ตัวต้านทาน อ่านค่าตัวต้านทาน
ตัวต้านทาน
ในบทความตัวต้านทานนี้ จะมีเนื้อหาเกี่ยวกับ พื้นฐานของตัวต้านทาน อ่านค่าตัวต้านทาน การคำนวณตัวต้านทาน และตัวอย่างอย่างประกอบความเข้าใจเนื้อหาตัวต้านทานซึ่งจะเป็นพื้นฐานในการทำโจทย์เรื่องไฟฟ้า เพราะตัวต้านทาน เป็นหนึ่งในตัวแปร ซึ่งมีความสำคัญในกฎของโอห์ม
ตัวต้านทาน ( Resistor )
เป็นอุปกรณ์ที่เป็นความต้านทานให้กับวงจร เพื่อให้สามารถได้ค่ากระแสไฟฟ้าหรือความต่างศักย์ที่ต้องการและเหมาะสม ซึ่งที่นิยมใช้จะมีด้วยกันสองชนิด คือ
- ตัวต้านทานแบบคงตัว
- ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้
ตัวต้านทานแบบคงตัว ( Fixed Resistor )
คือตัวต้านทานที่มีค่าแน่นอนโดยจะพบทั่วไปในวงจรอิเล็กทรอนิกส์
การอ่านสีตัวต้านทาน
ตัวต้านทานแบบคงตัวจะใช้สีเพื่อบอกค่าของตัวต้านทาน โดยปกติจะใช้แถบสีทั้งหมด 4 แถบสี แต่ก็จะมีตัวต้านทานที่จะมีทั้งหมด 8 แถบสีได้เหมือนกัน
การอ่านสีตัวต้านทาน 4 แถบ
แถบที่ 1 แสดงตัวเลขหลัก สิบ
แถบที่ 2 แสดงตัวเลขหลัก หน่วย
แถบที่ 3 แสดงตัวเลข ของสิบยกกำลัง
แถบที่ 4 แสดงตัวเลข คลาดเคลื่อน ± กี่ %
การอ่านสีตัวต้านทาน 5 แถบ
แถบที่ 1 แสดงตัวเลขหลัก ร้อย
แถบที่ 2 แสดงตัวเลขหลัก สิบ
แถบที่ 3 แสดงตัวเลขหลัก หน่วย
แถบที่ 4 แสดงตัวเลข ของสิบยกกำลัง
แถบที่ 5 แสดงตัวเลข คลาดเคลื่อน ± กี่ %
ตารางอ่านค่าตัวต้านทาน
เมื่อเราทราบความหมายของแถบ ทั้งแบบ 4 แถบสี และแบบ 5 แถบสีแล้ว ต่อไปเรามาดูความหมายของสีแต่ละสีบนตัวต้านทานกันเถอะว่าเมื่อสีนั้นอยู่ในแถบใดจะมีค่าเป็นเท่าไหร่กันเพื่อให้สามารถ อ่านค่าตัวต้านทาน ได้นั่นเอง
ตัวอย่าง อ่านสีตัวต้านทาน
จากโจทย์เราจะพบว่า
แถบที่ 1 สีแดง มีค่าเท่ากับ 2
แถบที่ 2 สีม่วง มีค่าเท่ากับ 7
แถบที่ 3 สีน้ำตาล มีค่าเท่ากับ 101
แถบที่ 4 สีเงิน มีค่าเท่ากับ ±10 % ( เป็นค่า Error )
ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ ( Variable Resistor )
คือตัวต้านทานประเภทที่มีค่าไม่คงที่สามารถเปลี่ยนความต้านทานให้มากหรือน้อยได้ตามที่ต้องการ การใช้ประโยชน์
สภาพต้านทานไฟฟ้าและสภาพนำไฟฟ้า
ในบทที่ผ่านมาเราพูดถึงตัวต้านทานแบบต่าง ๆ ในบทนนี้เราจะมาสร้างตัวต้านทานที่เราต้องการกัน
สภาพต้านทานไฟฟ้า ( Electrical Resistivity )
หมายถึง ความต้านทานของสารชนิดนั้นที่ความยาวและพื้นที่หน้าตัด 1 หน่วย
การหาความต้านทาน (R) จะหาได้จากสมการ
R = ρ(l/A)
โดยที่ R = ความต้านทางของวัตถุ (Ω)
ρ = สภาพต้านทานไฟฟ้าของวัตถุ (Ω∙m)
โดยสภาพต้านทานไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่นำมาหาสภาพต้านทานไฟฟ้า
l = ความยาวของวัตถุ (m)
A = พื้นที่หน้าตัดของวัตถุ (m2)
สภาพนำไฟฟ้า ( Electrical Conductivity )
คือความสามารถในการนำไฟฟ้า เป็นลักษณะเฉพาะของวัตถุคล้ายกับสภาพต้านทานไฟฟ้า โดยสภาพนำไฟฟ้ากับสภาพต้านทานไฟฟ้าจะมีค่าผกผันกัน
ρ = 1/σ
โดยที่
ρ คือ สภาพตต้านไฟฟ้าของวัตถุ (Ω∙m)
σ คือ สภาพนำไฟฟ้าของวัตถุ (Ω∙m)-1
ตัวอย่าง ลวดโลหะชนิดหนึ่ง มีสภาพต้านทาน 2.0 x 10-8 โอห์ม–เมตร และ และมีพื้นที่หน้าตัด 1.0 ตารางมิลลิเมตร ถ้าต้องการให้ลวดโลหะนี้มีความต้านทาน 1 โอห์ม จะต้องใช้ลวดยาวกี่เมตร
วิธีทำ
จากสูตร R = ρ(l/A)
ตัวแปรที่เราทราบ
R = 1 Ω
ρ = 2 x 10-8 Ωm
A = 1 mm2 = 1 x 10-6 m2
จะได้ว่า
1 = 1 x 10-6 x l/ 2 x 10-8
l = 50 m
เพราะฉะนั้นต้องใช้ลวดโลหะชนิดนี้ยาว 50 เมตร
ตัวอย่าง เส้นลวดที่มีพื้นที่หนตัดเป็นวงกลม ถ้าความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเป็น เท่าทั้งสองค่า ความต้านทานของเส้นลวดจะเปลี่ยนแปลงอย่างไร
