การต่อความต้านทาน
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
06 ส.ค. 64
 | 453.2K views



การต่อความต้านทาน สามารถต่อได้ 3 วิธีด้วยกัน คือ แบบอนุกรม โดยเชื่อมปลายความต้านทานของตัวหนึ่งกับปลายความต้านทานของตัวถัดไปเรื่อยๆ ไปเป็นลำดับ แบบขนาน โดยให้ปลายหนึ่งของความต้านทานรวมกันที่จุดเดียว ส่วนอีกปลายของความต้านทานเหล่านั้นรวมกันที่อีกจุดหนึ่งและแบบผสม โดยนำความต้านทานหลายๆ ตัวมาต่อรวมกัน ทั้งแบบขนานและแบบอนุกรมภายในวงจรเดียวกัน การต่อความต้านทานในแต่ละแบบ จะมีความต้านทานรวมแตกต่างกัน

ภาพ : shutterstock.com

 

1. การต่อความต้านทานแบบอนุกรม​

การต่อความต้านทานแบบอนุกรม คือ การนำเอาความต้านทานหลายๆ ตัวมาต่อกัน โดยเชื่อมปลายความต้านทานของตัวหนึ่ง กับปลายความต้านทานของตัวถัดไปเรื่อยๆ ไปเป็นลำดับ

- กระแสไฟฟ้าที่ไหลในลวดตัวนำ จะไหลผ่านความต้านทานทุกตัวเท่ากันหมด  I = I= I= I3
- ความต่างศักย์ไฟฟ้ารวมระหว่าง 2 จุด จะมีค่าเท่ากับผลบวกของความต่างศักย์ไฟฟ้า ที่ตกคร่อมความต้านทานแต่ละตัวที่อยู่ระหว่างสองจุดนั้น  Vรวม= V1+V2+V3
- ความต้านทานรวมระหว่างจุดสองจุด จะมีค่าเท่ากับผลบวกของความต้านทานแต่ละตัวที่อยู่ระหว่างจุดสองจุดนั้น หรือกล่าวได้ว่า ความต้านทานรวมจะมีค่ามากขึ้น สามารถหาค่าความต้านทานรวมได้จากสูตร

 Rรวม = R1+R2+R3+…

ตัวอย่าง

ในการต่อลวดความต้านทานเส้นหนึ่ง กับลวดความต้านทานที่มีค่า 100 โอห์ม แบบอนุกรม เมื่อวัดด้วยแอมมิเตอร์มีค่า 1.5 แอมแปร์ และใช้โวลต์มิเตอร์วัดได้ 220 โวลต์ จงหาความต้านทานของลวดที่นำมาต่อกับลวด 100 โอห์ม

วิธีทำ

จากโจทย์ V = 220 โวลต์, I = 1.5 แอมแปร์, R = 100 + X โอห์ม (ต่อแบบอนุกรม) แทนค่าในสูตร

V = IR
220 = 1.5(100 + X)
220 = 150 + 1.5X
X = 46.6 โอห์ม

ตอบ ความต้านทาน = 46.6 โอห์ม

 

2. การต่อความต้านทานแบบขนาน​

การต่อความต้านทานแบบขนาน คือ การนำเอาความต้านทานหลายๆ ตัวมาต่อเชื่อมกัน โดยให้ปลายหนึ่งของความต้านทานรวมกันที่จุดเดียว ส่วนอีกปลายของความต้านทานเหล่านั้นรวมกันที่อีกจุดหนึ่ง

- กระแสไฟฟ้าที่ไหลในลวดตัวนำจะแยกไหล โดยผ่านความต้านทานแต่ละตัว
- ถ้าความต้านทานแต่ละตัวมีค่าเท่ากัน กระแสไฟฟ้าที่แยกไหลผ่านความต้านทานแต่ละตัวจะเท่ากัน
- แต่ถ้าความต้านทานแต่ละตัวมีค่าต่างกัน ความต้านทานที่มีค่าน้อยจะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากกว่าความต้านทานที่มีค่ามาก  I=I1=I2=I3
- ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดมีค่าเท่ากับความต่างศักย์ที่ตกคร่อมความต้านทานแต่ละตัว V=V1=V2=V3
- ค่าความต้านทานระหว่างจุดสองจุดจะมีค่าลดลง และจะมีค่าน้อยกว่าความต้านทานอันที่มีค่าน้อยที่สุดเสมอ หรือกล่าวว่า ความต้านทานรวมมีค่าลดลง สามารถหาค่าความต้านทานรวมได้จากสูตร

3. การต่อความต้านทานแบบผสม

การต่อความต้านทานแบบผสม คือ การนำความต้านทานหลายๆ ตัวมาต่อรวมกัน ทั้งแบบขนานและแบบอนุกรมภายในวงจรเดียวกัน การคิดหาความต้านทานรวมต้องหาทั้งการต่อแบบอนุกรม และการต่อแบบขนานรวมกัน

โดยแยกดูว่า ความต้านทานช่วงไหนต่อแบบอนุกรม ก็คิดความต้านทานรวมของช่วงนั้นแบบอนุกรม ความต้านทานช่วงไหนต่อแบบขนาน ก็คิดความต้านทานรวมของช่วงนั้นแบบขนาน แล้วจึงรวมความต้านทานในตอนท้ายว่าวงจรเป็นลักษณะใด เป็นการคิดในลักษณะยุบวงจรนั่นเอง

ตัวอย่าง

จงหาความต้านทานรวมระหว่าง ก, ข

วิธีทำ

คิดความต้านรวมระหว่าง 3 Ω กับ 4 Ω ต่อกันแบบขนาน

จากนั้นนำความต้านทานรวมนี้ไปต่ออนุกรมกับความต้านทาน 5 Ω

ความต้านทานรวมทั้งหมด = 1.7 + 5 = 6.7 โอห์ม

ตอบ ความต้านทานรวมระหว่าง ก, ข = 6.7 โอห์ม