คู่มือผู้รับการฝึก ช่างไฟฟ้าอุตสาหกรรม ระดับ 1 โมดูล 3 by DSD

คู มื อ ผู รั บ การฝ ก สาขาช า งไฟฟ า อุ ต สาหกรรม ระดั บ 1 โมดู ล การฝ ก ที่ 3

คูมือผูรับการฝก 0920164150301 สาขาชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1

ชุดการฝกตามความสามารถ (CBT)

โมดูลการฝกที่ 3 09215202 ทฤษฎีไฟฟา

กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คํา นํา

คูมือผูรับการฝก สาขาชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1 โมดูล 3 ทฤษฎีไฟฟา เปนสวนหนึ่งของหลักสูตรฝกอบรมฝมือ แรงงานตามความสามารถ (Competency Based Training : CBT) นี้ ไดพัฒนาขึ้นเพื่อใชเปนเอกสารประกอบการจั ดการ ฝกอบรมกับชุดการฝกตามความสามารถ สาขาชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1 ซึ่งไดดําเนินการภายใตโครงการพัฒนาระบบ ฝกและชุดการฝกตามความสามารถเพื่อการพัฒนาฝมือแรงงานดวยระบบการฝกตามความสามารถ (Competency Based Workforce Skill Training System) พ.ศ. 2560 โดยมีวัตถุประสงคเพื่อใหครูฝกไดใชเปนเครื่องมือในการบริหารจัดการการ ฝกอบรมใหเปนไปตามหลักสู ตร กลาวคือ เกี่ย วกับระบบไฟฟา หนวยวัดและสัญลักษณทางไฟฟา ตัวนํา ฉนวน ความ ตานทาน และการคํานวณไฟฟาเบื้องตน เพื่อติดตามความกาวหนาของผูรับการฝกอบรม ในดานความสามารถหรือสมรรถนะ ใหเปนไปตามมาตรฐานที่กําหนด ระบบการฝกอบรมตามความสามารถเปนระบบการฝกอบรมที่สงเสริมใหผูรับการฝกอบรมสามารถฝกฝนเรีย นรู ไดตามพื้นฐานความสามารถของตนในเวลาที่มีความสะดวก โดยเนนในเรื่องของการสงมอบการฝกอบรมที่หลากหลาย ไปใหแกผูรับการฝกอบรม และตองการใหผูรับการฝกอบรมเกิดการเรีย นรูดวยตนเอง การฝกปฏิบัติจะดําเนินการในรูปแบบ Learning by Doing และเนนผลลัพ ธก ารฝก อบรมในการที่ทําใหผูรั บการฝก อบรมมีค วามสามารถในการปฏิบัติ ง าน ตามที่ตลาดแรงงานตองการ โดยยึดความสามารถของผูรับการฝกเปนหลัก การฝกอบรมในระบบดังกลาว จึงเปนรูปแบบ การฝกอบรมที่สามารถรองรับการพัฒนารายบุคคลไดเปนอยางดี นอกจากนี้ เนื้อหาวิชาในหลักสูตรการฝกตามความสามารถ (Competency Based Curriculum : CBC) ซึ่งไดจากการวิเคราะหงานอาชีพ (Job Analysis) ในแตละสาขาอาชีพ จะถูกกําหนดเปนรายการความสามารถหรือสมรรถนะ (Competency) ที่ผูรับการฝกอบรมจําเปนตองใชใ นการปฏิบั ติง าน และสอดคลองกับความตองการของสถานประกอบกิจการและภาคอุตสาหกรรม ซึ่งผูรับการฝกจะตองเรีย นรูแ ละฝกฝน จนกว า จะสามารถปฏิ บั ติ เ องได ตามมาตรฐานที่ กํา หนดในแต ล ะรายการความสามารถ ทั้ ง นี้ การส ง มอบการฝ ก สามารถดําเนินการไดทั้งรูปแบบการเรียนรูผานสื่อสิ่งพิมพ (Paper Based) และผานสื่อคอมพิวเตอร (Computer Based) โดยผูรับการฝกสามารถเรียนรูไดดวยตนเอง (Self-Learning) ที่บานหรือที่ทํางาน และเขารับการฝกภาคปฏิบัติตามความพร อม ตามความสะดวกของตน หรื อ ตามแผนการฝ ก หรื อ ตามตารางการนั ด หมาย การฝ ก หรื อ ทดสอบประเมิ น ผลความรู ความสามารถกับหนวยฝก โดยมีครูฝกหรือผูสอนคอยใหคําปรึกษา แนะนําและจัดเตรียมการฝกภาคปฏิบัติ รวมถึงจัดเตรีย ม และดํา เนิ น การทดสอบ ประเมิ น ผลในลั ก ษณะต า ง ๆ อั น จะทํา ให ส ามารถเพิ่ ม จํา นวนผู รั บ การฝ ก ได ม ากยิ่ ง ขึ้ น ชวยประหยัดเวลาในการเดินทาง และประหยัดงบประมาณคาใชจายในการพัฒนาฝมือแรงงานใหแกกําลังแรงงานในระยะยาว จึงถือเปนรูปแบบการฝกที่มี ความสํา คัญ ต อการพั ฒ นาฝมือแรงงาน ทั้งในปจจุบั นและอนาคต ซึ่งหากมีการนําระบบ การฝกอบรมตามความสามารถมาใชใ นการพัฒนาฝมือแรงงาน จะชวยทําใหประชาชน ผูใ ชแ รงงานผูวางงาน นักเรีย น นักศึกษา และผูประกอบอาชีพ อิสระ สามารถเขาถึงการฝกอบรมเพื่อพัฒนาตนเองไดอยางสะดวก และไดรับประโยชน อยางทั่วถึงมากยิ่งขึ้น กรมพัฒนาฝมือแรงงาน ก กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

เรื่อง

สารบัญ

หนา

คํานํา

ก

สารบัญ

ข

ขอแนะนําสําหรับผูรับการฝก

โมดูลการฝกที่ 1 09215202 ทฤษฎีไฟฟา หัวขอวิชาที่ 1 0921520201 ระบบไฟฟา หัวขอวิชาที่ 2 0921520202 หนวยวัดและสัญลักษณทางไฟฟา หัวขอวิชาที่ 3 0921520203 ตัวนํา ฉนวน ความตานทาน และตัวเหนี่ยวนําไฟฟา หัวขอวิชาที่ 4 0921520204 การคํานวณไฟฟาเบื้องตน คณะผูจัดทําโครงการ

ข กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

14 27 38 49 82

ขอแนะนําสําหรับผูรับการฝก ขอแนะนําสําหรับผูรับการฝก คือ คําอธิบายเกี่ยวกับรายละเอียดของคูมือ และขั้นตอนการเขารับการฝก ซึ่งมีอยูดวยกัน 2 ขอ ดังนี้

1. รายละเอียดของคูม ือ 1.1 โมดูลการฝก / หัวขอวิชา หมายถึง โมดูลการฝกที่ครูฝกตองจัดการฝกอบรม โดยภายในโมดูลจะประกอบไปด วย หัวขอวิชาที่ผูรับการฝกตองเรีย นรูแ ละฝกฝน ซึ่งมีรหัสโมดูลและรหัสหัวขอวิชาเป นตัว กําหนดความสามารถ ที่ตองเรีย นรู 1.2 ระยะเวลาการฝก หมายถึง จํานวนชั่วโมงในการฝกอบรม เพื่อใหบรรลุตามวัตถุประสงคของแตละโมดูล 1.3 ระบบการฝกตามความสามารถ (CBT) หมายถึง ระบบการฝกที่เกิดจากการนํา ความรู ทักษะ ความสามารถ (Competency) ที่จําเปนสําหรับการทํางานมาเปนฐาน (Based) ของการจัดฝกอบรม หรือนํามากําหนดเปนเนื้อหา (Content) และเกณฑก ารประเมิน การฝก อบรม ทํา ใหผูรับ การฝก อบรมมีค วามสามารถ (Competency) ตามเกณฑม าตรฐานที่กําหนด และตามความสามารถในการเรีย นรูข องผูรับการฝกเปนหลัก 1.4 ชุดการฝก หมายถึง สื่อสิ่งพิมพ และสื่ออิเล็กทรอนิกส ใชสําหรับเปนอุปกรณชวยฝก โดยแตละโมดูลประกอบดวย คูมือครูฝก คูมือผูรับการฝก คูมือประเมิน สื่อวีดิทัศน 1.5 ระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร (Computer Managed Instruction : CMI) หมายถึง การนําระบบคอมพิวเตอร และเทคโนโลยีสารสนเทศ ซึ่งใชในการจัดการเรีย นรูและฝกอบรม เชน ระบบรับสมัครออนไลน ระบบลงทะเบีย น เขา รับ การฝก อบรมออนไลน ระบบการฝก อบรมภาคทฤษฎีผา นอุป กรณอิเล็กทรอนิก สหรือ อุป กรณสื่อสาร แบบพกพา การทดสอบออนไลน การบันทึกผลการฝกอัตโนมัติ และการออกใบวุฒิบัตรอิเล็กทรอนิกส เปนตน โดยการเขา ใช ง านระบบ แบงสวนการใชง านตามความรั บผิ ด ชอบของผู มีส ว นได ส ว นเสีย ดั ง ภาพในหน า 2 ซึ่งรายละเอีย ดการใชงานของผูเขารับการฝกสามารถดูไดจากลิงค mlearning.dsd.go.th/download/files/trainee.pdf

1 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2. วิธีการใชงานระบบการฝกตามความสามารถ (CBT) วิธีการใชงานระบบการฝกตามความสามารถ (CBT) ในคูมือผูรับการฝก จะเริ่ม ตนที่ ค. ผังการฝกอบรม เพื่อให สอดคลองกับการนําคูมือผูรับการฝกไปใช จึงละเวน ก. ผังการจัดเตรียมระบบ และ ข. ผังการเปดรับสมัครและคัด เลือก ผูรับการฝก ค. ผังการฝกอบรม

3 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คําอธิบาย 1. การฝกอบรม 1.1 ผูรับการฝก ทําความเขาใจการฝกอบรมในระบบ CBT ซึ่งสามารถฝกอบรมได 3 รูปแบบ คือ 1.1.1 การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) 1.1.2 การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม (Offline) 1.1.3 การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน (Online) โดยในแตละรูปแบบจะมีรายละเอียดแตกตางกัน ดังนี้ 1.1.1 การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) คือ การฝก อบรมที่ผูรับการฝกเรีย นรูภาคทฤษฎี (ดา นความรู) ดว ยตนเอง โดยครูฝก เปนผูสงมอบ คูมือผูรับการฝกที่พิม พจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) แกผูรับการฝก และฝกภาคปฏิ บั ติ (ดานทักษะ) ที่ศูนยฝกอบรม การฝกภาคทฤษฎี - ผูรับการฝกเรีย นรูภาคทฤษฎีดวยตนเอง โดยใชคูมือผูรับการฝกที่พิมพจากสื่อ อิเ ล็ก ทรอนิ กส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) ที่ครูฝกสงมอบให การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงกระดาษคํ า ตอบ ใหครูฝก เพื่อตรวจและประเมินผล 2) ครูฝกประเมินแบบทดสอบกอนฝก - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิท ธิ์ข อเขา รับ การฝก ภาคปฏิบัติ (ถา มี) หรือ เขา รับ การฝก ในโมดูล ถัด ไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหา จากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 3) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงใหครูฝกตรวจ และประเมินผล โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 1.1.2 การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม (Offline) คือ การฝกอบรมที่ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีจากครูฝก และฝกภาคปฏิบัติที่ศูนยฝกอบรม การฝกภาคทฤษฎี ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีจากครูฝกโดยใชสื่อสิ่งพิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) ที่ศูนยฝกอบรม 4 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงกระดาษคํ า ตอบ ใหครูฝกตรวจและประเมินผล 2) ครูฝกประเมินแบบทดสอบกอนฝก - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร ผูรับการฝกจะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝกภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถั ดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเอง จนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 3) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงใหครูฝกตรวจ และประเมินผล โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 1.1.3 การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน (Online) คือ การฝกอบรมที่ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีดวยตนเองผานระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI โดยใชคูมือผูรับการฝกที่เปนสื่อออนไลนในแอปพลิเคชัน DSD m-Learning และฝกภาคปฏิบัติที่ศูนยฝกอบรม วิธีดาวนโหลดแอปพลิเคชัน DSD m-Learning ผูรับการฝกดาวนโหลดแอปพลิเคชั น DSD m-Learning ซึ่งวิธีการดาวนโหลดแอปพลิ เ คชั น สามารถแบงออกเปน 2 ชองทางตามแตละระบบปฏิบัติการ คือ 1) ผูรับการฝกที่ใชเครื่องมือสื่อสารอิเล็กทรอนิกส ระบบปฏิบัติการ iOS คนหา แอปพลิเคชัน DSD m-Learning ใน App Store จากนั้นกดดาวนโหลด เพื่อติดตั้งบนเครื่องมือสื่อสาร และเขาใชงานโดยกรอก Username และ Password ตามที่เคยลงทะเบียนไว 2) ผูรับการฝกที่ใชเครื่องมือสื่อสารอิเล็กทรอนิกส ระบบปฏิบัติการ Android คนหาแอป พลิเคชัน DSD m-Learning ใน Google Play Store จากนั้นกดดาวนโหลด เพื่อติดตั้ง บนเครื่องมือสื่อสาร และเขาใชงานโดยกรอก Username และ Password ตามที่เคย ลงทะเบียนไว การฝกภาคทฤษฎี ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีดวยตนเอง จากคูมือผูรับการฝก ซึ่งเปนสื่อออนไลนบนแอปพลิ เคชั น DSD m-Learning การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในแอปพลิเคชัน โดยระบบจะตรวจและประเมินผล อัตโนมัติ

5 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร ผูรับการฝกจะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝกภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถั ดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อด วยตนเอง จนเขาใจแลวจึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 1.2 ครูฝกชี้แจงรูปแบบการฝกอบรมทั้ง 3 รูปแบบแกผูรับการฝก เพื่อทําการตกลงรูปแบบการฝกอบรมรวมกับผูรับการ ฝก โดยใหผูรับการฝกเลือกวิธีที่สะดวก 1.3 ครูฝกวางแผนการฝกตลอดหลักสูตรรวมกันกับผูรับการฝก 2. อุปกรณชวยฝกและชองทางการเขาถึงอุปกรณชวยฝก ผูรับการฝกสามารถเลือกใชอุปกรณชวยฝกได 2 รูปแบบ คือ รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) และรูปแบบระบบจัดการฝก ดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI (Online) โดยมีชองทางการเขาถึงอุปกรณชวยฝกแตละรูปแบบแตกตางกัน ดังนี้ 2.1 รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝก เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมิน เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ 2.2 รูปแบบระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI (Online) ดังนี้ - คูมือผูรับการฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ 3. การวัดและประเมินผล 3.1 การประเมินผลภาคทฤษฎี (ดานความรู) ประเมินผลจากแบบทดสอบภาคทฤษฎีกอนฝก และแบบทดสอบภาคทฤษฎีหลังฝก โดยกําหนดเกณฑการใหคะแนน และการระบุความสามารถดานความรู ดังนี้ เกณฑการใหคะแนน ภาคทฤษฎี ตั้งแตรอยละ 70 ขึ้นไป ต่ํากวารอยละ 70

เกณฑการประเมิน ความสามารถ ผาน (C) ไมผาน (NYC) 6

กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ผูรับการฝกจะไดรับการประเมินผลการฝกจากครูฝก โดยจะตองสามารถปฏิบัติตามความสามารถในแตละโมดูลนั้น ๆ ไดตาม เกณฑที่กําหนด จึงจะถือวาผานการฝกโมดูลนั้น และเมื่อผานการฝกครบทุกโมดูล จึงจะถือวาฝกครบชุดการฝกนั้น ๆ แลว 4. เงื่อนไขการผานการฝก ผูรับการฝกที่จะผานโมดูลการฝก ตองไดรับคารอยละของคะแนนการทดสอบหลังฝก ภาคทฤษฏี คะแนนรวมไมต่ํากวารอยละ 70 ภาคปฏิบัติ คะแนนรวมไมต่ํากวารอยละ 70 โดยคะแนนรวมจะถูกนํามาคิดแบงเปนสัดสวน ภาคทฤษฏี คิดเปนรอยละ 20 ภาคปฏิบัติ คิดเปนรอยละ 80 เมื่อนําคะแนนมารวมกัน ผูรับการฝกจะตองไดไมต่ํากวารอยละ 70 จึงจะผานเกณฑ ทั้งนี้ ผูรับการฝกจะตองทําคะแนนผานเกณฑทั้งภาคทฤษฏีและภาคปฏิบัติ จึงจะผานโมดูลการฝก

7 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง. ผังการขึ้นทะเบียนผูสําเร็จการฝก

8 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คําอธิบาย 1. ผูรับการฝกขอหนังสือรับรองหรือวุฒิบัตร 2. เจาหนาทีต่ รวจสอบโมดูลการฝกที่ผูรับการฝกแตละคนผานครบตามเงื่อนไขหลักสูตรหรือไม ผานระบบ 2.1 ถาครบ ใหสําเร็จการฝกในหลักสูตรอยางสมบูรณ ซึ่งสามารถออกวุฒิบัตรแกผูรับการฝกไดตามขั้นตอน ดังนี้ 2.1.1 เจาหนาที่ออกวุฒิบัตรตัวจริง 2.1.2 เจาหนาที่ออกวุฒิบัตรดิจิทัลผานระบบ 2.1.3 ผูรับการฝกดาวนโหลดวุฒิบัตรดิจิทัลผานระบบ 2.2 ถาไมครบ จะไมจบหลักสูตรแตได รับการรับ รองความสามารถบางโมดู ลในรายการโมดูล ที่สํา เร็ จเท า นั้ น ซึ่งสามารถออกใบรับรองแกผูรับการฝกไดตามขั้นตอน ดังนี้ 2.2.1 เจาหนาที่ออกหนังสือรับรองตัวจริงเฉพาะโมดูลที่ผาน 2.2.2 เจาหนาที่ออกหนังสือรับรองดิจิทัลผานระบบ 2.2.3 ผูรับการฝกดาวนโหลดหนังสือรับรองดิจิทัลผานระบบ

9 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

รายละเอียดหลักสูตร หลักสูตรฝกอบรมฝมือแรงงานตามความสามารถ สาขาชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1 กรมพัฒนาฝมือแรงงาน กระทรวงแรงงาน

รหัสหลักสูตร 0920164150301

1. ขอบเขตของหลักสูตร หลักสูตรนี้พัฒนาขึ้นใหครอบคลุม ด านความรู ทักษะ และเจตคติแ กผูรับการฝกในสาขาชางไฟฟาอุตสาหกรรม เพื่อใหมีความรู ความสามารถและทัศนคติตามมาตรฐานฝมือแรงงานแหงชาติ สาขาชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1 ดังนี้ 1.1 มีความรูเกี่ยวกับการปฏิบัติงานทางดานชางไฟฟาอุตสาหกรรมไดอยางปลอดภัย 1.2 มีความรูความสามารถเกี่ยวกับการใชเครื่องมือวัดทางไฟฟาและเครื่องมืออุปกรณปองกันสวนบุคคล 1.3 มีความรูเกี่ยวกับทฤษฎีไฟฟา 1.4 มีความรูความสามารถเกี่ยวกับการอานแบบ-เขียนแบบวงจรไฟฟาอุตสาหกรรม 1.5 มีความรูเกี่ยวกับหลักการทํางานของอุปกรณในระบบไฟฟา มาตรฐานสายไฟฟา ขอกําหนดในการติดตั้ง และการเดินสายไฟฟา 1.6 มีความรูความสามารถเกี่ยวกับการตอสายไฟฟา 1.7 มีความรูความสามารถเกี่ยวกับการเดินสายรอยทอโลหะ และทอพีวีซี 1.8 มีความรูความสามารถเกี่ยวกับการเดินสายภายในตูควบคุม 2. ระยะเวลาการฝก ผูรับการฝกจะไดรับการฝกในภาคทฤษฎีแ ละภาคปฏิบัติ โดยสถาบันพัฒ นาฝมือแรงงาน หรือสํานักงานพัฒนาฝมื อ แรงงานที่เปนหนวยฝกตามความสามารถใชระยะเวลาในการฝก 78 ชั่วโมง เนื่องจากเปนการฝกที่ขึ้นอยูกับพื้นฐานความรู ทักษะ ความสามารถและความพรอมของผูรับการฝกแตละคน มีผลให ผูรับการฝกจบการฝกไมพ รอมกัน สามารถจบกอนหรือเกินระยะเวลาที่กําหนดไวใ นหลักสูตรได หนวยฝกจึงตองบริห าร ระยะเวลาในการฝกใหเหมาะสมตามความจําเปน ทั้งนี้ใ หอยูใ นดุลยพินิจของผูอํานวยการสถาบันพัฒนาฝมือแรงงาน หรือผูอํานวยการสํานักงานพัฒนาฝมือแรงงานที่เปนหนวยฝกตามความสามารถจะเห็นสมควร 3. หนวยความสามารถและโมดูลการฝก จํานวนหนวยความสามารถ 8 หนวย จํานวนโมดูลการฝก 8 โมดูล 10 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

4. วุฒิบัตร 4.1 ชื่อเต็ม : วุฒิบัตรพัฒนาฝมือแรงงาน สาขาชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1 4.2 ชื่อยอ : วพร. ชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1 4.3 ผู รั บ การฝ ก ที่ ผ า นการประเมิ น ผลหรื อ ผ า นการฝ ก ครบทุ ก หน ว ยความสามารถ จะได รั บ วุ ฒิ บั ต ร วพร. ชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1

11 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

รายละเอียดโมดูลการฝกที่ 3 1. ชื่อหลักสูตร

รหัสหลักสูตร 0920164150301 2. ชื่อโมดูลการฝก ทฤษฎีไฟฟา รหัสโมดูลการฝก 09215202 3. ระยะเวลาการฝก รวม 3 ชั่วโมง ทฤษฎี 3 ชั่วโมง ปฏิบัติ - ชั่วโมง 4. ขอบเขตของหนวย หนวยการฝกนี้ พัฒนาขึ้นใหครอบคลุม ดา นความรู ทักษะ และเจตคติแ กผูรั บการฝ ก การฝก เพื่อใหมีความสามารถ ดังนี้ 1. อธิบายเกี่ยวกับระบบไฟฟาได 2. บอกหนวยวัดทางไฟฟาได 3. อธิบายการอานและเขียนสัญลักษณของหนวยวัดทางไฟฟาได 4. บอกเกี่ยวกับตัวนํา ฉนวน ความตานทาน และตัวเหนี่ยวนําไฟฟาได 5. คํานวณไฟฟาเบื้องตนดวยกฎของโอมหได 6. คํานวณหาคาตามกฎของโอมหจากวงจรไฟฟาแบบตาง ๆ ได 5. พื้นฐาน ผูสมัครเขารับการฝกตองมีคุณสมบัติ ดังตอไปนี้ ความสามารถของ 1. มีความรูพื้นฐานงานไฟฟาเบื้องตน หรือผานการฝกอบรมเกี่ยวกับทฤษฎีไฟฟาจาก ผูรับการฝก หนวยงานหรือสถาบันที่เชื่อถือได 2. ผูรับการฝกโมดูลที่ 2 มาแลว 6. ผลลัพธการเรียนรู : เมื่อสําเร็จการฝกในโมดูลนี้แลวผูรับการฝกสามารถปฏิบัติงานโดยมีความรูความสามารถ และใชระยะเวลาฝก ดังนี้ ระยะเวลาฝก (ชั่วโมง : นาที) ผลลัพธการเรียนรู ชื่อหัว ขอวิชา ทฤษฎี ปฏิบัติ รวม 1. อธิบายเกี่ยวกับระบบไฟฟาได หัวขอที่ 1 : ระบบไฟฟา 0:30 0:30 2. บอกหนวยวัดทางไฟฟาได หัวขอที่ 2 : หนวยวัดและสัญลักษณทางไฟฟา 0:30 0:30 3. อธิบายการอานและ เขียนสัญลักษณของหนวยวัด ทางไฟฟาได 4. บอกเกี่ยวกับตัวนํา ฉนวน หัวขอที่ 3 : ตัวนํา ฉนวน ความตานทาน 0:30 0:30 ความตานทาน และ และตัวเหนี่ยวนําไฟฟา (Inductor) สาขาชางไฟฟาอุตสาหกรรม ระดับ 1

12 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ตัวเหนี่ยวนําไฟฟาได 5. คํานวณไฟฟาเบื้องตนดวย หัวขอที่ 4 : การคํานวณไฟฟาเบื้องตน กฎของโอมหได 6. คํานวณหาคาตามกฎของโอหม จากวงจรไฟฟาแบบตาง ๆ ได รวมทั้งสิ้น

13 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

1:30

3:00

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 1 0921520201 ระบบไฟฟา (ใบแนะนํา)

1. ผลลัพธการเรียนรู - อธิบายเกี่ยวกับระบบไฟฟาได

2. หัวขอสําคัญ 1. ไฟฟากระแสตรงและกระแสสลับ 2. ระบบไฟฟาแบบ 1 เฟส และ 3 เฟส

3. วิธีการฝกอบรม การฝกอบรมสามารถเลือกได 3 รูปแบบ คือ 1) การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ 2) การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม 3) การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน ดังรายละเอียดในขอแนะนําสําหรับผูรับการฝก

4. อุปกรณชวยฝก อุปกรณชวยฝกสามารถเลือกใชงานได 2 รูปแบบ คือ 1. รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝก เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมิน เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ 2. รูปแบบอิเล็กทรอนิกส (Online) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ

14 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

5. การรับการฝกอบรม 1. ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Post-Test) แลวสงใหครูฝกหรือระบบประเมินผลตามวิธีที่เลือกฝกอบรม 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหผูรับการฝกเขาฝกอบรมภาคทฤษฎี 2. การฝกอบรมภาคทฤษฎี ใหผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝก และฝกหัดทําใบทดสอบทายหัวขอวิชา 3. เมื่อผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝกประจําโมดูลนั้ นเขาใจแลว ใหทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) แลวสงให ครูฝกหรือระบบประเมินผลเชนเดียวกับแบบทดสอบกอนฝก

6. การวัดผล 1. ผูรับการฝกสงแบบทดสอบกอนฝก ใหครูฝกหรือระบบประเมินผลภาคทฤษฎีตามวิธีที่เลือกฝกอบรม 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไปได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2. ผูรับการฝกสงแบบทดสอบหลังฝก ใหครูฝกหรือระบบประเมินผลภาคทฤษฎี โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมิน แบบทดสอบกอนฝก

7. บรรณานุกรม กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน กระทรวงพลังงาน. 2557. ความรูพื้นฐานทางดานไฟฟา. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.blueconcept.co.th/blue-article/109-2014-05-16-16-11-54.html ธวัชชัย จารุจิตร. 2552. การติดตั้งไฟฟาในอาคารและโรงงาน. พิมพครั้งที่ 7. กรุงเทพฯ : พิมพวังอักษร. พันธศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ. 2555. งานไฟฟาและอิเล็กทรอนิกสเบื้องตน. กรุงเทพฯ : สํานักพิมพศูนยสงเสริมวิชาการ. วัชรพงษ ยงไสว. หนวยวัดปริมาณไฟฟา. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.mwit.ac.th/~physicslab/ content_01/electricitis/electric83.htm วิทยาลัยแลมป – เทค. กฎของโอหม. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.tatc.ac.th/files/110528099420636_ 11060719190113.pdf หนวยทางไฟฟาเบื้องตน. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://sites.google.com/site/mechatronicett09/projectdefinition/7-1 aunew BANGRAK. 2554. งานพื้นฐานวงจรไฟฟาและการวัด. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://aunewbuathong. blogspot.com/2011/08/blog-post.html 15 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 1 ระบบไฟฟา 1. ไฟฟากระแสตรงและกระแสสลับ กระแสไฟฟา เกิดจากการเคลื่อ นที่ข องอิเ ล็ก ตรอนในตัวกลางหรือ ตัว นําไฟฟ าที่อ ยูภายใตอิ ทธิพ ลของสนามไฟฟา ซึ่งแตกตางจากไฟฟาสถิตที่ประจุไฟฟาไมมีการเคลื่อนที่ ทั้งนี้การผลิตไฟฟาขึ้นมาใชงาน สามารถผลิตไดจากแหลงกําเนิดไฟฟา ที่แตกตางกัน โดยกระแสไฟฟาแบงออกเปน 2 ชนิด คือ ไฟฟากระแสตรง และไฟฟากระแสสลับ 1.1 ไฟฟากระแสตรง (Direct Current : DC) ไฟฟากระแสตรง หมายถึง ไฟฟาที่กําเนิดขึ้นมาจากแหลงกําเนิดไฟฟาที่มีขั้วไฟฟาจายศักยไฟฟาออกมาแนนอน เชน ศักยบวก (+) และศักยลบ (-) เมื่อนําไปใชงานจะเกิด กระแสไฟฟาไหลไปในทิ ศ ทางเดีย ว และมีแ รงดันไฟฟา จายออกมาคงที่ตลอด แหลงกําเนิดไฟฟากระแสตรงที่ผลิตมาใชงาน เชน ถานไฟฉาย แบตเตอรี่รถยนต เปนตน 1.2 ไฟฟากระสลับ (Alternating Current : AC) ไฟฟากระสลับ หมายถึง ไฟฟาที่กําเนิดขึ้นมาจากแหลงกําเนิดไฟฟาที่มีขั้วจายไฟศักยไฟฟาออกมาไมแ นน อน ซึ่งแตละขั้วไฟฟาสามารถจายศักยไฟฟาออกมาเปลี่ยนแปลงสลับไปมาทั้งบวก (+) และลบ (-) เมื่อนําไปใชงานจะเกิด กระแสไฟฟาไหลในทิศทางกลับไปกลับมาเปลี่ย นแปลงตลอดเวลา และมีแรงดันไฟฟาจายออกมาเปลี่ย นแปลง ไมคงที่ แหลงกําเนิดไฟฟาที่ผลิตมาใช ไดแ ก เครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับ ทั้งนี้พ ลังงานที่นํามาใชขับเคลื่อนใหเครื่องกําเนิด ไฟฟากระแสสลับทํางานสามารถทําไดหลายวิธี เชน ใชพลังน้ํา พลังงานลมในการขับเคลื่อนและใชเชื้อเพลิงชนิ ดตาง ๆ เชน น้ํามัน ถานหิน กาซ ปฏิกิริยานิวเคลียร เปนตน 2. ระบบไฟฟาแบบ 1 เฟส และ 3 เฟส 2.1 หนวยงานที่ทําหนาที่รับผิดชอบเกี่ยวกับการผลิตและสงจายกําลังไฟฟาภายในประเทศไทย หนวยงานที่รับผิดชอบมีจํานวน 3 องคกร โดยมีหนาที่และความรับผิดชอบแตกตางกัน ดังนี้ 2.1.1 การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย (กฟผ.) (Electricity Generating Authority of Thailand (EGAT)) ทําหนาที่จัดหาพลังงานไฟฟาใหกับประชาชน โดยการผลิต จัดหา และจําหนายพลังงานไฟฟาใหกับ การไฟฟานครหลวง และการไฟฟาสวนภูมิภาคและผูใชพลังงานไฟฟา ซึ่งจะมีระบบการสงจายกําลังไฟฟา ดวยคาแรงดัน 500 kV, 230 kV, 115 kV และ 69 kV

16 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ภาพที่ 1.1 ตราสัญลักษณการไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย (กฟผ.) 2.1.2 การไฟฟานครหลวง (กฟน.) (Metropolitan Electricity Authority (MEA)) ทําหนาที่จัดใหไดมา จัดสง และจํ า หน า ยพลั ง งานไฟฟ า แก ป ระชาชน ธุ ร กิ จ และอุ ต สาหกรรม เขตพื้ น ที่ 3 จั ง หวั ด ได แ ก กรุงเทพมหานคร นนทบุรี และสมุทรปราการ ทําหนาที่ดูแลรักษาสายสงไฟฟาแรงสูง สถานีเปลี่ยนแรงดัน สายจําหนายไฟฟาแรงสูง

ภาพที่ 1.2 ตราสัญลักษณการไฟฟานครหลวง (กฟน.) 2.1.3 การไฟฟาสวนภูมิภาค (กฟภ.) (Provincial Electricity Authority (PEA)) ทําหนาที่จัดใหไดมา จัดสง และ จําหนายพลังงานไฟฟาใหแ กประชาชน ธุรกิจ และอุตสาหกรรมในเขตพื้นที่จังหวัดรวม 74 จังหวัด (รวมจังหวัดบึงกาฬ) (ยกเวน กรุงเทพมหานคร นนทบุรี และสมุทรปราการ) มีระบบจําหนายแรงสูง คาแรงดัน 33 kV, 22 kV และระดับแรงดันต่ํามีขนาด 400/230 V, 3 เฟส 4 สาย โดยระดับแรงดันของ การไฟฟานครหลวงกั บการไฟฟ าส ว นภู มิภ าคจะมี ค าไมเ ท ากั น เนื่องจากใชม าตรฐานต า งกั น คือ การไฟฟานครหลวงใชมาตรฐานของประเทศสหรัฐอเมริกา สวนการไฟฟาสวนภูมิภาคใชมาตรฐานของยุโรป

17 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ภาพทีท่ ี่ 1.3 ตราสัญลักษณการไฟฟาสวนภูมิภาค (กฟภ.) 2.2 ระบบผลิตกําลังไฟฟา (Generating System) ระบบผลิตกําลังไฟฟา หรือเรียกวา โรงไฟฟาหรือโรงจักรไฟฟา (Power Plant) หมายถึง ระบบที่มีการเปลี่ยนรูปพลังงาน จากพลังงานรูปแบบอื่น ๆ เปนพลังงานไฟฟา เชน การเปลี่ยนพลังงานศักยของน้ําการเปลี่ยนพลังงานความรอนจากถานหิน แกส น้ํามัน ปฏิกิริยานิวเคลียร เปนตน ซึ่งกระบวนการเปลี่ยนพลังงานรูปแบบอื่นเปนพลังงานไฟฟาโดยสวนใหญจะผานรูปของ พลังงานกลกอนเสมอ และใชพลังงานกลเปนตัวขับ (Primemover) เครื่องกําเนิดไฟฟาอีกทีหนึ่ง เครื่องกําเนิดไฟฟ าของ โรงไฟฟาในปจจุบันจะมีคาแรงดันจายออกหลายระดับ เชน 3.5 kV, 11 kV และ 13.8 kV ซึ่งแรงดันดังกลาวจะถูกแปลง ใหสูงขึ้นที่ลานไกไฟฟา (Switch Yard) โดยมีคาเปนไปตามระดับแรงดันมาตรฐานที่ใชสงกําลังไฟฟา คือ 69 kV, 115 kV, 230 kV หรือ 500 kV การสงกําลังไฟฟาจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งจะเลือกสงดว ยระดับ แรงดัน ระดับ ใดขึ้น อยูกับ ระยะทางที่ใ ชสงเปนสําคัญ ในการสงกําลังไฟฟาแรงดั นสูง นั้ นจะสงดวยระบบ 3 เฟส เนื่องจากการเพิ่ม สายสง ขึ้น อีกหนึ่งเสนจะสามารถสงกําลังไฟฟาไดสูงกวาระบบเฟสเดียวถึง 75% เมื่อเปรียบเทียบขณะใชแรงดันและกระแสไฟฟา จํานวนเทา ๆ กัน 2.3 ระบบสงกําลังไฟฟา (Transmission System) ระบบสง กํา ลังไฟฟา คือ ระบบสง พลัง งานไฟฟา จากระบบผลิต ไฟฟา ไปยังระบบจําหนาย ซึ่ง เปน ศูนยกลาง การจายโหลด (Load Center) อาจใชสายอากาศเดิ นเหนื อศี รษะ (Overhead Aerial Line) หรือใชสายเคเบิ ลเดิ นใต ดิ น (Underground Cable) ก็ได โดยระดับแรงดันไฟฟาที่สงผานสายสงไฟฟาของการไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทยใน ปจจุบันมีระดับ 69 kV,115 kV, 132 kV, 230 kV และ 500 kV ระบบสงกําลังไฟฟาจะประกอบดวยสถานียอย ดังนี้ 1) สถานียอยแปลงแรงดันไฟฟาใหสูงขึ้น (Step-up Substation) 2) สายสงกําลังไฟฟา (Transmission Line) หรือเรียกวา สายสง 3) สถานียอยตนทาง (Primary Substation) 4) สายสงกําลังไฟฟายอย (Subtransmission Line) หรือเรียกวา สายสงยอย

18 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2.4 ระบบจําหนายกําลังไฟฟา (Distribution System) ระบบจําหนายกําลังไฟฟา คือ ระบบที่ทําหนาที่รับแรงดันไฟฟาจากระบบสงกําลังไฟฟา เพื่อจายไปยังผูบริโภค ระบบจายกําลังไฟฟาประกอบดวย 1) สถานีไฟฟายอยจําหนาย (Secondary Substation) 2) สายปอนหรือสายจําหนายแรงสูง (Primary Distribution Line or High Tension Feeder) 3) หมอแปลงจําหนาย (Distribution Transformer) 4) สายจายหรือสายจําหนายแรงต่ํา (Secondary Distribution Line or Low Tension Feeder) เมื่อสถานียอยจําหนายไดรับแรงดันไฟฟาจากสายสงยอย จะแปลงแรงดันไฟฟาใหมีพิกัดแรงดัน 12 kV, 24 kV (กฟน.) และ 11 kV, 22 kV, 33 kV (กฟภ.) แลว สง แรงดัน ไฟฟา ผา นสายปอ น ใหผูใ ชไ ฟรายใหญ ซึ่ง อาจเปน โรงงานอุตสาหกรรม สวนราชการ และศูนยการคา รวมไปถึงอาคารสิ่งปลูกสรางขนาดใหญ แลวผูใชไฟดังกลาวจะติดตั้ง หมอแปลงลดระดับแรงดั นใหมีพิกั ดแรงดั น 230/400 V แลวนําไปจายโหลด หรือการไฟฟาสงแรงดั นไฟฟ า ไปยัง หมอแปลงของการไฟฟา เพื่อลดระดับแรงดันและจําหนายทางดานแรงดันต่ําแบงเปนระบบจําหนาย 1 เฟส 2 สาย 230 V, ระบบจําหนาย 1 เฟส 3 สาย 230/460 V และ ระบบจําหนาย 3 เฟส 4 สาย 230/400 V หลังจากนั้นจึงสงพลังงานไฟฟา ผานสายจําหนายแรงต่ําไปยังผูใชไฟ 2.5 ระดับแรงดันของระบบจําหนายกําลังไฟฟา ระดับ แรงดัน ไฟฟา ของระบบจําหนายไฟฟาแบง ออกเปน 2 ระดับ คือ ระดับ แรงดัน ไฟฟาทางดานปฐมภูมิ หรือทางดานแรงสูง (High Voltage : HV) และระดับแรงดันไฟฟาทางดานทุติยภูมิหรือทางดานแรงต่ํา (Low Voltage : LV) 2.5.1 ระดับแรงดันทางดานแรงสูง (High Voltage : HV) 1) ระดับแรงดันทางดานแรงสูงของการไฟฟานครหลวง มีแรงดัน 2 ระดับคือ 12 kV และ 24 kV ชนิด 3 สาย ดังภาพที่ 1.4

(ก) ระดับแรงดันทางดานแรงสูง 12 kV 3 เฟส 3 สาย (ข) ระดับแรงดันทางดานแรงสูง 24 kV 3 เฟส 3 สาย ภาพที่ 1.4 ระดับแรงดันไฟฟาของระบบจําหนายกําลังไฟฟาของการไฟฟานครหลวง 19 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2) ระดับแรงดันทางดานแรงสูงของการไฟฟาสวนภูมิภาค มีแรงดัน 3 ระดับ ดังนี้ - ระดับแรงดัน 11 kV เปนระบบ 3 เฟส 3 สาย มีการใชงานใน 3 จังหวัด คือ เชียงใหม ลําปาง และลําพูน ดังภาพที่ 1.5

ภาพที่ 1.5 ระดับแรงดันทางดานแรงสูง 11 kV เปนระบบ 3 เฟส 3 สาย ของการไฟฟาสวนภูมิภาค - ระดับแรงดัน 22 kV เปนระบบ 3 เฟส 3 สาย ระบบนี้จะใชงานเกือบทั่วประเทศ ดังภาพที่ 1.6

ภาพที่ 1.6 ระดับแรงดันทางดานแรงสูง 22 kV เปนระบบ 3 เฟส 3 สาย ของการไฟฟาสวนภูมิภาค - ระดั บ แรงดั น 33 kV เป น ระบบ 3 เฟส 3 สาย ระบบนี้ จ ะใช ง านในภาคใต ตั้งแต จัง หวัด ระนองลงไปและในภาคเหนือ ที่จัง หวัด เชีย งราย ระบบนี้จ ะแตกตา งกับ ระบบแรงดัน 11 kV และ 22 kV คือ สายดินจะอยูดานบนสุดของวงจร ทําหนาที่ เปนจุดตอลงดินและเปนเกราะปองกันฟาผา ดังภาพที่ 1.7

20 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ภาพที่ 1.7 ระดับแรงดันทางดานแรงสูง 33 kV เปนระบบ 3 เฟส 4 สาย ของการไฟฟาสวนภูมิภาค 2.5.2 ระดับแรงดันทางดานแรงต่ํา (Low Voltage : LV) 1) ระดับแรงดันทางดานแรงต่ํา 1 เฟส สามารถแบงออกเปน - ระบบ 1 เฟส 2 สาย 230 V มีลักษณะวงจร ดังภาพที่ 1.8

ภาพที่ 1.8 ระดับแรงดันทางดานแรงต่ํา 1 เฟส 2 สาย 230 V - ระบบ 1 เฟส 3 สาย 230/460 V มีลักษณะวงจร ดังภาพที่ 1.9

ภาพที่ 1.9 ระดับแรงดันทางดานแรงต่ํา 1 เฟส 3 สาย 230/460 V 21 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2) ระดับแรงดันทางดานแรงต่ํา 3 เฟส เปนระบบ 3 เฟส 4 สาย ระดับแรงดันไฟฟา 230/400 V เปน ระบบที่ม ีค วามคลอ งตัวสูงในการใชงาน ซึ่ง สามารถใชกับโหลดแสงสวาง (Lighting) และโหลดกํา ลัง (Power) เพราะระบบนี้ม ีแ รงดั น 2 ระดับ คือ แรงดัน 1 เฟส 230 V (เปนแรงดันระหวางสายไลนกับสายนิวทรัล) และแรงดัน 3 เฟส 400 V (เปนแรงดันระหวาง สายไลนกับสายไลน) ดังภาพที่ 1.10

ภาพที่ 1.10 ระดับแรงดันทางดานแรงต่ํา 3 เฟส 4 สาย 230/460 V

22 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกที่สุดเพียงขอเดียว 1. ขอใด กลาวถึงไฟฟาระบบ DC ไดถูกตอง ก. กระแสไฟฟาจะไหลไปทิศทางเดียวและไมไหลกลับ �� ข. ขั้วไฟฟาแตละขั้วจายศักยไฟฟาสลับไปมาทั้งบวก (+) และลบ (-) ค. เมื่อนําไปใชงาน กระแสไฟฟาจะไหลในทิศทางกลับไปกลับมาตลอดเวลา ง. เปนระบบไฟฟาที่มีแหลงกําเนิดไฟฟามาจากเครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับ 2. กฟน. ทําหนาที่จําหนายพลังงานไฟฟาใหกับเขตพื้นที่ใด ก. ชลบุรี ข. บึงกาฬ ค. เชียงใหม ง. กรุงเทมหานคร 3. ระบบแรงดันของการไฟฟานครหลวงแตกตางจากระบบแรงดันของการไฟฟาสวนภูมิภาคอยางไร ก. ใชมาตรฐานระบบแรงดันของประเทศสหรัฐอเมริกา ข. มีระบบจําหนายแรงสูงที่มีคาแรงดัน 33 kV และ 22 kV ค. มีระบบการสงจายกําลังไฟฟาดวยคาแรงดัน 500 kV, 230 kV, 115 kV และ 69 kV ง. การไฟฟานครหลวง มีระบบจําหนายระดับแรงดันต่ําขนาด 400/230 V, 3 เฟส 4 สาย 4. ขอใด กลาวถึงระบบกําลังผลิตไฟฟาไมถูกตอง ก. ระบบกําลังผลิตไฟฟา เปนการเปลี่ยนพลังงานรูปแบบอื่นเปนพลังงานไฟฟา ข. การผลิตพลังงานไฟฟา จะเปลีย่ นพลังงานรูปแบบอื่นเปนพลังงานกลกอนเสมอ ค. คาแรงดันที่จายออกมาจากเครื่องกําเนิดไฟฟา จะถูกปรับใหลดต่ําลงที่ลานไกไฟฟา ง. พลังงานที่ใชเปนตัวขับเครื่องกําเนิดไฟฟา คือ พลังงานกล

23 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

5. ขอใด คือ ระดับแรงดันไฟฟามาตราฐานที่การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย สงผานสายสงไฟฟาไปยังระบบจําหนาย ก. 115 kV ข. 400 kV ค. 200 kV ง. 60 kV 6. ขอใด คือ สถานียอยในระบบจําหนายกําลังไฟฟา ก. สายสงกําลังไฟฟา ข. สถานียอยตนทาง ค. สายปอนหรือสายจําหนายแรงสูง ง. สายสงกําลังไฟฟายอย 7. ระบบจําหนายแรงดันไฟฟา 3 เฟส 4 สาย มีคาแรงดันไฟฟาเทาใด ก. 230/460 V ข. 230/400 V ค. 220 V ง. 230 V 8. ระดับ แรงดัน ทางดา นแรงสูง ของการไฟฟา สวนภูม ิภาค ที่ร ะดับ แรงดัน 33 kV แตกตา งกับ ระบบแรงดัน 11 kV และ 22 kV อยางไร ก. มีความคลองตัวในการใชงานสูง ข. สายดินจะอยูดานบนสุดของวงจร ค. ใชงานใน 3 จังหวัด คือ เชียงใหม ลําปาง และลําพูน เทานั้น ง. สามารถใชกับโหลดแสงสวาง (Lighting) และโหลดกําลัง (Power) ได

24 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

จากภาพ ขอใดคือระดับแรงดันที่ถูกตอง ก. ระดับแรงดันทางดานแรงสูง 11 kV ข. ระดับแรงดันทางดานแรงสูง 22 kV ค. ระดับแรงดันทางดานแรงต่ํา 3 เฟส 4 สาย 230/460 V ง. ระดับแรงดันทางดานแรงต่ํา 1 เฟส 3 สาย 230/460 V

10.

จากภาพ คือ ระดับแรงดันที่ใชงานในเขตพื้นที่ใด ก. ลําพูน ข. ระนอง ค. เชียงราย ง. ใชงานเกือบทั่วประเทศ

25 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

กระดาษคําตอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

26 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 2

0921520202 หนวยวัดและสัญลักษณทางไฟฟา (ใบแนะนํา) 1. ผลลัพธการเรียนรู - บอกหนวยวัดทางไฟฟาได - อธิบายการอานและเขียนสัญลักษณของหนวยวัดทางไฟฟาได

2. หัวขอสําคัญ 1. หนวยวัดและสัญลักษณทางไฟฟา 2. การคํานวณทางไฟฟา

27 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

7. บรรณานุกรม กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน กระทรวงพลังงาน. 2557. ความรูพื้นฐานทางดานไฟฟา. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.blueconcept.co.th/blue-article/109-2014-05-16-16-11-54.html ธวัชชัย จารุจิตร. 2552. การติดตั้งไฟฟาในอาคารและโรงงาน. พิมพครั้งที่ 7. กรุงเทพฯ : พิมพวังอักษร. พันธศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ. 2555. งานไฟฟาและอิเล็กทรอนิกสเบื้องตน. กรุงเทพฯ : สํานักพิมพศูนยสงเสริมวิชาการ. วัชรพงษ ยงไสว. หนวยวัดปริมาณไฟฟา. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.mwit.ac.th/~physicslab/ content_01/electricitis/electric83.htm วิทยาลัยแลมป – เทค. กฎของโอหม. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.tatc.ac.th/files/110528099420636_ 11060719190113.pdf หนวยทางไฟฟาเบื้องตน. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://sites.google.com/site/mechatronicett09/projectdefinition/7-1 aunew BANGRAK. 2554. งานพื้นฐานวงจรไฟฟาและการวัด. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://aunewbuathong. blogspot.com/2011/08/blog-post.html 28 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 2 หนวยวัดและสัญลักษณทางไฟฟา 1. หนวยวัดและสัญลักษณทางไฟฟา หนวยวัดทางไฟฟาที่ใชกันอยางแพรหลาย และเปนที่ยอมรับใชกันทั่วโลก คือ SI หรือ The International System of Units โดยไดกําหนดเปนรูปแบบของระบบเมตริก ปริมาณ หนวย และสัญลักษณไว ดังนี้ 1.1 หนวยพื้นฐาน หนวยหรืออาจจะเรียกวายูนิต (Unit) มีความสําคัญมากในการคํานวณวงจรไฟฟากระแสตรง เพราะจะทําใหทราบ ถึงขนาดหรือปริมาณทางไฟฟานั้น ๆ ตารางที่ 2.1 แสดงหนวยพื้นฐานระบบ SI ปริมาณ

หนวยวัด

สัญลักษณ

ความยาว (Length)

เมตร (Meter)

มวล (Mass)

กิโลกรัม (Kilogram)

เวลา (Time)

วินาที (Second)

กระแสไฟฟา (Current)

แอมแปร (Ampere)

A หรือ I

อุณหภูมิ (Temperature)

เคลวิน (Kelvin)

ปริมาณของสาร (Amount of Substance)

โมล (Mole)

mol

ปริมาณสองสวาง (Luminous Intensity)

แคนเดลา (Candela)

มุมระนาบ (Plane Angle)

เรเดียน (Radian)

rad

มุมตัน (Solid Angle)

สเตเรเดียน (Steradian)

1.2 หนวยไฟฟาประยุกต ตารางที่ 2.2 แสดงหนวยไฟฟาประยุกต ปริมาณ

หนวยวัด

สัญลักษณ

ประจุไฟฟา (Electric Charge)

คูลอมบ (Coulomb)

ศักยไฟฟา (Electric Potential)

โวลต (Volt)

V หรือ E

ความตานทาน (Resistance)

โอหม (Ohm)

Ω หรือ R

29 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ปริมาณ

หนวยวัด

สัญลักษณ

ความนําไฟฟา (Conductance)

ซีเมนส (Siemens)

ความเหนี่ยวนํา (Inductance)

เฮนรี่ (Henry)

ความจุ (Capacitance)

ฟาราด (Farad)

ความถี่ (Frequency)

เฮิรตซ (Hertz)

แรง (Force)

นิวตัน (Newton)

พลังงาน (Energy)

จูล (Joule)

J หรือ W

กําลัง (Power)

วัตต (Watt)

W หรือ P

เสนแรงแมเหล็ก (Magnetic Flux)

เวเบอร (Weber)

ความหนาแนนเสนแรงแมเหล็ก

เทสลา (Tesla)

(Magnetic Flux Density) 1.3 สูตรแสดงความสัมพันธทางไฟฟา 1.3.1 E (โวลต)

= I (แอมแปร) × R (โอหม)

1.3.2 R (โอหม ) = E (โวลต)/ I (แอมแปร) 1.3.3 I (แอมแปร) = E (โวลต) / R (โอหม ) 1.3.4 P (วัตต)

= E (โวลต) × I (แอมแปร)

1.3.5 P (วัตต)

= I2 ( แอมแปร ) × R (โอหม)

1.3.6 P (วัตต)

= E2 (โวลต) / R (โอหม)

1.3.7 P (วัตต)

= W (จูล) / เวลา (วินาที)

1.4 การขยายหนวย การขยายหนวย คือ การทําใหหนวยนั้นเล็กหรือใหญขึ้น ดวยการเติมตัวขยายหนาหนวยที่ตองการ เพื่อใหเหมาะสม และสะดวกในการคํานวณ เชน - แรงดันไฟฟา 10,000 โวลต (V)

มีคาเทากับ 10 kV

- ความตานทาน 2,000,000 โอหม (Ω)

มีคาเทากับ 2 MΩ

- กระแสไฟฟา 0.001 แอมแปร (A)

มีคาเทากับ 1 mA

สําหรับตัวขยายหนวยคาอื่น ๆ นั้น ดังแสดงในขอมูลดังนี้ 30 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ตารางที่ 1.3 แสดงเลขยกกําลังในระบบ SI ชื่อ

สัญลักษณ

เลขยกกําลัง

ยอตตะ (yotta)

1×1024

1,000,000,000,000,000,000,000,000

เซตตะ (zetta)

1×1021

1,000,000,000,000,000,000,000

เอกซะ (exa)

1×1018

1,000,000,000,000,000,000

เพตะ (pata)

1×1015

1,000,000,000,000,000

เทระ (tera)

1×1012

1,000,000,000,000

จิกะ (giga)

1×109

1,000,000,000

เมกะ (mega)

1×106

1,000,000

กิโล (kilo)

1×103

1,000

หนวย (unit)

1×100

มิลลิ (milli)

1×10-3

0.001

1×10-6

0.000 001

ไมโคร (micro)

ตัวคูณ

นาโน (nano)

1×10-9

0.000 000 001

พิโก (pico)

1×10-12

0.000 000 000 001

เฟมโต (femto)

1×10-15

0.000 000 000 000 001

อัตโต (atto)

1×10-18

0.000000 000 000 000 001

เซปโต (zepto)

1×10-21

0.000 000 000 000 000 000 001

ยอคโต (yocto)

1×10-24

0.000.000 000 000 000 000 000 001

2. การคํานวณทางไฟฟา 2.1 วิธีการคํานวณคาของตัวขยายหนวย 2.1.1 การบวกและลบหน ว ย หน ว ยของปริ ม าณทางไฟฟ า เมื่ อ มี ก ารขยายหน ว ยให เ ล็ ก หรื อ ใหญ แ ล ว จะสามารถนํามาบวก หรือลบกันไดนั้น จะตองทําใหหนวยนั้นมีขนาดเปนหนวยเดียวกันกอน จึงจะทําการบวก หรือลบกันได เชน

31 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

= 100 W + (1×103) W

1) 100 W + 1 kW

= 100 W + 1000 W = 1100 W หรือ (100×10-3×103) W + 1 kW

= (100×10-3) kW + 1 kW = 0.1 kW + 1 kW = 1.1 kW = 10 kW + (1×106) W

2) 10 kW + 1 MW

= 10 kW + (1×103×103) W = 10 kW + 1000 kW = 1010 kM หรือ (10×103×10-6×106) W + 1 MW

= (10×103×10-6) MW + 1 MW = 0.01 MW + 1 MW = 1.01 MW

3) 1 kV – 500 V

= 1 kV – (500×10-3×103) V = 1 kV – (500×10-3) kV = 1 kV – 0.5 kV = 0.5 kV

หรือ (1×103) V – 500 V

= 1000 V – 500 V = 500 V

2.1.2 การคูณและการหารหนวย จะมีวิธีการคํานวณแตกตางจากการบวกและการลบ กลาวคือไมจําเปนตอง ทําใหหนวยที่มีการขยายแลวมีข นาดหนวยเดีย วกันกอน แตจะสามารถนํามาคูณและหารกันไดทันที โดยการนําตัวขยายหนวยมาคูณและหารกันดวย จะไดผลลัพ ธที่มีตัวขยายหนวยติดมากับคาผลคูณ และคาผลหารนั้นดวย เชน 1) 10 mA × 4 MV

= (10×10-3) A × (4×106) V = (4×10) × (10-3×106) × (A×V) = 40×103 W หรือ 40000 W

2) 5 mA × 1 kV

= (5×10-3) A × (1×103) V = (5×1) × (10-3×103) × (A×V)

32 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

= 5×100 W = 5x1 W =5W = (2×103) W / 2 V

3) 2 kW / 2 V

= (2000/2) × (W/V) = 1000 A = (6×103) W / (3×10-3) A

4) 6 kW / 3 mA

= (6/3) × (103 /10-3)) × (W/A) = (6/3) × 106 × (W/A) = 2×106 V หมายเหตุ การนําหนวยมาคูณและหารกันนั้น จะไดผลลัพธเปนหนวยใด ใหดูจากความสัมพันธของ หนวยทางไฟฟา ในหัวขอที่ 1.3 สูตรแสดงความสัมพันธทางไฟฟา 2.2 วิธีการคํานวณ การบวก และการลบหนวย 2.2.1 พิจารณาตัวขยายหนวย วามีคาตัวคูณเทาไร ตัวอยาง

100 W + 1 kW จากตัวอยางจะเห็นวา 1 kW เมื่อ k = 103

= 100 W + (1×103) W = 1100 W = 1×103 W = 1000

ดังนั้น แทนคาของ k ลงไปในสมการ หลังจากนั้น จึงนําตัวเลขทั้งสองชุดมาบวกกัน 2.1.2 การเติมตัวขยายหนาหนวย ตัวอยาง

1 kV – 500 V

= 1 kV – (500×10-3×103) V = 1 kV – (500×10-3) kV = 1 kV – 0.5 kV = 0.5 kV

33 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ดังนั้น เมื่อเติม ตัวขยายหนาหนวยแลว จะตองสามารถทํากลับมาเปนอยางเดิมได โดยที่คาของตัวเลข และหนวยจะตองไมเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม จากตัวอยางจะไดวา = 0.5×103 V

0.5 kV

= 500 V

34 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกที่สุดเพียงขอเดียว

1. ขอใด คือ หนวยวัดในระบบ SI ของกระแสไฟฟา ก. จูล

ข. วัตต

ค. โวลต

ง. แอมแปร

ค. 1x102

ง. 1x103

2. หนวย กิโล (kilo) มีคาเทากับเทาไร ก. 1x10-3

ข. 1x10-2

3. ขอใด คือ หนวยวัดของปริมาณทางไฟฟาที่เขียนแทนดวยสัญลักษณ P ก. W

ข. J

ค. R

ง. V

ค. V

ง. kJ

ค. วัตต

ง. โอหม

ค. M

ง. Ω

4. ขอใด คือ หนวยวัดของศักยไฟฟา (Electric Potential) ก. A

ข. W

5. ขอใด คือ หนวยวัดของพลังงานไฟฟา ก. จูล

ข. โวลต

6. ปริมาณทางไฟฟาในขอใด เขียนแทนดวยสัญลักษณ Ω ก. กําลัง (Power) ข. พลังงาน (Energy) ค. ความตานทาน (Resistance) ง. ศักยไฟฟา (Electric Potential) 7. ขอใด คือ สัญลักษณของหนวยวัด มิลลิ (milli) ก. m

ข. P

35 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

8. ขอใด คือ สัญลักษณของศักยไฟฟา (Electric Potential) ก. E

ข. W

ค. I

ง. R

ค. A

ง. R

9. ขอใด คือ สัญลักษณของกําลังไฟฟา ก. P

ข. W

10. กระแสไฟฟา (Current) เขียนแทนดวยสัญลักษณใ นขอใด ก. I

ข. A

ค. Ω

36 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง. J

กระดาษคําตอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

37 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 3

0921520203 ตัวนํา ฉนวน ความตานทาน และตัวเหนี่ยวนําไฟฟา (อินดักเตอร) (ใบแนะนํา) 1. ผลลัพธการเรียนรู -

บอกเกี่ยวกับตัวนํา ฉนวน ความตานทาน และตัวเหนี่ยวนําไฟฟาได

2. หัวขอสําคัญ 1. 2. 3. 4.

ตัวนําไฟฟา ฉนวนไฟฟา ความตานทานไฟฟา ตัวเหนี่ยวนําไฟฟา (อินดักเตอร)

5. การรับการฝกอบรม 1. ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Post-Test) แลวสงใหครูฝกหรือระบบประเมินผลตามวิธีที่เลือกฝกอบรม 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได 1.3 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหผูรับการฝกเขาฝกอบรมภาคทฤษฎี 2. การฝกอบรมภาคทฤษฎี ใหผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝก และฝกหัดทําใบทดสอบทายหัวขอวิชา 3. เมื่อผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝกประจําโมดูลนั้ นเขาใจแลว ใหทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) แลวสงให ครูฝกหรือระบบประเมินผลเชนเดียวกับแบบทดสอบกอนฝก

6. การวัดผล 1. ผูรับการฝกสงแบบทดสอบกอนฝก ใหครูฝกหรือระบบประเมินผลภาคทฤษฎีตามวิธีที่เลือกฝกอบรม 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามทีก่ ําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไปได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2. ผูรับการฝกสงแบบทดสอบหลังฝก ใหครูฝกหรือระบบประเมินผลภาคทฤษฎี โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมิน แบบทดสอบกอนฝก

7. บรรณานุกรม กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษพลังงาน กระทรวงพลังงาน. 2557. ความรูพื้นฐานทางดานไฟฟา. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.blueconcept.co.th/blue-article/109-2014-05-16-16-11-54.html ธวัชชัย จารุจิตร. 2552. การติดตั้งไฟฟาในอาคารและโรงงาน. พิมพครั้งที่ 7. กรุงเทพฯ : พิมพวังอักษร. พันธศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ. 2555. งานไฟฟาและอิเล็กทรอนิกสเบื้องตน. กรุงเทพฯ : สํานักพิมพศูนยสงเสริมวิชาการ. วัชรพงษ ยงไสว. หนวยวัดปริมาณไฟฟา. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.mwit.ac.th/~physicslab/ content_01/electricitis/electric83.htm วิทยาลัยแลมป – เทค. กฎของโอหม. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.tatc.ac.th/files/110528099420636_ 11060719190113.pdf หนวยทางไฟฟาเบื้องตน. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://sites.google.com/site/mechatronicett09/projectdefinition/7-1 aunew BANGRAK. 2554. งานพื้นฐานวงจรไฟฟาและการวัด. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://aunewbuathong. blogspot.com/2011/08/blog-post.html 39 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 3 ตัวนํา ฉนวน ความตานทาน และตัวเหนี่ยวนําไฟฟา 1. ตัวนําไฟฟา (Conductor) ตัวนําไฟฟา คือ สสาร วัตถุ วัสดุ หรืออุปกรณที่ยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดงาย หรือเปนวัตถุที่มีความตานทานต่ํา ไดแก ทองแดง อะลูม ิเ นีย ม ทอง และเงิน ตัว นํา ของสายไฟฟา อาจอยูใ นรูป ของตัว นํา เดี่ย ว (Solid) หรือ ตัว นํา ตีเ กลีย ว (Strand) ซึ่ง ประกอบไปดวยตัวนําเล็ก ๆ ตีเขาดวยกันเปนเกลียว ซึ่งมีขอดี คือ การนํากระแสตอพื้นที่สูงขึ้น เนื่องจากผลของ Skin Effect ลดลง และการเดินสายทําไดงาย เพราะมีความออนตัวกวา โลหะที่นิยมใชเปนตัวนํา ไดแก 1.1 ทองแดง เปนโลหะที่มีความนําไฟฟาสูงมาก มีความแข็งแรง เหนียว ทนตอการกัดกรอนไดดี แตมีขอเสียอยู คือ น้ําหนักมาก และราคาสูง จึงไมเหมาะสําหรับงานดานแรงดันสูง แตเหมาะสําหรับการใชงานโดยทั่วไป โดยเฉพาะงานภายในอาคาร 1.2 อะลูมิเนียม เปน โลหะมีค วามนํ า ไฟฟา สูง รองจากทองแดง แตเ มื ่อ เปรีย บเทีย บในกรณีก ระแสเทา กัน แลว พบวา อะลูม ิเ นีย มมีน้ําหนักเบาและราคาถู กกว า จึงเหมาะกั บงานเดิ นสายไฟนอกอาคารและระบบไฟฟ าแรงดั นสู ง ถาทิ้ ง อะลูมิเนีย มไวในอากาศจะเกิดออกไซคข องอะลูมิเนีย ม ซึ่งมีคุณสมบัติเปนฉนวนฟลมบาง ๆ เกาะตามผิวชวยปองกัน การสึกกรอน แตมีขอเสีย คือ ทําใหการเชื่อมตอทําไดยาก โลหะทั้งสองชนิดนี้มีขอดี ขอเสียตางกันไป ตามแตลักษณะของงาน ดังตารางที่ 3.1 การเปรียบเทียบคุณสมบัติของ ทองแดงและอะลูมิเนียม ตารางที่ 3.1 เปรียบเทียบคุณสมบัติของทองแดงและอะลูมิเนียม คุณสมบัติ

ทองแดง

อะลูมิเนียม

ความนําไฟฟาสัมพัทธ (ทองแดง = 100%)

100

สภาพความตานทานไฟฟาที่ 20๐C (Ωm x 10-8)

1.724

2.803

1.083

659

ความนําความรอน (W/cm๐C)

3.8

2.4

ความหนาแนนที่ 20๐C (g/cm3)

8.89

2.7

สัมประสิทธิ์การขยายตัว เนื่องจากความรอน (per ๐C x 10-8) จุดหลอมเหลว (๐C)

40 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2. ฉนวนไฟฟา (Insulator) ฉนวนไฟฟา คือ สสาร วัตถุ วัสดุ หรืออุปกรณที่สามารถตานการไหลของกระแสไฟฟาไมใ หผานไปได ไดแ ก ไมแหง พลาสติก ยาง แกว และกระดาษแหง เปนตน ฉนวนไฟฟาทําหนาที่ปองกันอันตรายจากกระแสไฟฟา ฉนวนของสายไฟ ทําหนาที่หอหุมตัวนํา เพื่อกันการสัมผัสกันโดยตรงระหวางตัวนํา หรือระหวางตัวนํากับสวนที่ตอลงดิน และเพื่อปองกันตัวนํา จากผลกระทบทางกลและทางเคมีตาง ๆ ในระหวางที่ตัวนํานํากระแสไฟฟา จะเกิดพลังงานสูญเสีย ในรูปของความรอน ซึ่งความรอนที่เกิดขึ้นจะถายเทไปยังเนื้อฉนวน ดังนั้น ฉนวนจะตองสามารถปองกันความรอนหรือของเหลวที่สามารถกัดกรอน ตัว นํา ไฟฟา ได รวมทั้ง มีคุณ สมบัติใ นการกัน น้ํา ไดดี มีค วามตา นทานสูง และไมดูด ความชื้น ในอากาศ ฉนวนที่ใ ชหุม ตัวนําไฟฟามีอยูหลายชนิด ไดแ ก แรใ ยหิน ยางทนความรอน พลาสติก PVC เปนตน สวนฉนวนสําหรับอุป กรณไ ฟฟา ที่ปองกันการสัม ผัสกับรางกาย เชน สวนที่เปนมือจับของไขควง จะใชฉ นวนไฟฟาจําพวกพลาสติก การเลือกใชชนิดของ ฉนวนจะขึ้น อยูกับ อุณ หภูม ิใ ชง านระดับ แรงดัน ของระบบ และสภาพแวดลอ มในการติด ตั้ง วัส ดุที่นิยมใชเปนฉนวน มากที ่ส ุด ในขณะนี ้ คือ Polyvinyl Chloride (PVC) และ Cross Linked Polyethylene (XLPE) โดยแสดงการ เปรียบเทียบคุณสมบัติของฉนวน PVC และ XLPE ดังตารางที่ 3.2 ตารางที่ 3.2 แสดงคุณสมบัติของฉนวน PVC และ XLPE คุณสมบัติ

PVC

XLPE

พิกัดอุณหภูมิสูงสุดขณะใช (๐C)

พิกัดอุณหภูมิสูงสุดขณะลัดวงจร (๐C)

120

250

คาคงที่ไดอิเล็กตริก

2.4

ความหนาแนน (g/cm3)

1.4

0.92

ความนําความรอน (cal/cm.sec ๐C)

3.5

ความทนทานตอแรงดึง (kg/mm2)

2.5

จะเห็นวา ฉนวน XLPE มีความแข็งแรง ทนตอความรอนและถายเทความรอนไดดีกวาฉนวน PVC จึงมีการใชฉ นวน XLPE เพิ่มมากขึ้นในปจจุบัน

41 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3. ความตานทานไฟฟา (Resistance) ความตานทานไฟฟา คือ ความสัมพันธระหวางแรงดันและกระแสไฟฟาของวัตถุ โดยวัตถุที่มีความตานทานต่ําจะยอมให กระแสไฟฟาไหลผานไดงาย เรียกวา ตัวนําไฟฟา ในขณะที่วัตถุซึ่งมีความตานทานสูง จะยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดย าก เรียกวา ฉนวนไฟฟา โดยความตานทานมีหนวยเปนโอหม (Ohm) ความตานทานเกิดขึ้นทุกที่ที่มีกระแสไฟฟาไหลผานไมได เกิดขึ้นเฉพาะในสายไฟเทานั้น ตัวอยางความตานทานตาง ๆ ไดแก 1) ความตานทานของตัวนํา เชน ความตานทานของลวดในสายไฟฟาเมื่อมีกระแสไฟฟาไหลผาน เปนตน 2) ความตานทานของจุดสัม ผัส คือ ความตานทานที่เกิดขึ้นที่จุ ดสัม ผัสของสวิตซห รือรอยเชื่อมต อระหว า ง สายไฟทีจ่ ุด สัม ผัสนี้กระแสไฟฟาจะไหลผานไดย ากเพราะมีความตานทานสูง ความตานทานนี้จะลดลง โดยการขัดผิวที่จุดสัมผัสใหเรียบ หรือเพิ่มแรงกดที่จุดสัมผัสหรือบัดกรีเชื่อมตอระหวางสายไฟ 3) ความตานทานของสายดิน คือ ความตานทานที่เกิดขึ้นระหวางดินและแผนโลหะฝงลงดิน 4) ความตานทานของฉนวน เชน การใชไวนิลหรือยางซึ่งเปนวัสดุที่มีคาความตานทานจําเพาะสูงหุม สายไฟ เพื่อปองกันไมใหกระแสไฟฟารั่วจากสายไฟ เปนตน 5) คาความตานทานของสายสงกําลังไฟฟา 3.1 คาความตานทานของสายสงกําลังไฟฟา (R) วัสดุที่ใชทําสายตัวนําจะแตกตางตามสภาพการใชงาน ดังนั้นเนื้อวัสดุจึงมีคาความตานทานไฟฟาแตกตางกัน ซึ่งคานี้ จะตานทานการไหลของกระแสเกิดเปนคาความรอนในสาย และมีผลตอแรงดันตกครอมสาย การควบคุมไฟฟาของระบบ รวมถึงประสิทธิภาพของระบบ ผลของคาความตานทานที่ทําใหเกิดคาความรอนในสายเปนไปตามสมการ ดังตอไปนี้ จาก เมื่อ

Ploss

= Ploss

I2R

คือ กําลังไฟฟาสูญเสียในสายตัวนํา, w คือ คาความตานทานของสายตัวนํา, Ω

คือ กระแสที่ไหลในสายตัวนํา, A

แตคากระแสของไฟฟากระแสสลับไมไดไหลอยางสม่ําเสมอในพื้นที่หนาตัดของตัวนําเหมือนกับไฟฟากระแสตรง ดังนั้นสมการ R =

จะมีความเที่ย งตรงเฉพาะไฟฟากระแสตรง ถาเปนไฟฟากระแสสลับจะตองเปลี่ย นคาความ

ตา นทานเปน คาความตานทานกระแสสลับ อยางไรก็ดีจะตองคํานวณหาคาความตานทานกระแสตรงกอน โดยอาศั ยสู ตร พื้นฐาน ดังนี้

42 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

เมื่อ

RDC

คือ คาความตานทานไฟฟากระแสตรง

คือ คาความตานทานจําเพาะของสายตัวนํา

คือ ความยาวของสายตัวนํา

คือ พื้นที่หนาตัดของสายตัวนํา

ตารางที่ 3.3 เปรียบเทียบหนวยระบบอังกฤษและระบบ SI ระบบหนวยอังกฤษ

ระบบหนวย SI

= ฟุต (ft)

I = เมตร (m)

= เซอรคิวลารมิล (CM)

A = ตารางเมตร (m2)

= Ω-CM/ft

ρ=

Ω-m

หรือ p = Ω/CM-ft 3.1.1 พื้นที่หนาตัด (A) 1” = 100 มิล พื้นที่หนาตัดของสายตัวนํา 1 CM คือ ตัวนําที่มีเสนผานศูนยกลาง 1 มิล A = 1 CM = d2

จะได

แตสายตัวนําในปจจุบันนิย มบอกขนาดพื้นที่หนาตัดสายตัวนําเปนตารางมิลลิเมตร ซึ่งสามารถแปลง หนวยเซอรคิวลารมิล เปนตารางมิลลิเมตรได ดังนี้ จาก

A = 1 CM = d2 = = (d x 10-3 x 2.54 x 10) x (d x 10-3 x 2.54 x 10) x = (10-3 x 2.54 x 10 x 10-3 x 2.54 x 10) x

ดังนั้น จากสมการ

A = (5.067 x 10-4) x d2 A

คือ พื้นที่หนาตัด มีหนวยเปน mm2

คือ เสนผานศูนยกลางของสายตัวนํา มีหนวยเปนมิล (mils)

43 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

และจากสมการดังกลาว สามารถทําพื้นที่หนาตัดในหนวยตารางเมตร (m2) ไดดังนี้ A = [(5.067 x 10-4) x d2] x 10-6

จาก

A = (5.067 x 10-12) x d2

ดังนั้น จากสมการ

คือ พื้นที่หนาตัด มีหนวยเปน m2

คือ เสนผานศูนยกลางของสายตัวนํา มีหนวยเปนมิล (mils)

3.1.2 คาความตานทานจําเพาะ (ρ) ρ ของทองแดงรีดแข็ง

= 1.77 x 10-8 Ω-m ที่ 20๐C = 10.66

ρ ของอะลูมิเนียม

Ω/CM–ft ที่ 20๐C

= 2.83 x 10-8 Ω-m ที่ 20๐C = 17.00

Ω/CM–ft ที่ 20๐C

4. ตัวเหนี่ยวนําไฟฟา (Inductor) ตัว เหนี่ย วนํา หรืออิน ดักเตอร (Inductor) เปน อุป กรณพื้น ฐานที่ถูกนํา มาใชงานอยา งแพรห ลายในวงจรไฟฟาและ วงจรอิเ ล็ก ทรอนิก ส โดยเปน เสน ลวดตัว นํา พวกทองแดง ขดลวดเปน วงเรีย งกัน หลาย ๆ รอบ เรีย กวา ขดลวดหรือ คอยล (Coil) เมื่อมีกระแสไฟฟาไหลในสายสง จะทําใหเกิดสนามแมเหล็ก (Magnetic Field) ขึ้นรอบ ๆ สายสง ซึ่งสนามแมเหล็ก นี้จะสงผลใหเกิดความเหนี่ยวนําขึ้นในสายสง การพันจํานวนรอบของตัวเหนี่ยวนํามีผลตอความเหนี่ยวนํา (Inductance) และ ปริม าณสนามแม เหล็ กที่ เกิ ดขึ้ น คือ หากพันจํานวนรอบนอ ย ความเหนี่ย วนํา และสนามแมเ หล็ ก จะเกิ ด นอ ย หากพัน จํานวนรอบมาก ความเหนี่ยวนําและสนามแมเหล็กจะเกิดมาก

ภาพที่ 3.1 เกิดสนามแมเหล็ก (Magnetic Field) ในสายสง

44 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ตัวเหนี่ยวนําสามารถแบงไดเปน 2 ชนิดหลัก ๆ คือ 4.1 ตัวเหนี่ยวนําชนิดขดเดียว ตั ว เหนี่ ย วนํ า ชนิ ด ขดเดี ย ว คื อ ตั ว เหนี่ ย วนํ า ที่ มีข ดลวดพัน ไวข ดเดี ย ว มั ก เรี ย กว า โช ค (Choke) หรื อ คอยล โครงสรางประกอบดวยเสนลวดทองแดงอาบน้ํายาฉนวน พันเปนขดลวดอยูบนแกนหรือฐานรองตาง ๆ การเรีย กชื่อ ตัวเหนี่ยวนําประเภทนี้จะเรียกตามชื่อของแกนที่ทําเปนฐานขดลวด แบงออกไดเปน 1) ตัวเหนี่ยวนําแกนอากาศ (Air Core Inductor) 2) ตัวเหนี่ยวนําแกนผงเหล็กอัด (Powdered - Iron Core Inductor) 3) ตัวเหนี่ยวนําแกนเฟอรไรด (Ferrite Core Inductor) 4) ตัวเหนี่ยวนําแกนทอรอยด (Toroidal Core Inductor) 5) ตัวเหนี่ยวนําแกนเหล็กแผน (Laminated - Iron Core Inductor) 4.2 ตัวเหนี่ยวนําชนิดหลายขด ตัวเหนี่ยวนําชนิดหลายขด คือ ตัวเหนี่ยวนําที่มีขดลวดพันไวบนแกนมากกวาหนึ่งขด โดยแบงขดลวดเปน 2 สวน ไดแก สวนทางเขา (Input) หรือขดลวดปฐมภูมิ (Primary) ทําหนาที่รับแรงดันไฟสลับที่ปอนเขามา ทําใหเกิดสนามแมเหล็กพอง ตัวออก เมื่องดจายแรงดันไฟฟากระแสสลับ สนามแมเหล็กจะยุบตัวลงเพื่อจายผานสนามแมเหล็กไปตัวผานขดลวดขด อื่น ๆ อีกสวนของขดลวด คือ สวนทางออก (Output) หรือขดลวดทุติย ภูมิ (Secondary) ทําหนาที่รับการชักนําของ สนามแมเหล็กที่เกิดขึ้นจากขดลวดปฐมภูมิ ในขณะที่สนามแมเหล็กของขดลวดปฐมภูมิพองตัวออก จะเกิดสนามแม เหล็ก ตัดผานขดลวดทุติยภูมิ ทําใหเกิดแรงเคลื่อนไฟฟาเหนี่ยวนํา (Induce Electro Motive Force : EMF) ขึ้นมา ซึ่งก็คื อ ขดลวดทุติยภูมิเกิดแรงดันขึ้นมา โดยขดลวดทุติยภูมิจะมีคาแรงดันมากหรือนอยขึ้นอยูกับจํานวนรอบของการพันขดลวด หากพันขดลวดรอบนอ ยแรงดั น จะเกิ ดน อยพั น ขดลวดรอบมากแรงดั น จะเกิ ดมาก เมื่อนําหลัก การดั ง กล า วไปใช ในตัวแปลงแรงดั น ใหม ากขึ้ น หรื อ น อยลง จะเรีย กตั วเหนี่ ย วนํา ชนิ ด นี้ว า หมอแปลงไฟฟา (Transformer) โดย การเรียกชื่อหมอแปลงไฟฟาจะเรียกชื่อตามชื่อของแกนที่เปนฐานรองขดลวด ซึ่งแบงไดเปน 1) หมอแปลงไฟฟาแกนอากาศ (Air - Core Transformer) 2) หมอแปลงไฟฟาแกนเฟอรไรต (Ferrite - Core Transformer) 3) หมอแปลงไฟฟาแกนเหล็ก (Iron - Core Transformer)

45 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกที่สุดเพียงขอเดียว 1. วัสดุหรืออุปกรณขอใด มีคุณสมบัติเปนตัวนําไฟฟา ก. ลวดทองแดง

ข. เชือกไนลอน

ค. ถุงมือหนัง

ง. ปากกาเคมี

ค. เงิน

ง. ทอง

2. ในระบบไฟฟาแรงสูง ใชวัตถุในขอใดเปนตัวนําไฟฟา ก. ทองแดง

ข. อะลูมิเนียม

3. ขอใด อธิบายเกี่ยวกับคุณสมบัติของฉนวนไฟฟาไดถูกตอง ก. ยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดบางสวน ข. เปนตัวกลางในการไหลของกระแสไฟฟา ค. ตานการไหลของกระแสไฟฟาไมใ หผานไปได ง. ไมสามารถปองกันตัวนําไฟฟาจากการกัดกรอนของของเหลว 4. ขอใด ไมใชฉ นวนที่ใ ชหมุ ตัวนําไฟฟา ก. แรใ ยหิน

ข. หนังสัตว

ค. พลาสติก PVC

5. เมื่อวัตถุมีความตานทานต่ํา จะลักษณะการไหลของกระแสไฟฟาอยางไร ก. กระแสไฟฟาไหลผานไดนอยลง ข. กระแสไฟฟาไหลผานไดมากขึ้น ค. กระแสไฟฟาไหลผานไดเพียงบางสวน ง. ไมเกิดการไหลของกระแสไฟฟาในวงจร

46 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง. ยางทนความรอน

6. ขอใด คือ วิธีลดความตานทานบริเวณรอยเชื่อมตอระหวางสายไฟ ก. ขัดบริเวณรอยเชื่อมตอระหวางสายไฟใหเรียบ ข. คลายรอยตอของสายไฟไมใหแนนจนเกินไป ค. ลดแรงกดบริเวณรอยเชื่อมตอระหวางสายไฟ ง. เพิ่มความหนาของรอยเชื่อมตอระหวางสายไฟ 7. การพันตัวเหนี่ยวนําไฟฟา มีผลตอความเหนี่ยวนําและปริมาณสนามแมเหล็กที่เกิดขึ้นอยางไร ก. จํานวนรอบนอย ทําใหความเหนี่ยวนําและสนามแมเหล็กเกิดนอย ข. จํานวนรอบนอย ทําใหความเหนี่ยวนําสูงขึ้น แตเกิดสนามแมเหล็กนอยลง ค. จํานวนรอบมาก ทําใหความเหนี่ยวนําลดลง แตเกิดสนามแมเหล็กเพิ่มขึ้น ง. จํานวนรอบมาก ทําใหความเหนี่ยวนําและสนามแมเหล็กเกิดนอย 8. ขอใด คือ ลักษณะของตัวเหนี่ยวนําชนิดขดเดียว ก. ตัวเหนี่ยวนําที่มีขดลวดพันไว 1 ขด ข. ตัวเหนี่ยวนําที่มีขดลวดพันไวบนแกนตั้งแต 2 ขดขึ้นไป ค. ตัวเหนี่ยวนําที่มีขดลวดพันบริเวณทางเขาและทางออก ง. ตัวเหนี่ยวนําที่ประกอบดวยขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ 9. ขดลวดปฐมภูมิจะถูกพันที่บริเวณใดของแกน ก. ทางเขา

ข. ทางออก

ค. จุดกึ่งกลางของแกน

10. ขดลวดทุติยภูมิ ทําหนาที่อยางไร ก. จายแรงดันไฟฟากระแสสลับ ข. รับแรงดันไฟสลับที่ปอนเขามา ค. เหนี่ยวนําใหสนามแมเหล็กยุบตัวลง ง. รับการชักนําของสนามแมเหล็กที่เกิดขึ้นจากขดลวดปฐมภูมิ

47 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง. สวนปลายของแกน

กระดาษคําตอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

48 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 4

0921520204 การคํานวณไฟฟาเบื้องตน (ใบแนะนํา) 1. ผลลัพธการเรียนรู 2. คํานวณไฟฟาเบื้องตนดวยกฎของโอหมได 3. คํานวณหาคาตามกฎของโอหมจากวงจรไฟฟาแบบตาง ๆ ได

2. หัวขอสําคัญ 1. 2. 3. 4.

กฎของโอหม กําลังไฟฟา พลังงานไฟฟา วงจรไฟฟาเบื้องตน

4. อุปกรณชวยฝก อุปกรณชวยฝกสามารถเลือกใชงานได 2 รูปแบบ คือ 1. รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝก เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมิน เพื่อใชในการทดสอบ - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ 2. รูปแบบอิเล็กทรอนิกส (Online) ประกอบดวย - คูมือผูรับการฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อใชในการทดสอบ 49 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการศึกษาภาคทฤษฎีและปฏิบัติ

50 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

หนวยทางไฟฟาเบื้องตน. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://sites.google.com/site/mechatronicett09/projectdefinition/7-1 aunew BANGRAK. 2554. งานพื้นฐานวงจรไฟฟาและการวัด. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://aunewbuathong. blogspot.com/2011/08/blog-post.html

51 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 4 การคํานวณไฟฟาเบื้องตน ในเรื่ อ งการคํ า นวณไฟฟ า เบื้ อ งต น จะเป น การศึ ก ษากฎของโอห ม เพื่ อ ใช ห าความสั ม พั น ธ ร ะหว า งแรงดั น ไฟฟ า กระแสไฟฟา และความตานทานไฟฟาในวงจร รวมไปถึงการหาคาแรงดันไฟฟาและพลังงานไฟฟา ตลอดจนนํากฎของโอหม มาใชคํานวณหาคาจากวงจรไฟฟาแบบอนุกรม ขนาน และผสม 1. กฎของโอหม 1.1 ขอมูลเบื้องตนเกี่ยวกับกฎของโอหม กฎของโอหม กลาววา “ ปริมาณกระแส 1 แอมแปร ไหลผานความตานทาน 1 โอหม จะทําใหเกิดแรงดันไฟฟา 1 โวลต ” เมื่อแตละสวนที่สัมพันธกันเปลี่ยนแปลงไป ยอมทําใหการทํางานของวงจรไฟฟาเกิดการเปลี่ย นแปลงไปดวย กลา วคือ “จํานวนของกระแสไฟฟาที่ไหลในวงจรไฟฟาเปลี่ย นแปลงตามคาแรงดันไฟฟาที่จายใหกับวงจรนั้น แตเปลี่ยนแปลง เปนสวนกลับกับความตานทานในวงจร” ซึ่งความสัมพันธดังกลาว สามารถเขียนออกมาเปนสมการไดเปน 2 สมการ คือ 1.1.1 ถาความตานทาน (R) ในวงจรคงที่ กระแสไฟฟา (I) ในวงจรจะไหลไดม ากเมื่อจายแรงดันไฟฟา (E) ใหวงจรมาก และกระแสไฟฟา (I) ในวงจรจะไหลไดนอยเมื่อแรงดันไฟฟา (E) ในวงจรนอย โดยสามารถ เขียนความสัมพันธออกมาไดดังภาพที่ 4.1 และ ภาพที่ 4.2 I α V เมื่อ R คงที่

(ก) แรงดันไฟฟานอย กระแสไฟฟาไหลนอย (ข) แรงดันไฟฟามาก กระแสไฟฟาไหลมาก ภาพที่ 4.1 กระแสไฟฟาเปลี่ยนแปลงตามแรงดันไฟฟา เมื่อความตานทานคงที่

52 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คู มื อ ผู รั บ การฝ ก สาขาช า งไฟฟ า อุ ต สาหกรรม ระดั บ 1 โมดู ล การฝ ก ที่ 3 Iα E

เมื่อ R คงที่

ภาพที่ 4.2 เมื่อกําหนดใหความตานทานไฟฟาคงที่ 1.1.2 ถาแรงดันไฟฟ า (E) ในวงจรคงที่ กระแสไฟฟา (I) ในวงจรจะไหลได ม ากเมื่ อ ตัว ต า นทานในวงจร มีคาความตานทาน (R) นอย และกระแสไฟฟา (I) ในวงจรจะไหลได นอยเมื่อ ตัว ต า นทานในวงจร มีคาความตานทาน (R) มาก โดยสามารถเขียนความสัมพันธออกมาได ดังภาพที่ 4.3

Iα

1 เมื่อ E คงที่ R

ภาพที่ 4.3 การไหลของกระแสไฟฟาเปลี่ยนแปลงตามความตานทาน จากปรากฏการณทั้ง 2 ขอทําให จอรจ ไซมอน โอหม เขียนสมการออกมาในรูปกฎของโอหม ดังสมการ

E R E คือ Electromotive Force หมายถึง แรงผลักดันของแรงดันไฟฟาซึ่งก็คือ แหลงกําเนิดไฟฟานั่ น เอง มีหนวยเปนโวลต (V) I คือ Current หมายถึงปริมาณการไหลของกระแสไฟฟา หรือผลของอิเล็กตรอน ที่เกิดการเคลื่อ นที่ซึ่ง กระแสไฟฟานิยมไหลจากไฟบวกไปหาไฟลบ สวนอิเล็กตรอนจะไหลจากไฟลบไปหาไฟบวก มีหนวยเปน แอมแปร (A) R คือ Resistance คือคาของความตานทานนั้นมีหนวยเปนโอหม (Ω) โดยจะแปรผกผันกับคากระแส คือ ถาคาความตานทานสูง จะทําใหมีกระแสไฟฟาไหลไดนอย และในทางกลับกันถาคาความตานทานต่าํ จะทําใหมีกระแสไฟฟาไหลไดมาก I=

เมื่อ

53 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

จากสมการ I =

1.2 สูตรการคํานวณ

E สามารถสับเปลี่ยนความสัมพันธ เพื่อหาคาความตานทานหรือแรงดันไฟฟาได ดังนี้ R E R= และ E = IR I

ภาพที่ 4.4 สูตรกฎของโอหมในรูปวงกลม เมื่อ

I = กระแสไฟฟา

หนวย แอมแปร (A)

E = แรงดันไฟฟา

หนวย โวลต (V)

R = ความตานทาน

หนวย โอหม (Ω)

ในการคํานวณคาแตละครั้ง ตองทําการแปลงหนวยของปริม าณไฟฟาที่ เกี่ย วข องทั้งหมดใหอยูใ นรูปหน ว ย มาตรฐานกอน จึงสามารถคํานวณได เพื่อไมใ หเกิดความผิดพลาดจากผลลัพธที่คํานวณออกมา การหาสมการ ในแตละสวนทําไดโดย ใชนิ้วมือปดสวนที่ตองการหาไว สวนที่เหลือ คือ สูตรที่ใชในการคํานวณ หากสมการที่ได อยูใ นแถวเดียวกันใหนํามาคูณกัน และถาหากสมการอยูตางแถวกัน ใหนํามาหารกันดังภาพที่ 4.5 ภาพที่ 4.6 และภาพที่ 4.7

ภาพที่ 4.5 สูตรการหาคากระแส

54 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ภาพที่ 4.6 สูตรการหาความตานทาน

ภาพที่ 4.7 สูตรการหาคาแรงดันไฟฟา 1.2.1 ตัวอยางโจทย 1) จายแรงดันไฟฟาใหเสนลวด เสนหนึ่ง 200 V เกิดกระแสไฟฟาไหลผานเสนลวดความรอน 50 mA จงคํานวณหาคาความตานทานของเสนลวดความรอนนี้

55 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

มีกระแสไฟฟาไหล 2A ผานความตานทาน 75 Ω จะเกิดแรงดันตกครอมวงจรเทาใด

3) จายแรงดันไฟฟา 220 V ใหกับเตารีดไฟฟาตัวหนึ่งที่มีความตานทาน 80 Ω จะเกิดกระแสไฟฟา ไหลผานเตารีดตัวนี้เทาใด

56 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2. กําลังไฟฟา 3.1 ขอมูลเบื้องตนเกี่ยวกับกําลังไฟฟา กําลังไฟฟา (Electrical Power; P) คือ อัตราการใชพ ลังงานไฟฟา (W) หนวยเปนจูล (J) ที่ทําใหอิเล็กตรอน เคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง ในหนึ่งหนวยเวลาหนวยเปนวินาที (s) มีสมการ ดังนี้

เมื่อ

P = กําลังไฟฟา

หนวย วัตต (W)

W = พลังงานไฟฟา หนวย จูล (J) t = เวลา

หนวย วินาที (s)

โดยกําลังไฟฟามีความสัม พันธกับกฎของโอหม ดังนี้ กําลังไฟฟา 1 วัตต คือ อัตราของงานที่ถูกกระทําในวงจร ซึ่งเกิดขึ้นกับกระแสไฟฟา (I) ไหล 1 แอมแปร เมื่อมีแรงดันไฟฟา (E) จายใหวงจร 1 โวลต ซึ่งมีสมการ ดังนี้

เมื่อ

P = กําลังไฟฟา

หนวย วัตต (W)

E = แรงดันไฟฟา

หนวย โวลต (V)

I = กระแสไฟฟา

หนวย แอมแปร (A)

สําหรับกําลังของมอเตอรไฟฟามักบอกหนวยเปนกําลังมา (Horsepower; hp) หนวยกําลังมานี้ไมจัดเปนหนวย ใน ระบบ SI แตมีความสัมพันธกับหนวยระบบ SI คือ กําลังของมอเตอรไฟฟา 1 hp = 746 วัตต สวนกําลังงาน 1 กําลังมา คือ แรง ที่ใชในการดึงน้ําหนัก หนัก 550 ปอนดสูงขึ้น 1 ฟุต (ft) ในเวลา 1 วินาที (s)

57 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3.2 ตัวอยางโจทย 1)

หลอดไฟหลอดหนึ่งใชพลังงานไป 40 J ในเวลา 0.5 s หลอดไฟหลอดนี้ใชกําลังไฟฟาเทาใด วิธีทํา

สูตร P = ? , W = 40 J , t = 0.5 s

แทนคา หลอดไฟจะใชกําลังไฟฟา = 80 วัตต (w) 2)

หลอดไฟฟาขนาด 100 W ตออยูในวงจรไฟฟาที่มีแรงดัน 24 V หลอดไฟฟาหลอดนี้จะกินกระแสไฟฟา เทาใดและมีคาความตานทานในตัวเทาไหร

58 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

หลอดไฟจะกินกระแสไฟฟา = 80 w และมีความตานทานในตัว = 5.76 Ω 3)

จายแรงดัน 100 V ใหกับตัวตานทานที่มีค าความต านทาน 2.5 kΩ จงหาคากระแสไฟฟ าไหลในวงจร และคาทนกําลังของตัวตานทานนี้

59 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

คากระแสไฟฟาที่ไหลในวงจร = 0.04 A หรือ 40 mA และทนกําลังไฟฟาได = 4 W 4)

มอเตอร ไ ฟฟ า กระแสตรงตั ว หนึ่ ง บอกขนาดไว 4 hp, 150 V มอเตอร ไ ฟฟ า กระแสตรงตั ว นี้ จะใช กระแสไฟฟาเทาไรขณะทํางาน

มอเตอรไฟฟากระแสตรงตัวนี้ จะใชกระแสไฟฟาขณะทํางาน 0.05 A 3 3. พลังงานไฟฟา 3.1 ขอมูลเบื้องตนเกี่ยวกับพลังงานไฟฟา พลังงานไฟฟา (Electrical Energy; W) คือ พลังงานที่ตองการสําหรับการเคลื่อนยายประจุไฟฟาจํานวน 1 คูลอมบ (C) ผานที่ที่มีความตางศั กย ทางไฟฟ า 1 โวลต (V) อีกความหมายหนึ่ ง คือ พลังงานที่ทําเพื่ อใหไดกํ าลั งไฟฟา 1 วัตต (W) ตอเนื่องกันเปนเวลา 1 วินาที (s) ซึ่งพลังงานไฟฟามีหนวยเปน จูล (J) เขียนสมการได ดังนี้ W = Pt เมื่อ

W = พลังงานไฟฟา หนวย จูล (J) P = กําลังไฟฟา หนวย วัตต (W) t = เวลา

หนวย วินาที (s)

ไฟฟาที่ใ ชกันในชีวิตประจําวัน คาพลังงานไฟฟาไมไดคิดออกมาเปน จูล แตจะคิดออกมาเปนกิโลวั ตต-ชั่ว โมง หนวยนี้ไมจัดเปนหนวยในระบบ SI แตมีความสัมพันธกับหนวยระบบ SI คือ W (kWh)

P (kW) X t (h)

60 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3.2 ตัวอยางการคํานวณ 1)

หลอดไฟฟาขนาด 60 วัตต จํานวน 3 หลอด เปนเวลา 40 นาที จะใชพลังงานไฟฟาไปเทาใด คิดคาพลังงานไฟฟาในหนวยของ J และ kJ หาพลังงานไฟฟาจากสูตร W = Pt W=? P = 60 x 3 = 180 W t = 60 x 40 = 2,400 s แทนคา

W = 180 x 2,400 = 432,000 J หรือ 432 kJ

ใชพลังงานไฟฟาทั้งหมด = 432 kJ คิดคาพลังงานไฟฟาในหนวยของ กิโลวัตต-ชั่วโมง หาพลังงานไฟฟาจากสูตร W = Pt W=? P = 60 x 3 = 180 W t = 40 นาที เปลี่ยนหนวยของ P จากหนวย วัตต (W) เปน กิโลวัตต (kW) โดยการหารดวย 1,000 จะได P = 180 1,000 P = 0.18 kW เปลี่ยนหนวยของ t จากหนวย วินาที (s) เปน ชั่วโมง (h) โดยการหารดวย 60 จะได t = 40 60 t = 0.67 h แทนคา

W = 0.18 x 0.67 = 0.12 kWh

ใชพลังงานไฟฟาทั้งหมด = 0.12 kWh

61 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3.3 การคํานวณคาไฟฟา 3.3.1 สูตรในการคํานวณ การคํานวณคาไฟฟาในแตละเดือ น เปนการคํานวณการใชไฟฟ าของเครื่องใชไฟฟา ที่ถูกเปดใชง าน ภายในระยะเวลา 1 เดื อ น โดยคํ า นวณการใช ง านจากจํ า นวนวั ต ต ซึ่ ง จะถู ก ระบุ ไ ว บ นป า ยที่ ติ ด อยู กั บ เครื่องใชไฟฟาหรือคูมือของเครื่องใชไฟฟาชนิดนั้น ๆ สําหรับสูตรในการคํานวณ มีดังนี้

3.3.2 อัตราคาไฟฟาประเภทบานอยูอาศัย ในการคํานวณคาไฟฟาประเภทบานอยูอาศัยนั้น จะมีอัตราการคิดคาไฟฟาที่แตกตางกันตามหนวยไฟฟาที่ใช โดยลักษณะการใชงานของผูใชไฟฟาสามารถแบงออกเปน 2 ประเภท ไดแก 1) การใชพลังงานไฟฟาไมเกิน 150 หนวยตอเดือนมีอัตรา ดังตอไปนี้ (ไมรวมภาษีมูลคาเพิ่ม) การใชไฟฟา (หนวย) หนวยที่ 1-5 (5 หนวยแรก)

อัตราคาไฟฟาหนวยละ (บาท) 4.96

หนวยที่ 6-15 (10 หนวยตอไป)

0.7124

หนวยที่ 16-25 (10 หนวยตอไป)

0.8993

หนวยที่ 26-35 (10 หนวยตอไป)

1.1516

หนวยที่ 36-100 (65 หนวยตอไป)

1.5348

หนวยที่ 101-150 (50 หนวยตอไป)

1.6282

หนวยที่ 151-400 (250 หนวยตอไป)

2.1329

เกินกวา 400 หนวย (หนวยที่ 401 เปนตนไป)

2.4226

62 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2) การใชไฟฟาเกินกวา 150 หนวยตอเดือนมีอัตรา ดังตอไปนี้ (ไมรวมภาษีมูลคาเพิ่ม) การใชไฟฟา (หนวย)

อัตราคาไฟฟาหนวยละ (บาท)

หนวยที่ 1-35 (35 หนวยแรก)

85.21

หนวยที่ 36-150 (115 หนวยตอไป)

1.1236

หนวยที่ 151-400 (250 หนวยตอไป)

2.1329

หนวยที่ 401 เปนตนไป (เกินกวา 400 หนวย)

2.4226

3.3.3 คา Ft (Energy Adjustment Charge) คา Ft หรือ คาการปรับอัตราคาไฟฟา โดยอั ตโนมัติ คือ ตัวประกอบที่ใ ชใ นการปรับ อั ตราคา ไฟฟา โดยอัตโนมัติ มีคาเปนสตางคตอหนวย ใชสําหรับปรับคาไฟฟาขึ้นลงในแตละเดือน โดยนําไปคูณกับหนวยการใช ประจํา เดือ น ซึ่ง คา Ft ดัง กลา วอาจจะเพิ่ม ขึ้น หรือ ลดลงได โดยสามารถตรวจสอบไดจากใบเสร็จรับเงิน/ ใบกํากับภาษีคาไฟฟาประจําเดือนนั้น ๆ 3.3.4 ตัวอยางการคํานวณ 1) บ า นหลั ง หนึ่ ง มี ก ารใช เ ครื่ อ งใช ไ ฟฟ า ทั้ ง หมด 6 ชนิ ด ในเดื อ นมิ ถ ุ น ายน พ.ศ. 2541 โดยเครื่องใชไฟฟาเหลานี้ มีจํานวนวัตตระบุไวบนปายที่ติดอยูกับเครื่องใชไฟฟา ดังนี้ เครื่องใชไฟฟา หลอดไฟฟา หมอหุงขาว ตูเย็น เครื่องปรับอากาศ เครื่องปรับอากาศ เตารีด

จํานวนวัตต 40 600 125 2,000 1,300 800

หมายเหตุ รวมบัลลาสตอีก 10 วัตต -

63 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

วิธีทํา 1) มีหลอดไฟฟาขนาด 40 วัตต (รวมบัลลาสต 10 วัตต เปน 50 วัตต) จํานวน 10 ดวง เปดใชประมาณวันละ 6 ชั่วโมง จะใชไฟฟาวันละ 50 × 10 × 6 = 3 หนวย หรือประมาณเดือนละ 30 x 3 = 90 หนวย 1000 2) หม อ หุ ง ข า ว ขนาด 600 วั ต ต จํา นวน 1 ใบ เป ด ใช ป ระมาณวั น ละ 30 นาที จะใชไฟฟาวันละ 600 × 1 × 0.5 = 0.3 หนวย หรือประมาณเดือนละ 30 x 0.3 = 9 หนวย 1000 3) ตูเย็น ขนาด 125 วัตต จํานวน 1 ตู เปดตลอด 24 ชั่วโมง สมมติคอมเพรสเซอร ทํางาน 8 ชั่วโมง จะใชไฟฟาวันละ 125 × 1 × 8 = 1 หนวย หรือประมาณเดือนละ 30 x 1 = 30 หนวย 1000 4) เครื่องปรับอากาศ ขนาด 2,000 วัตต จํานวน 1 เครื่อง เปดวันละ 12 ชั่วโมง สมมติ คอมเพรสเซอรทํางานวันละ 8 ชั่วโมง จะใชไฟฟาวันละ 2000 × 1 × 8 = 16 หนวย หรือ ประมาณเดือนละ 30 x 16 = 480 หนวย 1000 - เครื่องปรั บอากาศ ขนาด 1,300 วัตต จํานวน 1 เครื่อง เปดใชงานวั นละ 8 ชั่วโมง สมมติคอมเพรสเซอรทํางานวันละ 5 ชั่วโมง จะใชไฟฟาวันละ 1300 × 1 × 5 = 6.5 หนวย หรือ ประมาณวันละ 30 x 6.5 = 195 หนวย 1000 - เตารีดไฟฟา ขนาด 800 วัตต จํานวน 1 เครื่อง เปดวันละ 1 ชั่วโมง จะใช ไฟฟาวันละ 800 × 1 × 1 = 0.8 หนวย หรือประมาณเดือนละ 30 x 0.8 = 24 หนวย 1000 ดังนั้น ใน 1 เดือน ใชไฟฟาไปทั้งหมดประมาณ 828 หนวย จากนั้นคํานวณคาไฟฟาของตามอัตราคาไฟฟาดังนี้ หนวยการใชไฟฟา

จํานวนตามหนวยการใชไฟฟา (บาท)

35 หนวยแรก

จํานวนเงิน (บาท) 85.21

115 หนวยตอไป

115 x 1.1236 บาท

129.21

250 หนวยตอไป

250 x 2.1329 บาท

533.22

64 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

หนวยการใชไฟฟา

จํานวนตามหนวยการใชไฟฟา (บาท)

สวนที่เกินกวา 400 หนวย

จํานวนเงิน (บาท)

828-400 = 428 x 2.4226 บาท

1,036.87

รวมเปนเงิน

1,784.51

เมื่อทราบจํานวนเงินตามหนวยการใชทั้งหมดแลว ใหนําจํานวนเงินดังกลาวมาคิดคา Ft และภาษีมูลคาเพิ่ม (7%) โดยใชตัวอยางคา Ft ของเดือนมิถุนายน 2541 หนวยละ 5.45 สตางค ( = 0.0545 บาท) ตัวอยางการคํานวณ จากการคํานวณในหัวขอที่ 3.3.4 หนวยการใชไฟฟาทั้งหมด

= 828 หนวย

คิดคา Ft (หนวยละ 0.0545 บาท)

= 828 x 0.0545 = 45.126 บาท

หนวยการใช + คา Ft

= 1,784.51+ 45.126 = 1,829.64 บาท

คิดภาษีมูลคาเพิ่ม (7%)

= 1,829.64 x 0.07 = 128.03 บาท

รวมเปนเงิน

= 1,829.64 + 128.03 = 1,957.67 บาท

คาไฟฟาที่เรียกเก็บ

= 1,829.64 + 128.03 = 1,957.67 บาท

คาไฟฟาที่ตองชําระในเดือนมิถุนายน 2541 คือ 1,957.65 บาท หมายเหตุ ในกรณีที่คํานวณค าไฟฟ าแลว เศษสตางคที่ คํา นวณไดม ีค าต่ํากว า 12.50 สตางค กฟน. จะปด เศษลงใหเ ต็ม จํานวน ทุก ๆ 25 สตางค และถา เศษสตางคม ีคา เทากับ หรือ มากกวา 12.50 สตางค กฟน.จะปดเศษขึ้นใหเต็มจํานวนทุก ๆ 25 สตางค 4. วงจรไฟฟาเบื้องตน องคประกอบที่สําคัญของวงจรไฟฟา มีอยางนอย 3 อยาง คือ แหลงจายไฟ (Power Supply) ตัวนําไฟฟา (Conductor) และภาระทางไฟฟาหรือโหลด (Load) 1.1 วงจรไฟฟาแบบอนุกรม วงจรอนุกรม คือ วงจรที่อุปกรณตา ง ๆ เรีย งตอกันไปเรื่อย ๆ โดยปลายดานหนึ่งของอุป กรณ ตัวแรกตอ กับ ปลายดานหนึ่งของอุปกรณตัวถัดไปเรื่อย ๆ จนเปนลูกโซ ดังภาพที่ 4.7

65 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ภาพที่ 4.7 วงจรไฟฟาแบบอนุกรม 1.1.1 คุณสมบัติของวงจรไฟฟาแบบอนุกรม 1) ค า ความตา นทานรวมทั้ง หมด (R T ) มี คา เท า กั บ ค า ความต า นทานย อยของตั ว ต า นทาน แตละตัวบวกกัน 2) กระแสไฟฟา (IT) ที่ไหลผานตัวตานทานทุกตัวเทากัน และเทากับคากระแสไฟฟารวมของวงจร

ดังนั้น กระแสไฟฟารวม 3) แรงดันตกครอมตัวตานทานแตละตัวจะแตกตางกัน คาความตานทานมากเกิดแรงดั น ไฟฟ า ตกคร อมมาก คาความตา นทานน อ ยเกิ ด แรงดั น ไฟฟ า ตกคร อ มน อ ย ผลรวมของแรงดั น ตกครอมตัวตานทานแตละตัวรวมกันเทากับแรงดันไฟฟาที่ปอน ดังนั้น แรงดันแหลงจาย 4) กําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นกับตัวตานทานแตละตัวในวงจรเทากับแรงดันไฟฟาตกครอมตัว ต า นทาน แตล ะตัว คูณ กับ กระแสที่ไ หลผา นวงจร (เชน PR1 = E R1 × I ) แรงดัน ไฟฟา ตกครอ มนอ ย กํา ลัง ไฟฟา เกิดนอ ยแรงดัน ไฟฟาตกครอมมากกํา ลังไฟฟาเกิด มาก ผลรวมกํา ลังไฟฟาของ ตัวตานทานแตละตัวรวมกันเทากับกําลังไฟฟาทั้งหมดของวงจร ดังนั้น กําลังไฟฟา

66 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

1.1.2 ตัวอยางการคํานวณ 1) เมื่อจายแรงดันไฟฟา 12 V เขาสูจากวงจรไฟฟาดังภาพ จงคํานวณหาคาความตานทานรวม ในวงจร กระแสไฟฟารวมในวงจร และแรงดันตกครอมที่ตัวตานทานแตละตัว มีคาเปนเทาไร

67 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2) จากภาพวงจรไฟฟาที่กําหนดให จงหาแรงดันไฟฟาที่ออกมาจากแบตเตอรี่ E มีคาเปนเทาไร

68 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3) ความต า นทาน 4 ตั ว ต อ กั น แ บบอนุ ก รม แ ละต อ เข า กั บ แบตเตอรี่ ตั ว หนึ่ ง ดั ง ภาพ โดยความตานทานแตละตัวมีคาดังนี้ คือ 0.5 kΩ, 1 kΩ, 1.5 kΩ และ 2 kΩ ถาระหวางขั้วของ ความตานทาน 1 kΩ มีคาความตางศักยเกิดขึ้นเทากับ 2 V จงคํานวณหาคากระแสที่ไหลในวงจร (I) และแรงดันของแบตเตอรี่ (E)

69 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

4) จากภาพวงจรไฟฟาที่กําหนดให จงหาคาของ R 1 , R 2 , V2 , V3 ,V4

70 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

- เมื่อนํา R มาตอขนานกับแหลงไฟฟา พบวาแรงดันที่ตกครอม R แตละตัวมีคาเทากัน กลาวคือ เทากับแหลงจายไฟฟา นั่นคือ - กระแสไฟฟาไหลผาน R แตละตัว หาไดจากอัตราสวนระหวางจายแรงดั น ไฟฟา ต อ คาความตานทานนั่นคือ - แรงดัน ไฟฟา ที่ต กครอ ม R แตล ะตัว มีคา เทา กับ กระแสที่ไ หลผา น R นั้น ๆ เชน กระแสไหลผาน R1 เทากับ 10 มิลลิแอมป โดยคาของ R1 เทากับ 1 kΩ นั่นหมายความวา แรงดันที่ตกครอม R1 จึงมีคาเทากับ 10 mA x 1 kΩ มีคาเทากับ 10 โวลต สรุปวา E1 (แรงดันตกครอม R1) เทากับ = I1 x R1 นั่นเอง - ค า กํ า ลั ง ไฟฟ า R แต ล ะตั ว หาได จ ากปริ ม าณกระแสคู ณ กั บ แรงดั น นั่ น คื อ P1 (กําลังไฟฟาของ R1) = I1 (กระแสไหลผาน R1) x E1 (แรงดันแหลงจาย) 1.2 วงจรไฟฟาแบบขนาน วงจรไฟฟาแบบขนาน คือ การตอสายไฟฟาจากทั้งขั้วบวกและขั้วลบของแหลงจายไฟ แลวจึงตอสายยอยออกมา เปนคู ๆ เพื่อตอเขากับอุปกรณไฟฟา นิยมใชกับการตอวงจรไฟฟาในบานเรือน

ภาพที่ 4.8 วงจรไฟฟาแบบขนาน 1.2.1 คุณสมบัติของวงจรไฟฟาแบบขนาน 1) กระแสที่ไหลผาน R แตละตัวถูกแยกอิสระออกจากกัน โดยกระแส I1 ไหลผานตัวตานทาน R1 กระแส I 2 ผ า น R 2 และกระแส I 3 ไหลผ า น R 3 กระแสที่ไ หลผ า น R จะแปรผกผั น กับ คาความตานทานกระแสที่ไหลผาน R ไดมาก แสดงวา R มีคาความตานทานนอย และกระแส จะไหลผาน R ไดนอย แสดงวาความตานทานตัวนั้นมีคาสูง 2) แรงดันตกครอมตัวตานทานแตละตัวรวมกัน ยอมมีคาเทากับแหลงจาย ถึงแมวา R จะมีคามาก หรือนอยก็ตาม นั่นคือ

71 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3) กระแสที่ไหลผาน R แตละตัว เมื่อนํามารวมกันแลวจะมีคาเทากับกระแสไฟฟารวมของวงจร นั่นคือ 4) กระแสที่ไหลผาน R แตละตัวนั่นมีคาเทา กับ อัต ราส วนของแหลง จายตอ ค าความตา นทาน นั้น ๆ เชน 1.2.2 ตัวอยางการคํานวณ 1) จากภาพกํา หนดใหแ หลง จา ยมีคา 20 V, R 1 = 1 kΩ, R 2 = 470 kΩ, และ R3 = 560 kΩ จงหากระแสที่ไหลผาน R แตละตัว กระแสไฟฟารวม และคาความตานทานรวมของวงจรมี คา เปนเทาไร

72 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

2) จากภาพวงจรไฟฟาที่กําหนดให จงหาคาแหลงจาย E และ R3

73 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

3) จากภาพวงจรไฟฟาที่กําหนดให จงหาคาของ I2, E, R1, R3

1.3 วงจรไฟฟาแบบผสม วงจรไฟฟาแบบผสม เปนวงจรไฟฟาที่เกิดจากการรวมกันของวงจรไฟฟาแบบอนุกรมกับวงจรไฟฟาแบบขนาน โดยมีรูปแบบที่ไมแนนอน ดังภาพที่ 4.9

ภาพที่ 4.9 วงจรไฟฟาแบบผสม 74 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

จากภาพตัวอยาง สามารถหาคาได ดังนี้ 1) หาคา R รวม 2) หาคา E รวม 3) หาคา I รวม 4) หาคา I1 5) หาคา I2 6) หาคา I3 7) หาคา I4 ตัวอยาง จงหาคาความตานทาน คากระแสไฟฟา และคาแรงดันไฟฟาตกครอมของวงจรตอไปนี้

75 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

วิธีทํา หาคาความตานทานรวมที่จุด AB

หาคาความตานทานรวมที่จุด BC

หาคาความตานทานรวมทั้งวงจร

RT = RAB + RBC + R6 + R7 = 16 Ω + 40 Ω + 100 Ω + 400 Ω RT = 556 Ω

หาคากระแสรวมในวงจร

= IT = 107.9 mA

หาคาแรงดันตกครอม

EAB = ITRAB = 107.9 x 10-3 A x 16 Ω EAB = 1.73 V EBC = ITRBC = 107.9 x 10-3 A x 40 Ω

76 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

EAB = 4.32 V ER6 = ITR6 = 107.9 x 10-3 A x 100 Ω E6 = 10.79 V ER7 = ITR7 = 107.9 x 10-3 A x 400 Ω E7 = 43.16 V

77 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคําตอบขอที่ถูกที่สุดเพียงขอเดียว 1. เมื่อจายแรงดันไฟฟาใหเสนลวดเสนหนึ่ง 150 V เกิดกระแสไฟฟาไหลผานเสนลวดความรอน 20 mA เสนลวดความรอนนี้ จะมีคาความตานทานเทาไร ก. 0.13 Ω ข. 75 Ω ค. 3 kΩ ง. 7.5 kΩ 2. หากเปดใชเครื่องทําน้ําอุนขนาด 3,500 วัตต เปนเวลา 10 นาที เครื่องทําน้ําอุนเครื่องนี้จะใชพลังงานไฟฟาเทาไร ก. 2,100 KJ หรือ 0.6 kWh ข. 35 KJ หรือ 595 kWh ค. 0.5 KJ หรือ 35 kWh ง. 350 KJ หรือ 5.83 kWh 3. หลอดไฟขนาด 50 W ตออยูในวงจรไฟฟาที่มีแรงดัน 30 V หลอดไฟฟาหลอดนี้จะกินกระแสไฟฟาเทาใด ก. 15 A

ข. 150 A

ค. 0.6 A

ง. 1.67 A

4. เตาไมโครเวฟขนาด 800 W ตออยูกับไฟบานที่มีแรงดัน 220 V เตาไมโครเวฟดังกลาวจะมีคาความตานทานในตัวเทาไร ก. 60.44 Ω

ข. 70.5 Ω

ค. 66.3 Ω

ง. 72.1 Ω

5. จายแรงดัน 150 V ใหกับตัวตานทานที่มีคาความตานทาน 3 kΩ ตัวตานทานตัวนี้จะทนกําลังไฟฟาไดเทาไร ก. 50 W

ข. 0.05 W

ค. 7,500 W

ง. 7.5 w

6. มอเตอรไฟฟากระแสตรงตัวหนึ่งบอกขนาดไว 5 hp, 100 V มอเตอรไฟฟากระแสตรงตัวนี้จะใชกระแสไฟฟาเทาไรขณะทํางาน ก. 20 A

ข. 0.03 A

ค. 0.13 A

78 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง. 37.3 A

7. เมื่อจายแรงดันไฟฟา 15 V เขาสูวงจรไฟฟาที่กําหนดให แรงดันตกครอมที่ R1 จะมีคาเทาไหร ก. 75.35 V ข. 3.01 V ค. 0.33 V ง. 65.28 V

8. จากภาพ กําหนดใหแหลงจายมีคา 10 V, R1= 2 kΩ, R2= 500 kΩ, R3= 550 kΩ จงหาคาความตานทานรวมของวงจร ก. 0.50 kΩ

ข. 1.98 kΩ

ค. 50.4 kΩ

ง. 45.8 kΩ

ค. 5 V

ง. 20 V

9. จากภาพวงจรที่กําหนดให จงหาคา E ก. 1.67 V

ข. 60 V

79 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

10. จากภาพวงจรที่กําหนดให จงหาคาความตานทานรวม ก. 491.25 Ω

ข. 568.78 Ω

ค. 590.05 Ω

80 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง. 608.75 Ω

กระดาษคําตอบ ขอ

ก

ข

ค

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

81 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

ง

คณะผูจ ดั ทําโครงการ คณะผูบริหาร 1. นายสุทธิ

สุโกศล

อธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

2. นางถวิล

เพิ่มเพียรสิน

รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

3. นายธวัช

เบญจาทิกุล

รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

4. นายสุรพล

พลอยสุข

รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน

5. วาที่รอยตรี สมศักดิ์ พรหมดํา

ผูอํานวยการสํานักพัฒนาผูฝกและเทคโนโลยีการฝก

6. นางเพ็ญประภา

ศิริรัตน

ผูอํานวยการกลุมงานพัฒนาระบบการฝก

7. นายวัชรพงษ

มุขเชิด

ผูอํานวยการสํานักงานรับรองความรูความสามารถ

คําเงิน

ภาควิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร

คณะที่ปรึกษาโครงการ 1. ผศ. ดร. มนตรี

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง 2. รศ. ดร. วิสุทธิ์

สุนทรกนกพงศ

ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟาสื่อสาร คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

3. ผศ. สันติ

ตันตระกูล

ภาควิชาครุศาสตรวิศวกรรม คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

4. นายสุระชัย

พิมพสาลี

5. นายวินัย

ใจกลา

6. นายวราวิช

กําภู ณ อยุธยา

สํานักบริหารงานวิจัยและนวัตกรรมพระจอมเกลาลาดกระบัง สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง

7. นายมนตรี 8. นายธเนศ

ประชารัตน วงควัฒนานุรักษ

แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี

9. นายณัฐวุฒิ

เสรีธรรม

แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี

10. นายหาญยงค

หอสุขสิริ

แผนกวิชาโลหะการ วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร

11. นายสวัสดิ์

บุญเถื่อน

แผนกวิชาชางยนต วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร 82 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน

83 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน