บทที่ 6 เรื่องกฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ บทที่ 6 เรื่องกฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ชื่อว่า สกุสตาฟ อาร์ เคอร์ชอฟฟ์ ( Kirchhoff Current Law )

ความหมายกฎกระแสและแรงดันของเคอร์ชอฟฟ์ การใช้กฎของโอห์มแก้ปัญหาในวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนจะทำให้ มีความยุ่งยากมากยิ่งขึ้น กฎของเคอร์ชอฟฟ์เป็นกฎหนึ่งที่ใช้แก้ปัญหา วงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนได้ดี กฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ “เคอร์ชอฟฟ์ เคอร์เรนท์ ลอว์” (Kirchhoff Current Law) จะกล่าวถึงความสัมพันธ์ของกระแสไฟฟ้า ที่ไหลเข้าและไหลออกจากจุดใดจุดหนึ่งในวงจรไฟฟ้าการแก้สมการ ของเคอร์ชอฟฟ์จะใช้หลักการการลดทอนทางพีชคณิตหรือใช้เมตริกซ์ และดีเทอร์มิแนนต์

(ต่อ) แรงดันไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าทุกวงจรจะมีอยู่ 2 ประเภทคือ แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับวงจร (Voltage Rise)ได้แก่ แหล่งจ่าย แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับวงจร ส่วนแรงดันไฟฟ้าประเภทที่ 2 คือ แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมภายใน วงจร (Voltage Drop) ได้แก่ แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมที่ตัวต้านทานใน วงจรไฟฟ้า

วิธีการกําหนดเครื่องหมาย บวก (+) และ ลบ (-) ให้กระแสและแรงดันในลูป (Loop) 1. สมมุติทิศทางการไหลของกระแสในวงจร (จะให้ไหลในทาง ใดก็ได้) ค่าที่แทนในสมการ มีเครื่องหมายเป็นบวก (+) คือ I1R1

(ต่อ) ค่าที่แทนในสมการ มีเครื่องหมายเป็นลบ (-) คือ - I1R1

ในการคำนวณ ถ้าสมมุติ กระแสถูกต้อง ค่าจะเป็น บวก (+) แต่ ถ้าสมมุติ กระแสผิด ค่าจะเป็น ลบ (-) 2. กระแสที่ผ่านแบตเตอรี่ กำหนดมีทิศทางเหมือนกับแหล่งจ่าย ได้เครื่องหมาย บวก คือ E1

(ต่อ) กำหนดมีทิศทางเหมือนกับแหล่งจ่าย ได้เครื่องหมาย ลบ คือ - E1

การเขียนสมการกระแสและแรงดันไฟฟ้า โดยใช้กฎของเคอร์ชอฟฟ์ การเขียนสมการกระแสและแรงดันไฟฟ้า โดยใช้กฎของเคอร์ชอฟฟ์ 1. กฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ (Kirchhoff Current Law) ซึ่งสามารถเขียนเป็นสมการได้ดังนี้ ผลรวมของกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้า = ผลรวมของกระแสไฟฟ้าที่ไหลออก

กฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ รูปที่ 1  กฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ จากรูปที่ 1 ให้จุด A เป็นจุดใดๆ ในวงจรไฟฟ้า พิจารณาได้ว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหล เข้าคือ I1, I3 และ I4ส่วนกระแสไฟฟ้าที่ไหลออกคือ I2 และ I5 ปกติแล้วจะ กำหนดให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าทั้งหมดเป็นบวก (+) และกระแสไฟฟ้าที่ไหลออก ทั้งหมดมีค่าเป็นลบ (-) 

(ต่อ) ดังนั้นเมื่อเขียนเป็นสมการจะได้ดังนี้คือ โหนด (Node) คือ จุดต่างๆในวงจรไฟฟ้าที่มีสาขาของวงจรมาต่ออยู่ตั้งแต่ 2 สาขาขึ้นไป

ตัวอย่างการหาค่ากระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ในวงจรไฟฟ้า ตัวอย่างที่ 1 จากวงจรรูปที่ 2 จงคำนวณหาค่าของ I3 ถ้า I1 = 10 A , I2 = -8 A , I4 = 6 A โดยใช้กฎของเคอร์ชอฟฟ์ รูปที่ 2

I3 = 10 A – 8 A + 6 A จากกฎกระแสของเคอร์ชอฟฟ์ (KCL) จะได้สมการ วิธีทำ จากกฎกระแสของเคอร์ชอฟฟ์ (KCL) จะได้สมการ I1 + I2 – I3 + I4 = 0 หรือ I3 = I1 + I2 + I4 แทนค่าหา I3 I3 = 10 A – 8 A + 6 A = 8 A

ตัวอย่างที่ 2 จากวงจรรูปที่ 10 ตัวอย่างที่ 2 จากวงจรรูปที่ 10.2 จงคำนวณหาค่า I1 , I2 , I3 โดยใช้กฎของเคอร์ชอฟฟ์ รูปที่ 10.2

วิธีทำ

จบการนำเสนอ โรงเรียนฐานเทคโนโลยี โดย แผนกอิเล็กทรอนิกส์