กระแสไฟฟ้ากับความต้านทาน ความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ กระแสไฟฟ้า และความต้านทาน
กฎของโอห์ม กล่าวว่า “ถ้าอุณหภูมิของตัวนำมีค่าคงที่แล้ว อัตราส่วนระหว่างความต่างศักย์ที่ปลายทั้งสองของตัวนำและกระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวนำนั้นย่อมมีค่าคงที่” ถ้าให้ V = ความต่างศักย์ มีหน่วยเป็นโวลต์ (V) I = กระแสไฟฟ้า
มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A) R = ค่าคงที่หรือความต้านทาน มีหน่วยเป็นโอห์ม (W) การต่อความต้านทานไฟฟ้า แบ่งได้เป็น 3 แบบ ดังนี้ การต่อแบบอนุกรม เป็นการต่อตัวต้านทานไฟฟ้าเรียงกันเป็นสายเดียว ซึ่งมีผล คือ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในวงจรมีค่าเท่ากันหมด Iรวม = I 1 = I 2 = I 3ความต่างศักย์ระหว่างปลายทั้งสองของความต้านทานไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าไม่เท่ากัน Vรวม = V 1 + V 2 + V ความต่างศักย์รวมเท่ากับความต่างศักย์ของแบตเตอรี่ ถ้าความต้านทานตัวใดตัวหนึ่งขาด จะทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร ความต้านทานรวมเท่ากับผลบวกของความต้านทานย่อย ทำให้ความต้านทานรวมมีค่ามากขึ้น Rรวม = R 1 + R 2 + R 3 การต่อแบบขนาน เป็นการต่อความต้านทานไฟฟ้าแบบคร่อมขั้วกัน การต่อแบบนี้มีผล คือ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านความต้านทานไฟฟ้าแต่ละตัวจะมีค่าไม่เท่ากัน ถ้าความต้านทานไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าไม่เท่ากัน จะได้กระแสไฟฟ้ารวมเท่ากับผลบวกของกระแสไฟฟ้าย่อย Iรวม = I 1 + I 2 + I 3 ความต่างศักย์ระหว่างขั้วทั้งสองของความต้านทานจะเท่ากัน และเท่ากับความต่างศักย์รวม Vรวม = V 1 = V 2 = V 3 ถ้าความต้านทานตัวใดตัวหนึ่งขาด จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลเฉพาะวงจรของความต้านทานที่ขาดเท่านั้น ไม่มีผลกระทบต่อวงจรอื่น ความต้านทานตัวอื่นยังคงมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเช่นเดิม ความต้านทานรวมมีค่าน้อยลง และน้อยกว่าความต้านทานย่อยที่มีค่าน้อยที่สุด ความต้านทานรวมของวงจรคิดจาก การต่อแบบผสม เป็นการต่อความต้านทานไฟฟ้าที่มีทั้งการต่อแบบอนุกรมและขนานรวมกันอยู่ในวงจรไฟฟ้าเดียวกัน การคำนวณหาความต้านทานรวมจะต้องหาความต้านทานรวมแบบขนานก่อนแล้วจึงนำค่าความต้านทานที่ได้มาบวกกับความต้านทานย่อยตัวอื่น ๆ ที่ต่อแบบอนุกรม การต่อหลอดไฟฟ้า
การต่อวงจรไฟฟ้าในบ้านที่มีเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ต่างๆ ใช้สัญลักษณ์ดังนี้ ภาพที่ 9 รูปแสดงการต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรมและแบบขนาน ที่มา : รัตนาภรณ์ อิทธิไพสิฐพันธุ์ และคณะ . สมุดเสริมความรู้ ทักษะปฏิบัติ และแบบทดสอบตามจุดประสงค์ วิทยาศาสตร์ ว 306 ชั้นมัธยมศึกษาปี่ที่ 3. 2543. หน้า 152. การต่อแบบขนาน • ถ้าไส้หลอด C ขาด หลอด D ยังครบวงจร จึงยังคงสว่างอยู่ หรือถ้าไส้หลอด D ขาด หลอด C ยังคงสว่างอยู่ • หลอดไฟ C และ D สว่างเท่ากันถ้าหลอดขนาดเท่ากัน สว่างมากกว่าต่อแบบอนุกรม การต่อหลอดไฟ การต่อหลอดไฟหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าควรต่อแบบขนาน เนื่องจากมีข้อดีดังนี้ 1. เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละอย่างได้รับความต่างศักย์เท่ากันทั้งหมดตรงตามที่กำหนดไว้ทีเครื่องใช้ไฟฟ้า 2. สามารถปิด - เปิดสวิตช์เฉพาะเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดนั้น 3. ความต้านทานในวงจรน้อย กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านได้มาก ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานของตัวนำไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นอย่างไรและกระแสไฟฟ้าจะแปรผกผันกับความต้านทานระหว่างสองจุดนั้น(คือถ้าความต้านทานมากจะทำให้กระแสไหลผ่านน้อย, ถ้าความต้านทานน้อยจะทำให้มีกระแสมาก) เขียนเป็นสมการได้ว่า ∝ /
กระแสไฟฟ้ากับความต้านทานไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กันอย่างไรกฎของโอห์มมีความสัมพันธ์ดังนี้คือ กระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวนำ จะแปรผันตามแรงดันไฟฟ้าที่คร่อมปลายทั้งสองของ ตัวนำ และแปรผกผันกับความต้านทานของตัวนำนั้น เขียนเป็นสมการได้ดังนี้ หรือกล่าวอีกอย่างหนึ่งว่ากระแสคือแรงดันหารด้วยความต้านทาน ถ้าใช้สัญลักษณ์ I = กระแส V = แรงดัน R = กระแส เขียนเป็นสมการได้คือ
ตัวนำไฟฟ้ากับความต้านทานมีความสัมพันธ์กันในลักษณะใดลวดตัวนำที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มาก เรียกว่ามีความนำไฟฟ้ามากหรือมีความต้าน ทานไฟฟ้าน้อย ลวดตัวนำที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อย เรียกว่า มีความนำไฟฟ้าน้อย หรือมีความต้าน ทานไฟฟ้ามาก ดังนั้น ความนำไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้าจึงเป็นสัดส่วนผกผันซึ่งกันและกัน
ความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กันอย่างไรความต่างศักย์ไฟฟ้า คือ ความแตกต่างของพลังงานไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด ซึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น โดยกระแสไฟฟ้าจะไหลจากจุดที่มีระดับพลังงานไฟฟ้าสูง (ศักย์ไฟฟ้าสูง) ไปยังจุดที่มีระดับพลังงานไฟฟ้าต่ำกว่า (ศักย์ไฟฟ้าต่ำ) และจะหยุดไหลเมื่อศักย์ไฟฟ้าทั้งสองจุดเท่ากัน
|
ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานของตัวนำไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้าในวงจรเป็นอย่างไร *
ลิขสิทธิ์ © 2024 toptenid.com Inc.
