อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น
มัลติมิเตอร์ (Mutimeter)
เป็นเครื่องมือวัดที่มีประโยชน์มาก เพียงแต่ปรับหมุนสวิตซ์ก็สามารถตั้งเป็นโวลต์มิเตอร์ แอมมิเตอร์ หรือโอห์มมิเตอร์ แต่ละแบบสามารถเลือกพิสัยการวัดได้หลายระยะและเลือกไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) บางชนิดมีคุณสมบัติการวัดเพิ่มเติม เช่น วัดค่าความจุ วัดความถี่ และทดสอบทรานซิสเตอร์ เป็นต้น
แอมมิเตอร์ (Ammeter)
เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยนำแอมมิเตอร์มาต่ออนุกรมกับวงจรไฟฟ้าซึ่งสามารถวัดไฟฟ้ากระแสตรงได้
โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter)
เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้วัดความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยนำโวลต์มิเตอร์มาต่อขนานกับวงจรไฟฟ้าซึ่งสามารถวัดไฟฟ้ากระแสตรงได้
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
เป็นเครื่องมือวัดที่มีประโยชน์มาก เพียงแต่ปรับหมุนสวิตซ์ก็สามารถตั้งเป็นโวลต์มิเตอร์ แอมมิเตอร์ หรือโอห์มมิเตอร์ แต่ละแบบสามารถเลือกพิสัยการวัดได้หลายระยะและเลือกไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) บางชนิดมีคุณสมบัติการวัดเพิ่มเติม เช่น วัดค่าความจุ วัดความถี่ และทดสอบทรานซิสเตอร์ เป็นต้น
แอมมิเตอร์ (Ammeter)
เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยนำแอมมิเตอร์มาต่ออนุกรมกับวงจรไฟฟ้าซึ่งสามารถวัดไฟฟ้ากระแสตรงได้
โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter)
เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้วัดความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยนำโวลต์มิเตอร์มาต่อขนานกับวงจรไฟฟ้าซึ่งสามารถวัดไฟฟ้ากระแสตรงได้
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
ตัวเก็บประจุ (Capacitors)
ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์แบบเฉื่อยงานที่สะสมพลังงานในรูปแบบสนามไฟฟ้า (Electric Field) โดยโครงสร้างประกอบด้วย แผ่นตัวนำไฟฟ้า 2 แผ่นที่ถูกแยกจากกันโดยฉนวนไฟฟ้า (Insulator) หรืออาจเรียกว่าสารไดอิเล็กตริก (Dielectric) ดังรูปที่ 6.1
รูปที่ 6.1 โครงสร้างของตัวเก็บประจุ
เราทราบว่ากระแสไฟฟ้าคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้าเมื่อเทียบกับเวลาคือ
ดังนั้นจะได้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุคือ
สัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุและทิศทางของกระแส และขั้วของแรงดัน ที่สอดคล้องกับสมการข้างบนแสดงดังรูปที่ 6.3
รูปที่ 6.3 สัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุ
และแรงดันที่ตกคร่อมตัวเก็บประจุจะได้
พลังงานที่สะสมในตัวเก็บประจุสามารถหาได้จาก
จะพบว่าพลังงานที่สะสมที่ตัวเก็บประจุมีค่าเป็นบวกเสมอ ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์แบบเฉื่อยงาน และพลังงานที่สะสมที่ตัวเก็บประจุนี้จะอยู่ในรูปของสนามไฟฟ้าที่ปรากฎแผ่นโลหะทั้งสองของตัวเก็บประจุ
คุณสมบัติที่สำคัญของตัวเก็บประจุ
การต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรม (Series capacitors)
รูปที่ 6.6 ตัวเก็บประจุต่ออนุกรม
สำหรับตัวเก็บประจุที่อนุกรมกันจะได้ค่าความจุไฟฟ้ารวมเป็น
หรือ
การต่อตัวเก็บประจุแบบขนานอนุกรม (Parallel capacitors)
รูปที่ 6.7 ตัวเก็บประจุต่อขนาน
สำหรับตัวเก็บประจุที่ขนานกันจะได้ค่าความจุไฟฟ้ารวมเป็น
หรือ
สัญลักษณ์ของตัวเหนี่ยวนำและทิศทางของกระแส และขั้วของแรงดัน ที่สอดคล้องกับสมการข้างบนแสดงดังรูปที่ 6.9
รูปที่ 6.9 สัญลักษณ์ของตัวเหนี่ยวนำ
และกระแสที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำจะได้
พลังงานที่สะสมในตัวเหนี่ยวนำสามารถหาได้จาก
จะพบว่าพลังงานที่สะสมที่ตัวเหนี่ยวนำมีค่าเป็นบวกเสมอ ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าตัวเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์แบบเฉื่อยงาน และพลังงานที่สะสมที่ตัวเหนี่ยวนำนี้จะอยู่ในรูปของสนามสนามแม่เหล็กที่คล้องผ่านขดลวดตัวเหนี่ยวนำ
คุณสมบัติที่สำคัญของตัวเหนี่ยวนำ
การต่อตัวเหนี่ยวนำแบบอนุกรม (Series inductors)
รูปที่ 6.12 ตัวเหนี่ยวนำต่ออนุกรม
สำหรับตัวเหนี่ยวนำที่อนุกรมกันจะได้ค่าความเหนี่ยวนำรวมเป็น
หรือ
การต่อตัวเหนี่ยวนำแบบขนานอนุกรม (Parallel inductors)
รูปที่ 6.13 ตัวเก็บประจุต่อขนาน
สำหรับตัวเหนี่ยวนำที่ขนานกันจะได้ค่าความเหนี่ยวนำรวมเป็น
หรือ
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
ตัวเก็บประจุ (Capacitors)
รูปที่ 6.1 โครงสร้างของตัวเก็บประจุ
 โดย C คือค่าความจุไฟฟ้า (Capacitance) มีหน่วยเป็น ฟารัด (Farad, F) ค่าความจุไฟฟ้านี้ขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพของตัวเก็บประจุซึ่งคำนวณได้จาก   รูปที่ 6.2 ประจุที่สะสมที่ตัวเก็บประจุ |  Michael Faraday English physicist.(1791-1867) |
ดังนั้นจะได้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุคือ
รูปที่ 6.3 สัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุ
และแรงดันที่ตกคร่อมตัวเก็บประจุจะได้
พลังงานที่สะสมในตัวเก็บประจุสามารถหาได้จาก
คุณสมบัติที่สำคัญของตัวเก็บประจุ
|
การต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรม (Series capacitors)
รูปที่ 6.6 ตัวเก็บประจุต่ออนุกรม
สำหรับตัวเก็บประจุที่อนุกรมกันจะได้ค่าความจุไฟฟ้ารวมเป็น
หรือ
การต่อตัวเก็บประจุแบบขนานอนุกรม (Parallel capacitors)
รูปที่ 6.7 ตัวเก็บประจุต่อขนาน
สำหรับตัวเก็บประจุที่ขนานกันจะได้ค่าความจุไฟฟ้ารวมเป็น
หรือ
ตัวเหนี่ยวนำ (Inductors)
เส้นแรงแม่เหล็กรวม (
) นี้จะแปรผันตรงกับกระแสไฟฟ้าที่ป้อนให้กับขดลวดดังสมการ
โดย L คือ ค่าความเหนี่ยวนำ (Inductance) มีหน่วยเป็น เฮนรี (Henry, H)
เมื่อเส้นแรงแม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมตัวเหนี่ยวนำขึ้น
หรือ
 รูปที่ 6.8 ตัวเหนี่ยวนำ |  Joseph Henry American scientist. (1797-1878) |
) นี้จะแปรผันตรงกับกระแสไฟฟ้าที่ป้อนให้กับขดลวดดังสมการโดย L คือ ค่าความเหนี่ยวนำ (Inductance) มีหน่วยเป็น เฮนรี (Henry, H)
เมื่อเส้นแรงแม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมตัวเหนี่ยวนำขึ้น
หรือ
รูปที่ 6.9 สัญลักษณ์ของตัวเหนี่ยวนำ
และกระแสที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำจะได้
พลังงานที่สะสมในตัวเหนี่ยวนำสามารถหาได้จาก
คุณสมบัติที่สำคัญของตัวเหนี่ยวนำ
|
การต่อตัวเหนี่ยวนำแบบอนุกรม (Series inductors)
รูปที่ 6.12 ตัวเหนี่ยวนำต่ออนุกรม
สำหรับตัวเหนี่ยวนำที่อนุกรมกันจะได้ค่าความเหนี่ยวนำรวมเป็น
หรือ
การต่อตัวเหนี่ยวนำแบบขนานอนุกรม (Parallel inductors)
รูปที่ 6.13 ตัวเก็บประจุต่อขนาน
สำหรับตัวเหนี่ยวนำที่ขนานกันจะได้ค่าความเหนี่ยวนำรวมเป็น
หรือ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น