ปฏิบัติการที่ 4 วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

วัตถุประสงค์

เพื่อศึกษาวงจรไฟฟ้ากระแสตรงโดยใช้ความสัมพันธ์จากกฎของโอห์ม

เครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับการทดลอง

1. ชุดกฎของโอห์ม

2. สายไฟ

3. แหล่งจ่ายไฟกระแสตรง (รางถ่าน และถ่าน)

4. ตัวต้านทาน

5. แอมมิเตอร์

6. โวลต์มิเตอร์

ทฤษฎี

ปฏิบัติการที่ 4 วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

วัตถุประสงค์

เพื่อศึกษาวงจรไฟฟ้ากระแสตรงโดยใช้ความสัมพันธ์จากกฎของโอห์ม

ทฤษฎี

ไฟฟ้ากระแสตรง (อังกฤษ: direct current, อักษรย่อ: DC) เป็นไฟฟ้ากระแสที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าไปในทิศทางเดียวกันเป็นวงจร ในอดีตไฟฟ้ากระแสตรงเคยถูกเรียกว่า กระแสกัลวานิก (galvanic current)[1] อุปกรณ์ที่สามารถผลิตไฟฟ้ากระแสตรงได้ เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ ทั้งชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้และชนิดใช้แล้วทิ้ง และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ไฟฟ้ากระแสตรงสามารถไหลผ่านตัวนำไฟฟ้า เช่น สายไฟ สารกึ่งตัวนำ ฉนวนไฟฟ้า หรือแม้กระทั่งเคลื่อนที่ในภาวะสุญญากาศในรูปของลำอิเล็กตรอนหรือลำไอออน

ไฟฟ้ากระแสตรงแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่

1. ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทสม่ำเสมอ เป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่ไหลอย่างสม่ำเสมอตลอดไปไฟฟ้ากระแสตรงประเภทนี้ได้มาจากแบตเตอรี่หรือ ถ่านไฟฉาย

2. ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทไม่สม่ำเสมอ เป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่เป็นช่วงคลื่นไม่สม่ำเสมอ ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดนี้ได้มาจากเครื่องไดนาโมหรือ วงจรเรียงกระแส

คุณสมบัติ

1. กระแสไฟฟ้าไหลไปทิศทางเดียวกันตลอด

2. มีค่าแรงดันหรือแรงเคลื่อนเป็นบวกอยู่เสมอ

3. สามารถเก็บประจุไว้ในเซลล์ หรือแบตเตอรีได้

ประโยชน์

1. ใช้ในการชุบโลหะต่าง ๆ

2. ใช้ในการทดลองทางเคมี

3. ใช้เชื่อมโลหะและตัดแผ่นเหล็ก

4. ทำให้เหล็กมีอำนาจแม่เหล็ก

5. ใช้ในการประจุกระแสไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี

6. ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

7. ใช้เป็นไฟฟ้าเดินทาง เช่น ไฟฉาย

ศึกษาวงจรไฟฟ้ากระแสตรง โดยทำการต่อวงจรในลักษณะต่างๆดังรูป ทำการบันทึกค่าแรงดันไฟฟ้าโดยใช้มัลติมิเตอร์ และวิเคราะห์ผลการทดลอง

ภาพที่ 1 แสดงการต่อวงจรไฟฟ้ากระแสตรงในลักษณะต่างๆ

บันทึกผลการทดลอง ปฏิบัติการที่ 4 วงจรไฟฟ้ากระแสตรง

ชื่อ-นามสกุล............................................................. รหัส.............................................. กลุ่มเรียนที่..........

สาขาวิชา................................................... คณะ.................................................วันที่ ...............................

ทฤษฎี

...................................................................................................................................................................

วัตถุประสงค์

1. ...............................................................................................................................................................

2. ...............................................................................................................................................................

เครื่องมือและอุปกรณ์

1. ................................................................................................................................................................

2. ................................................................................................................................................................

3. ................................................................................................................................................................

4. ................................................................................................................................................................

วิธีการทดลอง
1. ................................................................................................................................................................
2. ................................................................................................................................................................
3. ................................................................................................................................................................
4. ................................................................................................................................................................
5. ................................................................................................................................................................
6. ................................................................................................................................................................

ตารางที่ 1 บันทึกผลค่าความต่างศักย์ แระแสไฟฟ้าและความต้านทานในวงจร

วงจรรูปที่ 1	V_ab	V_ac	V_cb	I_รวม	I₁	I₂	R_รวม
a		-	-		-	-
b					-	-
c		-	-

I₁ คือกระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทาน R₁ และ I₂คือกระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทาน R₂

จากการทดลองคำนวณ

1. ค่าต้านทาน R₁ = ____________

2. ค่าต้านทาน R₂ = ____________ (จากรูป b)

3. ค่าต้านทาน R₂ = ____________ (จากรูป c )

ใช้วงจร c โดยป้อนค่า V จำนวน 5 ค่า (แต่ไม่เกิน 5 โวลต์) จากนั้นทำการวัดค่า I เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง V กับ I โดยใช้โปรแกรม Excel และ คำนวณค่า R_รวม จากกราฟ

ตารางที่ 2 แสดงการบันทึกค่า I และ V จากวงจร c

จำนวนถ่าน (ก้อน)	I (A)	V (Volt)
1
2
3
4
5

หาความต้านทาน Rกราฟ จากความชันของกราฟ

หาความต้านทานจากความชันของกราฟ โดยความต้านทานมีค่าเท่ากับ ความชันกราฟ R(กราฟ)= m

...................................................................................................................................................................

หาเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนของความต้านทานที่ได้จากกราฟและค่าความต้านทานที่วัดได้

...................................................................................................................................................................

สรุปและอภิปรายผล

...................................................................................................................................................................