ว่ากันเรื่องกำลังตัวต้านทาน(ข้อมูลที่ใครๆหลายตนอาจตามหา)

ว่ากันเรื่องกำลังตัวต้านทาน(ข้อมูลที่ใครๆหลายตนอาจตามหา)

                บทความนี้ จะเอ่ยถึงแค่การทนกำลังของตัวต้านทานนะครับ ส่วนกฎต่างๆนั้นลองหาอ่านเอานะครับในบทความในเว็บมีเยาะมาก เราไปเข้าเรื่องกันเลยดีกว่า

การต่อตัวต้านทานแบบต่าง

                                ต่อแบบขนาน

                การต่อตัวต้านทานแบบขนานนี้จะได้ค่าการทนกำลังไฟฟ้าของวงจรเท่ากลับค่าทนกำลังตัวต้านทานที่น้อยที่สุด จากภาพจะได้ค่าทนกำลังเท่ากับ ¼ ค่าทนกำลังได้เท่ากลับ 0.25W

ต่อแบบอณุกรม

                                การต่อตัวต้านทานแบบขนานนี้จะได้ค่าการทนกำลังไฟฟ้าของวงจรเท่ากลับค่าทนกำลังตัวต้านทานทั้งหมดในวงจรรวมกัน จากภาพจะได้ค่าทนกำลังเท่ากับ ¼-1/2=3/4 ค่าทนกำลังได้เท่ากลับ 0.75W

                การทนกำลังของตัวต้านทานสำคัญอย่างไร

                                ค่าการทนกำลังพวกนี้จะสำคัญเมื่อเรานำตัวต้านทานมาใช้ในการออกแบบวงจรในอิเล็กทรอนิกส์ เพราะถ้าเราใช้กำลังหวัดต่ำก็จะทำให้ตัวต้านทานเกิดการร้อนขึ้นและไหม้ไปในที่สุด

แล้วควรเลือกแบบไหน

                                ผมจะนำไปใช้กับวงจรที่ใช้ในการทำตัววัดไม่ว่าจะเป็นแรงดันหรือกระแสเพราะเจ้าพวกนี้ต้องคิดถึงค่าพวกนี้ด้วยไม่เช่นนั้นอาจเกิดอันตรายในวงจรได้เรามาดูวิธีคิดดีกว่า

โจทย์มีอยู่ว่า ต้องการนำตัวต้านไปตรวจวัดกระแสในวงจรไฟฟ้าโดยการนำตัวต้านทานไปต่อขนานกลับวงจรที่ใช้งานกินกระแสสูงสุดที่ 0.5 A ที่แรงดัน 5V จะต้องใช้ตัวต้านทานที่การทนกำลังเท่าไหลและขนาดค่าความต้านทานเท่าไหล

                จากโจทย์ ให้ E = 5 V, Imax = 0.5A สิ่งที่ต้องการหา P,R

 เราจะใช้กดของโอห์มในการหาค่าต่าง ๆ จะได้ว่า

และค่าบางชนิดจะมีการบอกกันว่า ค่าที่ใช้จะต้องมากว่า เท่าตัวเราจึงใช้  I = 1A

เราก็จะได้ว่าเราจะได้ว่า  R  = 10 Ω ,  P  = 2.5 W

อีกโจทย์ละกันนะครับ

โจทย์มีอยู่ว่า ต้องการนำตัวต้านไปตรวจวัดแรงดันในวงจรไฟฟ้าโดยการนำตัวต้านทานไปต่ออณุกรมโดยใช้วงจรแบ่งแรงดันกลับวงจรที่ใช้งานกินกระแสสูงสุดที่ 0.5 A ที่แรงดัน 5V และวงจรที่ใช้ในการวัดรับแรงดันได้สูงสุด 5 V จะต้องใช้ตัวต้านทานที่การทนกำลังเท่าไหลและขนาดค่าความต้านทานเท่าไหล

จากโจทย์ ให้ E = 5 V, Imax = 0.5A สิ่งที่ต้องการหา P,R

จากวงจรแบ่งแรงดันเมือตัวต้านทาน R1 และ ตัวต้านทาน R2 มีค่าเท่ากันแรงดันที่วัดที่จุดต่อระหว่าง  R1 กับ R2 จะได้เท่ากลับครึ่งหนึ่งของแรงดันที่จ่ายในวงจร  

ค่าบางชนิดจะมีการบอกกันว่า ค่าที่ใช้จะต้องมากว่า เท่าตัวเราจึงใช้  E = 10V

ในการวัดต้องให้กระแสไหลผ่านตัวต้านทานน้อยที่สุดจึงเลือกตัวต้านทานมีขนาดทนกำลัง ¼  จะได้เท่ากลับ 0.25 W จะได้การทนกำลังเท่ากลับ R1+R2 = 0.5 W เลือกค่าความต้านทานที่ 10 KΩ เพราะค่าความต้านทานน้อยกระแสจะไหลผ่านตัวต้านทานมากจึงทำให้ตัวต้านทานร้อนได้ง่าย มาดูกันว่าถ้าใช้ค่าความต้านทานจะใช้กระแสและอัตราการทนกำลังการต่างกันอย่างไรระหว่าง 1 kΩ กับ 10kΩ

ที่ 1 kΩ แรงดัน 10V จะได้ว่า

แต่ในวงจรแบ่งแรงดันมีตัวต้านทานสองตัวต่อกันแบบขนานก็จะทำให้ค่าความต้านทานเท่ากลับ 20kΩ จะได้เท่ากลับ 50mW

ที่ 10 kΩ แรงดัน 10V จะได้ว่า

แต่ในวงจรแบ่งแรงดันมีตัวต้านทานสองตัวต่อกันแบบขนานก็จะทำให้ค่าความต้านทานเท่ากลับ 20kΩ จะได้เท่ากลับ 500uW

จะเห็นได้ว่า กระแสไหลผ่านตัวต้านทาน ต่างกันเป็น 10 เท่าและอัตราการทนกำลังของตัวต้านทานเป็น 10 เท่า เพราะฉะนั้นก็เลือกใช้ 10kΩ เพราะตัวต้านทานขนาด ¼ เกิดความร้อนได้ยาก

และวงจรแบ่งแรงดันก็จะให้แรงดันออกเท่ากลับ

จะเห็นได้ว่า จะได้เท่ากลับแรงดันสูงสุดที่สามารถวัดได้ เราก็จะหาอัตราสวนเท่าที่นำไปทำการคำนวณได้ว่า

ถ้าเราจ่ายแรงดันเท่ากลับ 5 V เมื่อนำไปคำนวณอัตราส่วนก็จะได้ว่า

                สรุปสุดท้ายว่า

                ค่าความต้านทานที่ใช้ทั้ง R1,R2 จะเท่ากลับ 10kΩ เพราะกระแสไหลผ่านน้อยทำให้ใช้ค่าต้านทานกำลังต่ำได้ เมื่อไปต่อกับโหลดที่กินกระแสมากจะไม่เกิดความเสียหายได้

แรงดันที่ใช้ในการคำนวณ 10 V เพราะจะได้งานการวัดที่กว่างถ้าเกิดแรงดันเกินจะไม่ทำให้เกิดความเสียหาย

                บทความอาจยาวไปหน่อยนะครับเพื่อใครที่เข้ามาจะได้เข้าใจมากขึ้น ผิดพลาดประการไดก็ขอโทษด้วยนะครับ

       ถ้าใครมีปัญหาด้านงานออกแบบหรือน้องที่สนใจหาที่ปรึกษาฟรีๆ หรือต้องการเขียน  3D componentต่าง ๆ สามารถ สอบถามได้ทีี่

 Tal. 094-787-1126 

Line ID : saksakkiki

facebook : saksan Momo