งานช่าง ง.32201

2008-02-03T22:38:00.000+07:00

เป็นการฝึกทักษะการเดินสายไฟโดยการใช้สวิทช์ทางเดียวควบคุมหลอดอินแคนเดสเซนต์(หลอด-กลม)โดยมีแหล่ง
กำเนิดไฟฟ้าจากแผงควบคุมไฟฟ้า (Cut out) เพื่อให้รู้เทคนิควิธีการในการเดินสายไฟ ของสวิทช์ทางเดียวใช้ควบคุม
หลอดอินแคนเดสเซนต์ที่ถูกต้อง และสามารถนำไปใช้งานในชีวิตประจำวัน

มีรูปแบบการเดินวงจรดังรูป

1. นำแผงไม้อัดขนาด 120 ซ.ม. X 120 ซ.ม. มาทำการร่างขนาด (Layout) ตามแบบ
2. ตอกตะปูยึดเข็มขัดรัดสาย โดยเว้นระยะห่างแต่ละตัวประมาณ 10 ซ.ม. (สำหรับเข็มขัดตัวก่อนที่จะหักโค้งสาย
และก่อนเข้าแป้นรองสวิทช์หรือปลั๊กให้มีระยะห่าง 3 ซ.ม. )
3. ทำการเดินสายไฟตามที่กำหนดในแบบ
4. ทำการติดตั้งอุปกรณ์แผงควบคุม สวิทช์ทางเดียว และหลอดอินแคนเดสเซนต์
5. ตรวจสอบความเรียบร้อยของวงจรและความสวยงามของการเดินสาย
6. ทดลองใช้งาน

ข้อสังเกตุ* ก่อนยึดอุปกรณ์ควรโผล่ปลายสายออกมาจากแป้นรองอุปกรณ์แล้วยึดน๊อตให้เรียบร้อยก่อนนำอุปกรณ์มาติดตั้ง และการหักโค้งสายควรทำอย่างประณีต โดยให้มีความโค้งประมาณ 90 องศา

2008-02-03T22:37:00.000+07:00

การต่อวงจรสวิทช์ทางเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์

หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นหลอดที่นิยมใช้ในการให้แสงสว่างมากกว่าหลอดอินแคนเดสเซนต์ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะ
ให้แสงสว่างที่ขาวนวล ไม่บาดตา ปริมาณแสงสว่างมากกว่า ความร้อนจากหลอดไม่มาก และอายุการใช้งานยาวนาน
กว่าแต่การต่อหลอดฟลูออเรสเซนต์มีความยุ่งยากกว่าการต่อหลอดอินแคนเดส-เซนต์เนื่องจากมีอุปกรณ์ประกอบอื่นๆ
เช่น บัลลาสต์ สตาร์ทเตอร์ ขาหลอด เป็นต้น

1.การประกอบวงจรชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์

เป็นการฝึกทักษะการประกอบวงจรชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ โดยนักเรียนมีความเข้าใจเกี่ยวกับชิ้นส่วนและอุปกรณ์
ที่ประกอบเป็นชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งเมื่อปฏิบัติแล้วสามารถนำไปใช้งานในที่ต่าง ๆ ได้รวมทั้งสามารถรู้วิธีแก้ไข
ข้อขัดข้องต่างๆ ของวงจร

มีรูปแบบการต่อวงจรดังรูป

1. สำรวจวัสดุ อุปกรณ์ที่เตรียมมาให้พร้อม
2. นำชุดอุปกรณ์ที่เตรียมมา ประกอบให้เหมือนดังในภาพข้างบน
3. ต่อสายไฟเข้ากับอุปกรณ์ทุกตัวให้ครบ
4. ตรวจสอบความเรียบร้อยของวงจร
5. ทดลองใช้งาน

ข้อสังเกตุ* ก่อนยึดอุปกรณ์ใด ๆ ควรตรวจสอบความเรียบร้อยของการประกอบว่าแน่นหนาดีหรือยังและการต่อสายไฟ
ควรตรวจสอบวงจรให้ถูกต้องก่อนนำไปใช้งาน

2. การต่อวงจรสวิทช์ทางเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์

เป็นการฝึกทักษะการเดินสายไฟโดยการใช้สวิทช์ทางเดียวควบคุมหลอดฟลูออเรสเซนต์โดยมีแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
จากแผงควบคุมไฟฟ้า (Cut out) เพื่อให้รู้เทคนิควิธีการในการเดินสายไฟ ของสวิทช์ทางเดียวใช้ควบคุมหลอดฟลูออ
เรสเซนต์ที่ถูกต้อง และสามารถนำไปใช้งานในชีวิตประจำวัน

มีรูปแบบการต่อเดินวงจรดังรูป

1. นำแผงไม้อัดขนาด 120 ซ.ม. X 120 ซ.ม. มาทำการร่างขนาด (Layout) ตามแบบ
2. ตอกตะปูยึดเข็มขัดรัดสาย โดยเว้นระยะห่างแต่ละตัวประมาณ 10 ซ.ม. (สำหรับเข็มขัดตัวก่อนที่จะหักโค้ง
สายและก่อนเข้าแป้นรองสวิทช์หรือปลั๊กให้มีระยะห่าง 3 ซ.ม. )
3. ทำการเดินสายไฟตามที่กำหนดในแบบ
4. ทำการติดตั้งอุปกรณ์แผงควบคุม สวิทช์ทางเดียว และหลอดฟลูออเรสเซนต์
5. ตรวจสอบความเรียบร้อยของวงจรและความสวยงามของการเดินสาย
6. ทดลองใช้งาน

ข้อสังเกตุ* ก่อนยึดอุปกรณ์ควรโผล่ปลายสายออกมาจากแป้นรองอุปกรณ์แล้วยึดน๊อตให้เรียบร้อยก่อนนำอุปกรณ์
มาติดตั้ง และการหักโค้งสายควรทำอย่างประณีต โดยให้มีความโค้งประมาณ 90 องศา

2008-01-26T22:27:00.000+07:00

บัลลาสต์

ก๊าซไม่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้เหมือนกับของแข็ง ความแตกต่างที่สำคัญสุด คือ ความต้านทานไฟฟ้า โลหะมีความต้านทานไฟฟ้าค่อนข้างคงที่ถึงแม้อุณหภูมิเปลี่ยนไป

แต่ในหลอดฟลูออเรสเซนต์ กระแสไฟฟ้าทำให้ ความต้านทานไฟฟ้าของก๊าซลดลง เพราะประจุไฟฟ้าไปชนกับอะตอม และทำให้อิออนเพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านมากขึ้น ถ้าควบคุมไม่ได้ หลอดอาจระเบิดได้

บัลลาสต์ ที่ขายกันอยู่ทั่วๆไป เป็นแบบแม่เหล็กทำด้วยขดลวด เมื่อกระแสไหลผ่าน จะเกิดสนามแม่เหล็ก ถ้ากระแสเพิ่มขึ้นสนามแม่เหล็กก็เพิ่มขึ้น จากกฎทางฟิสิกส์ มีกระแสไฟฟ้าไหลย้อนกลับต้านการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก ด้วยเหตุผลนี้มันจึงสามารถควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในหลอดได้

ข้อเสียของบัลลาสต์แบบแม่เหล็กคือ มีเสียงฮัมเกิดขึ้น ก่อให้เกิดความรำคาญ บางคนไม่ชอบ อย่างไรก็ตาม บัลลาสต์สมัยใหม่ใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมกระแสได้เที่ยงตรงและแม่นยำกว่ามาก ไม่มีเสียงฮัม

ปัจจุบันมีหลอดฟลูออเรสเซนต์อยู่หลายแบบ และหลายรูปทรง แต่หลักพื้นฐานเหมือนกันทั้งสิ้น ใช้กระแสไฟฟ้าไปกระตุ้นอะตอมของปรอท ทำให้มันปลดปล่อยรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต และไปกระตุ้นอะตอมของฟอสฟอรัส ให้แสงที่ตามองเห็นออกมา

2008-01-26T22:25:00.000+07:00

จุดหลอดไฟด้วยตนเอง

หลอดสมัยใหม่ จุดติดได้เกือบจะทันที อย่างไรก็ตามหลักการพื้นฐานยังคงเหมือนเดิม บางรุ่นไม่ต้องใช้สตาร์ทเตอร์ แต่ว่าแรงดันไฟฟ้าจากบัลลาสต์ต้องมากพอที่จะจุดหลอดได้

ให้กดสวิทซ์เพื่อจุดหลอดด้วยตนเอง

เมื่อกดสวิทซ์ ไส้หลอดถูกทำให้ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว สาดอิเล็กตรอนเข้าไปในหลอด (สีแดง) แรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วเพียงพอที่ทำให้ อะตอมของปรอท ( สีเงิน)ได้รับการกระตุ้น จุดหลอดไฟให้ติดขึ้น

สวมขั้วหลอดเข้าไปในขา และบิดให้เข้าล๊อค

การไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านหลอด เราต้องสามารถควบคุมได้ ไม่เช่นนั้นปริมาณของกระแสจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และทำให้หลอดระเบิด หน้าถัดไป เรามาดูกันว่า ใช้อะไรควบคุม

2008-01-26T22:24:00.002+07:00

สตาร์ทเตอร์

หลอดฟลูออเรสเซนต์ ใช้สตาร์ทเตอร์ ช่วยจุดหลอดไฟ ภาพล่างเป็นรูปวงจรไฟฟ้าของหลอด

เมื่อกดสวิทซ์ไฟ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านสวิทซ์สตาร์ทเตอร์ ครบวงจร ทำให้ไส้หลอดตรงขั้วหลอดร้อนขึ้น และปลดปล่อยอิเล็กตรอนออกมาในหลอด

สวิทซ์สตาร์ทเตอร์ทำจากหลอดก๊าซขนาดเล็ก บรรจุด้วยก๊าซซีนอน เมื่อเรากดสวิทซ์ กระแสไฟฟ้ากระโดดข้ามช่องว่างในหลอดดังรูป

ขั้วไฟฟ้าข้างหนึ่งของสตาร์ทเตอร์ทำด้วยโลหะติดกัน 2 ชนิดเรียกว่า ไบเมทาลิค (Bimetallic) มันจะบิดตัว เมื่อกระแสไหลผ่านและเกิดความร้อน หลังจากที่หลอดฟลูออเรสเซนต์ติดแล้ว กระแสไฟฟ้าจะไม่ไหลผ่านสตาร์ทเตอร์อีก ทำให้โลหะไบเมทาลิคเย็นลง และแยกออกจากกัน

ภายในสตาร์ทเตอร์คือหลอดก๊าซ

ขณะที่สตาร์ทเตอร์ต่อวงจรไฟฟ้า พลังงานจากไส้หลอดจะทำให้ก๊าซเกิดการอิออไนซ์ กลายเป็นตัวนำไฟฟ้า พลังงานที่ทำให้ก๊าซแตกตัวต้องมากพอ นั่นหมายความว่า แรงดันไฟฟ้าต้องมาก จึงต้องอาศัยอุปกรณ์เพิ่มแรงดันไฟฟ้า ที่เรียกว่า บัลลาสต์

การต่อสตาร์ทเตอร์เข้าก้บบัลลาสต์

บัลลาสต์เพิ่มแรงดันไฟฟ้า เพียงพอที่จะทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นอิออน เรียกว่าสถานะนี้ว่า พลาสม่า กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้

อิเล็กตรอนไหลออกจากไส้หลอด ผ่านพลาสม่า จุดหลอดให้ติดขึ้น หลอดฟลูออเรสเซนต์ในยุคเริ่มต้น ต้องใช้เวลาระยะหนึ่งในการจุด แต่ปัจจุบัน เปิดปุ๊บ ติดปั๊ป ดังจะได้กล่าวในหน้าถัดไป

2008-01-26T22:24:00.001+07:00

เผาก๊าซ

อะตอมของปรอทในหลอดฟลูออเรสเซนต์ ถูกกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า ซึ่งไหลผ่านก๊าซ แทนที่จะเป็นโลหะเหมือนกับไส้หลอด การนำไฟฟ้าของก๊าซกับของแข็งมีความแตกต่างกันมากดังจะได้กล่าวต่อไป

ในไส้หลอด กระแสไฟฟ้า คือการไหลของอิเล็กตรอนอิสระจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง ส่วนในก๊าซกระแสไฟฟ้าถูกนำไปโดยอิออนของก๊าซ อิออนคือ อะตอมที่สูญเสียอิเล็กตรอนไป ทำให้อะตอมนั้นไม่เป็นกลางทางไฟฟ้า

การจะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านก๊าซในหลอดฟลูออเรสเซนต์ จำเป็นต้องอาศัยปัจจัย 2 ประการด้วยกันคือ

อิเล็กตรอนอิสระ กับอิออน
แรงดันไฟฟ้า

เมื่อยังไม่ได้จุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ อิเล็กตรอนอิสระกับอิออนยังมีน้อยอยู่ ก๊าซภายในหลอดอยู่ในสถานะเป็นกลางทางไฟฟ้า แต่เมื่อคุณกดสวิทซ์ไฟ อิเล็กตรอนอิสระจากขั้วไฟฟ้า ถูกสาดเพิ่มเข้าไปในหลอด

ในหน้าถัดไปเรามาดูว่าเกิดอะไรขึ้น

2008-01-26T22:23:00.001+07:00

ภายในหลอด

หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นหลอดที่ผนึกไว้อย่างดี ภายในบรรจุด้วยปรอท และก๊าซเฉื่อยความดันต่ำ ปกติใช้ ก๊าซอาร์กอน ภายในหลอดเคลือบด้วยฟอสฟอรัส มีขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว ต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้าสลับ

ภายในหลอดฟลูออเรสเซนต์

เมื่อคุณกดสวิทซ์ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเข้าไปในขั้วหลอด มีแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นระหว่างขั้วหลอด พลังงานไฟฟ้าจะเปลี่ยนสถานะของปรอทจากของเหลวเป็นก๊าซ กระแสของอิเล็กตรอนชนเข้ากับอะตอมของปรอท กระตุ้นให้อิเล็กตรอนเปลี่ยนจากวงโคจรต่ำไปสู่วงโคจรสูงชั่วครู่ มันจะเปลี่ยนระดับพลังงานเข้าสู่วงโคจรเดิม ปลดปล่อยเป็นแสงออกมา

ลักษณะการจัดเรียงอิเล็กตรอนของปรอท ทำให้ปลดปล่อยแสงในช่วงอัลตร้าไวโอเลต ตาของเราไม่สามารถมองเห็นได้ เป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ต้องฉาบฟอสฟอรัสไว้ อะตอมของฟอสฟอรัสเมื่อถูกแสงอัลตร้าไวโอเล็ตกระตุ้น อิเล็กตรอนจะกระโดดเข้าสู่ชั้นพลังงานสูง และตกลงสู่วงโคจรเดิม ปลดปล่อยเป็นแสงออกมา ให้แสงสีขาว สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า ผู้ผลิตบางรายผสมสีให้ฟอสฟอรัส ทำให้ได้แสงสีอื่น

ให้กดที่ปุ่ม Continue คุณสามารถเห็นการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นลำดับ

หลอดไฟมีไส้ ให้แสงในย่านอัลตร้าไวโอเล็ต ออกมามาก แต่ไม่มีตัวเปลี่ยนความยาวคลื่น ทำให้สูญเสียไปกลับความร้อน ส่วนหลอดฟลูออเรสเซนต์มีฟอสฟอรัส ช่วยเปลี่ยนเป็นแสงที่ตามองเห็น ด้วยเหตุผลนี้หลอดฟลูออเรสเซนต์จึงมีประสิทธิภาพมากกว่า

ในหน้าถัดไปเรามาดูการเผาก๊าซ

2008-01-26T22:22:00.001+07:00

ธรรมชาติของแสง

แสงคือพลังงานที่ปลดปล่อยออกจากอะตอม มันเป็นกลุ่มก้อนของพลังงานที่มีโมเมนตัมแต่ไม่มีมวล อนุภาคเหล่านี้เรียกว่าโฟตอน

อิเล็กตรอนคืออนุภาคที่มีประจุเป็นลบ หมุนอยู่รอบนิวเคลียสที่มีประจุเป็นบวก มีอยู่หลายตัว แต่ละตัวอยู่ในวงโคจรที่แตกต่างกัน พลังงานวัดได้จากระยะห่างจากนิวเคลียส ทำให้อิเล็กตรอนมีพลังงานในแต่ละระดับแตกต่างกัน กล่าวได้ว่า อิเล็กตรอนที่มีวงโคจรไกลจากนิวเคลียสมีพลังงานมากกว่าวงโคจรใกล้นิวเคลียส

เมื่ออะตอมได้รับพลังงานจากภายนอก อิเล็กตรอนวงโคจรต่ำจะถูกกระตุ้นเปลี่ยนไปอยู่ในวงโคจรสูง ซึ่งไม่เสถียร ดังนั้นอิเล็กตรอนจะหมุนอยู่ในวงโคจรนี้ชั่วครู่ และตกลงสู่วงโคจรเดิม ปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอน ซึ่งก็คือแสงนั่นเอง

ความยาวคลื่นของแสงที่ได้ขึ้นอยู่กับ ปริมาณของพลังงาน และตำแหน่งของอิเล็กตรอน ดังนั้นอะตอมของธาตุแต่ละประเภท จะให้แสงที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกัน หรือจะกล่าวว่า สีของแสงขึ้นอยู่กับชนิดของอะตอมหรือธาตุที่ได้รับการกระตุ้น

กลไกพื้นฐานดังกล่าวนี้ ใช้กับแหล่งกำเนิดแสงได้ทุกประเภท หลอดฟลูออเรสเซนต์ก็ใช้ได้เหมือนกัน

2008-01-26T22:19:00.000+07:00

หลอดนีออน

บทนำ

หลอดนีออนมีชื่อจริงว่า หลอดฟลูออเรสเซนต์ เห็นได้อยู่ทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นที่ทำงาน โรงเก็บของ ถนน ห้างสรรพสินค้า บ้าน หรือแม้แต่ห้องน้ำ ทุกคนรู้จักดีว่า มันให้แสงสีขาวนวล แต่มีสักกี่คนที่รู้จักมันดีกว่านี้

ฟิสิกส์ราชมงคล จะเปิดเผยหลักการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์ ว่าเป็นอย่างไร มีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดไฟมีไส้ แค่ไหน ในหน้าถัดไป

2008-01-20T09:24:00.000+07:00

การเดินสายภายในอาคาร
การเดินสายไฟฟ้าภายในอาคารต้องเดินให้ถูกต้องสวยงาม และได้มาตรฐานการไฟฟ้านครหลวง และการไฟฟ้าภูมิภาคตามที่กำหนด เพื่อความปลอดภัยในการปฏิบัติการเดินสายและติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้า ควรยึดหลักดังนี้
- ความปลอดภัย ต้องใช้ขนาดของสายที่ถูกต้องตามมาตรฐานของการไฟฟ้าฯ รวมทั้งอุปกรณ์ที่ใช้ในการเดินสาย การใช้ฟิวส์ และสวิตซ์ตัดตอนให้ถูกต้องและเหมาะสม
- การประหยัด ต้องกำหนดระยะการเดินสายและตำแหน่งอุปกรณ์ของวงจรได้ถูกต้อง ไม่เดินสายอ้อมไปมา ซึ่งทำให้เปลืองสาย สามารถทำงานได้รวดเร็ว
- ความสวยงาม ต้องวางตำแหน่งของสายได้เรียบร้อยไม่เกะกะหรือรุงรัง ตลอดจนถึงการวางตำแหน่งเพื่อติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าได้อย่างเหมาะสม
- ความเหมาะสมกับตำแหน่งของอุปกรณ์ที่จะติดตั้ง เป็นไปตามความประสงค์ของเจ้าของงานและเป็นไปตามกฎของการไฟฟ้าฯ
- รู้จักวางแผนการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าในอนาคต ซึ่งอาจจะมีการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมจึงต้องคำนวณกระแสไฟฟ้าของสายเมนให้มีขนาดใหญ่กว่าที่คำนวณได้
- สำรวจให้ละเอียดตั้งแต่จุดที่ต่อไฟเข้าอาคาร ซึ่งเริ่มจากจุดที่ต่อจากสายไฟฟ้านครหลวง หรือ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาคเข้าอาคารนั้น ๆ
- สำรวจเครื่องใช้อุปกรณ์ ตามจำนวนห้องหรือตำแหน่งที่ต้องเดินสายเข้าไปและตลอดการวางตำแหน่งเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีอยู่ภายในบ้าน เช่น ตู้เย็น เตารีด วิทยุ โทรทัศน์ ฯลฯ
- เขียนแผนผังการเดินสายไฟฟ้าอย่างละเอียดเพื่อประกอบการเดินสาย รวมทั้งคำนวณขนาดสายไฟฟ้า ระยะความยาวของสายที่ใช้เดินสายจุดต่าง ๆ จำนวนสายไฟฟ้า และประมาณราคาสิ่งของอุปกรณ์ทุกอย่างที่ติดตั้ง

การเดินสายแบ่งออกได้ 2 วิธีคือ การเดินสายแบบเปิด การเดินสายแบบปิด

- การเดินสายแบบเปิด
หมายถึง การเดินสายไฟโดยใช้ตุ้ม พุกประกับ เข็มขัดรัดสาย ไปยังอุปกรณ์ต่าง ๆ โดยทั่วไปจะยึดสายไฟฟ้าเข้ากับฝาหรือผนังของอาคารด้วยเข็มขัดรัดสายทุกระยะ 10 – 12 ซม. สายที่ใช้เป็นสายหุ้มยางหรือหุ้มโพลีไวนีลคลอไรด์ (พีวีซี) มีทั้งสายคู่ และสายเดี่ยว การเดินสายด้วยเข็มขัดรัดสายใช้เฉพาะการเดินภายในอาคาร ส่วนภายนอกอาคารจะถูกแดดและฝนไม่ควรใช้ การเดินสายด้วยวิธีนี้นิยมใช้ในประเทศไทยมาก เพราะทำง่ายและราคาถูก ขนาดของสายและชนิดของสายที่ใช้ จะเป็นไปตามข้อบังคับของการไฟฟ้าภูมิภาคหรือการไฟฟ้านครหลวง ฉะนั้น อาคารบ้านเรือนส่วนมากจะใช้การเดินสายแบบเปิด ด้วยเข็มขัดรัดสายเพราะประหยัดสาย ประหยัดค่าแรงงาน สะดวกต่อการแก้ไขหากวงจรขัดข้อง

- สายไฟฟ้าที่ใช้ในการเดินสาย

สายไฟที่ใช้เป็นชนิด VAF พีวีซี คู่ เส้นลวดตัวนำทำด้วยทองแดง มีฉนวนหุ้ม พีวีซี 2 ชั้น เดินเกาะไปตามผนัง มีอายุการใช้งานประมาณ 10 – 15 ปี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมรอบ ๆ สายไฟด้วย ใช้เดินสายสำหรับงานติดตั้งได้ทั้งพื้นที่แห้งและเปียก ทนอุณหภูมิ 700C ใช้กับแรงดัน 300 โวลต์

เข็มขัดรัดสาย

เข็มขัดรัดสายไฟ ทำด้วย แผ่นอลูมิเนียมบาง ๆ มีขนาดตั้งแต่เบอร์ ¾ - 6 ซึ่งเป็นเบอร์ที่ใช้กัน ทั่วไป เข็มขัดรัดสายไฟมีอยู่ 2 ด้าน ด้านที่หนึ่งมันเรียบ ส่วนอีกด้านหนึ่งมีรอยคมเล็กน้อยไว้จับสายไฟไม่ให้เลื่อนไปมา ในการรัดสายไฟ เข็มขัด 1 ตัว ควรรัดสายไม่เกิน 3 เส้น ถ้ามากกว่านี้จะเดินยากและสายไฟฟ้าจะคดไม่สวย ในกรณืเลือกเข็มขัดรัดสายไฟจะต้องมีขนาดเหมาะสมกับความโตของสาย
ปกติเข็มขัดรัดสายไฟแล้วต้องเหลือปลายไว้สำหรับพันยาวพอสมควร และจะต้องยาวพอที่จะรัดสานไฟในขณะเลี้ยวโค้งได้ เพราะเมื่อเลี้ยงโค้งขนาดของสายไฟจะใหญ่ขึ้นเล็กน้อยถ้าเลือกเข็มขัดสั้นเกินไปจะทำให้รัดสายยาก ดังนั้น ขนาดความยาวของเข็มขัดรัดสายไฟควรยาวกว่าความโตของสายไฟประมาณ ½ เซนติเมตร และรอยพับควรจะอยู่ตรงกลางของสายไฟด้วย

รูปแสดงขนาดของเข็มขัดรัดสาย

การเดินสายด้วยเข็มขัดรัดสายไฟ

ระยะเข็มขัดรัดสายไฟจะมีระยะห่างประมาณ 10 – 12 เซนติเมตร ไม่ควรสั้นหรือยาวกว่านี้อีก ถ้าเลือกเข็มขัดสั้นเกินไปจะทำให้รัดสายยาก ดังนั้น ขนาดความยาวของเข็มขัดรัดสายไฟควรยาวกว่าความโตของสายไฟประมาณ ½ เซนติเมตร และรอยพับควรจะอยู่ตรงกลางของสายไฟด้วย ระยะเข็มขัดรัดสายไฟจะมีระยะห่างประมาณ 10 – 12 เซนติเมตร ไม่ควรสั้นหรือยาวกว่านี้ ถ้าสั้นกว่าดูแล้วไม่สวยงามและถ้ายาวกว่านี้จะทำให้สายไฟไม่แนบกับผนัง การตีเข็มขัดรัดสายไฟในบ้านหลังเดียวกันควรมีระยะเข็มขัดรัดสายที่เท่ากัน ซึ่งระยะที่สวยที่สุด คือ 10 เซนติเมตร

รูปแสดงการเดินสายด้วยเข็มขัดรัดสาย

การเดินสายหักมุม

บ้านทุกหลังจะต้องมีห้องเป็นลักษณะสี่เหลี่ยม ดังนั้น การเดินสายไฟจำเป็นต้องหักมุมตามมุมของบ้าน ลักษณะของการหักมุมของสายไฟเรียกว่า โค้งมุมฉาก คือเราไม่สามารถหักมุมสายไฟเป็นมุมฉาก 90 องศา ได้ เพราะจะทำให้ลวดทองแดงของสายไฟนั้นหักได้ เพราะฉะนั้น จะต้องโค้งสายประมาณ 2.5 เซนติเมตร ถ้าเดิน สายไฟหลายเส้น เข็มขัดรัดสายที่ติดกับโค้งที่รัดสายเส้นล่างสุดจะห่างโค้งประมาณ 2.5 เซนติเมตร จำเป็นต้องเดินสายจากบนลงล่าง และซ้ายไปขวา เมื่อสังเกตดูจะเห็นได้ว่าเดินสายจากล่างขึ้นบน จะต้องจับสายไฟนั้นตลอดเวลา แต่ถ้าเดินสายไฟจนบนลงล่างจะไม่ต้องจับสายนั้นไว้สายจะห้อยปลายลงมา และรีดสายได้ง่ายทำงานได้รวดเร็วมาก

รูปแสดงการเดินสายหักมุม

การรีดสายไฟ

เมื่อคลี่สายไฟออกมาจากขดแล้วมันจะงอเพียงเล็กน้อยถ้าเราเดินสายไฟเพียงระยะ 2 – 3 เมตร ก็ไม่ต้องรีดมากแต่โดยทั่วไปการเดินสายไฟ 1 จุด จะใช้สายไฟประมาณ 6 เมตร จนถึง 10 เมตร บางครั้งจะต้องร้อยสายข้ามไปต่อวงจรหรืออื่นทำให้สายไฟบิดงอ เราจึงต้องรีดสายให้ตรงก่อนใส่เข็มขัดรัดสาย วิธีรัดสายไฟ หลังจากตอกเข็มขัดเรียบร้อยแล้ว ใช้ผ้าพื้นขนาดใกล้เคียงกับผ้าเช็ดหน้าชุบน้ำแล้วบีบให้หมาด เมื่อสายตรงแล้วทาบสายบน เข็มขัดรัดสายตัวแรกและรัดสายประมาณ 2 – 3 ตัวก่อน จากนั้น ใช้มือข้างหนึ่งกดหัวเข็มที่รัดสายตัวแรกให้แน่น ใช้มืออีกด้านหนึ่งรีดสายไฟประมาณ 50 – 70 เซนติเมตร แล้วใส่เข็มขัดตัวต่อไป ทำอย่างนี้จนสายไฟจะหมด ในกรณีที่เดินครั้งละหลาย ๆ เส้น จะต้องรีดสายทีละเส้น ถ้ารีดสายไฟหลายเส้นพร้อมกันสายไฟจะไม่เรียบ

การเดินสายแบบปิด
คือการเดินสายที่ซ่อนสายมิดชิดไม่เห็นสาย ใช้สำหรับเดินสายไฟฟ้าบนเพดานสำหรับอาคารไม้หรือตึก และเดินในท่อโลหะสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม การเดินสายไฟโดยใช้วิธีร้อยสายไฟใส่ในท่อฝังในอาคารเพื่อความสะดวกและความสวยงามของสถานที่ ท่อที่นำมาใช้มีหลายชนิด ได้แก่ ท่อโลหะหนา (rigid steel conduit) ท่อโลหะบาง (electrical metalic tube) และท่อโลหะอ่อน (flexible metal conduit)
การเดินสายไฟฟ้าในท่อโลหะทุกหัวต่อต้องใช้กล่องต่อสาย สวิตซ์หรือเต้าเสียบต้องใช้แบบมีฝาปิดอย่างดีที่สุด เพื่อป้องกันประกายไฟฟ้า

ภาคผนวก.
3. มาตรฐานการติดตั้งและการเดินสายไฟฟ้าในอาคารแบบเปิด
การเดินสายไฟฟ้าแบบเปิดจะต้องเดินเข็มขัดรัดสายให้ตรง ถูกต้องสวยงามและได้มาตรฐานตามที่กำหนด เพื่อความปลอดภัยให้ใช้มาตรฐานของสายไฟฟ้าเดินในอาคาร ดังนี้
3.1 สายขนาด 2 x 1.5 ต.มม. ใช้เดินสายอุปกรณ์ไฟฟ้า
3.2 สายขนาด 2 x 2.5 ต.มม. ใช้เดินสายเต้ารับและใช้เป็นสายเมนภายในอาคาร
3.3 สายขนาด 2 x 2.5 ต.มม. และ 2 x 6 ต.มม. ใช้เป็นสายเมนภายในจากแผงควบคุมเข้ไปยังจุดรับไฟเข้า และใช้เป็นสายเมนจากแผงควบคุมไปยังจุดต่อสายจุดแรง ซึ่งขนาดกระแสที่ใช้งานจะต้องไม่เกินกว่าที่ขนาดพิกัดกระแสของสายไฟจะทนได้
3.4 ระยะห่างของเข็มขัดรัดสาย ในการเดินสายใช้ระยะห่างเข็มขัดรัดสายระหว่าง 10 – 12 ซม.
3.5 รหัสสีของสายไฟ 2 แกน สีดำเป็นสายเฟส (L) สีเทาหรือสีขาวเป็นสายศูนย์หรือนิวตรอล (N)
3.6 การติดตั้งหลอดไฟ การติดตั้งหลอดไฟฟ้าในห้องนอน ห้องนั่งเล่น ห้องครัว ห้องน้ำ ติดตั้งได้บนเพดานและผนังบริเวณที่ฝนสาดไม่ถึง
3.7 การติดตั้งหลอดไฟนอกอาคารจะต้องเป็นหลอดไฟชนิดกันน้ำได้
3.8 การติดตั้งเต้ารับติดระยะทางตรง 12 ฟุต/จุด และมุมห้องระยะ 6 ฟุต/จุด ไม่ควรติดตั้งเต้ารับใน ห้องน้ำ
3.9 อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้เช่นดวงโคม บัลลาสต์ สตาร์ทเตอร์ สวิตซ์เต้ารับ และสายไฟฟ้าชนิดตัวนำทองแดงหุ้มฉนวนโพลีไวนีคอลไรด์ หรือพีวีซี ให้ใช้ผลิตภัณฑ์ซึ่งกระทรวงอุตสาหกรรมรับรองคุณภาพ
3.10 เต้ารับ สวิตซ์และแผงสวิตซ์ให้ติดตั้งในตำแหน่งที่ปลอดภัย เช่น สูงพ้นมือเด็ก หรือห่างจากสถานที่ที่อาจเกิดอันตรายหรือน้ำท่วมถึงได้
3.11 สายเมนต้นทางต้องมีขนาดไม่เล็กกว่า 4 ตารางมิลลิเมตร เมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ติดตั้งไว้รวมกันแล้วไม่เกิน 14 แอมป์ หากเกินกว่า 14 แอมป์ สายไฟฟ้าที่ใช้ต้องมีขนาดใหญ่ขึ้น โดยสอบถามได้จากการไฟฟ้าฯ ในท้องถิ่น
3.12 สายไฟฟ้าที่เดินไปยังเต้ารับที่ใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 8 แอมป์ ต้องมีขนาดไม่เล็กกว่า 1.5 ตารางมิลลิเมตร หากเต้ารับใช้กระแสไฟฟ้าเกินกว่า 8 แอมป์ สายไฟฟ้าที่จะใช้จะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้น
3.13 สายไฟฟ้าที่ใช้เดินไปยังดวงโคมสวิตซ์ต้องมี่ขนาดไม่เล็กกว่า 0.5 ตารางมิลลิเมตร (สายไฟฟ้าขนาด 0.5 ตารางมิลลิเมตร ใช้เดินเข้าดวงโคมได้เพียง 1 จุด ทีมีหลอดไฟไม่เกิน 1 หลอด)
3.14 การติดตั้งดวงโคมหรือเต้ารับหากรวมกันแล้วไม่เกิน 10 จุด โดยที่แต่ละจุดใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 8 แอมป์ ต้องแบ่งวงจรติดตั้งออกเป็นวงจรย่อยส่วนวงจรที่ใช้เต้ารับ ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าเกินกว่า 8 แอมป์ ต้องแยกเป็นวงจรย่อยออกต่างหากจากวงจรแสงสว่างด้วย และต้องไม่เกิน 10 จุดต่อวงจรเช่นเดียวกัน
3.15 สายเมนของทุกวงจรย่อยต้องเดินมารวมกันที่แผงสวิตซ์แต่ละแผง ซึ่งติดตั้งไว้บริเวณที่สะดวกในการปฏิบัติงาน
3.16 วงจรย่อยทุกวงจรต้องมีเครื่องตัดกระแสไฟฟ้าเพื่อป้องกันอันตราย ซึ่งอาจเกิดจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรหรือใช้ไฟฟ้าเกินขนาด เช่น สวิตซ์ตัดตอนพร้อมฟิวส์หรือสวิตซ์ตัดตอนอัตโนมัติที่เหมาะสม
3.17 ฟิวส์ หรือสวิตซ์ตัดตอนอัตโนมัติที่ใช้ป้องกันวงจรใดวงจรหนึ่งต้องมีขนาดไม่เกินกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ยอมให้ใช้สำหรับสายขนาดเล็กที่สุดที่ต่อจากอุปกรณ์ป้องกันของวงจรนั้น

2008-01-20T09:22:00.000+07:00

การใช้เครื่องมือวัดและตรวจสอบ

เครื่องวัดไฟฟ้า

มัลติมิเตอร์ ( Multimeter ) เป็นเครื่องวัดไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่รวมเอาเครื่องวัด 3 ชนิด มาอยู่ในตัวเดียวกัน ดังแสดงในรูป

การเลือกใช้เครื่องวัดชนิดใดสามารถทำได้โดยการเลือกจากสวิตซ์ควบคุม สำหรับมัลติมิเตอร์นั้นประกอบด้วยเครื่องวัด ดังต่อไปนี้

1. แอมมิเตอร์ ( Ammeter ) ใช้สำหรับวัดค่ากระแสไฟฟ้า
2. โวลต์มิเตอร์ ( Voltmeter ) ใช้สำหรับวัดค่าแรงดันไฟฟ้า
3. โอห์มมิเตอร์ (Ohmmeter ) ใช้สำหรับวัดค่าความต้านทาน

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเครื่องวัดแบบแอนะล็อก ดังแสดงในรูป (ก) เป็นเครื่องวัดชนิดเดียวที่สามารถหาได้ในขณะนั้น แต่ในปัจจุบันถึงแม้เครื่องวัดชนิดนี้จะยังคงมีใช้งานอยู่ แต่ก็เริ่มได้รับการแทนที่จากเครื่องวัดแบบดิจิทัลมาตามลำดับ ดังแสดงในรูป (ข)

โครงสร้างของเครื่องวัด

อุปกรณ์ภายในประกอบด้วย D' Arsonval หรือขดลวดเคลื่อนที่ ดังแสดงในรูป โดยขดลวดนี้จะใช้สำหรับวัดค่ากระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าหรือความต้านทาน ขดลวดทองแดงที่พันอยู่รอบแกนนี้รวมเรียกว่า อาร์มมาเจอร์ (Armature) ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระระหว่างขั้วแม่เหล็กถาวร 2 ขั้ว ส่วนสปริงภายในที่ยืดติดกับขดลวดเคลื่อนที่ซึ่งมีเข็มของเครื่องวัดต่อเข้าด้วยนี้ จะทำหน้าที่รั้งให้เข็มของเครื่องวัดชี้ที่ตำแหน่ง 0

รูปแสดงขดลวดเคลื่อนที่

การทำงานของเครื่องวัด

ขดลวดเคลื่อนที่ภายในเครื่องวัดแบบแอนะล็อกนี้จะเป็นตัวผ่านของกระแสไฟฟ้า ไม่ว่าจะทำการวัดกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า หรือค่าความต้านทาน โดยการวัดผ่านสายวัดทั้งสอง เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเข้าไปในขดลวดจะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้น โดยสนามแม่เหล็กนี้จะให้กำเนิดขั้วเหนือทางด้านขวา และขั้วใต้ทางด้านซ้ายของขดลวดเคลื่อนที่นี้ ดังแสดงในรูป (ก) ส่วนรูป (ข) แสดงการหาทิศทางของขั้วเหนือโดยใช้ กฎมือซ้าย (Left Hand Rule)

แรงปฏิกิริยาระหว่างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟ้า กับสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็กถาวร ทำให้เกิดแรงผผลักชุดอาร์มาเจอร์ให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกาทั้งนี้เนื่องจากขั้วที่เหมือนกันจะเกิดการผลักกัน ดังแสดงในรูป

รูปแสดงปฏิกิริยาตอบสนองที่เกิดจากสนามแม่เหล็ก

ขั้วใดที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกผลักจากขั้วใต้ของแม่เหล็กถาวร และถูกดึงดูดจากขั้วเหนือของแม่เหล็กถาวร ในขณะที่ขั้วเหนือที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าก็จะถูกผลักจากขั้วเหนือของแม่เหล็กถาวร และถูกดึงดูดจากขั้วใต้ของแม่เหล็กถาวรเช่นกัน ผลของแรงปฏิกิริยารวมทั้งหมดนี้จะเอาชนะแรงดึงที่เกิดจากสปริงที่คอยรั้งเข้มของเครื่องวัดไว้ ทำให้เข็มชี้เคลื่อนที่ไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ถ้ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดเคลื่อนที่มากขึ้นก็จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดมากขึ้นและทำให้เกิดการผลักและดึงดูดกันมากขึ้น ผลทำให้การเบี่ยงเบนของเข็มนาฬิกามากยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า เมื่อกระแสมมีค่ามากขึ้นจะทำให้การเบี่ยงเบนของเข็มมากขึ้น
ถ้ากระแสไฟฟ้าไหลเข้าไปในขดลวดเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้าม จะทำให้ขั้วเหนือเกิดขึ้นทางด้านซ้าย และขั้วใต้เกิดขึ้นทางด้านขวาของอาร์มาเจอร์ ส่งผลให้เข็มเคลื่อนไปในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา และไปกระทบกับหลักหยุดเข็ม ดังแสดงในรูป ดังนั้น ถ้ากระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางตรงกันข้ามมีปริมาณมากเกินไป

ก็จะหาให้เครื่องวัดพังเสียหายได้ ซึ่งด้วยเหตุนี้ที่สายวัดจึงมีการบอกชนิดของขั้ว (+ และ - ) โดยเมื่อทำการวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า จะต้องให้สายวัดสีแดง (+) ต่อเข้ากับจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่า และต่อสายวัดสีดำ (-) เข้ากับจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่า ข้อควรปฏิบัติอีกประการหนี่งคือเนื่องจากแรงโน้มถ่วงโลกมีผลต่อการเคลื่อนที่ของเข็มเครื่องวัด ดังนั้น เพื่อให้ได้ผลของการวัดถูกต้องจึงควรวางเครื่องวัดให้อยู่ในแนวราบหรือแนวระดับขณะทำการวัด

รูปแสดงการเคลื่อนที่ของเข็ม

ค่าความไวต่อการตอบสนองของเครื่องวัด

ขดลวดอาร์มาเจอร์มีค่าความต้านทานค่าหนึ่งเรียกว่า ค่าความต้านทานภายใน ( Rm ) ซึ่งค่าความต้านทานภายในนี้จะมีค่าน้อยประมาณ 1 ถึง 500 โดยทั่วไปแล้วขดลวดนี้จะมีขนาดเล็กมาก (ขนาดเท่าเส้นผม) และไม่สามารถนำกระแสไฟฟ้าในปริมาณมาก ๆ ได้ ปริมาณกระแสไฟฟ้าจะอยู่ในย่าน 10 uA ถึง 10 mA ซึ่งค่ากระแสไฟฟ้านี้จะเป็นตัวกำหนดค่ากระแส FSD (Full - Scale Deflection) ของเครื่องวัด ซึ่งหมายถึงปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ทำให้เข็มของเครื่องวัดเคลื่อนที่ได้เต็มหน้าปัดทางด้านขวาพอดี ดังนั้นค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ทำให้เข็มของเครื่องวัดเคลื่อนที่ได้เต็มสเกล ( I m ) นี้ จึงเป็นตัวแสดง ค่าความไวต่อการตอบสนองของเครื่องวัด ( Sensitivity) ตัวอย่างเช่นเครื่องวัดที่ต้องการการกระแสไฟฟ้าเพียง 10 uA เพื่อให้เข็มเบี่ยงเบนไป FSD จะมีความไวมากกว่าเครื่องวัดที่ต้องการกระแสไฟฟ้าถึง 10 mA แผ่นภาพรายละเอียดของ Rm และ Im ดังแสดงในรูป

รูปแผ่นภาพแสดงเครื่องวัดชนิดแอนะล็อก

แอมมิเตอร์

รูปแสดงเครื่องวัดที่มีค่ากระแสไฟฟ้าไหลสูงสุด (Im ) เท่ากับ 1 mA โดยเครื่องวัดนี้จะทำงานได้ถูกต้องเมื่อมีกระแสไฟฟ้าค่าใด ๆ ไหลผ่านในย่านตั้งแต่ 0 ถึง 1 mA แต่ถ้ากระแสไฟฟ้าทำการวัดมีค่าเกินกว่า 1 mA ซึ่งเกินกว่าอัตราทนกระแสของฟิวส์จะทำให้ฟิวส์ขาด ซึ่งเป็นการป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับเครื่องวัดได้ อย่างไรก็ตามการที่จะวัดค่ากระแสไฟฟ้าที่เกินกว่ากระแส FSD (Im ) สามารถทำได้โดยขั้นแรกจะต้องทราบถึงค่าความต้านทานภายในของเครื่องวัด และกระแส FSD ดังแสดงในรูป ใช้เครื่องวัดที่มีค่าความต้านทาภายใน 50 และกระแส FSD เท่ากับ 1 mA

รูปแสดงแอมมิเตอร์ขนาด 1 mA

ย่านการวัดของแอมมิเตอร์

ค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดที่เครื่องวัดสามารถวัดได้ ดังแสดงในรูป มีค่าเท่ากับ 1 mA อย่างไรก็ตามถ้าต้องการวัดกระแสไฟฟ้าในย่านตั้งแต่ 0 ถึง 1 mA จำเป็นที่จะต้องมีเส้นทางให้กระแสไฟฟ้า 9 mA ไหลผ่าน เพื่อให้กระแสไฟฟ้าเพียงแค่ 1 mA เท่านั้นที่จะไหลผ่านเข้าไปยังขดลวดอาร์มาเจอร์ ตัวต้านทานขนาน หรือตัวต้านทานชันท์ ( Shunt Resistor , Rsh ) ที่จะนำมาต่อกับตัวต้านทานภายใน เพื่อที่จะเป็นทางผ่านของกระแสไฟฟ้าที่จะทำความเสียหายให้กับเครื่องวัดดังแสดงในรูป โดยค่าของตัวต้านทานชันท์นี้สามารถคำนวณได้จากการหาค่าแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อม Rsh ก่อน

รูปแสดงแอมมิเตอร์ขนาด 10 mA

เพื่อที่จะทำให้แอมมิเตอร์สามารถวัดกระแสไฟฟ้าได้หลาย ๆ ย่าน จึงได้ออกแบบให้สามารถเลือกตัวต้านทานชันท์ค่าต่าง ๆ ที่จะมาต่อขนานกับตัวต้านทานภายใน ดังแสดงในรูป (ก)
ถ้าสวิตซ์เลื่อนไปที่ ตำแหน่ง A (ย่าน 0 ถึง 1 mA ) ไม่จำเป็นต้องต่อตัวต้านทานชันท์เนื่องจากกระแส FSD ที่ไหบผ่านขดลวดเคลื่อนที่มีค่าเท่ากับ 1 mA อยู่แล้ว
ถ้าสวิตซ์เลื่อนไปที่ ตำแหน่ง B (ย่าน 0 ถึง 10 mA ) เท่ากับว่าได้เลือกตัวต้านทานชันทีค่า 5.6 (ได้คำนวนไปก่อนแล้ว ) เพื่อที่จะแบ่งกระแสไฟฟ้าค่า 9 mA ให้ไหลผ่านและยอมให้กระแสค่า 1 mA เท่านั้นที่ไหลผ่าน Rm

ในตำแหน่ง C (ย่าน 0 ถึง 100 (ย่าน 0 ถึง 100 mA ) เลื่อนสวิตซ์ไปตำแหน่งตัวต้านทานชันท์ที่จะแบ่งปริมาณกระแสไฟฟ้า 99 mA ออกจากขดลวดเคลื่อนที่ เมื่อทำการวัดกระแสไฟฟ้าค่า 100 mA ค่าความต้านทานชันท์นี้คำนวนได้จาก

รูปแสดงแอมมิเตอร์ที่มีย่านการวัดหลายย่าน

สุดท้ายถ้าสวิตซ์เลื่อนไป ตำแหน่ง D (ย่าน 0 ถึง 1000 mA ) เท่ากับว่าได้เลือก Rsh3ขนานกับ Rm เพื่อที่จะแบ่งกระแสไฟฟ้า 999 mA ออกจากขดลวดเคลื่อนที่ ค่าความต้านทาน Rsh3 คำนวนได้จาก

รูป (ข) แสดงรูปลักษณะภายนอกของสวิตซ์หมุนแอมมิเตอร์ที่ใช้สำหรับเลือกย่านการวัดกระแสไฟฟ้าที่ต้องการส่วนการต่อแอมมิเตอร์เพื่อวัดกระแสไฟฟ้าในวงจร ดังแสดงในรูป (ค)

การวัดกระแสไฟฟ้า

ข้อควรปฏิบัติเมื่อใช้แอมมิเตอร์วัดปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจร ดังนี้

1. เลือกย่านการวัดให้มีค่าสูงสุดก่อนเสมอ จากนั้นค่อยลดย่านการวัดลงตามค่ากระแสไฟฟ้าที่ทำการวัดได้ ทั้งนี้เพื่อป้องกันความเสียหายไม่ให้เกิดขึ้นกับแอมมิเตอร์
2. ต่อสายสีแดง ( + ) ของแอมมิเตอร์เข้ากับด้านที่มีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก และสายสีดำ ( - )เข้ากับด้านที่มีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบของวงจร
3. การต่อแอมมิเตอร์จะต้องต่อในเส้นทางที่มีกระแสไฟฟ้าไหล นั่นคือ จะต้องทำาการเปิดวงจรก่อน จากนั้นจึงนำแอมมิเตอร์ไปต่ออันดับเข้ากับวงจร
4. ค่าความคลาดเคลื่อนของเครื่องวัดแบบแอนะล็อก ส่วนใหญ่จะประมาณ ของค่าที่อ่านได้เต็มสเกล ดังนั้น การอ่านค่ากระแสไฟฟ้าควรที่จะอ่านค่าให้ใกล้เคียงกับเต็มสเกลให้มากที่สุด ตัวอย่างเช่น ถ้ากระแสไฟฟ้าค่า 7 mA วัดจากสเกล 10 mA ค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดเท่ากับ +- 0.3 mA ดังนั้นค่าที่วัดได้จะมีค่าตั้งแต่ 6.7 - 7.3 mA
5. โดยปกติแล้วเครื่องวัดแบบแอนะล็อกจะมีกระจกติดตั้งอยู่ที่สเกลบริเวณด้านหลังเข็มทของเครื่องวัด ซึ่งจะช่วยสะท้อนเงาของเข็มให้ปรากฏบนกระจก ดังนั้น ขณะทำการอ่านค่าจะต้องมองในลักษณะตั้งตรง เพื่อให้เข็มของเครื่องวัดและเงาในกระจกทับกันพอดีจึงจะได้ค่าของการวัดที่ถูกต้อง

โวลท์มิเตอร์

การเพิ่มของแรงดันไฟฟ้าทำให้ปริมาณของกระแสไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้นด้วย จากความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าในลักษณะนี้ จึงสามารถนำเอาหลักการทำงานของเครื่องวัดชนิดขดลวดเคลื่อนที่มาใช้วัดแรงดันไฟฟ้าได้ ดังแสดงในรูป (ก)
จากรูป Im = 1 mA และ Rm = 10 ถ้าต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าขนาด 10 mV เข้ากับขดลวดที่มีค่าความต้านทานภายใน 10 จะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหล 1 mA

กระแสไฟฟ้า 1 mA นี้จะทำให้เข็มของเครื่องวัดเบี่ยงเบนเต็มสเกล (FSD) และสามารถทำการวัดแรงดันไฟฟ้าใด ๆ ที่อยู่ในย่านระหว่าง 0 ถึง 10 mV ได้

ย่านการวัดของโวลต์มิเตอร์

เพื่อที่จะวัดแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดมากกว่า 10 mV จะต้องใช้ตัวต้านทานที่เรียกว่า ตัวต้านทานแบบตัวคูณ (Multiplier Resistor ) ต่อเพิ่มเข้าไปเพื่อที่จะแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มเข้ามานี้ ตัวอย่างเช่น ถ้าต้องการวัดแรงดันไฟฟ้าย่านตั้งแต่ 0 ถึง 100 mV ก่อนอื่นจะต้องตระหนักว่าแรงดันไฟฟ้าขนาด 10 mV ที่ตกคร่อมค่าความต้านทานของขดลวดเคลื่อนที่ ( Rm = 10 ) ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหล 1 mA ( Im = 10 mV/10 = 1 mA ) และเข็มของเครื่องวัดจะชี้เต็มสเกลพอดี ดังนี้ เมื่อต้องการวัดแรงดันไฟฟ้าขนาด 100 mV จะต้องนำตัวต้านทานแบบตัวคูณมาต่ออันดับกับ Rm เพื่อที่จะแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มเข้ามาขนาด 90 mV นี้ โดยค่าความต้านทานของตัวต้านทานแบบตัวคูณนี้สามารถคำนวณได้จาก กฎของโอห์ม ดังนี้

ถ้าติดตั้งสวิตซ์เลือกตำแหน่งเข้ากับวงจรภายใน ดังแสดงในรูป (ข) ทำให้สามารถเลือกได้ทั้งตำแหน่ง A นั้นคือ ตัดตัวต้านทานแบบตัวคูณออกไปเพื่อให้วัดค่าแรงดันไฟฟ้าขนาด 10 mV ได้ หรือเลือกที่ตำแหน่ง B เพื่อให้ตัวต้านทานแบบตัวคูณต่ออันดับเข้ากับ Rm และสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าในย่าน 100 mV ได้
รูป (ก) แสดงโวลต์มิเตอร์ที่มีย่านวัดหลายย่าน ซึ่งวงจรภายในประกอบด้วยตัวต้านทานแบบตัวคูณ 4 ตัว เพื่อใช้สำหรับเลือกย่านการวัดในแต่ละย่าน
ตำแหน่ง A ถ้าเลือกย่านการวัดที่ 10 mV จึงไม่จำเป็นที่จะต้องต่อตัวต้านทานแบบตัวคูณเข้ากับวงจร เนื่องจากว่าถ้าต่อแรงดันไฟฟ้าขนาด 5 mV คร่อมขั้วบวกและขั้วลบของเครื่องวัดจะทำให้เข็มของเครื่องวัดชี้แสดงครึ่งหนึ่งของ FSD แต่ถ้าต่อแรงดันไฟฟ้าขนาด 10 mV จะทำให้เข็มเบี่ยงเบนไปเต็ม FSD
ตำแหน่ง B ถ้าเลือกย่านการวัดที่ 10 mV แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มเข้ามาซึ่งมีค่าเท่ากับ 90 mA ( 100 mA - 10 mV ) จะต้องไปตกคร่อมที่ตัวต้านทานแบบตัวคูณตัวแรก ( Rmlt1 ) ซึ่งมีค่าความต้านทานเท่ากับ

ตำแหน่ง C ถ้าเลือกย่านการวัดที่ 1 V ( 1,000 mV ) แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นซึ่งเท่ากับ 990 mV (1,000 mV - 10 mV ) จะต้องไปตกคร่อมที่ตัวต้านทานแบบตัวคูณที่สอง ( Rmlt2 ) ซึ่งมีค่าความต้านทานเท่ากับ

ตำแหน่ง D เลือกย่านการวัด 10 V หรือ 10,000 mV ซึ่งส่วนต่างของแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 10,000 mV - 10 mV = 9,990 mV

ตำแหน่ง E เลือกย่านการวัด 100 V หรือ 100,000 mV มีส่วนต่างของแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 100,000 mV - 10 = 99,990 mV

รูปแสดงโวลต์มิเตอร์ที่มีย่านการวัดหลายย่าน

รูป (ข) แสดงรูปลักษณะภายนอกของสวิตซ์เลือกตำแหน่ง ซึ่งจะใช้สำหรับเลือกย่านแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการวัด ส่วนรูป (ค) แสดงการใช้โวลต์มิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้าในวงจร

การวัดแรงดันไฟฟ้า

ข้อควรปฏิบัติเมื่อใช้โวลต์วัดแรงดันไฟฟ้าในวงจร มีดังนี้

1. ต้องตั้งย่านการวัดให้อยู่ในย่านสูงสุดก่อนเสมอ (100 V) จากนั้นจึงค่อยลดลงตามขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่ทำการวัดได้
2. ต่อสายสีแดง ( + ) เข้ากับด้านที่มีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก และต่อสายสีดำ ( - ) เข้ากับด้านที่มีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ
3. การต่อโวลต์มิเตอร์จะต้องต่อขนานกับตัวอุปกรณ์ที่ต้องการวัด
4. ค่าความคลาดเคลื่อนของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จากเครื่องวัดแบบแอนะล็อก จะมีค่าประมาณ 3% ดังนั้น ถ้าวัดแรงดันไฟฟ้าขนาด 7 V ค่าที่อ่านได้จะประมาณ 6.7-7.3 V
5. การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจากเครื่องวัดจะต้องอ่านในลักษณะตั้งตรงกับเข็มของเครื่องวัดทั้งนี้เพื่อให้เข็มของเครื่องวัดและเงาของเข็มในกระจกทับกันพอดีจึงจะได้ค่าที่ถูกต้อง

โอห์มมิเตอร์

ค่าความต้านทานสามารถวัดโดยใช้เครื่องวัดที่อาศัยหลักการทำงานของขดลวดเคลื่อนที่เช่นเดียวกัน จากรูป (ก) แสดงโครงสร้างภายในของโอห์มมิเตอร์ สิ่งที่แตกต่างของเครื่องวัดชนิดนี้ คือ แบตเตอรี่ขนาด 1.5 V ที่ใช้เป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าเมื่อใช้วัดค่าความต้านทานเมื่อนำสายวัดมาแตะกันเข็มของเครื่องวัดจะชี้เต็มสเกล (0 ) โดยสามารถปรับค่าความต้านทานจนเข็มชี้ FSD ( 1 mA ) ค่าความต้านทานรวมที่ทำให้เข็มของเครื่องวัดชี้เต็มสเกลนี้มีค่าเท่ากับ

เนื่องจากค่าความต้านทานของขดลวดเคลื่อนที่ (Rm) มีค่าเท่ากับ 10 ดังนั้น ตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้ภายในจึงต้องปรับให้มีค่าเท่ากับ 1,490 (1,500 - 10 = 1,490 ) เพื่อที่จะทำให้ค่าความต้านทานรวมของวงจรเท่ากับ 1,500 และทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูงสุด ( Im ) ที่ทำให้เข็มชี้เต็มสเกล (FSD) ซึ่งมีค่าเท่ากับ 1 mA การปรับค่าความต้านทานให้เครื่องวัดชี้ที่ตำแหน่ง 0 นี้เรียกว่า การปรับค่าศูนย์โอห์ม (Zero -Ohms Adjust) โดยเมื่อนำสายวัดมาแตะกันเข็มของเครื่องวัดชี้เต็มสเกล (ด้านขวาสุด) ซึ่งแสดงว่าไม่มีค่าความต้านทานระหว่างสายวัดทั้งสอง (0 ) แต่เมื่อมีค่าความต้านทานใด ๆ อยู่ระหว่างสายวัดทั้งสองค่าความต้านทานนี้จะทำให้ระยะการเบี่ยงเบนของเข็มชี้เปลี่ยนแปลงไป โดยถ้าค่าความต้านทานสูงจะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรได้น้อย ส่งผลให้การเบี่ยงเบนของเข็มชี้เกิดขึ้นน้อยตามไปด้วย ดังในรูป ( ข )

เหตุที่ต้องปรับค่าศูนย์โอห์มให้กับเครื่องวัดเนื่องจากการคายประจุของแบตเตอรี 1.5 V ภายในของเครื่องวัดเมื่อเวลาผ่านไปนั่นเอง การลดค่าความต้านทานของตัวต้านทานปรับค่าได้จะทำให้ค่ากระแสสูงสุด (Im) ยังคงทำให้เข็มชี้เต็มสเกล (FSD) อยู่เช่นเดิม นั่นคือ มีกระแสไฟฟ้าปริมาณ 1 mA ไหล เมื่อนำสายวัดทั้งสองมาแตะกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อแบตเตอรี่ภายในคายประจุจนเหลือแรงดันไฟฟ้า 1 V จะต้องทำการปรับค่าความต้านทานให้เท่ากับ 990 ดังนั้น ค่าความต้านทานของวงจรในเครื่องวัดจึงมีค่าเท่ากับ

ซึ่งขณะนี้ถือว่าเครื่องวัดได้ทำการปรับศูนย์โอห์มแล้ว เนื่องจากมีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าไปในขดลวดเคลื่อนที่มีค่าเท่ากับ 1 mA และทำให้เข็มชี้เต็มสเกล FSD
รูปที่ 14 - 13 (ก) แสดงตัวอย่างของโอห์มมิเตอร์ที่มีกระแสไฟฟ้าไหลภายใน 1 mA และมีค่าความต้านทานของขดลวด 10 โดยนำโอห์มมิเตอร์นี้มาวัดตัวต้านทาน 3 ค่า เพื่อแสดงให้เห็นถึงการตอบสนองของโอห์มมิเตอร์ต่อการวัดค่าความต้านทาน

รูปแสดงการตอบสนองของโอห์มมิเตอร์ต่อตัวต้านทานค่าต่างๆ

1. ถ้านำสายวัดทั้งสองมาแตะกัน ค่าความต้านทานรวมของวงจรจะมีค่าเท่ากับ

และทำให้เข็มชี้เบี่ยงเบนไปเต็มสเกล ดังแสดงในรูป (ข)

2. ถ้าวัดตัวต้านทานค่า 1,500 ค่าความต้านทานรวมของวงจรจะมีค่าเท่ากับ

เนื่องจากกระแสไฟฟ้า 1 mA ทำให้เข็มชี้เต็มสเกล ดังนั้นกระแสไฟฟ้า 0.5 mA จึงทำให้เข็มเบี่ยงเบนไปครึ่งหนึ่งของสเกล ดังแสดงในรูป (ค)

3. ถ้าวัดตัวต้านทานค่า 4,500 ค่าความต้านทานรวมของวงจรจะมีค่าเท่ากับ

ดังนั้น กระแสไฟฟ้า 0.25 mA จึงทำให้เข็มของเครื่องวัดเบี่ยงเบนไป 1 ใน 4 ของสเกล ดังแสดงในรูปที่ 14 - 13 (ง)

ย่านการวัดของโอห์มมิเตอร์

รูป (ก) แสดงรูปลักษณะภายนอกของโอห์มมิเตอร์ ซึ่งมีย่านการวัดหลายย่านส่วนรูป (ข) แสดงค่าความต้านทานที่ต่อแบบอันดับ และค่าความต้านทานชันท์ที่ต่ออยู่ภายในเพื่อใช้สำหรับเลือกย่านการวัดค่าความต้านทานที่แตกต่างกัน สำหรับย่านการวัดของโอห์มมิเตอร์นี้จะแปลความหมายแตกต่างไปจากของแอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ ดังแสดงในรูป (ก) ย่านการวัด R x 1, R x 10 และ R x 100 จะใช้เป็นค่าตัวคูณกับค่าที่อ่านได้ ตัวอย่างเช่น ถ้าเข็มชี้ที่ตำแหน่ง 500 และตั้งย่านการวัดที่ R x 10 ดังนั้น ค่าความต้านทานที่วัดได้จริงจะมีค่าเท่ากับ

ภายในโอห์มมิเตอร์จะมีแบตเตอรีขนาดเล็ก 1.5 V ซึ่งจะใช้สำหรับย่านการวัด R x 1, R x 10 และ R x 100 และใช้แบตเตอรีขนาด 9 หรือ 15 V สำหรับย่านการวัด R x 1000 หรือสูงกว่ารูป ( ข ) แสดงวงจรภายในของโอห์มมิเตอร์ เมื่อเลือกย่านการวัด R x 1 ซึ่งจะไม่มีตัวต้านทานแบบตัวคูณมาต่ออันดับ หรือตัวต้านทานชันท์มาต่อชขนานกับตัวต้านทานภายใน ดังนั้นเมื่อนำสายวัดทั้งสองมาแตะกันจึงทำให้เข็มของเครื่องวัดชี้ไปด้านขวาสุดของสเกล (0 )

รูปแสดงโอห์มมิเตอร์ที่มีย่านการวัดหลายย่าน

การวัดค่าความต้านทานด้วยโอห์มมิเตอร์

ข้อควรปฏิบัติเมื่อใช้โอห์มมิเตอร์วัดค่าความต้านทานในวงจร มีดังนี้

1. นำปลายสายวัดทั้งสองมาแตะกัน จากนั้นให้ปรับที่ปุ่ม Zero - Ohms Adjust เพื่อให้เข็มของเครื่องวัดชี้ที่ตำแหน่ง 0 การทำเช่นนี้เพื่อตรวจสอบว่าเครื่องวัดยังทำงานได้ถูกต้อง
2. ต้องแน่ใจว่าไม่ม่แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าต่อเข้ากับอุปกรณ์ที่ต้องการวัด ทั้งนี้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ในวงจรเมื่อรวมกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ภายในจะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรมากเกินไป ซึ่งจะทำความเสียหายให้กับเครื่องวัดได้
3. ต่อสายวัดคร่อมกับอุปกรณ์ที่ต้องการวัด อ่านค่าที่วัดได้จากสเกล จากนั้นนำค่าที่อ่านได้คูณเข้ากับย่านาการวัดที่ตั้งไว้ ได้แก่ x1 , x10 , x100 , x1,000 หรือมากกว่า
4. เมื่อทำการวัดค่าความต้านทานของอุปกรณ์ใด ๆ ขณะที่อุปกรณ์นั้นยังต่ออยู่ในวงจรจะทำให้ค่าที่วัดได้ผิดพลาด ทั้งนี้เนื่องจากผลของตัวต้านทานอื่นที่อาจต่อขนานกับอุปกรณ์ที่ต้องการวัดนี้ การแก้ไขทำได้โดยให้ปลดปล่อยด้านหนึ่งของอุปกรณ์ที่ต้องการวัดออก จากนั้นจึงทำการวัด

ออสซิสโลสโคป (Oscilloscope)

ออสซิสโลสโคป หรือบางครั้งเรียกสั้น ๆ ว่า สโคป ( Scope ) ที่ใช้งานกันอยู่ทั่ว ๆ ไป ดังแสดงในรูป สำหรับการใช้งานของออสซิสโลสโคปนั้น จะใช้แสดงรูปคลื่นสัญญาณ หรือช่วงห่างของสัญญาณ โดยรูปคลื่นสัญญาณที่ได้อาจเป็นแบบไซน์ แบบสี่เหลี่ยม แบบสามเหลี่ยมหรือแบบฟันเลื่อย เป็นต้น สำหรับความแตกต่างของรูปคลื่นสัญญาณจะขึ้นอยู่กับการวัดที่จุดใด ๆ ภายในวงจร จากนั้นรูปคลื่นสัญญาณที่ได้จะไปปรากฏที่หลอดคาโธด ( Cathoe - Ray Tube , CRT ) ซึ่งมีลักษณะเป็นจอแสดงผลเช่นเดียวกับจอของเครื่องรับโทรทัศน์ และจอของเครื่องคอมพิวเตอร์จากรูปคลื่นสัญญาณที่ปรากฏบนจอ CRT นี้ ทำให้สามารถวัด หรือคำนวนหาคาบเวลา ความถี่และคุณลักษณะของแอมปลิจูด เช่น ค่า rms , ค่าเฉลี่ย , ค่า peak - to peak เป็นต้น

รูปออสซิลโลสโคป

นอกจากนั้น ออสซิสโลสโคปยังช่วยให้สามารถตรวจสอบหาจุดเสียที่เกิดภายในวงจรได้ รูปแสดงความแตกต่างของรูปคลื่นสัญญาณจากการวัดที่จุดวัดที่แตกต่างกันภายในวงจร ซึ่งรูปคลื่นสัญญาณ หรือข้อมูลที่ได้รับจากการวัดด้วยออสซิสโลสโคปนี้เป็นประโยชน์มากมายแก่นักอิเล็กทรอนิกส์ในการวิเคราะห์การทำงานของวงจร

รูปแสดงรูปสัญญาณที่ได้จากการวัดที่จุดต่างๆ ในวงจร

การควบคุมการทำงาน

ออสซิสโลสโคปที่ใช้ในปัจจุบันได้รับการออกแบบให้มีรูปลักษณะที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามสำหรับการทำงานในฟังก์ชันหลัก ๆ จะยังคงลักษณะการใช้งานที่คล้ายกัน รูปแสดงปุ่มฟังก์ชันบริเวณด้านหน้าของออสซิสโลสโคปทั่ว ๆ ไป ซึ่งประกอบด้วยปุ่มฟังก์ชันควบคุมทำงาน ดังนี้

ฟังก์ชันควบคุมทั่วไป

- ควบคุมความเข้มของลำแสง ( Intensity Control ) ช่วยควบคุมความสว่างของรูปคลื่นสัญญาณที่ปรากฏบนจอ CRT
- ควบคุมความคมชัด ( Focus Control ) ปรับความคมชัดของสัญญาณ และรูปคลื่นสัญญาณที่ปรากฏบนจอ
- สวิตซ์เปิด/ปิดเครื่อง ( Power On/Off ) เป็นสวิตซ์ควบคุมการเปิด หรือปิดใช้งานออสซิสโลสโคป พร้อมทั้งแสดงไฟบอกขณะเปิดใช้งาน

ออสซิสโลสโคปบางแบบสามารถที่จะแสดงรูปคลื่นสัญญาณได้มากกว่า 1 รูปคลื่น ดังแสดงในรูป โดยเรียกออสซิสโลสโคปชนิดนี้ว่า ออสซิสโลสโคปแบบ Dual - trace Oscilloscope ซึ่งออสซิสโลสโคปแบบนี้มีประโยชน์ทำให้เราสามารถทำการเปรียบเทียบเฟสแอมปลิจูด รูปลักษณะของสัญญาณ และคาบเวลาของ 2 รูปคลื่นสัญญาณ ที่วัดจากจุดทดสอบ 2 จุด โดยการป้อนสัญญาณแรกเข้าที่ช่องรับสัญญาณ A (Channel A) และสัญญาณที่สองเข้าที่ช่องรับสัญญาณ B (Channel B)

เครื่องกำเนิดสัญญาณ (Function Generator)

หลังการการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ เสร็จเรียบร้อยแล้ว อาจมีความจำเป็นต้องป้อนสัญญาณที่มีรูปแบบและความถี่ที่แน่นอนเข้าไปในวงจร ทั้งนี้ก็เพื่อเป็นการทดสอบการทำงานของวงจรที่สร้างขึ้น สำหรับเครื่องกำเนิดสัญญาณที่สามารถนำไปใช้งานได้หลายหน้าที่ และนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย มีชื่อเรียกว่า Function Generator ซึ่งเครื่องกำเนิดสัญญาณนี้จะให้รูปสัญญาณออกมาได้หลายแบบ เช่น รูปคลื่นไซน์ รูปสี่เหลี่ยม รูปสามเหลี่ยม หรือแบบฟันเลื่อย เป็นต้นรูป (ก) แสดงภายถ่ายของเครื่องกำเนิดสัญญาณ ส่วนรูป (ข) แสดงภาพวาดของเครื่องกำเนิดสัญญาณที่สามารถทำการตั้งโปรแกรมการทำงานได้

รูปแสดงเครื่องกำเนิดสัญญาณ

2008-01-20T09:20:00.000+07:00

หลักการพื้นฐานของหม้อแปลงไฟฟ้า

จากรูป (ก) แสดงรูปสัญลักษณ์ และวงจรพื้นฐานของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยขดลวด 2 ขดที่จัดให้อยู่ใกล้กัน ได้แก่ ขดลวดปฐมภูมิ (Primary Winding) และ ขดลวดทุติยภูมิ (Secondary Winding) ทั้งนี้เพื่อให้เส้นแรงของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดปฐมภูมิไปตัดกับขดลวดทุติยภูมิ และเกิดการเหนี่ยวนำซึ่งกันและกันขึ้น โดยจัดให้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับต่อเข้ากับขดลวดปฐมภูมิ และโหลด (

RL) ต่อเข้ากับด้านทุติยภูมิ

รูป (ข) แสดงกระแสไฟฟ้าที่จ่ายออกแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปเข้าที่ขดลวดปฐมภูมิ ซึ่งกระแสไฟฟ้านี้ก็จะทำให้เกิดขั้วเหนือที่ส่วนบนของขดลวดปฐมภูมิ ถ้าแรงดันไฟฟ้าด้านอินพุตนี้มีความเป็นลบมาก (ช่วงครึ่งคลื่นลบ) ก็จะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลเพิ่มมากขึ้นด้วย ส่งผลให้มีสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นที่ขดลวดปฐมภูมิมากขึ้น การขยายตัวของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะไปตัดกับขดลวดทางด้านทุติยภูมิ และเกิดการเหนี่ยวนำของแรงดันไฟฟ้าขึ้น จึงทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรด้านทุติยภูมิผ่านไปยังโหลด จากนั้นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่จ่ายเข้ามาก็จะมีความเป็นลบลดน้อยลงจนเป็นค่าศูนย์ และเปลี่ยนเป็นค่าบวก

จากรูป (ค) ในกรณีนี้กระแสไฟฟ้าในวงจรด้านปฐมภูมิจะไหลในทิศทางตรงกันข้ามกับตอนแรก ทั้งนี้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้เปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นในทิศทางที่เป็นบวก (ช่วงครึ่งคลื่นบวก) เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้นกระแสไฟฟ้าก็ไหลมากขึ้น ส่งผลให้สนามแม่เหล็กเกิดการขยายตัวไปตัดกับขดลวดทุติยภูมิเกิดการเหนี่ยวนำทางไฟฟ้า ส่งผลให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางตรงข้าม และไหลผ่านต่อไปยังโหลดเช่นเดียวกัน

รูปแสดงหม้อแปลงไฟฟ้าแบบต่างๆ

ข้อสังเกตบางประการเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานของหม้อแปลงไฟฟ้า มีดังนี้

1. ถ้ากระแสไฟฟ้าด้านปฐมภูมิเพิ่มขึ้นจะทำให้กระแสไฟฟ้าด้านทุติยภูมิเพิ่มขึ้นด้วย และถ้ากระแสไฟฟ้าด้านปฐมภูมิลดลงก็จะทำให้กระแสไฟฟ้าด้านทุติยภูมิลดลงด้วยเช่นเดียวกัน ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า ไฟฟ้ากระแสสลับที่เกิดขึ้นทางด้านทุติยภูมิ มีความถี่เท่ากับไฟฟ้ากระแสสลับทางด้านปฐมภูมิ
2. ถึงแม้ขดลวดทั้งสองของหม้อแปลงไฟฟ้าจะแยกออกจากกัน แต่พลังงานจากด้านปฐมภูมิ สามารถที่จะส่งผ่านไปยังด้านทุติยภูมิได้ ทั้งนี้เนื่องจากพลังงานไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิได้เปลี่ยนไปเป็นพลังงานแม่เหล็ก ส่วนทางด้านทุติยภูมิจะเปลี่ยนกลับจากพลังงานแม่เหล็กให้เป็นพลังงานไฟฟ้านั่นเอง

ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำ (k)

แรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำข้ามไปยังขดลวดทุติยภูมินั้น ขึ้นอยู่กับค่าความเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นระหว่างขดลวดปฐมภูมิ และทุติยภูมิ ซึ่งจะถูกกำหนดโดยจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดด้านปฐมภูมิเคลื่อนที่ไปตัดกับขดลวดด้านทุติยภูมิ
อัตราส่วนระหว่างจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กที่เคลื่อนที่ไปตัดกับขดลวดทุติยภูมิเปรียบเทียบกับจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กทั้งหมดที่เกิดจากขดลวดปฐมภูมิเรียกว่า สัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำ (Coefficient of Coupling, k) ซึ่งจะมีค่าอยู่ระหว่าง 0 และ 1

ตัวอย่างเช่น ถ้าเส้นแรงแม่เหล็กทั้งหมดที่เกิดจากขดลวดปฐมภูมิเคลื่อนที่ไปตัดกับขดลวดทุติยภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำจะมีค่าเท่ากับ 1 แต่ถ้ามีจำนวนเส้นแรงแม่เหล็กเพียงครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่เคลื่อนที่ไปตัดกับขดลวดทางด้านทุติยภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำที่ได้ก็จะมีค่าเท่ากับ 0.5

ปัจจัยที่มีผลต่อค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำ มีดังนี้

1. ระยะห่างระหว่างขดลวดปฐมภูมิ และขดลวดทุติยภูมิ
2. ชนิดของแกนที่ใช้พันขดลวด
จากรูป แสดงระยะห่างของขดลวดปฐมภูมิ และขดลวดทุติยภูมิที่มีผลต่อค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำ

การใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้า

โดยทั่วไปแล้วหม้อแปลงไฟฟ้าจะใช้งานอยู่ 3 แบบ ได้แก่
1. หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เพื่อเพิ่ม หรือลดขนาดแรงดันไฟฟ้า
2. หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เพื่อเพิ่ม หรือลดปริมาณกระแสไฟฟ้า
3. หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เพื่อแมทช์ค่าอิมพีแดนซ์ (Impedances)
ซึ่งทั้ง 3 กรณี สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) ของขดลวดปฐมภูมิเปรียบเทียบกับจำนวนขดลวดทุติยภูมิ

อัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio)

อัตราส่วนจำนวนรอบ หมายถึง อัตราส่วนระหว่างจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ (NS) ต่อจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ (NP)

ตัวอย่าง
หม้อแปลงไฟฟ้ามีจำนวนขดลวดปฐมภูมิเท่ากับ 200 รอบ และขดลวดทุติยภูมิเท่ากับ 600 รอบ จงคำนวณหาอัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) ของหม้อแปลงไฟฟ้านี้

ในกรณีนี้จะเห็นว่า จะต้องใช้จำนวนขดลวดทางด้านทุติยภูมิจำนวน 3 ขด ต่อขดลวดทางด้านปฐมภูมิ 1 ขด ซึ่งการเพิ่มจำนวนรอบจากน้อย (1 รอบ) ไปจำนวนมากรอบ (3 รอบ) จะหมายถึง การทำให้ค่า "Step Up" ซึ่งผลลัพธ์ของอัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) ที่ได้จะมีค่ามากกว่า 1

ตัวอย่าง
ถ้าหม้อแปลงไฟฟ้ามีจำนวนขดลวดปฐมภูมิ 120 รอบ และขดลวดทุติยภูมิ 30 รอบ อัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) ของหม้อแปลงไฟฟ้านี้เป็นเท่าใด

ซึ่งในกรณีนี้จะต้องใช้จำนวนขดลวดปฐมภูมิ 4 ขด ต่อขดลวดทุติยภูมิ 1 ขด การเปลี่ยนแปลงจำนวนรอบจากมาก (4 รอบ) ไปจำนวนรอบน้อย (1 รอบ) หมายถึง การทำให้ค่า "Step Down" ซึ่งผลลัพธ์ของอัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) ที่ได้จะมีค่าน้อยกว่า 1

อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้า (Voltage Ratio)

หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิดส่วนใหญ่แล้วจะทำหน้าที่ทั้งแปลงขนาดของแรงดันไฟฟ้าให้เพิ่มขึ้น (Step-Up) หรือลดขนาดของแรงดันให้น้อยลง (Step-Down) จากแรงดันไฟ 220 V ที่จ่ายออกมาจากเต้าเสียบไฟฟ้าภายในบ้าน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในของอุปกรณ์นั้นๆ ว่าต้องการแรงดันไฟฟ้ามากหรือน้อย

หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันขึ้น (Step-Up Transformer)

ถ้าแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ (ES) มีค่าสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิ (EP) จะเรียกหม้อแปลงชนิดนี้ว่า หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันขึ้น (Step-Up Transformer) หรือ ES > EP ดังแสดงในรูป
ถ้าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับทางด้านปฐมภูมิมีค่าเท่ากับ 100 V และอัตราส่วนจำนวนรอบคือ 1:5 แรงดันไฟฟ้าที่ได้จากด้านทุติยภูมิจะมีขนาด 5 เท่าของแรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิ นั่นคือ เท่ากับ 500 V ทั้งนี้เนื่องจากเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากขดลวดปฐมภูมิไปตัดกับขดลวดที่มีจำนวนมากทางด้านทุติยภูมิ ดังนั้น การเหนี่ยวนำของแรงดันไฟฟ้าจึงเกิดขึ้นมากตามไปด้วย

จากตัวอย่างนี้จะเห็นได้ว่าอัตราส่วนระหว่างแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิต่อแรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิมีค่าเท่ากับ อัตราส่วนจำนวนรอบ (Turns Ratio) หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ

เพื่อที่จะคำนวณหาค่า VS ดังนั้นจึงจัดสมการใหม่ ดังนี้

ตัวอย่าง
จงคำนวณหาค่าแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ (ES) ถ้าใช้หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันขึ้น (Step-Up Transformer) ที่มีอัตราส่วนจำนวนรอบ 1:6 โดยมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับขนาด 24 V จ่ายเข้าทางด้านปฐมภูมิ

หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันลง (Step-Down Transformer)

ถ้าแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ (ES) มีค่าน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิ (EP) จะเรียกหม้อแปลงชนิดนี้ว่า หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันลง (Step-Down Transformer) หรือ ES < EP ดังแสดงในรูป ซึ่งค่าแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิมีค่าเท่ากับ

ดังนั้นจะเห็นว่า หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถที่จะแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับทางด้านปฐมภูมิให้เป็นค่าแรงดันใดๆ โดยการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนจำนวนรอบของขดลวดภายในหม้อแปลงเท่านั้น
หมายเหตุ ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำ (k) จากสมการนี้จะสมมติให้มีค่าเท่ากับ 1 เสมอ ซึ่งหมายความว่า แกนที่ใช้พันขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นแกนเหล็ก (k = 1)

กำลังงานไฟฟ้าและค่าอัตราส่วนของกระแสไฟฟ้า

กำลังงานที่ได้จากด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าใดๆ จะมีค่าเท่ากำลังงานที่มาจากด้านปฐมภูมิเสมอ (PP = PS) และ กำลังงาน (Power) สามารถคำนวณได้จากสูตร P= E X I ซึ่งถ้าแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหรือลดลง ก็จะทำให้กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงลดลงหรือเพิ่มขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงดันไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ ทั้งนี้เพื่อที่จะทำให้กำลังงานที่ได้มีค่าคงที่ตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น ถ้าแรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิมีค่าเพิ่มขึ้น จะทำให้กระแสไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิมีปริมาณลดลง จึงจะทำให้กำลังงานด้านเอาต์พุตมีค่าเท่ากับกำลังงานด้านอินพุต

สำหรับกำลังงานทางด้านปฐมภูมิก็จะมีการเปลี่ยนแปลงทั้งแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในลักษณะเดียวกันกับด้านทุติยภูมิ และทำให้ PS = PP ซึ่งแสดงว่ากำลังงานที่ได้ออกมานั้นไม่สามารถจะเกิดขึ้นได้มากกว่ากำลังงานที่ป้อนเข้าไป ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า อัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้า

และจากการที่อัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นจึงเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนจำนวนรอบของขดลวดด้วยเช่นกัน

จัดสมการใหม่ให้อยู่ในรูปของความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าและจำนวนรอบของขดลวด จะได้สมการใหม่ซึ่งใช้ในการคำนวณหากระแสไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ ดังนี้

ตัวอย่าง
หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันขึ้น (Step-Up Transformer) ดังแสดงในรูป มีอัตราส่วนจำนวนรอบเท่ากับ 1:5 จงคำนวณหาค่าต่อไปนี้
ก. แรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ (ES)
ข. กระแสไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิ (IS)
ค. กำลังงานทางด้านปฐมภูมิ (PP)
ง. กำลังงานทางด้านทุติยภูมิ (PS)

รูปแสดงตัวอย่างหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแปลงแรงดันขึ้น

วิธีทำ

เนื่องจากขดลวดทางด้านทุติยภูมิมีจำนวนมากกว่าทางด้านปฐมภูมิ 5 เท่า ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมิจึงถูกแปลงให้มีค่าสูงขึ้น 5 เท่า เมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าทางด้านปฐมภูมิ ส่วนกระแสไฟฟ้าทางด้านทุติยภูมินั้นจะมีปริมาณลดลง 1 ใน 5 ของกระแสไฟฟ้าที่ไหลในด้านปฐมภูมิ

2008-01-20T09:16:00.000+07:00

การบัดกรีและการทำวงจรบนแผ่นปรินต์เบื้องต้น

การบัดกรีและเทคนิคการบัดกรี

ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งจะประกอบไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ หลายชนิด เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบต่อกันอยู่ในวงจรโดยที่ขาของอุปกรณ์ถูกบัดกรีให้เชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งถ้าหากจุดบัดกรีติดกันไม่สนิท สกปรกหรือใช้ปริมาณตะกั่วบัดกรีน้อยเกินไปในการทำบัดกรี อาจจะเป็นสาเหตุให้การทำงานของวงจรผิดพลาดและก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบโดยรวมได้

อุปกรณ์ที่ใช้ในการบัดกรี

การบัดกรีเป็นทักษะที่สามารถพัฒนาได้โดยการฝึกปฏิบัติและการมีความรู้ที่ถูกต้องซึ่งการบัดกรีเป็นการประสานส่วนที่เป็นโลหะ 2 ส่วน เข้าด้วยกันโดยการให้ความร้อน และใช้ตะกั่วบัดกรีเป็นตัวประสาน ซึ่งความร้อนที่ใช้ในการหลอมละลายนั้นจะได้จากหัวแร้ง และต้องมีอุณหภูมิสูงเพียงพอที่จะทำให้ตะกั่วบัดกรีหลอมละลายกลายเป็นของเหลว แล้วไหลไปประสานยังผิวของโลหะที่ต้องการบัดกรีให้ติดกัน หลังจากนำเอาหัวแร้งบัดกรีออกจากจุดที่ทำการบัดกรีแล้วตะกั่วบัดกรีก็จะเย็นตัวลงแล้วเกิดการแข็งตัวลง ซึ่งการบัดกรีของโลหะทั้งสองเข้าด้วยกันจะเป็นการเชื่อมต่อกันทางโครงสร้างและทางไฟฟ้า

ตะกั่วบัดกรีและฟลั๊ก

ตะกั่วบัดกรีเกิดจากส่วนผสมระหว่างดีบุกและตะกั่ว ซึ่งโลหะทั้งสองมีจุดหลอมละลายต่ำกว่าโลหะชนิดอื่นๆ สาเหตุของการเลือกใช้โลหะที่มีจุดหลอมละลายต่ำเป็นส่วนผสมของตะกั่วบัดกรีก็เพื่อให้ขณะที่ทำการบัดกรีชิ้นงาน ความร้อนจะเป็นตัวทำให้ตะกั่วบัดกรีหลอมละลายก่อน โดยไม่ทำให้ขั้วไฟหรือสายไฟได้รับความเสียหาย
ด้วยปริมาณส่วนผสมที่แตกต่างกันระหว่างดีบุกและตะกั่ว จึงทำให้คุณสมบัติตะกั่วบัดกรีมีคุณสมบัติแตกต่างกันด้วย เช่น ตะกั่วบักดกรี 60/40 มีส่วนผสมของ ดีบุก 60% และตะกั่ว 40 %

สำหรับสายไฟ ขั้วไฟหรือชิ้นงานอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ที่มีโอกาสสัมผัสกับอากาศอยู่เสมอจะทำให้เกิดชั้นของฉนวนออกไซด์ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าปกคลุมที่ผิวหน้าของอุปกรณ์ต่างๆเหล่านั้น ดังนั้น จึงจำเป็นต้องใช้สารเคมีสามารถชะล้าง หรือนำชั้นของฉนวนออกไซด์นี้ออกก่อน มิฉะนั้นแล้วการบัดกรีให้ตะกั่วบัดกรีติดกับชิ้นงานนั้นทำได้ยากมาก ซึ่งสารเคมีนี้มีชื่อเรียกว่า ฟลั๊ก ส่วนใหญ่แล้วในตะกั่วบัดกรีที่ใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์จะบรรจุอยู่ไว้ในแกนกลางที่มีลักษณะเป็นหลอดกลวง

หัวแร้งบัดกรี

หัวแร้งบัดกรีจะแบ่งตามอัตรากำลังไฟฟ้าที่หัวแร้งบัดกรีแต่ละขนาดใช้ หรืออาจจะหมายความถึงความสิ้นเปลืองกำลังไฟฟ้าของหัวแร้งบัดกรีนั่นเอง นอกจากนั้นอัตรากำลังไฟฟ้าของหัวแร้งบัดกรียังแสดงถึงปริมาณความร้อนที่สามารถแพร่กระจายออกมาจากหัวแร้งบัดกรีได้อีกด้วย การนำหัวแร้งบัดกรีมาสัมผัสยังจุดที่จุดบัดกรี จะทำให้ความร้อนจากหัวแร้งบัดกรีส่งผ่านไปยังชิ้นงานที่สัมผัสอยู่ ดังนั้น ถ้าเป็นจุดบัดกรีขนาดใหญ่ก็จำเป็นที่ต้องใช้หัวแร้งบัดกรีที่มีอัตรากำลังไฟฟ้าสูงๆด้วย สำหรับการบัดกรีชิ้นงานทางด้านอิเล็กทรอนิกส์นั้น นิยมใช้หัวแร้งบัดกรีแบบดินสอที่มีอัตรากำลังไฟฟ้าสูงกว่า 25 ถึง 60 W

สำหรับปลายของหัวแร้งบัดกรีจะมีรูปร่างและขนาดที่แตกต่างกัน ส่วนการที่จะเลือกแบบใดนั้นวรพิจารณาความเหมาะสมในการส่งผ่านความร้อนไปยังจุดที่ต้องการบัดกรีให้ได้มากที่สุด ทั้งนี้เพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับอุปกรณ์หรือขั้วต่อของแผ่นวงจรจากได้รับความร้อนที่มากเกินไป

การใช้งานหัวแร้งบัดกรีบ่อยๆอาจจะทำให้มีสิ่งสกปรกมาเกาะหรือเกิดออกไซด์ขึ้นที่ส่วนปลายที่หัวแร้งบัดกรี ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง ดังนั้น จึงควรทำความสะอาดปลายของหัวแร้งบัดกรีอยู่เสมอ โดยการนำเอาไปเช็ดกับฟองน้ำที่เปียกพอหมาดๆ และเนื่องจากปลายของหัวแร้งตะกั่วบัดกรีโดยทั่วไปทำมาจากโลหะจำพวกทองแดงที่ผ่านการชุบด้วยเหล็กหรือนิเกิล ดังนั้นจึงไม่ควรทำความสะอาดด้วยการตะไบผิวเพราะจะทำให้โลหะที่เคลือบอยู่หลุดออกไป

หลังจากที่ทำความสะอาดเสร็จแล้วควรนำตะกั่วบัดกรีมาหลอมละลายหุ้มส่วนปลายของหัวแร้งอีกชั้นหนึ่ง ซึ่งการปฏิบัติเช่นนี้จะเป็นการทให้ฟลั๊กของตะกั่วบัดกรีหลอมละลายเคลือบส่วนปลายของหัวแร้งไว้อีกชั้นหนึ่ง เป็นการป้องกันไม่ให้ส่วนปลายของหัวแร้งเกิดปฏิกิริยาอ๊อกซิเดชั่น กับอากาศซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดสนิม และเกิดการผุกร่อน นอกจากนั้นยังช่วยให้การส่งผ่านความร้อนจากส่วนปลายของหัวแร้งไปยังที่จุดที่ต้องการบัดกรีได้ดียิ่งขึ้น

ีเทคนิคการบัดกรี

ก่อนที่จะทำการบัดกรีจะต้องเตรียมอุปกรณ์ที่ต้องบัดกรีและสายไฟใช้สำหรับเชื่อมต่อวงจรให้พร้อมเสียก่อน สำหรับสายไฟนั้นจะต้องนำมาพันเข้ากับขั้วต่อ หรือ ขาของอุปกรณ์ก่อนจากนั้นจึงทำการบัดกรี ทั้งนี้เพื่อช่วยให้จุดบัดกรีมีความแข็งแรงมากขึ้น ส่วนฉนวนหุ้มสายไฟควรทำการปอกให้เหลือเฉพาะลวดตัวนำส่วนที่จะถูกบัดกรีเท่านั้น โดยหลังจากนำสายไฟไปพันเข้ากับขั้วต่อ หรือขาของอุปกรณ์แล้วควรเหลือช่องว่างเอาไว้เล็กน้อย ซึ่งถ้าช่องว่างน้อยเกินไปอาจจะเป็นสาเหตุทำให้เกิดการลัดวงจรกับขั้วต่อไฟฟ้าอื่นๆได้ แต่ถ้าเหลือช่องว่างน้อยเกินไปอาจจะทำให้ฉนวนไหม้ขณะที่ทำการบัดกรีได้

สำหรับสายไฟที่ประกอบขึ้นจากขดลวดตัวนำเส้นเล็กหลายๆเส้น ควรบัดกรีให้เส้นลวดตัวนำเหล่านั้นติดกันก่อนด้วยตะกั่วบัดกรีเสียก่อน ส่วนการวางอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ลงบนแผ่นวงจร หรือแผ่นบอร์ดจะต้องเสียบขาของอุปกรณ์ลงบนแผ่นบอร์ดโดยพยายามให้ตัวอุปกรณ์แนบติดกับแผ่นบอร์ดให้มากที่สุด นอกจากนั้นควรดัดขาของอุปกรณ์ให้แยกออกเล็กน้อย เพื่อให้ขาของอุปกรณ์ขัดอยู่กับแผ่นบอร์ดเป็นการป้องกันไม่ให้อุปกรณ์เคลื่อนตัวในขณะที่ทำการบัดกรี

ีการทำวงจรบนแผ่นปรินต์เบื้องต้น

การทำวงจรบนแผ่นปรินต์สามารถทำได้หลายวิธี เช่น การทำซิลค์สกรีน การทำโฟโตกราฟิก หรือการใช้สีน้ำมันทาทำเป็นลายวงจรลงบนแผ่นปรินต์ ซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายและสะดวก โดยในหัวข้อนี้จะขอกล่าวเฉพาะวิธีการใช้สีน้ำมันทาเป็นลายวงจรบนแผ่นปรินต์

1. เขียนลายของวงจรลงบนแผ่นปรินต์ที่เตรียมไว้โดยใช้กระดาษก๊อปปี้

2. ใช้พู่กันจุ่มสีน้ำมันแล้ววาดตามลายวงจรบนแผ่นปรินต์ที่เขียนไว้

3. เมื่อสีน้ำมันที่ทาไว้แห้งแล้วนำแผ่นปรินต์ไปแช่ในกรดกัดปรินต์ เพื่อกัดเอาทองแดงที่ไม่ต้องการออกไปให้หมด โดยการผสมกรดกัดปรินต์กับน้ำและต้องใช้น้ำอุ่นเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น สำหรับลายทองแดงที่ถูกทาจะไม่ทำปฏิกิริยากับกรดกัดปรินต์

4. เมื่อกรดกัดเอาส่วนของทองแดงที่ไม่ต้องการออกไปหมดแล้ว จะเหลือทองแดงที่ทาสีน้ำมันไว้นำไปล้างน้ำให้สะอาด จากนั้นจึงนำไปเจาะรูอุปกรณ์ลงบนแผ่นปรินต์

5. ทำความสะอาดแผ่นปรินต์อีกครั้งโดยใช้สำลีชุบทินเนอร์เช็ดสีน้ำมัน จากนั้นจึงทำการเคลือบลายด้วยแผ่นปรินต์ด้วยใช้สายยางผสมทินเนอร์ทาเพื่อป้องกันออกไซด์บนลายปรินต์และเพื่อให้สามารถทำการบัดกรีได้ง่ายขึ้น

2008-01-20T09:13:00.000+07:00

วงจรไฟฟ้าแสงสว่าง

ส่วนประกอบของวงจรแสงสว่าง

การที่จะทำให้เกิดแสงสว่างในวงจรไฟฟ้าได้นั้น ในวงจรจะต้องประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟฟ้าสำหรับป้อนแรงดันและกระแสให้กับหลอดโดยผ่านสายไฟ โดยที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าจะเป็นแบบไฟฟ้ากระแสนตรงหรือระแสสลับขึ้นอยู่กับชนิดของหลอดที่ต้องการใช้กับไฟฟ้าประเภทใด

แสดงส่วนประกอบของวงจรไฟแสงสว่าง

ถ้าเป็นไฟฟ้าท่ีใช้ตามอาคารบ้านเรือน ต้องป้อนไฟฟ้ากระแสสลับให้กับหลอดไฟ โดยที่แหล่งจ่ายไฟคือโรงไฟฟ้าบริเวณเขื่อนต่าง ๆ ท่ีผลิตกระแสไฟฟ้าแล้วส่งมาตามสายไฟฟ้าแรงสูงผ่านหม้อแปลงที่การไฟฟ้าสถานีย่อย เพื่อแปลงแรงดันให้ลดลงเหลือประมาณ 12,000 โวลท์ แล้วส่งต่อมายังสายไฟตามถนนสายต่าง ๆ ก่อนที่จะตอเข้าอาคารบ้านเรือน จะมีหม้อแปลงที่ใช้ในการแปลงไฟจาก 12,000 โวลท์ เป็น 220 โวลท์ 1 เฟส โดยที่สายไฟจะมี 2 เส้น คือ ไลน์ (Line) และ นิวตรอน (Neutral) ไลน์ เป็นสายไฟที่มีไฟ ส่วนนิวตรอน เป็นสายดินไม่มีไฟ สามารถทดสอบได้โดยใช้ไขควงเช็คไฟ ถ้าไฟติดที่เส้นใดแสดงว่าเป็นเส้นไลน์ นอกจากนี้ยังมีระบบไฟฟ้าที่จ่ายให้กับโรงงานอุตสาหกรรมประเภท 3 เฟส ซึ่งแรงเคลื่อนที่จ่ายอาจจะเป็น 220 โวลท์ หรือ 380 โวลท์ขึ้นอยู่กับความต้องการใช้งาน โดยทั่วไปโรงงานอุตสาหกรรมจะต้องใช้ไฟมาก จึงจำเป็นที่จะต้องใช้ไฟแบบ 3 เฟส อาจจะมี 3 สาย หรือ 4 สาย ก็แล้วแต่ความต้องการใช้งาน

ชนิดของหลอดไฟฟ้า

หลอดไฟที่ใ่ช้งานในปัจจุบันมีอยู่มากมายหลายประเภทเช่น หลอดไส้, หลอดนีออน, หลอดแสงจันทร์, หลอดฟลูออเรสเซนต์, หลอดทังสเตนฮาโลเจน , หลอดไลหะฮาไลด์, หลอดโซเดียม ฯลฯ เป็นต้น หลอดบางประเภทเป็นที่คุ้นเคยและพบเห็นได้่ทั่วไป เช่น หลอดไส้, หลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นต้น

หลอดไส้ (Incandescent Lamp)

เป็นหลอดไฟที่ใช้กันในยุคแรก ๆ บางทีเรียกกันว่าหลอดดวงเทียน เพราะมีแสงแดง ๆ เหมือนแสงเทียน มีทั้งชนิดแก้วใสและแก้วฝ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ไส้หลอดจะเกิดความร้อยย่ิงความร้อยมากขึ้นเท่าใดแสงสว่างที่เปล่งออกมาจากไส้หลอดก็จะมากขึ้นเท่านั้น แต่ไม่ควรร้อยเกินขีดจำกัดท่ีจะรับได้ เราะไส้หลอดท่ีทำจากทังสเตนอาจขาดได้ ส่วนประกอบของหลอดไส้แสดงดังรูป

แสดงส่วนประกอบของใส้หลอด

โครงสร้างภายในประกอบด้วยไส้หลอดที่ทำมาจากทังสเตน, ก้านยึดใส้หลอด, ลวดนำกระแส , แผ่นฉนวนหักเหความร้อน,ฟิวส์,ท่อดูดอากาศ และขั้วหลอดแก้วจะบรรจุก๊าซเฉี่อย เช่น อาร์กอน หรือไนโตรเจน เพื่อไม่ให้หลอดที่ร้อยขณะป้อนกระแสไฟฟ้าไหลผ่านทำให้เกิดการเผาไหม้ไส้หลอดอาจจะขาดได้

การต่อวงจรใช้งานเริ่มจากต่อสายไฟ 220 VAC เข้ากับสวิตช์ แล้วต่อเข้าหลอดไฟ ส่วนสายไฟอีกเส้นหนึ่งต่อเข้าหลอดไฟโดยตรงเมื่อทำการปิดสวิตซ์จะมีกระแสไหลทำให้หลอดไฟติดเป็นการต่อวงจรใช้งานที่ง่ายกว่าหลอดประเภทอื่น ๆ หลอดไฟประเภทนี้มีขนาดอัตราทนกำลัง 25 วัตต์ 40 วัตต์ 60 วัตต์ และ 100 วัตต์ หลอดไส้ขนาด 40 วัตต์มีอายุการใช้งาน 1,250 ชั่วโมงให้แสงสว่าง 430 ลูเมน เป็นต้น

ตัวอย่างการใช้งานหลอดอินแคนเดสเซนต์

หลอดฟลูออเรสเซนต์ (Fluorescent

เป็นหลอดไฟฟ้าที่นิยมใช้กันทั่วไป เพราะว่าให้แสงสว่างนวลสบายตา และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าหลอดไส้ถึง 8 เท่า ลักษณะของหลอดเป็นรูปทรงกระบอก รูปวงกลมและตัวยู มีขนาดอัตราทนกำลัง 10 วัตต์, 20 วัตต์, 32 วัตต์, และ 40 วัตต์เป็นต้น ขนาด 40 วัตต์มีอายุการใช้ังาน 8,000 ถึง 12,000 ชั่วโมง ให้ความสว่างของแสงประมาณ 3,100 ลูเมน ดังรูป

หลอดฟลูออเรสเซนต์

อีเล็กโทรด(ขั้วหลอด)

ภายในหลอดจะบรรจุด้วยก๊าซเฉื่อยประเภทอาร์กอนและไอปรอท บริเวณหลอดแก้วด้านในเคลืือบด้วยสารเรืองแสง ก๊าชที่บรรจุอยู่ภายในหลอดจะแตกตัวเป็นไอออน เมื่่อแรงดันที่ขั้ว แคโถดทั้งสองข้างของหลอดมีค่าสูงพอ ความต้านทานภายในหลอดก็จะต่ำลงทันทีทำให้กระแสไฟฟ้าหลผ่านหลอดแก้วไปกระทบไอปรอท ทำให้ไอปรอทเปล่งรังสีอัลตราไวโอเลตออกมาและจะกระทบกับสารเรืองแสงที่เคลือบผิวด้านในของหลอดแก้ว หลอดจึงสว่างขึ้น

การต่อวงจรใช้งานเริ่มจากต่อสายไฟ 220 VAC เส้นหนึ่งต่อเข้ากับบาลาสต์ จากบาลาสต์ต่อไปยังขั้วหลอดหนึ่ง ขั้วหลอดสองต่อไปยังสตาร์ทเตอร์และต่อเข้าขั้วหลอดอีกด้านหนึ่งจากขั้วหลอดจะต่อเข้าไฟ AC อีกเส้นหนึ่งจนครบวงจร ดังรูป แสดงการต่อวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์เพื่อใช้งาน

รูปแสดงการต่อใช้งานของหลอดฟลูออเรสเซนต์

บัลลาสต์ที่ใช้กับหลอดฟลูออเรสเซนต์มีหน้าที่อยู่หลายอย่างคือ สร้างแรงดันไฟฟ้า่สูงในขณะที่หลอดเริ่มทำงาน เมื่อหลอดทำงานแล้วจะทำหน้าที่ลดแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมหลอดให้ต่ำลง และนอกจากนี้ยังทำหน้าที่จตำกัดกระแสไม่ให้ไหลผ่านหลอดมากเกินไปในขณะที่หลอดให้แสงสว่างออกมาบัลลาสต์ที่นิยมใช้อยู่มี 3 ชนิดคือ ชนิดขดลวด (Choke Coils Ballast) ชนิดหม้อแปลงขดลวดชุดเดียว (Autotranformer Ballast) และชนิดบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์(Electronic Ballast)

สตาร์ทเตอร์

สตาร์ทเตอร์ ที่ใช้กับหลอดฟลูออเรสเซนต์มีหน้าที่เป็นสวิตซ์ เพื่อช่วยในการจุดไส้หลอดให้ทำงานมีอยู่หลายชนิดคือ แบบมีก๊าชบรรจุอยู่ภายใน (Glow Type), แบบใช้ความร้อน (Thermal Starter), แบบใช้มือในการตัดต่อ (Manual Reset Cutout Starter) และสตาร์ตเตอร์แบบตัดต่อโดยอัตโนมัติ (Automatic Reset Cutout Starter)

หลอดฟลูออเรสเซนต์แบบต่างๆ

ขาหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบต่างๆ

ีหลอดแสงจันทร์

เป็นหลอดไฟฟ้าที่ทำงานด้วยหลักการปล่อยประจุความเข้มสูง มีปริมาณเส้นแรงของแสงสว่างต่อวัตต์สูงกว่าหลอดชนิดอื่น ๆ ส่องสว่างได้ไกล เหมาะกับงานสนาม นิยมใช้ตามถนน บริเวณเสาไฟฟ้าและโรงงานอุตสาหกรรม นิยมติดตั้งควบคู่กับดวงโคมเสมอ

โครงสร้างของหลอดแสงจันทร์

หลอดแสงจันทร์ 40 วัตต์จะให้แสงสว่างประมาณ 1,600 - 2,400 ลูเมน มีอายุการใช้งานเฉลี่ยประมาณ 24,000 ชั่วโมง หลอดแสงจันทร์มีอยู่ 2 ชนิด คือ ชนิดที่ใช้บาลาสต์กับชนิดที่ไม่ใช้บาลาสต์ ชนิดที่ไม่ใ่ช้บาลาสต์จะมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่า เมื่อเริ่มทำงานก๊าซที่อยู่ในหลอดจะเกิดการแตกตัวโดยใช้เวลาประมาณ 10 - 15 นาทีแล้วแต่ชนิดของหลอด หลอดจะค่อย ๆ เริ่มเปล่งแสงสว่างออกมา เมื่อหลอดดับแล้วต้องการให้หลอดติดใหม่ต้องรอให้หลอดเย็นตัวก่อน

หลอดนีออน (Neon Lamp)

เป็นหลอดไฟฟ้าชนิดที่มีการบรรจุก๊าซต่างๆ เข้าไปเพื่อทำให้ เกิดแสงสว่างเป้นสีต่าง ๆ ตามชนิดของสารหรือก๊าซที่บรรจุเข้าไป ส่วนใหญ่จะใช้เป็นไฟประดับหรือติดป้ายโฆษณาตามสถานที่ต่าง ๆ บางครั้งอาจดัดหลอดให้มีรูปร่างเป็นตัวอักษรและข้อความต่าง ๆ โดยทั่วไปหลอดนีออนจะแบ่งประเภทตามแรงดันได้ 2 ประเภท คือ แรงดันสูงและแรงดันต่ำ

หลอด Compact Fluorescent

เป็นหลอดปล่อยประจุความดันไอต่ำ สีของหลอดมี 3 แบบคือ daylight ,cool white และ warm white เช่นเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ แบบที่ใช้งานกันมากคือหลอดเดี่ยว มีขนาดวัตต์ 5 7 9 11 วัตต์และหลอดคู่ มีขนาดวัตต์ 10 13 18 26 วัตต์ เป็นหลอดที่พัฒนาขึ้นมาแทนที่หลอดอินแคนเดสเซนต์ และมีประสิทธิผลสูงกว่าหลอดอินแคนเดสเซนต์ คือประมาณ 50-80 ลูเมนต่อวัตต์ และ อายุการใช้งานประมาณ 5,000-8,000 ชม จัดเป็นหลอดประหยัดไฟที่นิยมใช้กันมากขึ้นในปัจจุบันเนื่องจากให้แสงสว่างสูง อายุการใช้งานยาวนาน แสงสีที่นุ่มนวล และความร้อนที่ตัวหลอดน้อยกว่า เมื่อเทียบกับหลอด incandescent คุณลักษณะดังกล่าวจึงเหมาะกับการนำไปใช้ ให้แสงสว่างในอาคารแทนหลอด incandescent และนอกอาคารเป็นบางแห่ง โดยเฉพาะบริเวณที่ต้องเปิดไฟทิ้งไว้ เป็นเวลานานๆ ชนิดของหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์1.แบบใช้บัลลาสต์ภายนอก แต่ที่ตัวหลอดจะมีสตาร์ทเตอร์ติดตั้งไว้ภายในเรียบร้อยแล้ว เรียกทั่วไปว่าหลอดตะเกียบ อาจมีลักษณะรูปร่างต่างกันออกไปในแต่ละรุ่นและยี่ห้อ

การใช้งานต้องต่อร่วมกับบัลลาสต์ดังรูป โดยใช้กับบัลลาสต์สำหรับหลอดประเภทนี้โดยเฉพาะ รูปร่างของบัลลาสต์โดยทั่วไป จะเหมือนกับบัลลาสต์แบบ Preheat แต่มีขนาดเล็กกว่า อาจใช้บัลลาสต์ 1 ตัวกับหลอด 1 หลอด หรือใช้บัลลาสต์ 1 ตัวกับหลอด 2 หลอดที่ต่ออนุกรมกันดังรูป ทั้งนี้สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ระบุมากับบัลลาสต์นั้นๆ

หมายเหตุ LH = Lamp holder (ขั้วหลอด)ขั้วหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ สำหรับหลอดแบบใช้บัลลาสต์ภายนอก ซึ่งแตกต่างกันออกไปในแต่ละรุ่นและยี่ห้อ

ข้อควรรู้เกี่ยวกับการใช้หลอดที่มีบัลลาสต์แยกกับหลอด

1. บัลลาสต์ที่ใช้กับหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบตรง ไม่ควรนำมาใช้กับหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ เพราะจะทำให้ อายุการใช้งานสั้นลง

2. บัลลาสต์ที่ใช้กับหลอดแต่ละขนาดต้องเป็นไปตามคำแนะนำของผู้ผลิต มิฉะนั้นจะทำให้หลอดอายุสั้น

3. เมื่อบัลลาสต์เสีย สามารถเปลี่ยนเฉพาะบัลลาสต์ได้

4. ราคาถูกกว่าแบบมีบัลลาสต์ในตัว

แบบมีบัลลาสต์ในตัว มีโครงสร้างภายในดังรูป ประกอบด้วย

1. outer bulb
2. Discharge tube
3. Phosphor
4. Ballast
5. Electrode
6. Bi-metallic strip
7. Starter
8. Mounting plate
9. Housing
10. Thermal cut-out
11. Capacitor
12. Lamp cap

มีให้เลือกทั้งแบบหลอดแก้วใส (Prismatic) และขาวขุ่น (Opal) รูปร่างอาจแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับรุ่นและยี่ห้อที่ใช้ ทั้งนี้สามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้จาก catalog ของแต่ละบริษัท

ข้อควรรู้เกี่ยวกับการใช้หลอดที่มีบัลลาสต์ในตัว

1. ราคาแพง และถ้ามีชิ้นส่วนเสียต้องทิ้งทั้งหลอด

2. มีทั้งใช้บัลลาสต์แบบแกนเหล็กและอิเล็กทรอนิกส์ ถ้าแบบแกนเหล็กจะมีน้ำหนักมากและราคาถูก

3. แบบใช้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ใช้พลังงานไฟฟ้าต่ำ ราคาแพง

4. แบบใช้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ มีฮาร์มอนิกมาก

การนำหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ไปใช้งาน

การใช้งานหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์จะมีลักษณะการวางหลอด 2 แบบ คือการวางหลอดในแนวตั้งและการวางหลอดในแนวนอน การวางหลอดในแนวตั้งนั้นเมื่อเปิดใช้งานปริมาณแสงจากหลอด จะลดลงอยู่ในช่วง 5-10 เปอร์เซนต์ เพราะอากาศร้อน จะถูกพัดขึ้นไปด้านบน และออกจากโคมไป แต่ถ้าเป็นหลอดที่วาง ในแนวนอนนั้น ปริมาณแสงจะลดลงถึง 40 เปอร์เซนต์ ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างตำแหน่งติดตั้งหลอด และผนังด้านบนของโคม ว่ามีค่ามากน้อยเพียงใด ยิ่งระยะห่างน้อยปริมาณแสงยิ่งลดลงมาก สำหรับการใช้งานหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ ที่มีบัลลาสต์อิเลคทรอนิกส์ภายในตัวนั้น ในการทดสอบได้ใช้หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ในโคมสำหรับหลอด GLS 100 วัตต์ซึ่งผลที่ได้ไม่ต่างจาก การใช้หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์วางในแนวตั้งเท่าใดนัก โดยปริมาณแสงที่ลดลงจะอยู่ในช่วง 5-10 เปอร์เซนต์เท่านั้น แต่ถ้าเปรียบเทียบระหว่างโคมสำหรับหลอด GLS 100 วัตต์ ที่มีช่องระบายอากาศด้านบนกับโคม สำหรับหลอด GLS ที่ปิดช่องระบายอากาศทั้งหมดแล้วจะพบว่า โคมที่ปิดช่องระบายอากาศทั้งหมดจะมีปริมาณแสงลดลง มากกว่า ซึ่งบางครั้งอาจมีค่าลดลงมากกว่าโคมที่ไม่ปิดช่องระบายอากาศถึง 6 เปอร์เซนต์

ข้อแนะนำในการใช้หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์

1. ใช้กับโคมไฟส่องลงในกรณีให้แสงทั่วไปถือว่าประหยัดพลังงานแสงสว่างได้มาก เมื่อเทียบกับการใช้หลอด อินแคนเดสเซนต์ ในโคมไฟส่องลง

2. ใช้แทนหลอดอินแคนเดสเซนต์และฮาโลเจนได้กรณีที่เป็นทางด้านการส่องสว่างทั่วไป

3. การเลือกใช้ชนิดสีของหลอดมีความสำคัญสำหรับงานแต่ละชนิด ถ้าเป็นความส่องสว่างต่ำก็ควรใช้หลอดที่มีอุณหภูมิสีต่ำ คือสีเหลือง หรือหลอดวอร์มไวท์ ถ้าเป็นความส่องสว่างสูงก็ควรใช้หลอดที่มีอุณหภูมิสีสูง เช่นหลอดคูลไวท์

4. การเปลี่ยนหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์แทนที่หลอดอินแคนเดสเซนต์ในโคมไฟส่องลง ให้ระวังเรื่องการระบาย ความร้อนซึ่งทำให้ อายุการใช้งานของหลอดสั้นลงมากและระวังเรื่องแสงบาดตา

5. บริเวณที่จำเป็นต้องปิดไฟไว้นานๆ เช่น ไฟรั้ว ไฟทางเดิน อาจใช้หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งมีอายุการใช้งาน นานกว่าหลอดอินแคนเดสเซนต์

6. แบบที่มีบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ในตัวจะมีฮาร์มอนิกส์สูง กรณีที่ต้องใช้หลอดจำนวนมากให้ระวังปัญหาเรื่องฮาร์มอนิก

7. หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ที่ใช้ในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงเกินไปหรือต่ำเกินไป ทำให้ปริมาณแสงสว่าง จากหลอดลดลงมาก ดังนั้นถ้าใช้หลอดประเภทนี้ต้องพิจารณาเรื่องนี้โดยเฉพาะโคมที่มีการระบายอากาศไม่ดี

หลอดเมทัลฮาไลด์ (Metal Halide Lamp)

โดยทั่วไปคล้ายกับหลอดไอปรอท ซึ่ง arc tube ทำด้วย fuse silica แต่มีขนาดเล็กกว่า arc tube ของหลอดไอปรอท ภายในบรรจุ electrode ที่ทำด้วยทังสเตนล้วนๆ ไม่นิยมเคลือบด้วย สารเร่ง electron เนื่องจากสารนี้จะถูกทำลาย เมื่อรวมกับฮาโลเจน ภายในกระเปาะเองมีการเติมสารตระกูล halide ลงไปได้แก่ thalium, sodium, scandium iodide นอกเหนือไปจาก argon, neon, krypton, sodium และหยดปรอท สารฮาไลด์ที่เติมเข้าไปทำให้ ได้รับปริมาณแสงเพิ่มขึ้น เกือบเท่าตัวเมื่อเทียบกับหลอดไอปรอท และมีแสงสีสมดุลขึ้น จนดูใกล้เคียงแสงแดด ดังนั้นกระเปาะแก้วจึงไม่ จำเป็นต้องเคลือบสารฟอสเฟอร์ แต่อาจเคลือบเพื่อให้แสงสีนุ่มนวลขึ้น เท่านั้น นิยมใช้ในสนามกีฬาโดยเฉพาะที่มีการถ่ายทอดทางโทรทัศน์, สวนสาธารณะ, ไฟสาดอาคารเป็นต้น การติดตั้งหลอดต้องเป็นไปตามที่ ผู้ผลิตกำหนดในเรื่องมุมของการจุดไส้หลอด เพื่อให้ได้ปริมาณแสงและ อายุการใช้งานรวมทั้งแสงสีที่ถูกต้อง

โครงสร้างของหลอด

บัลลาสต์ ignitor

วงจรการทำงาน

วงจรที่ไม่ต้องใช้ ignitor วงจรที่ต้องใช้ ignitor หลักการทำงาน

หลอดเมทัลฮาไลด์มีหลักการทำงานเช่นเดียวกับหลอดไอปรอทเพียงแต่ต้องอาศัย ignitor ช่วยจุดหลอด โดยไปกระตุ้นให้ สาร iodide กลายเป็นไอซึ่งมีคุณสมบัติเปล่งแสงออกมาได้หลายช่วงความยาวคลื่น สายตาเราจึงสามารถมองเห็นวัตถุได้ชัดเจน โดยไม่จำเป็นต้องใช้สารฟอสเฟอร์เข้าช่วย ระยะเวลาที่ใช้ในการจุดหลอดราว 3 นาที และต้องใช้เวลานานถึง 4 - 6 นาที เพื่อให้ได้แสงสว่างเต็มที่ และใช้เวลา restart ราว 10 - 15 นาที

หลอด Tungsten Halogen

เป็นหลอดที่อาศัยการกำเนิดแสงจากความร้อนโดยการให้กระแสไหลผ่านไส้หลอดที่ทำด้วยทังสเตนจนร้อน แล้วเปล่งแสงออกมา เช่นเดียวกับหลอด incandescent ต่างกันตรงที่มีการบรรจุสารตระกูลฮาโลเจน ได้แก่ ไอโอดีน คลอรีน , โบรมีนและฟลูออรีนลงในหลอดแก้วที่ทำด้วยควอทซ์ สารที่เติมเข้าไปนี้จะป้องกันการระเหิดตัวของไส้หลอด ซึ่งทำงานที่อุณหภูมิสูงประมาณ 3000-3400 องศาเคลวิน ช่วยให้หลอดมีอายุยาวนานขึ้นกว่าหลอด incandescent ราว 2-3 เท่า คือ 1500-3000 ชั่วโมง มีประสิทธิผลสูงกว่าหลอด incandescent คือประมาณ 12 - 22 lm/w และสีของลำแสงขาวกว่าคือมีอุณหภูมิสีประมาณ 2800 องศาเคลวิน ทำให้มีค่าดัชนีความถูกต้องของสีสูงถึง 100% ปกติหลอดจะมีลักษณะยาวตรง แต่ก็มีรูปทรงอย่างอื่นเพื่อให้เหมาะกับลักษณะงานที่ต่างกัน เช่นหลอดที่ใช้ใน เครื่องฉายภาพข้ามศีรษะ หรือเครื่องฉายสไลด์เป็นต้น

การใช้งานต้องติดตั้งภายในดวงโคมสำหรับหลอดฮาโลเจนโดยเฉพาะ เพื่อป้องกันอันตรายที่จะเกิดกับกระเปาะแก้ว ทั้งจากความชื้นและการสัมผัสกระเปาะแก้วโดยตรง ดวงโคมที่พบเห็นทั่วไปแสดงดังรูป ซึ่งไม่ว่าจะเป็นโคมรุ่นใด โครงสร้างภายใน แทบไม่ต่างกันโดยเฉพาะใช้กับหลอดชนิดยาวตรง

หลักการทำงาน

1. เมื่อมีกระแสไหลผ่านไส้หลอด ทังสเตนจะทำงานที่อุณหภูมิสูงประมาณ 3000 องศาเคลวิน ภายในหลอดแก้วควอทซ์ ที่มีอุณหภูมิไม่ต่ำกว่า 470 องศาเคลวิน ทำให้อนุภาคของทังสเตนระเหิดออกจากไส้หลอด

2. ระหว่างที่อนุภาคของทังสเตนซึ่งร้อน เคลื่อนที่ห่างจากไส้หลอด ก็จะรวมตัวกับอนุภาคหรือโมเลกุลของสารฮาโลเจน เมื่อเคลื่อนที่เข้าใกล้ผนังแก้วควอทซ์มากขึ้น ก็จะรวมตัวกับอนุภาคของสารฮาโลเจนมากยิ่งขึ้น

3. โมเลกุลที่เกิดจากการรวมกันของอนุภาคทังสเตนและสารฮาโลเจน เมื่ออุณหภูมิต่ำลงจะกลายเป็นโมเลกุลที่ไม่มีเสถียรภาพ และวิ่งเข้าหาไส้หลอด ระหว่างที่วิ่งเข้าหาไส้หลอดอนุภาคของสารฮาโลเจนจะแยกตัวออกจากโมเลกุลใหญ่ เนื่องจากความร้อน

4. เมื่อเข้าใกล้หลอดมากขึ้น อนุภาคของสารฮาโลเจนก็จะแยกตัวออกไปจนหมด เหลือแต่อนุภาคของทังสเตน วิ่งไปจับที่ไส้หลอด อย่างไรก็ตามพบว่าการกลับมาเกาะที่ไส้หลอดของอนุภาคทังสเตนเป็นไปอย่างไม่สม่ำเสมอ ทำให้ไส้หลอดมีขนาดไม่เท่ากัน ส่วนที่มีขนาดเล็กกว่าจะมีความต้านทานสูงกว่าส่วนอื่น อุณหภูมิ ณ จุดนั้นก็สูงกว่า การระเหิดจึงมากกว่า จนไส้หลอดขาดจากกัน ข้อดีของหลอดชนิดนี้คือ มีค่าดำรงลูเมนตลอดอายุการใช้งานสูงกว่าหลอด incandescent ทั่วไป โดยมีค่า LLD ประมาณ 0.98 ที่ 90% ของอายุการใช้งาน หรือประมาณ 0.94 - 0.95 ที่อายุการใช้งานที่กำหนด ปัจจุบันมีการใช้หลอดฮาโลเจนแรงดันต่ำกันมากขึ้นเนื่องจากให้แสงที่ขาวนวล เน้นสินค้าได้เป็นอย่างดี นอกจากนี้ยังมีการเคลือบสารพิเศษเรียกว่า Dichroic Film ที่จานสะท้อนแสง ทำให้ความร้อนส่วนใหญ่ ประมาณ 60% กระจายออกไปทางด้านหลังของหลอด ลำแสงที่ได้รับจึงเย็นลงกว่าเดิม เมื่อนำไปส่องสินค้าประเภทผักสด , เนื้อสด จึงไม่ทำให้ สินค้าเสียหายมากนัก ลักษณะของหลอดฮาโลเจนแรงดันต่ำที่มีการเคลือบ Dichroic Film แสดงดังรูป

ขั้วหลอดฮาโลเจนหลอดฮาโลเจนจะมีขั้วหลอดแตกต่างกันไปตามลักษณะการใช้งานที่หลากหลาย ทั่วไปจะคล้ายกับขั้วหลอด incandescent

การใช้งาน

โคมไฟอ่านหนังสือ ส่องสินค้าในตู้โชว์

ข้อควรระวัง

1. หลอดฮาโลเจนทุกประเภท ห้ามใช้มือเปล่าจับตัวหลอดเด็ดขาด ถ้าจับแล้วต้องใช้ผ้าแห้งสะอาดชุบแอลกอฮอล์เช็ดให้ทั่ว แล้วปล่อยให้แห้ง จึงสามารถเปิดใช้งานได้มิฉะนั้นกระเปาะแก้วจะเกิดคราบสีดำปิดกั้นแสง ไม่สามารถใช้ได้อีกต่อไป

2. ห้ามจับหลอดขณะใช้งานเนื่องจากอุณหภูมิสูงมาก

3. หลอดฮาโลเจนแรงดันต่ำที่ใช้แรงดัน 12 หรือ 120 โวลท์ จำเป็นต้องใช้หม้อแปลง ถ้าแรงดันที่หลอดได้รับจากหม้อแปลง สูงกว่าที่กำหนด จะทำให้หลอดอายุสั้น

4. โคม downlight สำหรับหลอดฮาโลเจนแรงดันต่ำที่ไม่มีหม้อแปลงติดตั้งมาพร้อมจากโรงงาน หากผู้ติดตั้งวางหม้อแปลง บนฝ้าเพดานและไม่มีการป้องกันที่ดีพอ โดยอาจรู้เท่าไม่ถึงการณ์อาจทำให้เกิดอัคคีภัยได้

5. อย่าติดตั้งหลอดฮาโลเจนใกล้กับวัสดุไวไฟเช่น ทินเนอร์ , เบนซิน หรือวัสดุที่ไวต่อความร้อน

6. หลีกเลี่ยงการสัมผัสจานสะท้อนแสงของหลอดฮาโลเจน เพื่อป้องกันไม่ให้สาร Dichroic เสียหาย

7. การใช้อุปกรณ์หรี่ไฟกับหลอดฮาโลเจนอาจทำให้หลอดอายุสั้นลง ทั้งนี้หาข้อมูลเพิ่มได้จากแต่ละบริษัท ที่อาจมีข้อกำหนด การใช้อุปกรณ์หรี่ไฟต่างกัน

หลอดไฟที่ใช้ในวงจรไฟฟ้าแสงสว่างยังมีอีกหลายแบบที่ผู้เขียนไม่ได้กล่าวถึง และมีใช้ตามที่ต่าง ๆ เพื่อให้นักศึกษารู้จักและใช้เป็นแนวทางในการศึกษาต่อไป จะขอแสดงรูปภาพของหลอดไฟบางชนิดที่ควรรู้จักดังนี้

ไฟฟ้าลัดวงจร

2008-01-07T22:01:00.000+07:00

ไฟฟ้าลัดวงจรหรือไฟฟ้าช็อต(shot circuit)
ไฟฟ้าลัดวงจร เกิดจากสายไฟบริเวณที่ไม่มีฉนวนหุ้มมาแตะกัน กระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่จะไม่ผ่านหลอดไฟหรือเครื่องใช้ไฟฟ้า เพราะมีความต้านทานทานสูง แต่กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านสายไฟบริเวณที่ไม่มีฉนวนหุ้มซึ่งแตะกัน และพลังงานไฟฟ้าเกือบทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ทำให้เกิดอัคคีภัย

ไฟฟ้าดูด
ไฟฟ้าดูด เกิดจากสายไฟบริเวณที่ไม่มีฉนวนหุ้มมา ไม่แตะกัน จะไม่เกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร แต่ถ้าส่วนของร่างกายไปแตะ หรือจับ จะถูกไฟฟ้าดูด จะทำให้เกิดอันตรายถึงแก่ชีวิต ได้ เช่น
จำนวนกระแสไฟฟ้า 15mA จับหรือแตะต้องเป็นเวลานาน 2นาที จะเสียชีวิต
จำนวนกระแสไฟฟ้า 20mA จับหรือแตะต้องเป็นเวลานาน 1นาที จะเสียชีวิต
จำนวนกระแสไฟฟ้า 1mA จับหรือแตะต้องเป็นเวลานาน 1/100นาที จะเสียชีวิต

ฉนวนหุ้มสายไฟ
สายไฟโดยทั่วไฟมีส่วนประกอบของโลหะทองแดง แล้วมีฉนวนไฟฟ้าหุ้ม มีหลายชนิดดังนี้
ฉนวนพีวีซี เป็นพลาสติกทนความร้อน และป้องกันความชื้นได้ดี นิยมใช้ในการเดินสายไฟในบ้าน
ฉนวนยาง ประกอบด้วยยางพารา 20-40% และผสมสารอื่น เช่น สังกะสีออกไซด์ กำมะถัน ซึ่งใช้เดินสายตามท่อ
ฉนวนผ้าเทป เป็นผ้าเทปเคลือบสารที่เป็นฉนวนพันรอบสายไฟ เป็นเกลียวเป็นชั้นๆหลายชั้น นิยมใช้ในอาคารบริเวณที่อากาศไม่ชื้น
ฉนวนกระดาษอาบนำมัน เป็นฉนวนที่ใช้ตะกั่วหุ้มอีกชั้นหนึ่ง เพื่อป้องกันความชื้น นิยมใช้เดินสายไฟฟ้าแรงสูงใต้ดิน
ฉนวนแอสเบสทอส เป็นด้ายถักฉาบด้วยสารแอสเบสทอส แล้วมีฉนวนหุ้มที่ผิวนอกแข็งและเกลี้ยง ใช้แทนสายไฟหุ้มฉนวนยาง เพื่อเดินสายตามท่อ และใช้บริเวณที่แห้งที่มีอุณหภูมิสูง

สวิตซ

2008-01-07T21:56:00.000+07:00

สวิตซ์ คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับตัดหรือต่อวงจรไฟฟ้าในส่วนที่ต้องการ ทำหน้าที่คล้ายสะพานไฟ สวิตซ์แต่ละแบบจะทนกระแสไฟฟ้าสูงสุดได้ไม่เท่ากัน

การต่อสวิตซ์เข้ากับวงจรไฟฟ้าต้องต่อแบบอนุกรม

สวิตซ์มีหลายชนิดดังนี้
สวิตซ์ทางเดียว เป็นสวิตซ์ที่ต่อไว้ เพื่อควบคุมวงจรไฟฟ้า ในส่วนที่ต้องการชนิดใดชนิดหนึ่ง
สวิตซ์สองทาง เป็นสวิตซ์ที่ต่อไว้ใช้บังคับการเดินทางของกระแสไฟฟ้าได้สองทาง เช่น ไม่ผ่านวงจรที่1แต่ให้ผ่านวงจรที่2 หรือให้ผ่านวงจรที่1แต่ไม่ผ่านวงจรที่2 สวิตซ์อัตโนมัติ เป็นสวิตซ์ที่สามารถตัดวงจรไฟฟ้าได้เองเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไป ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าผ่านมาก เช่น มอเตอร์ เครื่องปรับอากาศ เป็นต้น

สะพานไฟ

2008-01-07T21:54:00.001+07:00

สะพานไฟ(cut out) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้เปิดปิดวงจรไฟฟ้าภายในบ้าน หรือในอาคาร ซึ่งเชื่อมโยงกับสายไฟ ที่ต่อมาจากมาตรไฟฟ้า เข้ากับวงจรไฟฟ้าในบ้าน ในสะพานไฟจะมีที่ต่อฟิวส์อยู่ด้วย

ขนาดของสะพานไฟ โดยกำหนดเป็นปริมาณกระแสไฟฟ้าผ่านได้สูงสุด เช่น 10 ,30 ,60 แอมแปร์

ข้อระวังในการใช้สะพานไฟ
คันโยกกับที่รองรับต้องแน่นสนิท มิฉะนั้นจะทำให้เกิดความร้อนสูง เกิดอัคคีภัยได้

เมื่อต้องการตัดวงจรไฟฟ้า ให้ยกสะพานไฟขึ้น จนแน่ใจว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าผ่านได้

ปลั๊ก

2008-01-07T21:45:00.000+07:00

ปลั๊ก คือ อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อวงจรไฟฟ้า ที่ต่อกับสายไฟ เป็นวงจรเปิดไว้ และจะครบวงจรก็ต่อเมื่อต่อเข้ากับเครื่องใช้ไฟฟ้า

เต้ารับ มี2ชนิด คือ ชนิด2ตา และชนิด3ตา (ตาที่3เป็นสายดิน)
เต้าเสียบ มี2ชนิด คือชนิด2ขา และชนิด3ขา (ขาที่3มีต่อไว้สำหรับต่อสายดิน)

สายดิน มีเพื่อขณะใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า ถ้าเกิดกระแสไฟฟ้ารั่ว กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านสายดิน และลงดินไป

วิธีการใช้เต้ารับเต้าเสียบ
เวลาใช้ เต้าเสียบจะต้องติดแน่นสนิทกับเต้ารับ
ไม่ใช้เต้าเสียบจากเครื่องใช้หลายชนิด เข้ากับเต้ารับอันเดียวกัน เพราะกระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านสายไฟและเต้ารับมากเกินไป จะทำให้เกิดความร้อนสูงที่สายไฟและที่เต้าเสียบ ทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้

ฟิวส์

2008-01-07T21:40:00.000+07:00

ฟิวส์(fuse) คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เป็นส่วนสำคัญของวงจรไฟฟ้า สำหรับตัดต่อวงจรไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเข้าวงจรไฟฟ้ามากเกินไป เช่น ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าหลายชนิดพร้อมกันมากๆ หรือเกิดไฟฟ้าลัดวงจร ฟิวส์ก็จะร้อน และหลอมเหลวขาดออกจากกันทันที ฟิวส์จึงเป็นตัวช่วยตัดวงจรไฟฟ้า

ฟิวส์ เป็นโลหะผสมระหว่างตะกั่ว ดีบุกและบิสมัส ในอัตราส่วน 25:25:50 ตามลำดับ

ขนาดของฟิวส์ที่ใช้ตามบ้านเรือน ได้แก่ 10 ,15 และ30 แอมแปร์ (ฟิวส์ขนาด10แอมแปร์ คือ ฟิวส์ที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ไม่เกิน10แอมแปร์)

ประเภทของฟิวส์(ขึ้นอยู่กับการนำไปใช้งาน)
ฟิวส์เส้นลวด ใช้กับสะพานไฟ ที่แผงไฟตามบ้านเรือนทั่วๆไป
ฟิวส์หลอด ใช้ในวงจรไฟฟ้าในเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น วิทยุ โทรทัศน์ เครื่องขยายเสียง ฟิวส์ขวดกระเบื้อง เป็นฟิวส์ที่ใช้กับแผงไฟในบ้าน
ฟิวส์ก้ามปู เป็นฟิวส์แบน ปลายทั้งสองข้างเป็นขอทำด้วยทองแดง ใช้กับแผงไฟในอาคารใหญ่ เช่นโรงงาน โรงแรม โรงพยาบาล โรงเรียน เป็นต้น
ฟิวส์อัตโนมัติ เป็นฟิวส์ที่มีสวิตซ์ตัดต่อวงจรไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ เช่น มีกระแสไหลผ่านอาคารมากเกินไป หรือเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร แต่สามารถใช้ได้อีกโดยไม่ต้องเปลี่ยนฟิวส์

ฉนวนหุ้มสายไฟ

2008-01-07T21:33:00.001+07:00

ฉนวนหุ้มสายไฟ สายไฟโดยทั่วไฟมีส่วนประกอบของโลหะทองแดง แล้วมีฉนวนไฟฟ้าหุ้ม มีหลายชนิดดังนี้

ฉนวนพีวีซี เป็นพลาสติกทนความร้อน และป้องกันความชื้นได้ดี นิยมใช้ในการเดินสายไฟในบ้าน

ฉนวนยาง ประกอบด้วยยางพารา 20-40% และผสมสารอื่น เช่น สังกะสีออกไซด์ กำมะถัน ซึ่งใช้เดินสายตามท่อ

ฉนวนผ้าเทป เป็นผ้าเทปเคลือบสารที่เป็นฉนวนพันรอบสายไฟ เป็นเกลียวเป็นชั้นๆหลายชั้น นิยมใช้ในอาคารบริเวณที่อากาศไม่ชื้น

ฉนวนกระดาษอาบน้ำมัน เป็นฉนวนที่ใช้ตะกั่วหุ้มอีกชั้นหนึ่ง เพื่อป้องกันความชื้น นิยมใช้เดินสายไฟฟ้าแรงสูงใต้ดิน

ฉนวนแอสเบสทอส เป็นด้ายถักฉาบด้วยสารแอสเบสทอส แล้วมีฉนวนหุ้มที่ผิวนอกแข็งและเกลี้ยง ใช้แทนสายไฟหุ้มฉนวนยาง เพื่อเดินสายตามท่อและใช้บริเวณที่แห้งที่มีอุณหภูมิสูง

สายไฟ

2008-01-07T21:27:00.000+07:00

สายไฟไฟฟ้าเป็นตัวแยก แยกเอาพลังงานไฟฟ้าเข้ามาใช้ในบ้าน ต้องผ่านมาตรวัดพลังงานไฟฟ้า(มิเตอร์ไฟฟ้า)เสียก่อน

สายไฟ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ส่งพลังงานไฟฟ้า จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ทำด้วยโลหะที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่าน เรียกว่า ตัวนำไฟฟ้า

ตัวอย่างสายไฟชนิดต่าง
ชนิดที่ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้าน เป็นสายไฟคู่มีลักษณะอ่อน
ชนิดที่ใช้สำหรับเดินในท่อร้อยสายไฟ เป็นสายไฟเส้นเดียว
ชนิดที่ใช้เดินในบ้านเรือนทั่วไป เป็นสายไฟคู่
ชนิดที่เปลือกชั้นนอกเป็นฉนวนทนความร้อน เป็นสายไฟทนความร้อน

2007-12-11T11:02:00.000+07:00

ไฟฟ้าเบื้องต้น

โครงสร้างของสสาร

สสาร ต่างๆที่อยู่บนโลกนี้และอยู่ในอากาศรอบๆโลก สามารถแบ่งออกได้เป็น ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ สสารเหล่านี้จะสามารถแบ่งเป็นธาตุต่างๆตามธรรมชาติ ซึ่งธาตุนั้นก็หมายถึง สารประกอบที่มีอะตอมหลายๆตัวรวมกันและในธาตุแต่ละชนิดจะมีอะตอมที่แตกต่างกันออกไป

อะตอม

อะตอม หมายถึง หน่วยที่เล็กที่สุดของธาตุเมื่อทำการแบ่งแยกแล้วจะทำให้คุณสมบัติของธาตุนั้นเปลี่ยนไป ในปัจจุบันนี้เรายังไม่สามารถที่จะดูอะตอมของธาตุต่างๆ ได้อย่างชัดเจนนัก โดยเราสามาถใช้กล้องไมโครสโคป ส่องดูอะตอมของธาตุแต่อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์และนักวิจัยต่างๆ ก็คงพยายามที่จะบันทึกภาพของอะตอมที่ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางยาวประมาณ 12 ล้านล้าน ส่วนของนิ้วและได้ตั้งสมมติฐานว่าอะตอมนั้นมีลักษณะเป็นละอองฝอยคล้ายลูกบอลสีขาว
ในปี ค.ศ. 1913 นักฟิสิกส์ชื่อ Danish Neils Bohr ได้เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับอะตอมว่า อะตอมประกอบด้วยอนุภาคสำคัญ 3 ส่วนคือ โปรตอน มีประจุไฟฟ้าเป็นบวก นิวตรอนมีคุณสมบัติเป็นกลางทางไฟฟ้า และอิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ โดยมีส่วนที่เป็นใจกลางของอะตอมเรียกว่า นิวเคลียส ซึ่งประกอบด้วย โปรตรอนและนิวตรอน ส่วนอิเล็กตรอนนั้นจะโคจรอยู่รอบๆ นิวเคลียส

โมเลกุล

โมเลกุล คือ หน่วยที่เล็กที่สุดของธาตุตามธรรมชาติ โดยธาตุต่างๆจะประกอบด้วยอะตอมมากมายหลายล้านอะตอม เมื่อเรานำสารต่างชนิดกันเราเรียกว่าสารประกอบ หน่วยที่เล็กของสารประกอบเรียกว่า โมเลกุล ซึ่งอะตอมที่เป็นประกอบธาตุและโมเลกุลที่ประกอบกันเป็นสารประกอบ เช่น น้ำ ประกอบด้วย ไฮโดรเจน 2 โมเลกุล และ ออกซิเจน 1 โมเลกุล

แหล่งกำเนิดไฟฟ้า

แหล่งกำเนิดไฟฟ้าหรือแหล่งจ่ายไฟฟ้า คือ แหล่งที่จ่ายพลังงานศักย์ไฟฟ้า หรืออาจเรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้า ออกมาใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วๆไปสามารถแบ่งออกเป็น 4ชนิดใหญ่ๆคือ
1. แบตเตอรี่
2. เซลล์แสงอาทิตย์
3. เจอเนอเรเตอร์
4. แหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์

แบตเตอรี่ เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่อาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงพลังงานเคมีให้เป็นพลังงานไฟฟ้า แบตเตอรี่ประกอบด้วยเซลล์ไฟฟ้าตั้งแต่ 1 เซลล์ หรือมากกว่า โดยเซลล์นี้จะเชื่อมต่อเข้าด้วยกันทางไฟฟ้าซึ่งจะประกอบด้วยอุปกรณ์พื้นฐาน 4 ส่วน
1. ขั้วบวก (Positive Electrode)
2. ขั้วลบ (Negative Electrode)
3. อิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte)
4. ตัวขั้นเซลล์ (Seperator)

ขั้วบวกเป็นส่วนที่สูญเสียอิเล็กตรอนเนื่องจากการทำปฏิกิริยาทางเคมี ส่วนลบจะเป็นตัวรับอิเล็กตรอนภายหลังที่เกิดการทำปฏิกิริยาทางเคมีขึ้น สำหรับอิเล็กโตรไลต์จะเป็นตัวกลางให้อิเล็กตรอนไหลผ่านระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ ส่วนตัวขั้นเซลล์จะใช้แยกส่วนของขั้วบวกและขั้วลบออกจากกันทางไฟฟ้า
สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ได้จากเซลแบตเตอรี่จะถูกกำหนดโดยวัสดุที่ใช้สร้าง ซึ่งแรงปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นแต่ละขั้วอิเล็กโทรดจะให้ค่าศักย์ทางไฟฟ้าค่าหนึ่ง เช่น เซลล์แบตเตอรี่แบบตะกั่ว - กรด ที่ขั้วบวกจะให้ศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ - 1.685 โวลต์ ส่วที่ขั้วลบจะให้ศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ + 0.365 โวลต์ จากศักย์ไฟฟ้าที่ได้จากขั้วอิเล็กโทรดทั้งสองทำให้ได้ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 2.05 โวลต์ ซึ่งค่าแรงดันทางไฟฟ้านี้จะเป็นศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของเซลล์แบตเตอรี่แบบตะกั่ว - กรด
นอกจากศักย์ไฟฟ้าที่ได้จากแต่ละขั้วอิเล็กโทรดแล้ว ความเข้มข้นของกรดภายในแบตเตอรี่ก็จะมีผลต่อค่าแรงดันไฟฟ้าที่จะเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปที่ได้จากแบตเตอรี่แบบตะกั่ว - กรด จะประมาณ 2.15 โวลต์ สำหรับเซลล์นิเกิล - แคดเมียม จะให้แรงดันไฟฟ้าประมาณ 1.2 โวลต์ ส่วนเซลล์ลิเทียม จะให้แรงดันไฟฟ้าออกมาสูงถึง 4 โวลต์
โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่จะประกอบด้วยเซลล์หลายเซลล์ที่มีการเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าอยู่ภายใน ซึ่งวิธีการต่อของแต่ละเซลล์และชนิดของวัสดุที่นำมาใช้เป็นเซลล์ จะเป็นปัจจัยที่กำหนดขนาดของแรงดันไฟฟ้าและความจุไฟของแบตเตอรี่ โดยการต่อถ้าให้ขั้วบวกของเซลล์หนึ่งต่อกับขั้วลบของเซลล์ถัดไป และต่อกันเช่นนี้ไปเรื่อยๆ จะทำให้แรงดันไฟฟ้าที่ได้เท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าของแต่ละเซลล์รวมกัน เรียกการต่อแบบนี้ว่า การต่อแบบอนุกรมหรือการต่อแบบอันดับ ส่วนวิธีการเพิ่มความจุไฟฟ้าให้กับแบตเตอรี่นั้น จะต้องต่อให้ขั้วบวกของทุกเซลล์เข้าด้วยกันและขั้วลบของทุกเซลล์เข้าด้วยกัน เรียกการต่อแบบนี้ว่า การต่อแบบขนาน

สำหรับการแบ่งกลุ่มของแบตเตอรี่ สามารถแบ่งได้ 2 กลุ่มหลักดังนี้
1. แบตเตอรี่แบบปฐมภูมิ (Primary Battery)
2. แบตเตอรี่แบบทุติยภูมิ (Secondary Battery)
แบตเตอรี่แบบปฐมภูมิ หมายถึง แบตเตอรี่ที่ใช้งานได้เพียงครั้งเดียวและเมื่อประจุไฟหมดแล้วจะต้องทิ้งไป ทั้งนี้เนื่องจากไม่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีแบบย้อนกลับใหม่ได้ ส่วนแบตเตอรี่ทุติยภูมิสามารถจะทำปฏิกิริยาทางเคมีแบบย้อนกลับได้ ดังนั้น จึงสามารถทำการเก็บประจุไฟใหม่และนำกลับมาใช้งานได้อีก

เซลล์แสงอาทิตย์

เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้าที่อาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 2 ชนิด เชื่อมกันเพื่อให้เกิดรอยต่อ เมื่อผิวของสารกึ่งตัวนำด้านหนึ่งถูกแสงจะทำให้อิเล็กตรอนได้รับพลังงานเพียงพอจะทำให้อะตอมเคลื่อนที่ข้ามรอยต่อทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้า

เจนเนอเรเตอร์

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า หลักการทำงานโดยการทำให้ตัวนำหมุนตัดผ่านสนามแม่เหล็กซึ่งการจัดการทำงานลักษณะเช่นนี้ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำผ่านตัวนำที่หมุนอยู่ และสามารถต่อแรงดันไฟฟ้านี้ออกไปใช้งานภายนอกได้

แหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์

เป็นแหล่งจ่ายที่ไม่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานในรูปแบบใดให้เป็นพลังงานไฟฟ้า แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากระบบไฟฟ้าที่ใช้กันตามบ้านเรือนทั่วไปให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่มีค่าความคงที่ การต่อออกไปใช้งานเพียงต่อออกจากขั้วไฟที่เตรียมไว้

หน่วยวัดทางไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้า Electrical Current เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งภายในตัวนำไฟฟ้าการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเกิดจากการนำวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าต่างกันนำมาวางไว้ใกล้กันโดยจะใช้ตัวนำทางไฟฟ้าคือ ทองแดง การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่จากวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าบวกไปยังวัตถุ ที่มีประจุไฟฟ้าลบมีหน่วยเป็น Ampere อักษรย่อคือ " A "

กระแสไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด

1. ไฟฟ้ากระแสตรง Direct Current เป็นกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าใดๆได้เพียงทิศทางเดียว สำหรับแหล่งจ่ายไฟฟ้านั้น มาจากเซลล์ปฐมภูมิคือถ่านไฟฉาย หรือเซลล์ทุติยภูมิคือ แบตเตอรี่ หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

2. ไฟฟ้ากระแสสลับ Alternating Current เป็นกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าใดๆโดยมีการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาตลอดเวลา สำหรับแหล่งจ่ายไฟนั้นมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับชนิดหนึ่งเฟสหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับชนิดสามเฟส

แรงดันไฟฟ้า Voltage

เป็นแรงที่ทำให้อิเล็กตรอนเกิดการเคลื่อนที่ หรือแรงที่ทำให้เกิดการไหลของไฟฟ้าโดยแรงดันไฟฟ้าที่มีระดับต่างกันจะมีปริมาณไฟฟ้าสูงเนื่องจากปริมาณประจุไฟฟ้าทั้งสองด้านมีความแตกต่างกัน ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน โดยทั่วๆไปแล้วแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวภายในวงจรไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟฟ้า จะใช้หน่วยของแรงดันไฟฟ้าจะใช้ตัวอักษร V ตัวใหญ่ธรรมดา จะแทนคำว่า Volt ซึ่งเป็นหน่วยวัดของแรงดันไฟฟ้า

ความต้านทานไฟฟ้า

ความต้านทานไฟฟ้า Resistance เป็นการต่อต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าของวัตถุซึ่งจะมีค่ามากหรือค่าน้อยจะขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุนั้นๆ ความต้านทานจะมีหน่วยวัดเป็น โอห์ม และจะใช้สัญลักษณ์เป็น ( Ohms)

ตัวนำไฟฟ้า
ตัวนำไฟฟ้า Conductors วัตถุที่กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้โดยง่ายหรือวัตถุที่มีความต้านทานต่ำ เช่นทองแดง อลูมิเนียม ทอง และเงิน ซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีที่สุด ค่าความนำไฟฟ้าจะมีสัญลักษณ์เป็น G และมีหน่วยเป็น ซีเมนส์ (S) โดยมีสูตรการคำนวนดังนี้

G = 1/R

ตัวอย่าง
วัตถุชนิดหนึ่งมีค่าความต้านทานไฟฟ้า 25 โอห์ม จงคำนวนหาค่าความนำไฟฟ้าของวัตถุชนิดนี้มีค่าเป็นเท่าไร

จากสูตร
G = 1/R

แทนค่า
G = 1/25
คำตอบ
G = 40 mS

ฉนวนไฟฟ้า

ฉนวนไฟฟ้า Insulators วัตถุที่ซึ่งไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปได้ หรือวัตถุที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูง ซึ่งสามารถต้านทานการไหลของกระแสได้ เช่น ไมก้า แก้ว และพลาสติก

การเปลี่ยนหน่วยทางไฟฟ้า

หน่วยวัดพื้นฐานทางไฟฟ้า ได้แก่ แอมแปร์ A โวลต์ V และโอห์ม W ซึ่งจะใช้ในการแสดงปริมาณกระแสไฟฟ้า ขนาดของแรงดัน และค่าความต้านทาน เพื่อให้เกิดความสะดวกจึงมีการใช้ตัวคูณมาใช้ในการแสดงค่า

เปลี่ยนหน่วยทางไฟฟ้า

หน่วยทางไฟฟ้า	สัญลักษณ์	หน่วยเทียบ
Mega	M	1,000,000
Kilo	K	1,000
Milli	m	0.001
Micro	u	0.000001

กฎของโอห์ม

กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรไฟฟ้าได้นั้น เกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับวงจรและปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจะถูกจำกัดโดยความต้านทานไฟฟ้าภายในวงจรไฟฟ้านั้นๆ ดังนั้นปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและค่าความต้านทานของวงจร ซึ่งวงจรนี้ถูกค้นพบด้วย George Simon Ohm เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันและนำออกมาเผยแพร่ในปี ค.ศ.1826 ซึ่งวงจรนี้เรียกว่า กฎของโอห์ม กล่าวว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรจะแปรผันตรงกับแรงดันไฟฟ้าและแปรผกผันกับค่าความต้านทานไฟฟ้า โดยเขียนความสัมพันธ์ได้ดังนี้

ตัวอย่าง

จงคำนวนหาค่าปริมาณกระแสไฟฟ้าของวงจรไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าขนาด 50 โวลต์ และมีค่าความต้านทานของวงจรเท่ากับ 5 โอห์ม

วิธีทำ

กำลังไฟฟ้า

กำลังไฟฟ้า Electrical Power เป็นกำลังไฟฟ้าที่ใช้ไปในการทำให้เกิดพลังงานในรูปต่างๆ เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสงสว่าง พลังงานกล มีหน่วยเป็น วัตต์ Watt ใช้สัญลักษณ์เป็น " W " ตามชื่อของ James Watt ซึ่งกำลังไฟฟ้ามีสูตรการคำนวนดังนี้

ตัวอย่าง
จงคำนวนหากำลังไฟฟ้าของโหลดของวงจรไฟฟ้าที่มีแรงดัน 200 โวลต์ ตกคร่อมอยู่และมีกระแสไฟฟ้า 1.5 แอมแปร์ ไหลผ่านโหลด

วิธีทำ

การวัดกำลังไฟฟ้า

วัตต์มิเตอร์ Wattmeter เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดกำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ไฟฟ้า โดยการวัดจะต้องต่อขั้วไฟให้ถูกต้อง ซึ่งเราจะอ่านค่าของกำลังไฟฟ้าได้โดยตรงจากวัตต์มิเตอร์

การวัดกำลังไฟฟ้าของเครื่องรับวิทยุ ต่อโดยให้ขั้วเสียบของช่องกระแสไฟฟ้าของเครื่องวัดวัตต์มิเตอร์ต่อในลักษณะที่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเครื่องวัดวัตต์มิเตอร์ก่อนที่จะไหลไปยังเครื่องรับวิทยุ ในขณะที่ขั้วเสียบของเสียบของช่องแรงดันไฟฟ้าให้ต่อคร่อมแหล่งจ่ายไที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าให้แก่เครื่องรับวิทยุ ดังนั้น วัตต์มิเตอร์จึงเป็นทั้งแอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ในตัวเดียวกันและทำการแสดงผลคูณของ P = I x V ซึ่งเราสามารถอ่านค่ากำลังไฟฟ้าของเครื่องรับวิทยุได้โดยตรงจากมิเตอร์

กิโลวัตต์ - ชั่วโมง

การที่เราจะต้องจ่ายค่าไฟฟ้าทุกๆเดือนเป็นการแสดงค่าใช้จ่ายของพลังงานไฟฟ้าที่ถูกใช้ไปในแต่ละเดือนจะวัดในหน่วยที่เรียกว่า กิโลวัตต์ - ชั่วโมง ซึ่งจะมีค่าเท่ากับ 1000 วัตต์ ใน 1 ชั่วโมง และอุปกรณ์ที่วัดนี้มีชื่อเรียกว่า Kilowatt - Hour meter จึงสามารถนำค่าพลังงานที่วัดมาได้มาใช้ในการคำนวนเรียกเก็บค่าใช้จ่ายไฟฟ้าในแต่ละเดือน สามารถคำนวนหาค่าพลังงานที่ถูกใช้ไปได้จากสูตรดังต่อไปนี้

พลังงานที่ถูกใช้ไป = กำลังไฟฟ้า x เวลา

ตัวอย่าง
ถ้าหลอดไฟขนาด 100 วัตต์ ถูกเปิดไว้นาน 10 ชั่วโมง จงคำนวนหาค่าพลังงานไฟฟ้าที่ถูกใช้ไป

วิธีทำ

2007-12-11T10:48:00.000+07:00

หลอดไฟฟ้าเบื้องต้น

ในปัจจุบันหลอดไฟมีอยู่มากมายหลายประเภท มีหลอดที่ให้ค่าความสว่างแตกต่างกัน หรือว่าเป็นหลอดที่ให้ค่าความสว่างที่เท่ากันแต่เป็นคนละประเภทกัน ซึ่งก็จะให้ค่าประสิทธิผลที่แตกต่างกัน ฉะนั้นก่อนการติดตั้งหลอดไฟฟ้าภายในบ้านต้องศึกษาและทำความเข้าใจเกี่ยวกับหลอดไฟให้เป็นอย่างดี และมีประสิทธิภาพ

ประเภทของหลอดไฟฟ้า

หลอดไฟฟ้าที่ให้แสงสว่างมีหลากหลายชนิดแต่สามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ได้ คือ
1. หลอดไส้ (Incandescent Lamps) เป็นหลอดที่ให้แสงออกมาได้โดยผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าที่หลอดไส้ ซึ่งทำให้มันร้อนและให้แสงออกมา หลอดไส้ ยังสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
- หลอดไส้แบบธรรมดา ( Normal Incandescent Lamp)
- หลอดทังสเตนฮาโลเจน(Tungsten Halogen Lamp) เป็นหลอดที่ไม่ค่อยนิยมใช้กันในบ้านโดยทั่วไปจึงจะไม่กล่าวถึง

ภาพแสดงหลอดอินแคนเดสเซนต์ ประเภทต่างๆ

2. หลอดดิสชาร์จ(Discharge Lamps) เป็นหลอดไฟฟ้าที่ไม่มีไส้หลอดแต่ให้แสงออกมาโดยการกระตุ้นก๊าซที่อยู่ภายในหลอด ซึ่งสามารถแบ่งย่อยออกเป็นแบบความความดันต่ำและแบบความดันสูงมีอยู่หลายชนิดแต่ในที่นี้จะกล่าวถึงเพียงหลอดฟลูออเรสเซนต์ และคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ซึ่งเป็นหลอดที่นิยมใช้ภายในบ้าน

หลอดไส้ เป็นหลอดแสงสว่างราคาถูก สีของแสงดี ติดตั้งง่ายให้แสงสว่างทันที่ เมื่อเปิดสามารถติดอุปกรณ์เพื่อปรับหรือหรี่แสงได้ง่าย แต่มีประสิทธิภาพแสงต่ำมาก อายุการใช้งานสั้น ไฟฟ้าที่ป้อนให้หลอดจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนกว่าร้อยละ 90 จึงไม่ประหยัดพลังงาน แต่เหมาะสมกับการใช้งานประเภทที่ต้องการหรี่แสง เช่น ห้องจัดเลี้ยงตามโรงแรม ส่วนหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ไม่สามารถหรี่แสงได้

หลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นหลอดที่มีประสิทธิภาพแสงและอายุการใช้งานมากกว่า หลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์แท่งยาวที่ใช้แพร่หลายมีขนาด 36 วัตต์ แต่ยังมีหลอดแสง สว่างประสิทธิภาพสูง (หลอดซุปเปอร์ลักซ์) ซึ่งมีราคาต่อหลอดแพงกว่าหลอดแสงสว่าง 36 วัตต์ธรรมดา แต่ให้ปริมาณแสงมากกว่าร้อยละ 20 ในขนาดการใช้กำลังไฟฟ้าที่เท่ากัน นอกจากนี้ยังมีหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ (CFL) หรือหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ชนิดที่ให้สีของแสงออกมาเทียบเท่าร้อยละ 8 เท่าของหลอดไส้ มี 2 แบบ คือ แบบขั้วเกลียวกับขั้วเสียบ

ภาพแสดงหลอดฟลูออเรสเซนต์ ประเภทต่างๆ

หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ แบ่งออกได้หลายชนิด คือ

หลอด SL แบบขั้วเกลียว มีบัลลาสต์ในตัว มีขนาด 9, 13, 18, 25 วัตต์ ประหยัดไฟร้อยละ 75 เมื่อเทียบกับหลอดไส้ เหมาะกับสถานที่ที่เปิดไฟนานๆ หรือบริเวณที่เปลี่ยนหลอดยาก เช่น โคมไฟหัวเสา ทางเดิน เป็นต้น
หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ 4 แท่ง ขั้วเกลียว (หลอดPL*E/C) ขนาด 9,11,15 และ 20 วัตต์ มีบัลลาสต์อีเล็กทรอนิกส์ในตัว เปิดติดทันที ไม่กระพริบ ประหยัดไฟได้ร้อยละ 80 เมื่อเทียบกับหลอดไส้
หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ตัวยู 3 ขด (หลอด PL*E/T) ขนาดกะทัดรัด 20 และ 23 วัตต์ ขจัดปัญหาหลอดยาวเกินโคมประหยัดไฟได้ร้อยละ 80 ของหลอดไส้
หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ขั้วเสียบ (หลอด PLS) บัลลาสต์ภายนอกขนาด 7, 9 และ 11 วัตต์ ประหยัดไฟร้อยละ 80 ของหลอดไส้
หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ 4 แท่ง ขั้วเสียบ (หลอด PLC) บัลลาสต์ภายนอก ขนาด 8, 10, 13, 18 และ 26 วัตต์ ประหยัดไฟร้อยละ 80 ของหลอดไส้

ภาพแสดงหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ประเภทต่างๆ

การเลือกซื้อและเลือกใช้หลอดไฟให้มีการประหยัดพลังงาน

1.วิธีการเลือกซื้อหลอดไฟให้มีการประหยัดพลังงาน
1.1 ศึกษาหลักการทำงานเพื่อเปรียบเทียบสมรรถนะของหลอดไฟในแต่ละรุ่น
- พิจารณาประสิทธิภาพของแสงโดยดูที่ค่าประสิทธิผล (ลูเมนต่อวัตต์) ถ้ายิ่งมากยิ่งดี และมีประสิทธิภาพสูง (ลูเมน คือ ปริมาณแสงที่ปล่อยออกมาจากหลอดแสงสว่าง ส่วนวัตต์ คือ กำลังไฟฟ้าที่ใช้ในการกำเนิดแสง) ซึ่งประสิทธิผลของหลอดต่าง ๆ แสดงได้ดังนี้

ตารางแสดงค่าประสิทธิผลของหลอดชนิดต่าง ๆ

ชนิดของหลอดแสงสว่าง	ประสิทธิผล(ลูเมนต่อวัตต์)
หลอดไส้	8-22
หลอดฟลูออเรสเซนต์	30-83

ในกรณีการใช้หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ (Compact Fluorescent) ซึ่งอยู่ในกลุ่มเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์แทนหลอดไส้กับทุกพื้นที่ สามารถทำได้เพราะค่าความสว่างใกล้เคียงกัน และยังสามารถหาจุดคุ้มทุนได้ถึงแม้จะมีราคาสูงกว่า

1.2 เลือกดูหลอดไฟที่โครงสร้างหลอดมีความคงทนแข็งแรง ได้รับเครื่องหมายรับรองคุณภาพมาตรฐานอุตสาหกรรม สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (สมอ.) เพื่อยืดอายุการใช้งานของหลอดไฟให้ยาวนานยิ่งขึ้น และมีประสิทธิภาพ
1.3 เลือกซื้อหลอดไฟที่มีฉลากแสดงถึงประสิทธิภาพ และพยายามเลือกรุ่นที่มีประสิทธิภาพสูง ควรเลือกซื้อหลอดไฟที่มีฉลากประหยัดไฟเบอร์ 5

ภาพแสดงหลอดไฟเบอร์ 5

1.4 เลือกซื้อหลอดไฟในรุ่นที่ไม่ส่งผลเสียต่อสภาวะแวดล้อม
1.5 มีคู่มือการใช้งานเพื่อการประหยัดพลังงานและการใช้งานที่มีประสิทธิภาพ
1.6 เลือกขนาดให้เหมาะสมกับขนาดของครัวเรือน และเลือกใช้ดวงโขนาดพื้นที่และการใช้งานด้านต่าง ๆ
- ในพื้นที่ทำงานทั่ว ๆ ไปที่ไม่ต้องเน้นการให้ความถูกต้องของสีหรือปริมาณแสงสว่างจากดวงโคม ให้ใช้โคมหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบเปลือยดีที่สุดเนื่องจากมีการระบายความร้อนที่ดีอายุใช้งานก็จะนานขึ้น
- สำหรับบริเวณภายนอกอาคารให้ใช้หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์กำลังไฟฟ้าต่ำเพราะเป็นบริเวณที่มีการเปิดใช้หลอดไฟฟ้าเป็นเวลานานและเป็นโคมที่มีระดับการป้องกันความชื้นที่ดี เช่น เป็นโคมครอบแก้ว
- ในกรณีที่ห้องขนาดเล็กแต่เป็นห้องที่ต้องการความส่องสว่างสูง เช่น บริเวณห้องน้ำที่มีส่วนแต่งหน้าอยู่อาจใช้โคมไฟส่องลง (Down light) กับหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ - ระดับแสงสว่างในห้องที่มีการใช้สายตาน้อย เช่น บริเวณห้องนอน สามารถติดตั้งหลอดไฟให้อยู่ในระดับปริมาณความส่องสว่างค่าต่ำได้ หากต้องการทำกิจกรรมเพิ่มเติม เช่น การอ่านหนังสืออ่านติดตั้งเป็นโคมไฟเพิ่มเติมบริเวณหัวเตียงได้

ตารางแสดงค่าความสว่างตามมาตรฐาน IES

ลักษณะพื้นที่ใช้งาน	ความสว่าง(ลักซ์)
พื้นที่ทำงานทั่วไป	300-700
พื้นที่ส่วนกลางทางเดิน	100-200
บ้านที่อยู่อาศัย ห้องนอน	50
หัวเตียง	200
ห้องน้ำ	100-500
ห้องนั่งเล่น	100-500
ห้องครัว	300-500
บริเวณบันได	100

- การเลือกใช้โคมไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง เป็นทางเลือกหนึ่งที่ควรคำนึงถึงเพราะอาคารสำนักงานหรือบ้านที่อยู่อาศัย ที่ยังใช้โคมไฟชนิดที่มีประสิทธิภาพต่ำ สะท้อนแสงได้น้อย ต้องใช้หลอดตั้งแต่ 2 – 3 หลอด ถ้าเปลี่ยนมาใช้โคมไฟชนิดที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งมีแผ่นสะท้อนแสงทำด้วยอะลูมิเนียมขัดเงาหรือเคลือบโลหะเงินเพิ่มเข้าไปในตัวโคมไฟ จะสามารถลดจำนวนหลอดลงได้จากเดิม 2 หลอด เหลือเพียง 1 หลอดและจากเดิม 3 หลอด เหลือเพียง 2 หลอด โดยแสงสว่างจะยังคงได้เท่าเดิม จึงช่วยให้ประหยัดไฟฟ้าได้อีกทางหนึ่ง

2.วิธีการใช้หลอดไฟให้มีการประหยัดพลังงาน
2.1 ศึกษาคู่มือการใช้งานอย่างละเอียด ทำความเข้าใจถึงหลักการทำงานของหลอดไฟอย่างดี
2.2 ปฏิบัติตามขั้นตอนการใช้งานเพื่อการประหยัดพลังงานอย่างเคร่งครัด
- รู้จักใช้ประโยชน์จากแสงธรรมชาติ เช่น จัดวางตำแหน่งโต๊ะทำงานหรือบริเวณอ่านหนังสือไว้ใกล้หน้าต่าง
- ใช้สีอ่อนทาผนัง ฝ้าเพดาน และวัสดุสีอ่อนปูพื้น เพราะค่าการสะท้อนแสงที่สูงจะช่วยให้ห้องดูสว่างมากขึ้น รวมกับการใช้หลอดไฟอย่างมีประสิทธิภาพ
- รักษาระดับอุณหภูมิห้องให้อยู่ที่ระดับ 25 องศาเซลเซียส เพราะจะทำให้หลอดฟลูออเรสเซนต์มีประสิทธิภาพการทำงานสูงสุด
2.3 รู้จักสังเกตการเปลี่ยนแปลงของการทำงานของหลอดไฟ
- สังเกตสีและแสงที่ให้จากหลอดไฟว่าสว่างเหมือนเดิมหรือไม่ เมื่อหลอดไฟมีการกระพริบ หากทำได้ต้องรีบเปลี่ยนทันทีเพราะหลอดไฟที่กระพริบจะกินไฟสูงกว่าหลอดปกติมาก
2.4 ปิดสวิทช์เมื่อไม่ใช้งาน เมื่อไรก็ตามที่ออกจากห้อง ต้องแน่ใจว่าดับไฟเรียบร้อยแล้วถึงแม้ว่าจะเป็นเวลาสั้น ๆ ก็ตาม