11111

44

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง

ตอนที่ 1 จงตอบคาถามต่อไปนี้ให้ถูกต้องและสมบูรณ์ 1. การต่อตัวต้านทานแบบขนานมีลักษณะอย่างไร วงจรไฟฟ้าแบบขนานเป็นวงจรที่มีโหลดตั้งแต่สองตัวขึ้นไป ต่อร่วมกันในระหว่างจุดสองจุด โดยให้ ปลายด้านหนึ่งของโหลดทุกตัวต่อร่วมกันที่จุด ๆ หนึ่ง (จุด X) และให้ปลายอีกด้านหนึ่งของโหลดทุกตัวต่อ ร่วมกันที่อีกจุดหนึ่ง (จุด Y) และต่อขนานกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า IT E

I1

I2

I3

I4

R1

R2

R3

R4

(จุด X)

+ -

(จุด Y) รูปที่วงจรไฟฟ้าแบบขนาน 2. ลักษณะสมบัติของวงจรไฟฟ้าแบบขนาน มีดังนี้ 1) แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมที่ความต้านทานทุกตัวจะมีค่าเท่ากัน และเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่แหล่ง จ่าย ไฟฟ้า 2) กระแสที่ไหลในแต่ละสาขาย่อยของวงจรเมื่ อนามารวมกันจะมี ค่าเท่ากับกระแสที่ ไหลผ่านวงจร ทั้งหมดหรือกระแสรวมของวงจร 3) ค่าความต้านทานรวมภายในวงจรหาได้โดยเศษหนึ่งส่วนความต้านทานรวมมีค่าเท่ากับเศษหนึ่งส่วน ของความต้านทานแต่ละตัวรวมกัน ซึ่งจะมีค่าน้อยกว่าความต้านทานที่มีค่าน้อยที่สุด 4) กาลังไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่ตัวต้านทานในแต่ละสาขาในวงจรเมื่อนามารวมกันก็จะมีค่าเท่ากับกาลังไฟฟ้า ทั้งหมดของวงจร ตอนที่ 2 จงแสดงวิธีทา 1. จากวงจรไฟฟ้าในรูปที่ ฝ-4.1 จงคานวณหาค่า ก. กระแสไฟฟ้า I1 , I2 , I3 , I4 และ IT ข. ความต้านทานรวม (RT) ค. กาลังไฟฟ้าที่ตัวต้านทานแต่ละตัวและกาลังไฟฟ้ารวม (P1 , P2 , P3 , P4 ,PT ) ง. แรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R1

45

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง

IT I1 +

E=12V

-

I2

I3

I4

V1 R1=30W

R2=20W

R3=10W

รูปที่ ฝ-4.1 แบบฝึกหัดตอนที่ 2 ข้อ 1 วิธีทา ก. กระแสไฟฟ้า I1 , I2 , I3 และ IT

I1  E R1 12V  30W  0.4A  กระแสไฟฟ้า I1 = 0.4 แอมแปร์

I2  E R2 12V  20W  0.6A

 กระแสไฟฟ้า I2 = 0.6 แอมแปร์

I3  E R3 12V  10W  1.2A

 กระแสไฟฟ้า I3 = 1.2 แอมแปร์

R4=30W

46

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน

I4  E R4 12V  30W  0.4A  กระแสไฟฟ้า I4 = 0.4 แอมแปร์

IT  I1 I2 I3 I4  0.4A 0.6A 1.2A 0.4A  2.6A

 กระแสไฟฟ้า IT = 2.6 แอมแปร์ ข. ความต้านทานรวม (RT)

RT  E IT 12V  2.6W  4.62W

 ความต้านทานรวม (RT) = 4.62 โอห์ม ค. กาลังไฟฟ้าที่ตัวต้านทานแต่ละตัวและกาลังไฟฟ้ารวม (P1 , P2 , P3 , PT )

P1  I1E  0.4A12V  4.8W  กาลังไฟฟ้าที่ตัวต้านทาน (R1) = 4.62 วัตต์

P2  I2E  0.6A12V  7.2W

 กาลังไฟฟ้าที่ตัวต้านทาน (R2) = 7.2 วัตต์

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง

47

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง

P3  I3E  1.2A12V  14.4W  กาลังไฟฟ้าที่ตัวต้านทาน (R3) = 14.4 วัตต์

P4  I4E  0.4A12V  4.8W

 กาลังไฟฟ้าที่ตัวต้านทาน (R4) = 4.8 วัตต์

PT  P1 P2 P3 P4  4.8W7.2W14.4W4.8W  31.2W หรือ

PT  I T E

 2.6A12V  31.2W

 กาลังไฟฟ้ารวม (RT) = 31.2 วัตต์ 2. จากวงจรไฟฟ้าในรูปที่ ฝ-4.2 จงคานวณหาค่า ก. กระแสไฟฟ้ารวม (IT) ข. ความต้านทาน R1, R2 และ R3 ค. ความต้านทานรวม (RT) IT I1=2A

I2=5A

I3=10A

+

E=15V

-

R1

R2

รูปที่ ฝ-4.2 แบบฝึกหัดตอนที่ 2 ข้อ 2

วิธีทา

R3

48

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน ก. กระแสไฟฟ้ารวม (IT)

IT  I1 I2 I3  2A 5A 10A  17A  กระแสไฟฟ้ารวม (IT) = 17 แอมแปร์ ข. ความต้านทาน R1, R2 และ R3

R1  E I1 15V  2A  7.5W  ความต้านทาน (R1) = 7.5 โอห์ม

R2  E I2 15V  5A  3W  ความต้านทาน (R2) = 3 โอห์ม

R3  E I3 15V  10A  1.5W  ความต้านทาน (R3) = 1.5 โอห์ม

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง

49

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน ค. ความต้านทานรวม (RT)

RT  E IT 15V  17A  0.88W

 ความต้านทาน (RT) = 0.88 โอห์ม 3. จากวงจรไฟฟ้าในรูปที่ ฝ-4.3 จงคานวณหาค่า ก. กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน R2 ข. แรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่าย (E) ค. ความต้านทาน R1 และ R3 IT=20A I1=2A E

I2

I3=10A

+

-

R1

R2=20W

R3

รูปที่ ฝ-4.3 แบบฝึกหัดตอนที่ 2 ข้อ 3 วิธีทา ก. กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน R2 IT จาก

 I1 I2 I3  I2  IT I1 I3  20A 2A 10A  8A  กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน R2 = 8 แอมแปร์

ข. แรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่าย (E)

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง

50

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน

E  I2R2  8A20W  160V  แรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่าย (E) = 160 โวตล์ ค. ความต้านทาน R1 และ R3

R1  E I1 160V  2A  80W

 ความต้านทาน (R1) = 80 โอห์ม

R3  E I3 160V  10A  16W

 ความต้านทาน (R3) = 16 โอห์ม 4. จากวงจรไฟฟ้าในรูปที่ ฝ-4.4 จงคานวณหาค่า ก. แรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่าย (E) ข. กระแสไฟฟ้า I1 และ I3 ค. ความต้านทาน R2 และ R3 IT=20A I1 E

I2=2A

+

-

R1=10W

R2

P2=20W

รูปที่ ฝ-4.4 แบบฝึกหัดตอนที่ 2 ข้อ 4 วิธีทา

I3 R3

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง

51

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน ก. แรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่าย (E) จาก P2  I2E

 E  P2 I2 20W  2A  10V

 แรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่าย (E) = 10 โวลต์ ข. กระแสไฟฟ้า I1 และ I3

I1  E R1 10V  10W  1A

 กระแสไฟฟ้า (I1) = 1 แอมแปร์

จาก

IT  I1 I2 I3  I3  IT I1 I2  20A 1A 2A  17A

 กระแสไฟฟ้า (I3) = 17 แอมแปร์ ค. ความต้านทาน R2 และ R3

R2  E I2 10V  2A  5W

 ความต้านทาน (R2) = 5 โอห์ม

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง

52

ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัส 2104-2002 ชื่อวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรง หน่วยที่ 4 : วงจรไฟฟ้าแบบขนาน

R3  E I3 10V  17A  0.59W  ความต้านทาน (R3) = 0.59 โอห์ม

สัปดาห์ที่ 6 จานวน 4 ชั่วโมง