ความรู้พื้นฐานทางวิศวกรรมไฟฟ้า(252282) วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ(ตอน 3) ความรู้พื้นฐานทางวิศวกรรมไฟฟ้า(252282) วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ(ตอน 3) กสิณ ประกอบไวทยกิจ ห้องวิจัยการออกแบบวงจรด้วยระบบคอมพิวเตอร์(CANDLE) ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

วัตถุประสงค์ สามารถแปลงแหล่งจ่ายแรงดันเป็นแหล่งจ่ายกระแสได้ สามารถนำความรู้ทางไฟฟ้ากระแสสลับไปคำนวณ วงจรไฟฟ้ากระแสสลับได้อย่างถูกต้อง สามารถใช้กฎของเคิร์ชฮอฟฟ์มาคำนวณวงจรไฟฟ้า กระแสสลับได้ สามารถประยุกต์ใช้ทฤษฎีการคำนวณวงจรอื่น ๆ กับ วงจรไฟฟ้ากระแสสลับได้

แหล่งจ่ายแรงดัน->แหล่งจ่ายกระแส Real Source Ideal Source

แหล่งจ่ายกระแส->แหล่งจ่ายแรงดัน

ตัวอย่าง จากรูป (ก) จงเปลี่ยนแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้เป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้า (ข) จงหาค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านความต้านทานขนาด 40  เมื่อ ต่อตัวต้านทานนี้ที่ขั้วของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าและแหล่งจ่าย กระแส

ตัวอย่าง

ตัวอย่าง เมื่อต่อตัวต้านทานเข้าไปดังรูป เราสามารถหากระแสได้จาก

ตัวอย่าง เมื่อต่อตัวต้านทานเข้าไปดังรูป เราสามารถหากระแสได้จาก

แหล่งจ่ายพลังงานที่ต่ออนุกรมและขนาน ถ้ามีแหล่งจ่ายแรงดันต่ออนุกรมกันในวงจร เราสามารถรวมเป็น แหล่งจ่ายแรงดันเทียบเคียงเพียงแหล่งจ่ายเดียวได้ โดยการนำ แหล่งจ่ายแรงดันแต่ละตัวมาบวกกันทางพีชคณิต ถ้ามีแหล่งจ่ายกระแสต่อขนานกันในวงจร เราสามารถรวมเป็น แหล่งจ่ายกระแสเทียบเคียงเพียงแหล่งจ่ายเดียวได้ โดยการนำ แหล่งจ่ายกระแสแต่ละตัวมาบวกกันทางพีชคณิต

ตัวอย่าง

ตัวอย่าง

การคำนวณวงจรไฟฟ้าด้วยกฎของเคิร์ชฮอฟฟ์ จากรูป จงหากระแสที่ไหลผ่านอุปกรณ์ทุก ๆ ตัว

การคำนวณวงจรไฟฟ้าด้วยกฎของเคิร์ชฮอฟฟ์ เขียนวงจรใหม่จะได้ว่า

การคำนวณวงจรไฟฟ้าด้วยกฎของเคิร์ชฮอฟฟ์ ซึ่งเราสามารถหากระแสในวงจรได้จาก

ลองทำดู จากวงจรในรูป จงหา (ก) อิมพีแดนซ์รวม (ข) กระแสไฟฟ้ารวม (ก) อิมพีแดนซ์รวม (ข) กระแสไฟฟ้ารวม (ค) แรงดันตกคร่อมอุปกรณ์ทุกตัว

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยวิธีเมสเคอร์เรนส์ จากรูป จงหาค่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวเหนี่ยวนำ กำหนดทิศของกระแสดังรูป จากนั้นเขียนสมการโดยใช้วิธี เมสเคอร์เรนส์

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยวิธีเมสเคอร์เรนส์

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยวิธีเมสเคอร์เรนส์

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยวิธีเมสเคอร์เรนส์

ลองทำดู จากรูป จงหากระแสไฟฟ้าทุก ๆ ตัว เมื่อ

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยวิธีโนดโวลท์เตจ จากรูป จงเขียนสมการเมตริกส์ของ Y, V และ I ด้วยวิธีโนด

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยวิธีโนดโวลท์เตจ

ลองทำดู จากรูป จงหาแรงดันไฟฟ้า และ ด้วยวิธีโนด

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยทฤษฎีการทับซ้อน จากรูป จงหาค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทาน 120 [] ในรูปเฟสเซอร์

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยทฤษฎีการทับซ้อน คิดผลจากแหล่งจ่ายแรงดันก่อนดังรูป จะได้ เพราะฉะนั้นเราจะได้ว่า

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยทฤษฎีการทับซ้อน นำกฎการแบ่งกระแสมาพิจารณา เพราะฉะนั้นกระแสที่ไหลผ่าน 120 []

ลองทำดู จากรูป จงหาค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ยของวงจร ถ้ากำหนดให้แหล่งจ่ายไฟฟ้าทั้งหมดมีขนาดเป็นค่าพีค

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยทฤษฎีเทวินิน จากรูป จงหาค่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน j150 []

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยทฤษฎีเทวินิน

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยทฤษฎีเทวินิน เพราะฉะนั้นเราจะได้ว่า

การคำนวณวงจรไฟฟ้าโดยทฤษฎีเทวินิน

ลองทำดู จากรูป จงหาเขียนวงจรเทวินิน โดยใช้ทฤษฎีนอร์ตันเมื่อพิจารณาที่ขั้ว AB