ค้นหาบทความที่นี่

บทความทั้งหมด

[พื้นฐาน 101] ตอนที่ 5 : วงจรแบ่งกระแส

4 ปีที่ผ่านมา

โดย เจ้าของร้าน

Publish : 3 September 2021

ในครั้งก่อนเรามีวงจรแบ่งแรงดันไปแล้ว แน่นอนว่าแบ่งแรงดันแล้วถ้าเราอยากแบ่งกระแสหล่ะ? มันก็มีวงจรแบ่งกระแสเช่นเดียวกัน และมันก็ง่าย ๆ อีก วงจรที่แรงดันเท่าเดิม แต่กระแสรวมเท่ากับกระแสของแต่ละสายรวมกัน? เมื่อแบ่งแรงดันใช้วงจรอนุกรม ใช่แล้วครับ วงจรแบ่งกระแสก็ใช้วงจรขนานนั่นเอง

วงจรแบ่งกระแส Current Divider เป็นวงจรที่กระจายกระแสออกไปขนานกันหลาย ๆ ทาง เพื่อแบ่งกระแสจากแหล่งจ่ายกระแสให้มีค่าต่าง ๆ ตามต้องการ
แรงดันไฟฟ้า จะมีค่าเดียวกันทั้งวงจร
กระแสไฟฟ้า จะแตกต่างกันออกไปในแต่ละสาขาที่แยกกัน (เช่นเดียวกับวงจรขนาน)

จากรูปจะเห็นว่าวงจรแบ่งกระแสนี้มันก็คือวงจรขนานดี ๆ นี่เอง เราไม่สนใจแรงดันนะครับ เนื่องจากแรงดันมีค่าเท่ากันทุกจัดในวงจรอยู่แล้ว แต่เมื่อกระแสจากแหล่งจ่ายไฟไหลออกมา I ถูกแยกไปที่ตัวต้านทานแต่ละตัวก็จะมีค่า I₁ I₂ I₃ ตามลำดับแตกต่างกันออกไป ซึ่งมีสมการทั่วไปในการคำนวณ คือ

สังเกตว่าสูตรนี้จะคล้าย ๆ สูตรของวงจรแบ่งแรงดันเลย แต่ดูดี ๆ นะครับ แตกต่างกันมาก แบ่งแรงดันคือ R ตัวที่ต้องการหา หารด้วย R รวมทั้งหมด แต่สำหรับกระแสนี้จะเป็น R ทั้งหมด หารด้วย R ตัวที่ต้องการหา รวมกับ R ทั้งหมด ซึ่งดูสูตรก็เหมือนง่าย แต่อย่าลืมนะครับว่าการหา R รวมของวงจรขนานมันก็ค่อนข้างปวดหัวกดเครื่องคิดเลขพอสมควร

เรามาดูตัวอย่างกันดีกว่าครับ

ตัวอย่าง สมมติแหล่งจ่ายกระแส จ่ายกระแสออกมาทั้งหมด 10 A จงหากระแสที่ไหลผ่านแต่ละเส้นทางในวงจร
ก่อนอื่น เพื่อให้ผ่านพ้นความยากไป เราจะหาความต้านทานรวมในวงจรก่อนครับ

เมื่อได้ความต้านทานรวมของวงจรคือ 80.19 Ω (ขอใช้แค่ 80 แล้วกันนะครับ) ก็แค่จับไปแทนในสูตรคิดออกมาเลย เริ่มที่กระแสที่ผ่านตัวต้านทานตัวแรก

ต่อกันด้วยตัวที่สองครับ

และสุดท้าย ตัวที่สามก็มีวิธีคิดได้สองวิธี คือ เรารู้ว่าผลรวมยังไงก็ต้องได้เท่ากับกระแสที่แหล่งจ่ายให้มาคือ 10 A แต่ถูกแบ่งไปที่เส้นทางแรก 1.05 A และแบ่งไปที่เส้นทางที่สอง 0.74 A ฉะนั้นพวกที่เหลือก็ต้องไหลผ่านทางนี้แน่นอน

หรือจะคิดตามสูตรของเราก็ได้ (ผลคลาดเคลื่อนกับการนำไปลบกันเล็กน้อยเพราะเราปัดเศษทิ้งตอนความต้านทานรวมไงครับ)

ทั้งนี้หากใครไม่ถนัดใช้สูตรนี้ ก็ใช้วิธีการคิดกระแสย่อยของวงจรขนานโดยใช้ I=V/R ก็จะได้ผลเท่ากับสูตรนี้เหมือนกัน
ทีนี้หากสมมติเราต้องการต่ออุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้า 0.8 A เราก็สามารถนำไปอนุกรมกับ R2 ได้เลย เนื่องจากมี R2 จำกัดกระแสอยู่แล้ว ทบทวนอีกทีว่าวงจรอนุกรมกระแสไฟฟ้าจะไหลเท่ากันหมด เมื่อกระแสที่ไหลผ่าน R2 มีค่า 0.8 A เราเอาอะไรมาต่ออนุกรมกับมัน ก็ย่อมมีกระแสไหลผ่าน 0.8 A เช่นเดียวกันนั่นเอง

สำหรับวันนี้เป็นบทความสั้น ๆ ครับ จบแล้วง่าย ๆ แค่นี้ เนื่องจากเรามีบทความวงจรขนานกันไปแล้ว ครั้งนี้เพียงแค่หยิบมาอธิบายเรื่องการนำไปประยุกต์ใช้งาน เผื่อว่าจะมีใครนำไปใช้งานต่อไปนั่นเองครับ

Basic, พื้นฐาน, วงจร, วงจรไฟฟ้า, วงจรแบ่งกระแส, divider, current, current divider