12
NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หน้า 1 1 วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง บทที3 รหัสวิชา 2104 2202 บทที3 วงจรอนุกรม ขนาน และผสม วัตถุประสงค์ 1. เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าและความต้านทาน ในวงจรความต้านทานอนุกรม ขนาน และวงจรผสม 2. คานวณวงจรไฟฟ้าอนุกรม ขนาน และวงจรผสมได1-1 วงจรอนุกรม(Series Circuit) รูปที่ 2.1 ตัวต้านทาน เมื่อต่ออนุกรมจะทาให้ กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียวกันและ ไหลผ่านความต้านทานแต่ละตัวด้วยค่าทีเท่ากัน เท่ากับกระแสไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายไฟฟ้า จ่ายออกมา ค่าความต้านทานรวมของวงจร อนุกรมนั้นเท่ากับผลรวมของความต้านทานทุกตัว( R 1 +R 2 =R T ) ลักษณะดังรูปที่ 2. 1 วงจรอนุกรมตัวต้านทานแหล่งจ่ายไฟฟ้า V จะแบ่งออกไปที่ตัวต้านทานสองตัว คือ V 1 และ V 2 ดังนั้นสมการ คือ V = V 1 +V 2 เมื่อใช้กฎของโอห์ม คือ IR T = IR 1 + IR 2 เมื่อ R T = ความต้านทานรวมในวงจรอนุกรม เมื่อ I ทุกตัวเท่ากัน ดังนั้น R T = R 1 + R 2

วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 1

1 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

บทท 3 วงจรอนกรม ขนาน

และผสม

วตถประสงค 1. เขาใจความสมพนธระหวางกระแสไฟฟา แรงดนไฟฟาและความตานทาน

ในวงจรความตานทานอนกรม ขนาน และวงจรผสม 2. ค านวณวงจรไฟฟาอนกรม ขนาน และวงจรผสมได

1-1 วงจรอนกรม(Series Circuit) รปท 2.1 ตวต านทาน เม อตออนกรมจะท าให

กระแสไฟฟาไหลไปในทศทางเดยวกนและ ไหลผานความตานทานแตละตวดวยคา ทเทากน เทากบกระแสไฟฟาทแหลงจายไฟฟาจายออกมา คาความตานทานรวมของวงจรอนกรมนนเทากบผลรวมของความตานทานทกตว(R1+R2=RT) ลกษณะดงรปท 2.1 วงจรอนกรมตวตานทานแหลงจายไฟฟา V จะแบงออกไปทตวตานทานสองตว คอ V1 และ

V2 ดงนนสมการ คอ V = V1+V2 เมอใชกฎของโอหม คอ

IRT = IR1 + IR2

เมอ RT = ความตานทานรวมในวงจรอนกรม เมอ I ทกตวเทากน ดงนน

RT = R1 + R2

Page 2: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 2

2 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

ตวอยางท 2-1 คาความตานทานรวมของตวตานทาน 3 ตว คาตวละ 200Ω ตออนกรมกน มคาเทาไร

วธท า RT = R1 + R2 + R3

= 200 + 200 + 200 Ω

ตอบ RT = 600 Ω

ตวอยางท 2.2 จากวงจรไฟฟาอนกรมในรป 2-2 จงหาคาของ

ก. ความตานทานรวมในวงจร ข. กระแสไฟฟาในวงจร ค. แรงดนไฟฟาตกครอมความ

ตานทานแตละตว ง. ก าลงไฟฟาทความตานทาน รปท 2.2 จ. ก าลงไฟฟาทงหมดของวงจร

วธท า ก. RT

321 RRRRT 15105 30TR

ข. I

TR

EI

30

110V AI 67.3

ค. V1, V2, V3

VIRV 35.18567.311 VIRV 7.361067.322 VIRV 05.551567.333

Page 3: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 3

3 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

ง. PT

WIVP 34.6767.335.1811 WIVP 68.13467.37.3622 WIVP 03.20267.305.5533 WPPPPT 06.404321

หรอ WEIPT 7.40367.3110

2-2 วงจรขนาน(Parallel Circuit) ตวตานทาน เมอตอขนานจะท าใหกระแสไฟฟาทแหลงจายไฟฟาจายออกมา ไหลแยก

ไปสตวตานทานแตละตวทขนานกน ผลรวมของกระแสทไหลผาตวตานทานในวงจรขนานรวมกน จะเทากบกระแสไฟฟาทแหลงจายไฟฟาจายออกมา(I1+I2=I) คาความตานทานรวมของวงจรขนานจะลดลงนอยกวาคาของตวตานทานตวทมคานอยทสด ดงรปท 2.3

แรงดนไฟฟา(V) ทตกครอมความตารนทานทกตวในวงจรขนานจะเทากน กระแสไฟฟารวมในวงจรขนานจะเทากบกระแสไฟฟา ยอยทกตวในแตละสาขารวมกน คอ I = I1 + I2 เมอแทนคากระแสดวยกฎของโอหม จะไดวา

21

11

RRR

V

T

แต V ทกตวเทากน ดงนน

21

111

RRRT

หรอ 21

21

RR

RRRT

รปท 2-3

Page 4: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 4

4 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

ตวอยางท 2-3 คาความตานทาน 2 ตว ตวละ 200Ω ขนานกน จะมคาความตานทานรวม เทาไร

วธท า 21

21

RR

RRRT

400

200200 TR

ตอบ RT = 100 Ω

ตวอยางท 2-4 วงจรไฟฟาแบบขนานในรป 2-4 จงค านวณหาคาตอไปน เมอก าหนดใหแรงดนทแหลงจาย 24 โวลต ก. ความตานทานรวมในวงจร ข. กระแสไฟฟาในวงจร ค. แรงดนไฟฟาตกครอมความตานทาน

แตละตว ง. ก าลงไฟฟาทความตานทาน

จ. ก าลงไฟฟาทงหมดของวงจร

วธท า ก. RT

8

1

6

1

4

11111

321

RRRRT

24

13

24

346

84.113

24TR

รปท 2-4

Page 5: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 5

5 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

ข. I

AR

EI 6

4

24

1

1

AR

EI 4

6

24

2

2

AR

EI 3

8

24

3

3

AIT 13346

หรอ AR

EI

T

T 1384.1

24

ค. 1P

WIEP 14462411

หรอ WRIP 144462

1

2

11

หรอ

WR

EP 144

4

242

1

2

1

- หาคา 2P

WIEP 9642422

- หาคา 3P

W

R

EP 96

6

242

3

2

3

Page 6: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 6

6 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

WIEP 7232433

หรอ WRIP 72832

3

2

33

หรอ

WR

EP 72

8

242

3

2

3

- ก าลงไฟฟารวม TP

WPPPPT 312321

ตอบ WEIP TT 3121324

2-3 วงจรผสม(Combination Circuit) การตอตวตานทานผสมกนในวงจร ระหวางอนกรมและขนาน ตวอยางดงรปท 2-5 จะเหนวาผลรวมของตวตานทาน R2 และ R3 ทขนานกน คอ R2 R3 และเมอแปลงแลวความตานทานรวมของทงวงจร คอ RT = R1 + R2 R3

รปท 2-5 รปท 2-6

Page 7: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 7

7 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

ตวอยางท 2-5 จากวงจรผสมในรปท 2-6 ถา R1 = 400 Ω

R2 และ R3 = 300 Ω จงหาคาความตานทานรวมของวงจร วธท า R2 และ R3 อนกรมกน ดงนน

R2 + R3 = 300 + 300 = 600 Ω แต R2 + R3 ขนานกบ R1

ดงนน RT = R1 R2 + R3

= 600

1

400

1

ตอบ RT = 240 Ω

ตวอยางท 2-6 จากวงจรแบบผสมตอไปน จงหาคาของ ก. ความตานทานรวมของวงจร ข. กระแสรวม TI ค. แรงดนตกครอมตวตานทาน ง. กระแส 21, II จ. ก าลงไฟฟาท 1R และ

32 // RR ฉ. ก าลงไฟฟารวมของวงจร

วธท า ก. หาคาความตานทานรวม

12

3020

3020//

32

32

32RR

RRRR

221210// 321 RRRRT

Page 8: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 8

8 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

ข. หาคากระแสไฟฟารวมของวงจร

T

TR

EI

22

10V AIT 454.0

ค. หาคาแรงดนไฟฟาทตกครอมตวตานทานแตละตว

11 RIV T 10454.0 VV 54.41

3232 // RRIVV T

12454.0 VV 45.52

ง. หาคากระแสไฟฟาทไหลผาน 2R และ 3R

2

21

R

VI

20

45.5 V AI 272.01

3

32

R

VI

30

45.5 V AI 18.02

จ. หาคาก าลงไฟฟาทตวตานทาน 1R และ 32 // RR

- คาก าลงไฟฟาท 1R

WIVP 06.2454.054.4111

- คาก าลงไฟฟาท 32 // RR

WIVP T 487.2454.045.5223

ฉ. หาคาก าลงไฟฟารวมของวงจร

WEIP TT 54.410454.0

Page 9: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 9

9 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

2-4 สรป

1 วงจรอนกรม

nT RRRRR ...321

nT IIIII ....321

nEEEEE ...321

nT PPPPP ...321 2 วงจรขนาน

nVVVVE .....321

nT IIIII ...321

nt R

.........RRRR

1++

1+

1+

1=

1

321

32

32

RR

RRRParallel

nT PPPPP ...321

Page 10: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 10

10 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

แบบฝกหด วงจรอนกรม ขนาน ผสม จงเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยว จากวงจรไฟฟาตอไปนใชตอบค าถาม ขอ 1 - 2

1. วงจรไฟฟาในรปน คอขอใด

ก. วงจรขนาน ข. วงจรอนกรม ค. วงจรผสม ง. วงจรอนกรม-ขนาน

2. กระแสไฟฟาทไหลผานคา R1 มคาเทากบขอใด

ก. 0.25 A ข. 0.5 A ค. 0.75 mA ง. 50 mA

3. ตวตานทาน คา 1.5 kΩ 2 ตว ตออนกรมกนและตอกบแหลงจายไฟฟา ด.ซ. 1.5V

ถากระแสไฟฟาไหลผานตวตานทานตวแรก 0.5A กระแสไฟฟาในขอใดทไหลผาน

ตวตานทานตวทสอง

ก. 1.0 mA ข. 1.5 mA ค. 2.0 mA ง. 0.5 mA

จากวงจรฟาตอไปน ใชตอบค าถาม ขอ 4-8

4. ค.ต.ท. รวมของวงจรนมคาเทาไร

ก. 250 Ω ข. 0.75kΩ ค. 500 Ω ง. 2 kΩ

รปท 1

รปท 2

Page 11: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 11

11 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

5. กระแสไฟฟา I1 มคาเทากบขอใด

ก. 1.5 mA ข. 0.75 mA ค. 3 mA ง. 2.5 mA

6. กระแสไฟฟาทแหลงจายไฟฟาจายออกมามคาเทาไร

ก. 1.5 mA ข. 3 mA ค. 2 mA ง. 4 mA

7. ก าลงไฟฟาทแหลงจายไฟฟาจายออกมาทงหมดมคาเทาไร

ก. 13.5 mW ข. 13.5 W ค. 2 mA ง. 6.5 W

8. ก าลงไฟฟาทเกดขนกบตวตานทาน R1 เทากบ R2 หรอไมและมคาเทาไร

ก. เทากน , 13.5 mW ข. ไมเทากน , 6.5 mW , 7.5 mW ค. เทากน , 7.5 mW ง. เทากน , 6.5 mW จากรปตอไปนใชตอบค าถามขอ 9 – 12

รปท 3

9. ความตานทาน R1 และ R2 ขนานกน มคาเทากบขอใด

ก. 69.2 Ω ข. 55.4 Ω ค. 71.4 Ω ง. 89.3 Ω

Page 12: วงจรอนุกรม ขนาน และผสม¸§งจรไฟฟ้ากระแสตรง... · napat watjanatepin elwe(thailand) หน้า 2 2 วิชา

NAPAT WATJANATEPIN ELWE(THAILAND) หนา 12

12 วชา วงจรไฟฟากระแสตรง บทท 3 รหสวชา 2104 – 2202

10. ความตานทาน R3 และ R4 ขนานกน มคาเทากบขอใด ก. 122.6 Ω ข. 125.5 Ω ค. 127.3 Ω ง. 132.3 Ω 11. ความตานทานรวมของวงจรนมคาเทาไร

ก. 198.7 Ω ข. 189.7 Ω ค. 182.5 Ω ง. 192.5 Ω

12. กระแสไฟฟาทแหลงจายไฟฟา 24V จายออกมาทงหมดเทากบขอใด ก. 90 mA ข. 100 mA ค. 110 mA ง. 120 mA