Issuu on Google+

ความปลอดภัย ในงานไฟฟ้า และ อิเ ล็ก ทรอนิก ส์ วัตถุประสงค์เซิงพฤติกรรม (BEHAVIORAL OBJECTIVES) หลังจากศึกษาจบบทเรีย นนี้แล้ ว นักศึกษาจะมี ความสามารถดังนี้ (After studying this chapter, you will be able to) 1.ศึ ก ษา (Study) ปั จ จั ย ที่ ก่ อ ให้ เ กิ ด ความรุ น แรงของการ ประสบอันตรายจากกระแส ไฟฟ้า 2.สรุป (Summary) ผลของกระแสไฟฟ้าที่มีต่อร่างกาย 3.บอก (Describable)วิ ธี ก ารป้ อ งกั นอั นตรายที่ เ กิ ด จากงาน ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 4.ปฏิบัติการช่วยเหลือผู้ประสบภัยจากกระแสไฟฟ้า 5.ลำา ดับขั้นตอนปฏิ บัติ การการปฐมพยาบาลผู้ บ าดเจ็ บ จาก กระแสไฟฟ้า 6.จัดบอร์ดเชิงปฏิบัติการ “ความปลอดภัยในงานไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ ” 7.สนทนาเชิ ง ปฏิ บั ติ ก าร “ การช่ ว ยเหลื อ ผู้ ป ระสบภั ย จาก กระแสไฟฟ้า ” 8.อภิ ป ราย (Discuss) “การป้ อ งกั น อั น ตรายที่ เ กิ ด จากงาน ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ มีความจำาเป็นหรือไม่จำาเป็น ” 9.อธิบายคำาศัพท์ได้ 7 คำา


บทที่ 1 ความปลอดภัย ในงานไฟฟ้า และ อิเ ล็ก ทรอนิก ส์ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า ไฟฟ้าเป็นปัจจัยพื้นฐานในการ ดำาเนินชีวิต เนื่องจาก

ในชีวิตประจำาวันของมนุษย์ต้องมีการ

เกี่ ย วข้อ งกั บกระแสไฟฟ้ าอยู่ ต ลอดเวลา และเป็ นที่ ท ราบกั น ดี ว่ า ไฟฟ้ามีคุณอนันต์แต่ก็มี โทษมหันต์เช่ นกันอันตรายที่เกิดขึ้นจาก ไฟฟ้ า มี โ อกาสเกิ ด ขึ้ น ได้ ต ลอดเวลาทั้ ง จากการปฏิ บั ติ ง านกั บ อุ ป กรณ์ ห รื อ วงจรไฟฟ้ า โดยตรงหรื อ จากการใช้ อุ ป กรณ์ ที่ ใ ช้ พลังงานไฟฟ้า อื่นๆ ดังนั้นการมีความรู้ความเข้าใจถึงสาเหตุและ ผลของอันตรายที่เกิดขึ้นจะช่วยให้ผู้ที่เกี่ยวข้องกับ กระแสไฟฟ้ามี ความระมัดระวังมากขึ้น อุบัติภัยที่จะเกิดจากกระแสไฟฟ้าก็จะลด ลง ความเสียหาย ในชีวิตและทรัพย์สินก็จะลดลงเช่นกัน

อัน ตรายจากกระแสไฟฟ้า ที่ม ีต ่อ ชีว ิต และร่า งกาย


1.

ไฟฟ้าดูด (Electrical Shock) เป็นลักษณะของกระแส

ไฟฟ้ า ไหลผ่ า นร่ า งกายลงสู่ ดิ น และเป็ น อั น ตรายที่ ม นุ ษ ย์ ไ ด้ รับ 1 จาก 1 ไฟฟ้ามากที่สุด ประมาณ 85% ของผู้ประลบอันตราย จาก ไฟฟ้าทั้งหมด 2.

ร่ า งกายเป็ น ส่ ว นหนึ่ ง ของวงจรไฟฟ้ า เป็ น ลั ก ษณะที่

กระแสไฟฟ้ า ไหลผ่ า นร่ า งกาย แต่ ไ ม่ ผ่ า นลงดิ น ทำา ให้ เ กิ ด อันตรายถึงชีวิตได้ 3.

อันตรายจากแสงจ้า เสียงดัง หรือประกายไฟ จากการ

เกิดไฟฟ้าลัดวงจร (Short Circuit)

ปั จ จั ย ที่ ก ่ อ ใ ห้ เ กิ ด ค ว า ม รุ น แ ร ง ข อ ง ก า ร ป ร ะ ส บ อัน ตรายจากไฟฟ้า

เมื่อถูกไฟดูดอันตรายหรืออาการบาดเจ็บที่ได้รับขึ้นอยู่กับ

ปัจจัยสำาคัญ 6 ประการดังต่อไปนี้ 1.

ความต้านทานของร่ างกายต่อ กระแสไฟฟ้ า ค่ าความ

ต้ า นทานภายในร่ า งกาย มนุ ษ ย์ คิ ด เป็ น ร้ อ ยละของค่ า ความ ต้ า นทานระหว่ า งมื อ ถึ ง มื อ กล่ า วคื อ ผิ ว หนั ง แห้ ง จะมี ความ ต้านทานประมาณ 100,000 - 600,000 โอห์ม แต่ถ้าผิวหนังเปียก ความต้ า นทานจะลดลง เหลื อ เพี ย ง 1,000 โอห์ ม ดั ง นั้ น เมื่ อ ถู ก กระแสไฟฟ้าดูด เนื้อเยื่อ กระดูก และระบบประสาททั้งหมดจะเกิด การนำา ไฟฟ้า ทำา ให้ความต้านทานของผิวหนังลดลง และกระแส ไฟฟ้าจะไหลผ่าน ร่างกายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำาให้เกิดการบาด เจ็บอย่างรุนแรงถึงขั้นเสียชีวิตได้


2.

แรงดันไฟฟ้า อันตรายจากกระแลไฟฟ้าจะรุนแรงขึ้น

เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้น

ดัง ตารางที่ 1.1

ตารางที่ 1.1 อันตรายจากกระแสไฟฟ้ าจากการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้ า แรงดัน ไฟฟ้า อาการ (V) 20 - 60 ช็ อ กไม่ ส ามารถสะบั ด มื อ ให้ ห ลุ ด ได้ 40 - 100

หยุดหายใจ

80 - 100

กล้ามเนื้อหัวใจกระตุกเต้นถี่รัว

> 240

ผิวหนังฉีกขาด

> 600

ผิวหนังไหม้

แรงดัน ไฟฟ้า (V)

อาการ

20 - 60

ช็อกไม่สามารถสะบัดมือให้หลุดได้

40 - 100

หยุดหายใจ

80 - 100

กล้ามเนื้อหัวใจกระตุกเต้นถี่รัว

> 240

ผิวหนังฉีกขาด

> 600

ผิวหนังไหม้

มาตรฐานของประเทศสวิ ส เซอร์ แ ลนด์ กำา หนดให้ แ รงดั น ไฟฟ้าสัมผัสที่ไม่เป็นอันตรายไม่เกิน 50 โวลท์ แต่มาตรฐาน VDE 041 กำาหนดขนาดแรงดันไฟฟ้าสัมผัสที่ยอมรับได้ ขึ้นอยู่กับ ระยะ เวลาที่สัมผัสกับแรงดันไม่เกิน 65 โวลท์ ร่างกายมนุษย์จะสามารถ ต้านทานได้ชั่วขณะดังกราฟ รูปที่ 1.1


รูปที่ 1.1 กราฟแสดงแรงดันไฟฟ้าที่ยอมรับได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับ ระยะเวลาที่กระแสไหลผ่านร่างกาย (มาตรฐาน VDE) 3. ปริม าณกระแสไฟฟ้ าที่ ไหลผ่านร่ างกาย รายละเอี ย ด ดังตารางที่ 1.2 ตารางที่ 1.2 แสดงอาการที่ได้รับจากปริมาณกระแสไฟฟ้า ที่ไหลผ่านร่างกาย ปริม าณ อาการ กระแสไฟฟ้า (mA) ตำ่ากว่า 0.5 ยังไม่มีผลหรือยังไม่รู้สึก 0.5 - 2

รู้สึกว่าถูกไฟดูด

2-8

กระทบกระเทื อ นต่ อ ระบบประสาท กล้ า ม เนื้อหดตัว เกิดอาการ กระตุก

8-20

กระทบกระเทื อ นต่ อ ระบบประสาท กล้ า ม เนื้อ เกร็ง หดตัวอย่าง รุนแรง บางคนไม่สามารถปล่อยมือให้หลุด ได้


กระทบกระเทื อ นต่ อ ระบบประสาท กล้ า ม 20 - 25

เนื้อหดตัวอย่างรุนแรง ไม่ ส ามารถปล่ อ ยมื อ ให้ ห ลุ ด ออกได้ ปอด ทำางานผิดปกติ มีโอกาสเสียชีวิตในเวลา 2 - 3 นาที

สูงกว่า 100

4.

หั ว ใจหยุ ด เต้ น ผิ ว หนั ง ไหม้ กล้ า มเนื้ อ ไม่ ทำางาน

ระยะเวลาที่ สั ม ผั ส หรื อ ระยะเวลาที่ ก ระแสไฟฟ้ า ไหล

ผ่าน หากร่างกายสัมผัสกับวงจรไฟฟ้าเป็นเวลานาน อันตรายที่ได้ รับก็จะมีมากขึ้นและรุนแรงดังตารางที่1 .3 ตารางที่ 1.3 แสดงความสั ม พั น ธ์ ร ะหว่ า งปริ ม าณกระแส ไฟฟ้าระยะเวลา และอาการที่ได้รับ ป ริ ม า ณ ก ร ะ แ ส ไฟฟ้า 100 mA

ร ะ ย ะ เ ว ล า ที่

อาการ

ไหลผ่าน น า น ก ว่ า

เสียชีวิต

3 วินาที 500 mA

น า น ก ว่ า 0.1

เสียชีวิต

วินาที 1,000 mA

นานกว่ า 0.03 วินาที

เสียชีวิต


5.

ความถี่ ข องระบบไฟฟ้ า เมื่ อ ความถี่ เ พิ่ ม ขึ้ น ความ

ต้านทานของร่างกายจะลดลง โดยความต้านทานของร่างกายจะมี ค่าสูงสุดที่ความถี่ 50/60Hz ทั้งนี้ระดับกระแสไฟฟ้าที่ทำา ให้กล้าม เนื้ อ ควบคุ ม ไม่ ไ ด้ จ ะแปรผั น ตรงกั บ ความถี่ ไ ฟฟ้ า เช่ น ที่ ค วามถี่ 60Hz กระแสไฟฟ้าที่ม ากกว่ า 10 mA จะทำา ให้กล้ามเนื้อควบคุม ไม่ได้ ดังกราฟ รูปที่ 1.2

รูปที่ 1.2 กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างระดับกระแสไฟฟ้าที่ ทำาให้กล้ามเนื้อควบคุมไม่ได้กับความถี่ของระบบไฟฟ้า ส่วนของร่างกายที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน หากกระแสไฟฟ้า ไหลผ่านศีรษะ หัวใจ และ ทรวงอก จะก่อให้เกิดอันตรายถึงชีวิต ได้มากกว่าไหลผ่าส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย

ผลของกระแสไฟฟ้า ที่ม ีต ่อ ร่า งกาย 1.

กล้ามเนื้อกระตุกหรือหดตัว (Muscular Freezing) ถ้า

กระแสไฟฟ้าไหลผ่านมือ และไหลออกลงสู่ดินทางมืออีกข้างหรือ ทางเท้ า กล้ ามเนื้อ ทรวงอกจะหดตั ว มากสุ ด ปอดทำา งานไม่ ป กติ ทำาให้หายใจติดขัด และขาดอากาศในการหายใจ


2.

ระบบประสาทชะงั ก งั น (Nerve Block) ถ้ า กระแล

ไฟฟ้าที่ไหลผ่านร่างกาย มีปริมาณ ตั้งแต่ 10 - 50 mA จะทำา ให้ ระบบประสาทชะงั ก งั น ไปชั่ ว ขณะ มี ก ารกระตุ ก อย่ า งแรง การ ทำางาน ของหัวใจเป็นอัมพาตชั่วคราว 3.

หั ว ใจเกิ ด อาการเต้ น เร็ ว ถี่ รั ว หรื อ เต้ น กร ะตุ ก

(Veuticular Fibrillation) เ กิ ด จ า ก ก ร ะ แ ส ไ ฟ ฟ้ า ที่ ไ ห ล ผ่ า น ร่ า งกายมีป ริม าณมากกว่ า 50 mA ขึ้ น ไป การเต้ น ของหั ว ใจผิ ด ปกติ การลู บ ฉี ด เลื อ ดไปเลี้ ย งสมองไม่ เ พี ย งพอ ต่ อ มาหั ว ใจก็ จ ะ หยุดเต้นและเสียชีวิต 4.

หั ว ใจหยุ ด ทำา งานทั น ที (Cardiac Arrest) เกิ ด จาก

กระแสไฟฟ้ า ปริ ม าณมากไหล ผ่ า นหั ว ใจ เซ่ น กระแลไฟฟ้ า ปริมาณ 250 mA ทำาให้กล้ามเนื้อหัวใจหดตัวอย่างแรง และหัวใจ หยุดเต้นทันที 5.

ทำา ให้เ กิด แผลไหม้ ส่ ว นต่ า ง ๆ ของร่ า งกาย กระแส

ไฟฟ้าที่วิ่งผ่านเข้าไปในร่างกาย

ทำา ให้เกิดแผลไหม้บริ เวณ

กระแสไฟฟ้าเข้าและกระแสไฟฟ้าออก ถ้าเป็นไฟฟ้ากระแสตรงจะ มี อันตรายน้อยกว่าไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating Current) ถึง 3 เท่า ทั้ง ๆ ที่ความเข้มของ ไฟฟ้าเท่ากัน 6.

เนื้อเยื่อและเซลล์ต่าง ๆ ของร่างกายถูกทำา ลาย เช่น

เยื่ อ บุ ห ลอดเลื อ ดถู ก ทำา ลาย ก้ อ นเลื อ ดจั บ ตั ว กั น เลนส์ ต าขุ่ น มั ว ทำาให้เป็นต้อกระจก เป็นต้น


ก า ร ป้ อ ง กั น อั น ต ร า ย ที่ เ กิ ด จ า ก ง า น ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ อิเ ล็ก ทรอนิก ส์

การดำา เนิ น ชี วิ ต ของคนเราจะต้ อ งเกี่ ย วข้ อ งกั บ ไฟฟ้ า อยู่

ตลอดเวลา ทั้งในและนอกอาคาร เพื่อความปลอดภัยต่อตนเองและ ผู้ อื่ น จึ ง ควรเอาใจใส่ ดู แ ลอุ ป กรณ์ เ ครื่ อ งใช้ ไ ฟฟ้ า และ อุ ป กรณ์ อิ เ ล็ก ทรอนิก ส์ ไห้อ ยู่ใ นสภาพใช้ ง านได้ ดี อ ยู่ เสมอ สิ ง ที่ ค วรดู แ ล ระมัดระวังมีหลาย ลักษณะด้วยกันคือ 1.

อย่ า เข้ า ใกล้ ห รื อ แตะลายไฟที่ ห้ อ ย

ลงมาหรอตกอยู่กับพื้น เพราะ อาจมีกระแส ไฟฟ้าอยู่ ควรแจ้ งการไฟฟ้ าใกล้ บ้านโดย เร็ว (รูป ก)

2.

การก่ อ สร้ า งใกล้ แ นวสายไฟ ควร

ติ ด ต่ อ การไฟฟ้ า

เพื่ อ ดำา เนิ น

การนำา ฉนวนมาครอบลายไฟฟ้ า แรงสู ง ป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าดูด (รูป ข)

3.

พบกิ่งไม้ ใกล้แนวสายไฟฟ้าแรงสู ง

ไม่ค วรตัดเอง เพราะอาจถู ก กระแสไฟฟ้ า ดู ด ได้ ควรแจ้ ง การไฟฟ้ า ใกล้ บ้ า นทำา การ ตัดออก

(รูป ค)


4.

ไม่ควรยิงนกที่เกาะสายไฟฟ้า หรือ

ใช้ไฟฟ้าจับปลา เพราะอาจได้ รับอันตราย จากไฟฟ้าดูด 5.

ติ ด ตั้ ง เลาอากาศโทรทั ศ น์ ต้ อ งห่ า ง

ลายไฟฟ้ า ไม่ น้อ ยกว่ า 3 เมตร หรื อ ระยะ เลาล้มต้องไม่โดนสายไฟ 6.

ไม่รู้แน่อย่าแก้ไขอุปกรณ์ไฟฟ้าเอง

หากเครื่ อ งใช้ ไ ฟฟ้ า ชำา รุ ด หรื อ พบ สิ ง ผิ ด ปกติเกี่ยวกับไฟฟ้าให้แจ้งช่างมาแก้ไข

7.

ควรติ ด ตั้ ง เต้ า รั บ ในระดั บ สู ง พอ

เหมาะ เพื่ อ ป้ อ งกั นนำ้า ท่ ว มถึ งและ เด็ กเล็ ก ใช้นิ้วหรือวัสดุแหย่เล่นซึ่งทำา ให้ถูกกระแส ไฟฟ้าดูดได้

8.

เครื่ อ งใช้ ไ ฟฟ้ า ชำา รุ ด ควรติ ด ป้ า ย

ห้ามใช้ เพื่อรอนำาส่งช่างซ่อม ต่อไป

9.

การถอดปลั๊ ก ไฟฟ้ า ควรจั บ ดึ ง ที่ ตั ว

ปลั๊ก อย่าดึงสายปลั๊กเพราะอาจ ทำาให้ลาย ไฟขาด เกิดอันตรายได้


10. ไม่ควรใช้ไฟฟ้าหลายชนิดกับเต้ารับ เพีย งอันเดี ยว เพราะอาจ ทำา ให้ เกิ ด ไฟลุ ก ไหม้ได้

11. การตรวจสอบกระแสไฟฟ้าห้ามใช้มือ สัมผัสโดยตรง

ควรกระทำา โดยช่างผู้

ชำานาญและใช้ไขควงเทสไฟ

12. สว่ า นไฟฟ้ า กบไฟฟ้ า เลื่ อ ยไฟฟ้ า ก่ อ นใช้ ค วรตรวจเช็ ค สภาพ ก่ อ นเสมอ เพราะเครื่องเหล่านี้ถ้าใช้งานมามากอาจมี การชำา รุดเกิด ขึ้นได้ง่าย และถ้าเป็นสว่าน ชนิดมีสายดินควรต่อสายดิ นให้ เรี ยบร้ อย ก่อนใช้งาน

13. เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทให้ความร้อน เซ่น กาต้ม นำ้า เตารี ด กะทะไฟฟ้ า หม้อหุ ง


ข้ า ว เ ต า ไ ฟ ฟ้ า เ มื่ อ ใ ช้ เ ส ร็ จ ค ว ร ถ อ ด เต้าเสียบ ออกทันที เพื่อป้องกันอัคคีภัย 14. การปฏิบัติ งานเกี่ยวกั บไฟฟ้ าทุกครั้ ง ต้ อ งสวมถุ ง มื อ ยาง หรื อ ถุ ง มื อ หนั ง เพื่ อ ป้องกันไฟฟ้าดูด 15. ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโตไลซ์ ที่มีค่า ความจุ ม าก ๆ สามารถทำา อั น ตรายแก่ ผู้ สั มผัส ได้ ถึงแม้ ว่าเครื่ อ งใช้ ไฟฟ้ าจะปิ ด ใช้ งานไปแล้ ว ก็ ต าม ดั งนั้ นจึ งควรคายประจุ ให้ ห มดด้ ว ยการลั ด วงจรด้ ว ยตั ว นำา ที่ หุ้ ม ฉนวนระหว่างขั้วทั้งลองของตัวเก็บประจุ 16.หลีกเลี่ยงการปฏิบัติงานในบริเวณที่มีความเข้มของคลื่น ไมโครเวฟ หรืออุปกรณ์ กำาเนิดสัญญาณความถี่วิทยุ 17. หลอดไฟฟ้าที่เลื่อมสภาพหรือหมดอายุการใช้งาน ต้อง นำา ไปทิ้งด้วยความระมัดระวัง ถ้าหากหลอดแตกจะทำา ให้เกิดการ ระเบิด เนื่องจากความกดอากาศภายในหลอดกับความกดอากาศ ภายนอกมีค่าต่างกันผลจากการระเบิดอาจทำา ให้ผู้ที่อยู่ใกล้เคีย ง ได้รับอันตราย 18. ขณะบัดกรี ไม่ควรสะบัดปลายหัวแร้ง อาจทำาให้ตะกั่ว บัดกรีกระเด็นไปถูกผู้ร่วมงาน อาจก่อให้เกิดอันตรายได้


19. ไม่ ค วรสั ม ผั ส นำ้ า ยากั ด ปริ้ น ท์ โ ดยตรง เพื่ อ ป้ อ งกั น อันตรายต่อผิวหนัง 20. ควรตัดกระแสไฟฟ้าออกทุกครั้ง ก่อนที่จะทำาการตรวจ ซ่อมเครื่องใช้ไฟฟ้า

การช่ว ยเหลือ ผู้ป ระสบภัย จากกระแสไฟฟ้า การช่วยเหลือผู้ประลบภัยจากไฟฟ้าดูดต้องปฏิบัติโดยทันที เพื่อให้ผู้บาดเจ็บหลุด จากไฟฟ้าเร็วที่สุด โดยปฏิบัติ ดังนี้ 1.ปิดสวิตซ์ไฟฟ้าหรือตัดกระแสไฟฟ้า 2.ถ้ า หาทางปิ ด สวิ ต ช์ ห รื อ ตั ด กระแสไฟฟ้ า ไม่ ไ ด้ ให้ ส วม ถุงมือยางแล้วยืนบนพื้นที่ไม่ เป็นตัวนำา ไฟฟ้าจากนั้นให้ดึงผู้บาด เจ็บออกมา 3.หากหาถุงมือยางไม่ ได้ ให้ใช้ ไม้เขี่ยสายไฟออก หรือใช้ ผ้าหรือเชือกคล้องตัวผู้ป่วย ดึงกระตุกออกมาดังรูปที่ 1.3 4.ห้ า มสั ม ผั ส ตั ว ผู้ บ าดเจ็ บ โดยตรงโดยเด็ ด ขาด เพราะจะ ทำาให้ผู้ช่วยเหลือถูกไฟฟ้าดูดด้วย 5.เมื่ อ นำา ผู้ บ าดเจ็ บ ออกจากกระแสไฟฟ้ า ได้ แ ล้ ว ให้ รี บ ทำาการปฐมพยาบาล และนำาส่ง โรงพยาบาลโดยเร็ว


รู ปที่ 1.3 การช่วยเหลือผูป้ ระสบภัยจากกระแสไฟฟ้ า โดยใช้เชือกคล้องดึงกระตุกออก

การปฐมพยาบาลผู้บ าดเจ็บ จากกระแสไฟฟ้า เมื่ อ ช่ ว ยเหลื อ ผู้ บ าดเจ็ บ ออกจากกระแสไฟฟ้ า ได้ แ ล้ ว เพื่ อ ช่ วยชีวิต ผู้บาดเจ็บ การปฐม พยาบาลก่ อ นนำา ส่ ง โรงพยาบาลจึ ง เป็นสิ่งสำา คัญและจำา เป็นที่สุด ซึ่งการปฐมพยาบาลผู้บาดเจ็บ จาก กระแสไฟฟ้ามีข้อลังเกตและหลักปฏิบัติ ดังนี้ ก. กรณีผ ู้บ าดเจ็บ หมดสติ 1. พยายามหงายศีรษะผู้บาดเจ็บไปข้างหลังเท่าที่จะหงาย ได้ เพื่อเปิดทางอากาศเข้าสู่ปอดได้สะดวก 2.

ใช้ ผ้ า หนา ๆ ม้ ว นแล้ ว ลอดเข้ า ใต้ ช่ ว งไหล่ เพื่ อ หนุ น

หงายศีรษะไว้ 3.

ล้วงสิ่งที่อาจค้างอยู่ในปากซึ่งจะขัดขวางทางลม เช่น

หมากฝรั่ง ของขบเคี้ ย ว ฟั น ปลอม โดยอาจใช้ ผ้ า พั น นิ้ ว มื อ ก่ อ น เพราะหากผู้ป่วยไม่หมดสติเลียทีเดียวอาจงับ นิ้วมือได้ ดังรูปที่ 1.4


รูปที่ 1.4 แสดงการล้วงเอาสิ่งที่ขวางทางเดินลมหายใจออกมาจาก ช่องปาก ข. กรณีผ ู้บ าดเจ็บ ไม่ห ายใจ หากพบว่าผู้บาดเจ็บไม่หายใจต้องช่วยหายใจ หรือเรียกว่า การผายปอด เพื่อให้ปอดได้ รับออกซิเจนเพียงพอ และป้องกันไม่ ให้เกิด ความพิการแก่สมองและอวั ยวะอื่ น ๆ ซึ่ งอาจใช้ วิ ธี ให้ ลม หายใจทางปาก (Mouth to Mouth Breathing) ซึ่งมีขั้นตอน ดังนี้ 1. หงายศีรษะผู้บาดเจ็ บไปด้านหลัง เพื่ อเปิด ทางอากาศ เข้าสู่ปอด 2. ลอดนิ้วหัวแม่มือเข้าไปในปากจับขากรรไกรล่างยกขึ้น จนปากอ้า 3. ใช้ นิ้ ว ควานล้ ว งสิ่ ง ที่ อ าจค้ า งอยู่ ใ นปาก เช่ น ของ ขบเคี้ยวออกให้หมด 4. เริ่มเปาอากาศเข้าสู่ปอดผู้บาดเจ็บ ถ้ามีลมรั่วออกทาง จมูกอาจใช้มือบีบจมูกไว้ดังรูปที่ 1.5

รู ปที่1 .5 แสดงการเปาปากผูป้ ่ วยถ้ามีลมรั่วอาจใช้มือบีบจมูกไว้ 5. ถอนปากออกจากผู้ บ าดเจ็ บ สู ด ลมหายใจเต็ ม ที่ แล้ ว เริ่มเปาอากาศเข้าทางปาก ผู้บาดเจ็บอีก ในอัตรา 12-15 ครั้ง/นาที


6.

สั ง เกตว่ า ผู้ บ าดเจ็ บ หายใจได้ เ องหรื อ ยั ง โดยคลำา ดู

ชี พจร ถ้าผู้บ าดเจ็บ ยั งไม่ ห ายใจเอง ก็ เ ป่ าต่ อ ไปอี ก ถ้ า ยั ง ไม่ พ บ ชี พ จรแสดงว่ า ผู้ บ าดเจ็ บ หั ว ใจหยุ ด เต้ น ต้ อ งช่ ว ยกระตุ้ น หั ว ใจ พร้อม ๆ กับการช่วยหายใจ ค. กรณีผ ู้บ าดเจ็บ หัว ใจหยุด เต้น หากผู้บ าดเจ็ บ หัว ใจหยุ ด เต้ น เป็ น ครั้ งคราว การนวดหั ว ใจ โดยทันท่วงทีสามารถช่วย ให้ฟื้นขึ้นมาได้ โดยใช้นำ้าหนักคนโถม กดเป็นจังหวะ ๆ ให้หน้าอกยุบลงไป ซึ่งอาจทำา ให้เลือด ไหลออก จากหัวใจไปเลี้ยงร่างกาย

ก. แสดงเลือดที่อยู่ในหัวใจขณะยังไม่ได้กด

ข. แสดงวิธี

การที่เลือดถูกบีบออกจากหัวใจ รูปที่ 1.6 แสดงวิธีการกดกระดูกสันอก

ขั้น ตอนการนวดหัว ใจ 1.นำาผู้บาดเจ็บเข้าที่ร่ม นอนหงายบนพื้นราบแข็งพอสมควร 2.หงายศีรษะผู้บาดเจ็บไปข้างหลัง เพื่อเปิดทางอากาศเข้าสู่ ปอด


3.ใช้ นิ้ ว ล้ ว งสิ่ ง ที่ อ าจค้ า งอยู่ ใ นปากหรื อ ลำา คอ ซึ่ ง อาจขั ด ขวางทางอากาศเข้าสู่ปอด 4.คุกเข่าด้านขวาของผู้ บ าดเจ็ บ วางฝ่ามือ ขวาบนทรวงอก บริ เ วณหั ว ใจ ใช้ ฝ่ า มื อ ซ้ า ยวางซ้ อ นฝ่ า มื อ ขวา หรื อ ตามที่ ถ นั ด โถมกดให้กระดูกลันอกยุบเข้าหาแนวลันหลัง ประมาณ 3 - 4 ซม. อย่ากดแรงเกินไป เพราะกระดูกซี่โครงอาจหักได้ 5.ทำาการนวดหัวใจเป็นจังหวะซำ้า ๆ กัน ครั้งละ 1 วินาที ทำา เนิบ ๆ ไม่ควรลุกลี้ลุกลน 6.การนวดหัวใจต้องกระทำา จนกว่ าหัวใจจะเต้น หรือ จนถึ ง มือแพทย์ 7.หากพบว่าผูบ้ าดเจ็บหยุดหายใจด้วย จะต้องช่ วยให้ลมหายใจทางปาก พร้ อมกับการ นวดหัวใจตลอดเวลา โดยเป่ าปาก 1 ครั้ง นวดหัวใจ 3 - 4 ครั้ง หรื อเปาปาก 2 ครั้ง นวดหัวใจ 5 ครั้ง ระหว่างที่กาำ ลังนำาส่งโรงพยาบาล

รูปที่ 1.7 แสดงตำาแหน่งวางมือเพื่อนวดหัวใจ


รู ปที่ 1.8 แสดงการนวดหัวใจและให้ลมหายใจทางปาก กรณี ผบู ้ าดเจ็บหยุดหายใจและหัวใจหยุด เต้น

ตัว ต้า นทานและกฎของโอห์ม วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม (BEHAVIORAL OBJECTIVES) หลังจากศึกษาจบบทเรียนนี้แล้ว นักศึกษาจะมีความลามารถ ดังนี้ (After studying this chapter, you will be able to) 1.ระบุ (Identify) ชนิดของตัวต้านทาน 2.จำาแนก (Distinguish) หน่วยของตัวต้านทาน 3.บอก (Describable) วิธีการอ่านค่าตัวต้านทาน 4.แบ่ง (Distinguish) การใช้งานของการต่อตัวต้านทาน 5.ศึกษา (study) ทฤษฎีกฎของโอห์ม


6.จัดบอร์ดเซิงปฏิบัติการ “ตั วต้านทานและกฎของโอห์ม ” 7.ส น ท น า เ ชิ ง ป ฏิ บั ติ ก า ร “ ก า ร ใ ช้ ง า น ข อ ง ก า ร ต่ อ ตั ว ต้านทาน” 8.อภิปราย (Discuss) “การต่อวงจรตัวต้านทานแบบอนุกรม ใช้ ง านได้ดี กว่ า การต่อ วงจร ตั ว ต้ า นทานแบบขนานจริ ง หรื อ ไม่ จริง’’ 9.อธิบายคำาศัพท์ได้ 10 คำา

บทที่ 2 ตัว ต้า นทานและกฎของโอห์ม ตัวต้านทาน หรือรีซิสเตอร์ (Resister) มีชื่อย่อว่า “อาร์ ” (R) เป็ น อุ ป กรณ์ อิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ ที่ ถู ก สร้ า งขึ้ น เพื่ อ ใช้ เ กี่ ย วกั บ ความ ต้านทาน (Resistance) เพียงอย่างเดียวในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ หรือ วงจรไฟฟ้าเท่านั้นตัวต้านทานทำาหน้าที่ในการจำากัดกระแสไฟฟ้า ที่ไหลในวงจรตามที่กำาหนดไว้ ซึ่งมีอยู่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์และ


วงจรไฟฟ้ามากมาย เช่ น วงจรโทรทัศน์วิดีโอเทป เครื่ องรั บวิ ท ยุ เครื่องขยายเลียง และเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ

ชนิด ของตัว ต้า นทาน

ตัวต้านทานสามารถจัดตามแบบโครงสร้างและการใช้งานแบ่งได้ 4 ประเภท ดังนี้ 1. ตัวต้านทานแบบค่าคงที่ 2. ตัวต้านทานแบบเลือกค่าได้ 3. ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ 4. ตัวต้านทานแบบพิเศษ ตั ว ต้ า น ท า น แ บ บ ค่ า ค ง ที่ (Fixed Resistor) คื อ ตั ว ต้านทานที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อ ให้มีค่าคงที่ ไม่ลามารถปรับเปลี่ยนได้ ค่ า ความต้ า นทานจะมี ค่ า ตั ง แต่ ตำ่า ๆ เป็ น เศษส่ ว นของ โอห์ ม ไป จนถึ ง 10 หรื อ 100 เมกะโอห์ ม (M) ผลิ ต ขึ้ น โดยใช้ โ ลหะและ อโลหะ แต่ นิ ย มเรี ย กชื่ อ ตามวั ส ดุ ที่ นำา มาผลิ ต เช่ น คาร์ บ อน (Carbon) ฟิล์มคาร์บอน (Carbon Film) ฟิล์มโลหะ หรือ แบบฟิล์ม บาง (Metal Film) ค่าทนกำา ลั งวัต ต์จ ะมี ค่าตั้งแต่ 1/16 วั ตต์ จนถึ ง ร้อย ๆ วัตต์ ซึ่งอัตรา ทนกำา ลังวัตต์จะสังเกตได้จากขนาดของตัว ต้ า นทาน กล่ า วคื อ ถ้ า ตั ว ต้ า นทานมี ข นาดใหญ่ จ ะมี กำา ลั ง วั ต ต์ มากกว่าที่มีขนาดเล็ก สัญลักษณ์ของตัวต้านทานแบบค่าคงที่ที่นิยมใช้กันทั่วไปจะ มีอ ยู่ 2 แบบ คือ แบบอเมริ กา และแบบยุ โรป แต่ ส่ว นใหญ่แล้ว จะ นิยมใช้แบบอเมริกา ดังแสดงในรูปที่ 2.1


รู ปที่ 2.1 สัญลักษณ์และตัวอย่างขอบจริ งตัวต้านทานแบบคงที่ ตั ว ต้ า น ท า น แ บ บ เ ลื อ ก ค่ า ไ ด้ (Tapped Resistor) คื อ ตั ว ต้านทานที่ถูกต่อขาออกมาใช้งานมากกว่า 2 ขา โดยแต่ละขาจะมี ค่าความต้านทานคงที่ และไม่สามารถปรับเปลี่ยนได้ แต่สามารถ เลือกใช้งานตามขาต่าง ๆ ได้ตามต้อ งการ ตัวต้ านทานชนิ ดนี้ จ ะ เป็นแบบขดลวด ซึ่งมีสัญลักษณ์ ตังรูปที่ 2.2

รูปที่ 2.2 สัญลักษณ์และตัวอย่างของจริงตัวต้านทานแบบเลือกค่า ได้ ตัว ต้า นทา นแ บ บเ ปลี่ย น ค่า ไ ด้ (Variable Resistor) เป็น ตั ว ต้ านทานที่ ส ามารถ ปรั บ เปลี่ ย นค่ า ได้ ตั ง แต่ ค่ า ตำ่ า สุ ด จนถึ ง ค่ า ความต้า นทานสู งสุ ด ได้ อ ย่ า งต่ อ เนื่ อ ง มี ข ายื่ น ออกมา 3 ขา การ ปรับเปลี่ยนค่าความต้านทานทำา ได้โดยการปรับเปลี่ยนที่ขากลาง ให้ เ ลื่ อ นหมุ น ไปมาได้ ร อบตั ว ตั ว อย่ า งเช่ น โพเทนชิ โ อมิ เ ตอร์ (Potentiometer) และทริมพ็อต (Trim pot) โพเทนชิโอมิเตอร์ นิยม เรีย กสั้นๆ ว่า วอลลุ่ม (Volume) ใช้ ลำา หรับปรั บระดับลัญญาณใน วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ทริ ม พ็ อ ต เป็น ตัว ต้ านทานแบบเปลี่ ย นค่ า ได้ ที่ มี ค วามละเอี ย ดใน การปรับค่าความต้านทาน มากกว่าแบบวอลลุ่ม จึงนิยมใช้กับวงจร ที่ต้องการปรบเลือกค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีความละเอียด แม่นยำาสูง


ตัวอย่างของจริงโพเทนชิโอมิเตอร์แบบต่างๆ

ตัวอย่างของจริงทริมพ็อต รูปที่ 2.3 สัญลักษณ์และตัวอย่างของจริงตัวต้านทานแบบเปลี่ยน ค่าได้ ตัว ต้า น ท า น แ บ บ พิ เ ศ ษ ในวงจรอิเล็กทรอนิ กส์บ างวงจร จำา เป็นจะต้องมีตัวต้านทาน ที่มีลักษณะพิเศษใช้งานเฉพาะอย่าง จึงมีชื่อเรียกต่างกันตามคุณสมบัติการใช้งาน เช่น ตัวต้านทาน ไว แสง และตัวต้านทานไวต่ออุณหภูมิ เป็นต้น 1. ตัวต้านทานไวแสง (Light Dependent Resistor : LDR) ค่าความต้านทานจะ เปลี่ยนแปลงตามความเข้มของแสงที่ตกกระ ทบ กล่าวคือ เมื่อมีแลงตกกระทบน้อย LDR จะมีความ ต้านทานสูง แต่ท้าหากมีแสงตกกระทบมาก LDR จะมีความต้านทานตำ่า

รูปที่ 2.4 สัญลักษณ์และตัวอย่างของจริงตัวต้านทานไวแสง 2. ตั ว ต้ า นทานไวต่ อ อุ ณ หภู มิ (Thermister) เป็ น อุ ป กรณ์ หรื อ ตั ว ต้ า นทานที่ เ ปลี่ ย นแปลง ค่ า ความต้ า นทานเมื่ อ อุ ณ หภู มิ


เปลี่ยนไป โดยทั่วไปจะเรียกทับศัพท์ว่า เทอร์มิสเตอร์แบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ แบบ PTC และ NTC แบบ PTC (Positive Temperature Control Thermister) เทอร์ มิ ส เตอร์แบบนี้ ความต้านทานจะแปรผั นตามอุ ณหภู มิ นั่ นคื อ ถ้ า อุณหภูมิสูง ค่าความต้านทานจะสูงขึ้น แต่ถ้าหาก อุณหภูมิลดตำ่าลง ค่าความต้านทานจะลดลงด้วย แบบ NTC (Negative Temperature Control Thermister) เท อรมิสเตอร์แบบนี้ ความต้านทานจะแปรผกผันกับอุณหภูมิ นั่นคือ ถ้ าอุณหภูมิสูง ค่าความต้ านทานจะลดตำ่ าลง แต่ ถ้า หากอุ ณหภู มิ ลดตำ่าลง ค่าความต้านทานจะเพิ่มสูงขึ้น

รูปที่ 2.5 สัญลักษณ์ของตัวต้านทานไวต่ออุณหภูมิหน่วยของตัว ต้านทาน

หน่ว ยของตัว ต้า นทาน

ความต้า นทานถู ก กำา หนดให้ มี ห น่ ว ยเป็ น โอห์ ม (Ohm) ซึ่ ง แทนด้ ว ยอั ก ษรกรี ก เรี ย กว่ า โอเมกา (ท) โดยความต้ า นทาน 1 โอห์ ม ได้ ม าจากการป้ อ นแรงดั น ไฟฟ้ า 1 โวลท์ เมื่ อ ผ่ า น ตั ว ต้ านทานจะทำา ให้มีกระแสไฟฟ้ าไหล 1 แอมป์ ซึ่งมีห ลักการกระ จายหน่วย ดังนี้

(MΩ)

1 โอห์ม (Ω) = 1,0 โอห์ม 10,000 โอห์ม 1,000,000 โอห์ม

1,000 มิลลิโอห์ม (m Ω) = 1 กิโลโอห์ม (KΩ) = 10 กิโลโอห์ม = 1 เมกะโอห์ ม


วิธ ีก ารอ่า นค่า ตัว ต้า นทาน 1. ก า ร อ่ า น ค่ า ค ว า ม ต้ า น ท า น ที่ แ ส ด ง เ ป็ น ตั ว เ ล ข ตั ว อัก ษร สามารถแบ่งได้ 2 ลักษณะ ก. แบบอ่ า นค่ า ได้ โ ดยตรง ตั ว ต้ า นทานแบบนี้ จ ะพิ ม พ์ ค่ า ความต้านทานลงบนตัวต้านทาน จะมีหน่วยเป็นโอห์ม กิโลโอห์ม หรื อ เมกะโอห์ ม โดยมี ค่ า อั ต ราทนกำา ลั ง ไฟฟ้ า (วั ต ต์ ) และค่ า เปอร์เซ็นต์ผด ิ พลาดกำากับไว้ด้วย เซ่น 10KΩ

=

ความต้านทาน 10 กิโลโอห์ม

2 W 10 KΩ

=

ความต้ า นทาน 10 โอห์ ม อั ต ราทน

กำาลังไฟฟ้า 2 วัตต์ 2 W 3 K3=

ความต้านทาน 3.3 กิโลโอห์ม อัตราทนกำาลัง

ไฟฟ้า 2 วัตต์

ส่ ว นเปอร์ เ ซ็ น ต์ ค วามผิ ด ���ลาดจะใช้ อั ก ษรภาษาอั ง กฤษมี 6 ตั ว ดังนี้ คือ F

มีค่าความผิดพลาด

±1%

G

มีค่าความผิดพลาด

±2%

J

มีค่าความผิดพลาด

± 5%

K

มีค่าความผิดพลาด

± 10%

L

มีค่าความผิดพลาด

±15%

มีค่าความผิดพลาด

± 20%

M ตัว อย่า งเช่น


100 KΩ

=

ความต้ า นทาน 100

ผิ ด พลาด ±

10% 2 WJ 100 KΩ

=

ความต้านทาน 100 KΩ ผิดพลาด

± 5% อัตราทนกำาลังไฟฟ้า 2 วัตต์ 2 W 2 K 7 ΩJ

=

ความต้านทาน 2.7 KΩ ผิดพลาด

± 5% อัตราทนกำาลังไฟฟ้า 2 วัตต์ ข. แบบอ่านค่าเป็นรหัสตัวเลข ตัวต้านทานแบบนี้จะมีตัวเลข และตัวอักษรอยู่ 4 ตัว โดยการอ่านให้อ่านจากซ้ายไปขวามีความ หมาย ตังนี้ คือ ตัวเลขสองตัวแรกทางซ้ายเป็นตัวเลข แสดงค่ าที่ ได้โดยตรง ตัวที่ 3 เป็นตัวเลขแทนจำานวนศูนย์ ส่วนตัวที่ 4 เป็นตัว อักษรบอกเปอร์เซ็นต์ ความผิดพลาด ตัวอย่างเซ่น 010J

= ค่าความต้านทาน 1

201 F

= ค่าความต้านทาน 200 Ω ค่าผิดพลาด ±1%

473 M

= ค่ า ค ว า ม ต้ า น ท า น 47 KΩ ค่ า ผิ ด พ ล า ด

ค่าผิดพลาด

±5%

±20% 182 L

= ค่าความต้านทาน 1.8 KΩ ค่าผิดพลาด± 15%


2. การอ่านรหัสสีหรือโค้ดสี (Resistor Color Code) ก. วิธีการอ่านค่าความต้านทานแบบ 3 หรือ 4 แถบสี ตารางที่ 2.1 โค้ดสีของตัวต้านทานแบบ 3 หรือ 4 แถบสี

โค้ด สี

แถบสิ แถบสิท ี่ 2 ที่1 (ตัว เลข (ตัว เลข

แถบสิท ี่ 3 (ตัว คูณ )

แถบสีท ี่ 4 (% ความคลาด เคลื่อ น)

ที่ 1)

ที่ 2)

ดำา

0

0

1

_

นำ้าตาล

1

1

10

-

แดง

2

2

100

-

ส้ม

3

3

1,000

-

เหลือง

4

4

10,000

-

เขียว

5

5

10.0,000

-

นำ้าเงิน

6

6

1,000,000

-

ม่วง

7

7

-

-

เทา

8

8

-

-

ขาว

9

9

-

-

ทอง

-

-

0.1

± 5%

เงิน

-

-

0.01

± 10%


ไม่มีสี

-

-

-

± 20%

วิธีการอ่านโค้ดสี - แถบสีที่ 1 คือ ตัวเลขตัวตั้งที่ 1 - แถบสีที่ 2 คือ ตัวเลขตัวตั้งที่ 2 - แถบสีที่ 3 คือ ตัวคูณ - แถบสี ที่ 4 คื อ เปอร์ เ ซ็ น ต์ ค วามคล าดเคลื่ อ นของตั ว ต้านทาน ตัวอย่างวิธีการอ่านโค้ดสี ดังตารางต่อไปนี้ แถบสีที่

1

2

3

4

สี

นำ้าตาล

ดำา

นำ้าตาล

ทอง

1

0

10

±5%

ตัวเลขที่ ได้

ค่าความต้านทานที่อ่านได้ เท่ากับ 100

แถบสีที่

1

2

3

4

สี

เหลือง

ม่วง

แดง

เงิน

± 5%


ตัวเลขที่

4

ได้

7

100

± 10%

ค่ า ความต้ า นทานที่ อ่ า นได้ เท่ า กั บ 4,700

± 10%

หรือ 4.7 K Ω ± 10% แถบสีที่

1

2

3

4

สี

แดง

แดง

ดำา

ไม่มีสี

2

2

1

± 20%

ตัวเลขที่ ได้

ค่าความต้านทานที่อ่านได้ เท่ากับ 22 Ω ± 20% แถบสี ที่

1

2

3

4

สี

เขียว

ดำา

เขียว

ทอง

ตัวเลขที่ได้

5

0

100,000

±5%

ค่าความต้านทานที่อ่านได้ เท่ากับ 5,000,000 หรือ 5 M Ω ± 5%

± 5%


ข. วิธีการอ่านค่าความต้านทานแบบ 5 แถบสี ตารางที่ 2.2 โค้ดสีของตัวต้านทานแบบ 5 แถบสี แถบสีท ี่ 1 แถบสีท ี่2 แถบสีท ี่ 3 แถบสีท ี่ 4 แถบสีท ี่ 5 ตัว เ ลข

สี

ดำา นำ้าตาล แดง ส้ม เหลือง เขียว

สี

ตัว เ ลข

สี

ตัว เ ลข

ดำา

0

ดำา

0

1 นำ้าตาล 2 แดง 3 ส้ม 4 เหลือง

1 นำ้าตาล 2 แดง 3 ส้ม 4 เหลือง

1 2 3 4

5

เขียว

5

เขียว

นำ้าเงิน 6

นำ้าเงิน

6

นำ้าเงิน 6

5

ม่วง

7

ม่วง

7

ม่วง

7

เทา

8

เทา

8

เทา

8

ขาว

9

ขาว

9

ขาว

9

วิธีการอ่านโค้ดสี - แถบลีที่ 1 คือ ตัวเลขตัวตั้งที่ 1 - แถบลีที่ 2 คือ ตัวเลขตัวตั้งที่ 2 - แถบสีที่ 3 คือ ตัวเลขตัวตั้งที่ 3 - แถบสีที่ 4 คือ ตัวคูณ

สี

ตัว คูณ

สี

ค่า ผิด พลาด

0.0 นำ้าต ± 1% 1 าล ทอง 0.1 แดง ± 2% ดำา 1 ทอง ± 5% นำ้าตาล 10 เงิน ± 10% แดง 100 เขียว ± 0.5% เงิน

1K เหลือง 1K0 เขียว 100 K นำ้าเงิน 1 M ส้ม

-

-


แถบสี ที่

1 ส้ม

2 ดำา

3 ดำา

4 เหลือง

5 แดง

สี ตัวเลขที่ได้

3

0

0

× 10 K

±2%

ค่ า ค ว า ม ต้ า น ท า น ที่ อ่ า น ไ ต้ เ ท่ า กั บ 300 X 10 K = 3,000,000 โอห์ม หรือ 3 MΩ ± 2%

แถบสีที่

1

2

3

4

5

สี

เหลือง

ม่วง

ดำา

ทอง

นำ้าตาล

4

7

0

× 0.1

± 1%

ตัวเลขที่ ได้

ค่าความต้านทานที่ อ่ านได้ เท่ ากั บ 470 X 0.1 Q = 47 Q ± 1% แถบสีที่

1

2

3

4

5

สี

แดง

ม่วง

เขียว

แดง

เขียว

2

7

5

× 100

± 0.5%

ตัวเลขที่ ได้


ค่ า ความต้ า นทานที่ อ่ า นได้ เ ท่ า กั บ 275 X 100 = 27,500 โอห์ม หรือ 27.5 K Ω ± 0.5% แถบสีที่

1

2

3

4

5

สี

เขียว

นำ้าตาล

ดำา

ดำา

นำ้าตาล

5

1

0

×1

± 1%

ตัวเลขที่ ได้

ค่าความต้านทานที่อ่านได้เท่ากับ 510 X 1 = 510

± 1%

การต่อ ตัว ต้า นทาน การต่อตัวต้านทานเพื่อประโยชน์ในการใช้งานมีอยู่ 3 แบบ คือ 1. วงจรตัวต้านทานแบบอนุกรม 2. วงจรตัวต้านทานแบบขนาน 3. วงจรตัวต้านทานแบบผสม 1. วงจรตั ว ต้ า นทานแบบอนุ ก รม (Series Resistor) เป็ นวงจรที่ มี ค่ า ความ ต้านทาน รวม (RT) ของวงจรมีค่าเพิ่มขึ้นเท่ากับผลรวมของตัวต้านทานทั้งหมดที่อยูใ่ นวงจร แต่ อัตราทนกำาลังไฟฟ้ ารวมของวงจรจะมีค่าเท่ากับอัตราทนกำาลังไฟฟ้ าตัวที่ต่าำ ที่สุดในวงจร ลักษณะ ของวงจรดังแสดงในรู ปที่ 2.6


รูปที่ 2.6 วงจรตัวต้านทานแบบอนุกรม

ตั ว อ ย่ า ง ที่ 2.1 จากรู ป วงจรตั ว ต้ า นท านแบบอนุ ก รม มี ตั ว ต้านทาน 2 ตัว คือ R1 = 10 Ω 1 วัตต์ (W) และ R2 = 20 Ω 2 วัตต์จง หาค่าความต้านทานรวมและอัตราทนกำาลังไฟฟ้า (W) ของวงจร

วิธีทำา

จากสูตรค่าความต้านทานรวม (RT) คือ RT = R1 + R2 แทนค่าจะได้ RT = 10 Ω + 20 Ω RT = 30 Ω อัตราทนกำาลังไฟฟ้า มีค่าเท่ากับ 1 วัตต์ (W) ตัว อย่า งที่ 2.2 จากรูปวงจรตัวต้านทานแบบอนุกรมมีตัวต้านทาน ทั้งหมด 6 ตัว ดังนี้ คือ R1 = 500 Ω /2 W, R2 = 1 KΩ/1 W, R3 = 2 K Ω /0.5 W, R4 = 3 KΩ/1 W1 R5 = 330 Ω/0.5 W และ R6 = 470 Ω /2 W จงคำานวณหาค่าความต้านทานรวม (RT) และอัตราทน กำาลังไฟฟ้า (W)


วิธีทำา

จากสูตรหาค่าความต้านทานรวม (RT) คือ

แทนค่าจะได้ RT = 500 Ω + 1 K Ω + 2 K Ω + 3 K Ω + 330 Ω + 470 Ω RT = 7.3 KΩ อัตราทนกำาลังไฟฟ้า มีค่าเท่ากับ 0.5 W 2. วงจรตัว ต้า นทานแบบขนาน (Parallel Resistor) เป็น วงจรที่มีค่าความต้านทานรวม (RT) ของวงจร จะมีค่าน้อยกว่าตัว ต้านทานที่มีค่าน้อยที่สุดในวงจร แต่อัตราทนกำาลังไฟฟ้า รวม (W) ของวงจร จะมีค่าเท่า กับ ผลรวมของอัต ราทนกำา ลั งไฟฟ้ าของตั ว ต้านทานแต่ละตัวที่อยู่ ในวงจร ลักษณะของวงจรจะแสดงในรูปที่ 2.7

รูปที่ 2.7 วงจรตัวต้านทานแบบขนาน


ในกรณีที่วงจรตัวต้านทานแบบขนานมีตัวต้านทานเพีย ง 2 ตัว เราสามารถคำานวณ ได้โดยใช้สูตร ผลคูณหารด้วยผลบวก

รูปที่ 2.8 วงจรตัวต้านทานแบบขนาน 2 ตัว ในกรณี ที่ ว งจรตั ว ต้ า นทานแบบขนานมี ตั ว ต้ า นทาน 2 ตั ว และมีค่าเท่ากัน เราสามารถ คำา นวณได้โดยนำา ค่าความต้านทาน ค่านั้นหารด้วยลอง ก็จะได้คำาตอบ

ตั ว อ ย่ า ง ที่ 2.3 จากรู ป วงจรตั ว ต้ า นท านแบบอนุ ก รม มี ตั ว ต้านทาน 3 ตัว ตังนี้ คือ R1 = 100 Ω /2 W, R2 = 50. Ω /1 W และ R3 = 20 Ω /2 พ จงคำา นวณหาค่ าความต้ านทานรวม (RT) ของ วงจร และอัตราทนกำาลังไฟฟ้า

วิธ ีท ำา

แทนค่าจะได้


1 RT

=

1 100 Ω

1 RT

=

1+ 2+5 100

=

8 100 Ω

=

100 Ω 8

1 RT

RT

+

1 50 Ω

+

RT = 12.5 Ω อัตราทนกำาลังไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ 5 W 3. วงจรตัว ต้า นท านแบ บผส ม เป็นการต่อตัวต้านทานทั้ง ลองวิ ธี ที่ ผ่ า นมา คื อ ทั้ ง แบบอนุ ก รมและแบบขนาน ซึ่ ง จะมี ลักษณะของวงจรตังตัวอย่างต่อไปนี้ ตัว อ ย่า ง ที่ 2.4 วงจรตัวต้านทานแบบผสม มีตัวต้านทาน 3 ตัว มี ค่ าตั งต่ อ ไปนี้คื อ R1 = 100 โอห์ ม 1W1 R2 = 200 โอห์ ม 2 W และ R3 = 200 โอห์ม 2 W จงคำานวณหาค่าความต้านทานรวม (RT) และ อัตราทนกำาลังไฟฟ้าของวงจร (W)

วิธีทำา กำาหนดให้ R2//R3 = RT1 ∴

RT1 =

R2 . R3 R2+ R3

RT1 =

(200 Ω).( 200Ω ) (200 Ω )+(200 Ω )


RT1

=

100 Ω/4 W

สามารถเขียนวงจรใหม่ ได้ดังนี้

ค่าความต้านทานรวม (RT) = R1 + RT1 RT = 100 Ω +100 Ω RT = 200 Ω อัตราทนกำาลังไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ 1 W ตัว อ ย่า ง ที่ 2.5 จากรูปวงจรตัวต้านทานแบบผสม มี ตัว ต้านทาน ดังนี้ R1 = 10 Ω, R2 = 10 Ω, R 3 = 10 Ω, R4 = 10 Ω, R5 = 10 Ω, R6 = 10 Ω, และ R7 = 10 Ω จงคำานวณหาค่าความต้านทาน รวมของ วงจร (RT) วิธีทำา กำาหนดให้ RT1 = R1//R2

RT1 =

(10 Ω).(10 Ω) 10 Ω+10 Ω

= 5Ω

กำาหนดให้ RT2 = R3 + R4 (R3 และ R4 อนุกรมกัน) RT2 = 10 Ω + 10 Ω = 20 Ω

เขียนเป็นวงจรใหม่จะได้ดังรูป


จากรูปกำาหนดให้ RT3 = 1 RT3

=

1 RT3

1 RT3

+

+

1 10 Ω

1+ 2+2 20

= 5 20

= 20 Ω 5

=

1 RT1

1 20 Ω

=

1 RT3

2T2//R5//R6

=4Ω

เขียนเป็นวงจรใหม่จะได้ดังรูป

จากรูปกำาหนดให้ ∴

RT4 =

RT4 = (4 Ω).(10Ω ) 4 Ω +10 Ω

RT4 = เขียนเป็นวงจรใหม่จะได้

2.8 Ω

RT3//R7

1 R5

+

+ 1 10 Ω

1 R6


RT4 =

RT1 + RT4 = 5 Ω + 2.8 Ω RT

=

7.8 Ω

ทฤษฎีก ฎของโอห์ม กฎของโอห์มจะประกอบไปด้วย แรงดันไฟฟ้า (Voltage ; E) กระแสไฟฟ้ า (Current ; I) และความต้ า นทาน (Resistor ; R) การศึกษากฎของโอห์มสามารถทำาได้ 2 กรณี คือ กรณีที่ 1 เมื่อความต้านทาน (R) คงที่และเพิ่มค่าแรง���ันไฟฟ้ าให้สูงขึ้น จะส่ งผลให้ กระแสไฟฟ้ า (I) เพิ่มขึ้นด้วย ดังแสดงในรู ปที่ 2.9


รูปที่ 2.9 กรณีที่ 1 จากรูปที่ 2.9 จะเห็นว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้า (E) เพิ่มขึ้นจะทำาให้ กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นด้วย เมื่อความต้านทานคงที่ (R) จึงสรุปได้ว่า กระแสไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้า หรือ

ก ร ณี ท ี่ 2 เมื่ อ แรงดั น ไฟฟ้ า (E) คงที่ และเพิ่ ม ค่ า ความ ต้านทาน (R) จะมีผลทำาให้ กระแสไฟฟ้าลดลง (I) ดังแลดงในรูปที่ 2.10


รูปที่2.10 กรณีที่2 จากรู ป ที่ 2.10 จะเห็ น ว่ า เมื่ อ ความต้ า นทาน (R) เพิ่ ม ขึ้ น จะ ทำาให้กระแสไฟฟ้า (I) ลดลง เมื่อแรงดันไฟฟ้า (E) คงที่ สรุปได้ว่า ความต้านทาน (R) เป็นสัดส่วนกลับของกระแสไฟฟ้า หรือ

จากทฤษฎี ข องโอห์ ม ทั้ ง 2 กรณี ทำา ให้ เราทราบว่ า กระแส ไฟฟ้า (I) เปลี่ย นแปลงเป็ น สัด ส่ว นโดยตรงกั บ แรงดั นไฟฟ้ า (E) และกระแสไฟฟ้า (I) จะเป็นสัดส่วนกลับกับความต้านทาน (R) ดัง นั้น เมื่อนำาสมการ 2.1 และสมการ 2.2 มารวมกัน จะได้

เมื่อ I = กระแสไฟฟ้า มีหน่วยแอมแปร์ (A) E = แรงดันไฟฟ้า มีหน่วยโวลท์ (V)


R = ความต้านทาน มีหน่วยโอห์ม (Q) จากสมการ 2.3 เราสามารถหาค่ า แรงดั น ไฟฟ้ า และความ ต้านทาน โดยใช้หลักการย้าย ข้างทางคณิตศาสตร์ จะได้ดังนี้ I=

E R

1. การใช้กฎของโอห์ม เพื่อความสะดวกในการจดจำาสูตร กฎของโอห์ ม เราสามารถ ใช้ สั ญ ลั ก ษณ์ ล ามเหลี่ ย มกล (Magic Triangle) ดังแสดงในรูปที่2.11

รูปที่ 2.11 สามเหลี่ยมกล วิ ธี ก ารใช้ ก ฎสามเหลี่ ย มกลทำา โดย ขี ด ส่ ว นที่ เ ราต้ อ งการ ทราบค่า เช่น ต้องการหาค่า กระแสไฟฟ้า (I) ก็ให้ปิดส่วน I ไว้ จะ ได้ค่าที่เหลือ ดังรูปต่อไปนี้ เมื่อต้องการทราบค่า กระแลไฟฟ้า (I) จะได้สต ู รI=

E R

เมื่อต้องการทราบค่า แรงดันไฟฟ้า (E) จะได้สต ู ร E = I.R


เมื่อต้องการทราบค่า ความต้านทาน (R) จะได้สต ู รR=

E I

2. กฎของโอห์มในวงจรไฟฟ้ า การใช้ งานกฎของโอห์มใน วงจรไฟฟ้าจะยกตัวอย่าง ตังต่อไปนี้ ตัว อย่า งที่ 2.6 วงจรไฟฟ้ามีหลอดไฟต่ออยู่กับแบตเตอรี่ 9 โวลท์ และมีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร 0.2 แอมแปร์ (A) จงคำา นวณค่ าความต้านทานของหลอดไฟมี ค่า เท่าใด

วิธีทำา จากรูป E = 9 V และ I = 0.2A จากกฎของโอห์ม จากกฎของโอห์ม R

= =

R

=

E I

9V 0.2 A

45 Ω


ตัว อ ย่า ง ที่ 2.7 วงจรไฟฟ้ามีค่าความต้านทาน 100 โอห์ม ต่ออยู่ กับแบตเตอรี่ 9 โวลท์ จงคำานวณค่ากระแสที่ไหลในวงจรมีค่าเท่าใด

วิธีทำา จากรูป E = 9V และ R = 100 โอห์ม จากกฎของโอห์ม I = I

=

E R

= 9V 100 Ω

0.09 A = 90 mA

ตัว อ ย่า ง ที่ 2.8 วงจรไฟฟ้ ามีกระแสไฟฟ้ าไหลเท่ ากับ 2 A และมี ความต้านทาน 20 โอห์ม ต่ออยู่ ในวงจร จงคำา นวณหาค่าแรงดัน ไฟฟ้า (E)


วิธีทำา

จากรูป R = 20 โอห์ม และ I = 2A จากกฎของโอห์ม E = I. R = (2 A) . 20 Ω E

= (2 A) . 20 Q E = 40V

=

40 V



บทที่ 2 ทฤษฎี 1, 2