R ลดแรงดัน Part1/3 คํานวณ R ลดแรงดันไฟ ? (ที่แท้มันก็คือ วงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า Voltage divider)

วงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าขณะมีโหลด Part2    • R ลดแรงดัน Part2/3 (วงจรแบ่งแรงดันขณะ...  

สวัสดีครับยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง Zimzim DIY
สำหรับวันนี้ ผมจะพูดถึงวงจร Voltage Divider
หรือ ว่าวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า

ซึ่งในวงจรนี้จะไม่มีอะไรมาก จะใช้แค่เพียง ตัวต้านทาน หรือว่า ตัว R ธรรมดาๆ ทั่วไป นี่แหละครับ
2 ตัวขึ้นไป ต่ออนุกรมกันกับขั้ว + แหล่งจ่าย และ ก็ กราวด์ ก็สามารถ คำนวนหา แรงดันหรือโวล์ต ออกไปใช้งานได้แล้วละครับ

ใช่แล้วแหละครับ วงจรนี้ก็คือ วงจรที่คำนวนหาโวล์ต ออกไปใช้งานนั้นเอง

เราจะสรุปได้ 2 ข้อ ดังนี้
1. ในวงจรแบ่งแรงดันต้องใช้ R อนุกรมกัน 2 ตัวขึ้นไป
2. ถ้าค่า R ทั้ง2ตัว มีค่าเท่ากันจะทำให้แรงดันของ Vcc หรือ Vin ลดลงไปครึ่งหนึ่ง

แต่เพื่อนๆหลายท่านบอกว่า ไม่อยากได้แรงดันครึ่งหนึ่ง อยากได้แรงดัน สูง หรือ ต่ำ กว่านี้ได้ไหม คำตอบคือได้ครับ
แต่จะต้องใช้สูตรในการคำนวนครับ

สมการ วงจรแบ่งแรงดันก็คือ

Vout = Vin x R2
---------
R1 + R2

Vout ก็คือ แรงดัน โวล์ต ที่เราต้องการต่ออกไปใช้งาน ตอนนี้เรายังไม่ทราบค่า

Vin = แรงดันของแหล่งจ่ายที่เข้ามาหา R สมมุติว่าคือ 12V เราก็ใส่แทนค่า
คูณด้วย
R2 ก็คือ R ตัวล่าง ใส่แทนค่า
หารด้วย
R1 + R2

เราก็เอา R1+R2 ไปก่อน = 400

แล้วก็เอา 300 มาหารกับ 400 อีกทีหนึ่ง
หารได้เท่าไหร่ เอามาคูณกับ Vin

เพราะฉะนั้น จะเท่ากับ 12 x 0.75
จะได้ Vout ออกมา 9V จากจุดนี้


สำหรับการต่อ Vout ออกไปใช้งานเพื่อนๆสังเกตุว่า เขานิยมต่อ ขั้ว + หน้า R ตัวล่าง
แล้วก็ G
เราก็เลย จำเป็นที่จะต้อง เอา R2 มาหาค่า


อย่างที่ผมบอก R ไม่จำเป็นต้องมีแค่ 2 ตัว
ต่อนกรมกัน จะเป็น 3 - 4 - 5 - 6 ก็คำนวนได้เช่นกัน

อย่างวงจรนี้ สังเกตุว่า Vout ที่เราจะต่อออกไปใช้งาน จะไม่ใช่ R2 ละนะครับ
แต่จะเป็น R3 แทน

การคำนวนก็เหมือนเดิมครับ แต่เราจะเปลี่ยน ค่าตัวแปร ตรงนี้เป็น R3
ก็คือเราอยากหาค่า Vout ตรงจุดไหนก็ใช้ R จุดนั้นมาคำนวน

และค่าตัวแปรด้านล่างนี้ เราก็จะบวกตามจำนวนใน R วงจร

V out = Vin x R3
-----
R1 + R2 + R3


แต่สูตร เราจะย่อลง มานิดหน่อย ให้มันเหลือแค่นี้

V out = Vin x R3
-------
RT
สังเกตุว่า R ที่ หารด้านล่างจะยุบรวมเป็น RT
RT คืออะไร
Rt ก็คือ R ทั้งหมดในวงจรเราเอามาบวก รวมกัน
Rt ก็คือ R รวม
ถ้าไม่ใช้ RT ย่อลงมา ถ้า R มี 10 ตัวมัน สมาการ ก็จะกลายเป็น แบบนี้ครับ


V out = Vin x R2
-----
R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + R7 + R8 + R9 + R10

สูตรมันจะดูพะลุงพะรัง ไปหน่อย

หรือว่าแบบนี้ ก็ค่อยังชั่ว


R รวม ณที่นี้ ก็คือ R1 + R2 +R3 = 600

ยิ่งบวกมาก ค่าความต้านทานยิ่งเพิ่ม

เข้าสูตร ราก็เอา 300 มาหารกับ 600
หารได้เท่าไหร่ เอามาคูณกับ Vin

เพราะฉะนั้น จะเท่ากับ 12 x 0.5
จะได้ Vout ออกมา 6V จากจุดนี้


ถ้าสังเกตุ ในวงจร อนุกรม R ทั้ง2 ตัวนี้ เราสามารถยุบรวมกันได้
เป็น R เดียว
R ตัวบนเป็น 300 R ตัวล่างเป็น 300 เข้าคอนเซ๊บ R 2ตัวมีค่าเท่ากัน

ไปดูข้อ 2 ตะกี้ครับ
ข้อ 2. ถ้าค่า R ทั้ง2ตัว มีค่าเท่ากันจะทำให้แรงดัน ลดลงไปครึ่งหนึ่ง

เราก็เลยได้แรงดัน 6V ออกมาใช้งาน

แต่ R ที่ขายกันทั่วไป
บางทีที่ร้าน มันจะไม่มี ค่าตามที่เราต้องการเป๊ะๆ


ก็ว่ากันไป

ถ้าหากเพื่อนๆ มือใหม่หลายๆคนเริ่มงง เดี๋ยวค่อยกลับไป ย้อนชมคลิปนี้ อีกสัก รอบ สองรอบก็ได้นะครับ

ไปกันต่อครับ
สำหรับ ในวงจร แบ่งแรงดัน
ถ้าอยากรู้ค่ากระแส หรือว่า A ในวงจรว่าวิ่งเท่าไหร่ เพื่อนๆสามารถหาได้เลยนะครับ

โดยที่เราจะเอา Vin/RT ด้วย
ก็จะได้เท่ากับ 0.02 A หรือ 20mA นั้นเอง ครับ

ถ้าอยากให้กระแส วิ่งในวงจร มากกว่านี้
เราก็จะลด ค่า ตัวต้านทานลง มา
สมมุติ จากตัวละ 300 ohm = RT 600
ก็เปลี่ยนเป็น ตัวละ 100 ohm = RT 200
ก็จะได้เท่ากับ
12/ 200 = 0.06 A หรือ 60mA นั้นเอง ครับ

แต่ เพื่อนๆต้องคำนวนค่า กำลังไฟฟ้าด้วยนะครับ ว่า R ตัวนี้ควรจะใช้อยู่ที่เท่าไหร่
หรือพูดง่ายๆ ก็คือ การ คำนวนวัตต์ ของ R นั้นเอง
เพราะถ้าหากไม่คำนวน กระแสเยอะ อาจจะทำให้ R ไหม้ได้

สูตร W = I ยกกำลัง 2 x R
w = 0.6 A ยกกำลัง 2 x 200
w = 0.0036 x 200
w = 0.72 w


เพราะฉะนั้น เพื่อนๆ ต้องซื้อ ตัวต้านทาน 100ohm ขนาด 0.72 W
แต่ความต้านทานขนาด 0.72w ไม่มีขาย เราก็ใช้ R เป็น ตัว 1 วัตต์ แทน


สรุป ข้อดีของวงจรนี้ก็คือ คำนวนแรงดันง่าย และ กระแส ก็คำนวนง่ายเช่นกัน สังเกตุว่า ไม่ว่าเราจะวัดกระแส จากจุดไหน กระแสจะวิ่งเท่ากันหมด ทั้งวงจร


สำหรับ คลิปนี้ ผมขออธิบาย เนื้อหาไว้เท่านี้ก่อน ขอบคุณเพื่อนๆ ทุกท่านที่ ติดตามรับชมครับ
#ลดแรงดันไฟdcด้วยตัวต้านทาน #วงจรแบ่งแรงดัน #ลดแรงดันไฟdc