (Battery)
เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง เป็นเซลล์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานหมดแล้ว ไม่สามารถนำมาประจุใหม่ได้อีก การสร้างแบตเตอรี่โดยการนำแผ่นทองแดงและแผ่นสังกะสีจุ่มลงในน้ำยาอิเล็กโตรไลด์ทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี