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