เรียนรู้การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน และใช้งานบอร์ด Arduino ตอนที่ 3 ทำความรู้จักกับ ความต้านทานทางไฟ้ฟ้า

ทำความรู้จักกับ ความต้านทานทางไฟ้ฟ้า วัสดุทุกอย่างที่มีการนำกระแสไฟฟ้าจะมีความต้านทาน ซึ่งก็คือความต้านทานของวัสดุนั้นต่อกระแสไฟฟ้า ค่าความต้านทานจะมีหน่วยวัดเป็น โอห์ม. สัญลักษณ์ที่ใช้แทนโอห์มคือ Ω. วัสดุที่แตกต่างกันจะมีคุณสมบัติต้านทานแตกต่างกัน แม้กระทั่งตัวเราเองก็มีค่าความต้านทานทางไฟฟ้านะครับ วันนี้เรามาทำความรู้จักกับอุปกรณ์มีคุณสมบัติในการต้านการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้ากันนั่นก็คือตัวต้านทาน (Resistor)

รูปที่ 1 ตัวต้านทาน (Resistor)

ตัวต้านทานเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติในการต้านการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้า ทำด้วยลวดต้านทานหรือถ่านคาร์บอน กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวต้านทานได้มากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานที่เรานำมาใช้

• ค่าความต้านทานมาก กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านได้น้อย
• ค่าความต้านทานน้อย กระแสไฟฟ้าก็จะไหลผ่านได้มาก 

การวัดค่าความต้านทานเราสามารถที่จะใช้ มัลติมิเตอร์ ในการวัดและอ่านค่าได้ได้ดังแสดงในรูปที่ 2 ซึ่งทุกครั้งที่เราต้องการวัดและอ่านค่า เราต้องทำการสลับสวิตส์ของมัลติมิเตอร์ไปที่โหมดวัดค่าความต้านทานก่อนนะครับ เพื่อความแม่นยำในการวัดค่าให้เราทำการปรับค่าศูนย์ของมัลติมิเตอร์ก่อนทุกครั้ง โดยการนำปลายของมัลติมิเตอร์ทั้งสองข้างมาแตะกัน

รูปที่ 2 การวัดค่าความต้านทานโดยใช้มัลติมิเตอร์

        Note: ค่าความต้านทาน kΩ ใช้หลักการเขียนค่าตัวเลขคูณ ด้วย ตัวพหุคูณ สำหรับคนที่เรียนสายวิทย์-คณิต น่าจะรู้จักและคุ้ยเคยกันดีอยู่แล้วนะครับเพราะใช้บ่อยมาก

        นอกจากการใช้เครื่องมือวัดอย่างมัลติมิเตอร์แล้ว เราสามารถที่จะอ่านค่าจากรหัสสีที่อยู่บนตัวต้านทานได้อีกด้วย ซึ่งโดยปกติแล้วเราจะใช้ ตารางอ่านค่ารหัสสีของตัวต้านทาน นอกจากตารางอ่านค่ารหัสสีแล้ว เรายังสามารถใช้ตัวช่วยอย่างเว็บไซต์ allaboutcircuits.com ที่ใช้ในการแปลงค่ารหัสสีของตัวต้านทาน เหมาะสำหรับคนที่ไม่อยากจำตารางรหัสสีครับ

        จากรูปที่ 2 เป็นการวัดค่าความต้านทานของตัวต้านทาน 2 ตัวโดยใช้มัลติมิเตอร์ครับ สำหรับตัวอย่างที่แสดงผู้เขียนทดสอบในโปรแกรม Tinkercad Circuits ตัวต้านทานตัวแรกมีค่าความต้านทาน 1kΩ ตัวที่ 2 มีค่าความต้านทาน 10kΩ เดี๋ยวเรามาดูกันว่า เมื่อเรานำค่าความต้านทั้งสองตัวมาทดสอบจะมีผลแตกต่างกันอย่างไรในทางไฟฟ้า ซึ่งเราจะทดสอบโดยการจ่ายไฟให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวต้านทานและไปเลี้ยงหลอดไฟแอลอีดี แล้วเราทำการวัดกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทานทั้งสองตัว มาดูกันครับว่าผลการทดสอบจะเป็นอย่างไร

รูปที่ 3 การวัดค่ากระแสไฟฟ้าโดยใช้มัลติมิเตอร์

        จากรูปที่ 3 เราจะเห็นได้ว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทาน 1kΩ มีค่าเท่ากับ 5.00 mA ซึ่งมากกว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทาน 10 kΩ ที่มีค่าเพียง 500 uA 

        ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้น เราจะสังเกตุเห็นหลอดไฟแอลอีดีที่ต่อเข้ากับตัวต้านทาน 1 kΩ เปล่งแสงสว่างมากกว่า หลอดไฟแอลอีดีต่อกับตัวต้านทาน 10 kΩ เพราะตัวต้านทาน 1kΩ มีค่าความต้านทานน้อยกว่าตัวต้านทาน 10 kΩ กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านได้มากกว่า

ทีนี้เราก็พอจะรู้จักกับค่าความต้านทางไฟฟ้ากันแล้ว ในบทความถัดไปเราจะลองมาเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมและสั่งงานหลอดไฟแอลอีดีกัน โดยจะสั่งงานผ่าน GPIO ของบอร์ด Arduino UNO กันนะครับสำหรับผู้ที่สนใจ ติดตามต่อได้ในบทความถัดไปครับ

แหล่งอ้างอิง

https://www.tinkercad.com/learn/

https://circuits.io/home/learn

http://library.cmu.ac.th/energy/content.php?type=knowleds_full&id=3

https://th.wikihow.com/คำนวณความต้านทานแบบอนุกรมและแบบขนาน

บทความโดย รักการเขียนโค้ดดอทคอม lovecoding.com

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
Facebook: รักการเขียนโค้ด ดอทคอม 
Tell: 091-4782789