4.3 ตัวต้านทาน
ความต้านทาน (Resistance) เป็นคุณสมบัติหนึ่งขององค์ประกอบของไฟฟ้าทั้งหมดที่ต้องมี บางครั้งผลของความต้านทานอาจเป็นสิ่งที่ไม่ต้องการ แต่บางครั้งก็เป็นสิ่งที่ต้องการ
ตัวต้านทาน (Resistors) เป็นส่วนหนึ่งในการสร้างขึ้นมา ให้มีค่าที่เฉพาะของความต้านทานจากการไหลของกระแสไฟฟ้า
ตัวต้านทานเป็นสิ่งที่ใช้มากที่สุดในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ตัวต้านทานมีทั้งแบบ ตัวต้านทานค่าคงที่ (Fixed resistor) หรือตัวต้านทานแบบเปลี่ยนค่าได้ (Variable resistor)ได้ พวกมันมีรูปแบบต่าง ๆ มากมายหลายรูปทรง และขนาดเพื่อสนองตอบต่อวงจรที่เฉพาะเจาะจงของวงจร, พื้นที่ และความต้องการในการดำเนินงาน ดูที่รูปด้านล่าง
รูปตัวต้านทานคงที่ที่มีหลากหลายขนาด และรูปร่าง
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
รูปตัวต้านทานเปลี่ยนค่าได้ ก็มีหลากหลาย ที่มีความจำเป็นใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ตัวต้านทานในวงจรมีการวาดสัญลักษณ์ แบบเป็นเส้นหยักดังแสดงในรูปด้านล่าง
รูปสัญลักษณ์ของตัวต้านทานคงที่
ความคลาดเคลื่อน (Tolerance) ของตัวต้านทาน เป็นจำนวนค่าความเผื่อที่ตัวต้านทานอาจมีแตกต่างกันไป แต่ยังคงเป็นที่ยอมรับในการใช้งาน ในผู้ผลิตจะมีค่าไว้สอบเทียบเสมอ เมื่อมันมีความจำเป็นที่จะต้องใช้ค่าที่แน่นอนในการอ้างอิงเทียบค่า
ค่าความคลาดเคลื่อนยิ่งมีค่ามาก ผู้ผลิตที่ผลิตจะใช้ต้นทุนผลิตที่ไม่สูง ราคาไม่แพง ส่วนค่าความคลาดเคลื่อนที่ตัวต้านทานที่เราพบจะมีค่าอยู่ที่ ±20%, ±5%, ±2% และ ±1% ในค่าความแม่นยำของตัวต้านทานที่มีค่าความคลาดเคลื่อนน้อยลง ส่วนใหญ่มักจะใช้อยู่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ค่าที่นิยมที่ใช้ในตัวต้านทานจะมีค่าความคลาดเคลื่อน 10% แค่นี้ก็เพียงพอแล้ว
ตัวอย่าง จะมีช่วงค่ามากแค่ไหนหากว่า ตัวต้านทานมีค่า 1000 W แล้วมีค่าความคลาดเคลื่อนผันแปร 20% ที่ยอมรับได้
วิธีทำ
1000 × 0.2 = ±200 W
1000 – 200 = 800 W ค่าน้อยสุด
1000 + 200 = 1200 W ค่ามากสุด
ค่าความคลาดเคลื่อน ±200 W ดังนั้น ตัวต้านทาน 10 อาจเปลี่ยนแปลงไปได้ตั้งแต่ 800 – 1200 W และยังสามารถทำงานได้แบบเป็นที่ยอมรับ ตอบ
เพื่อความคงที่สม่ำเสมอ ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มักจะใช้ตัวต้านทานที่มีค่ามาตรฐาน ดูที่ตารางที่ 4.2
|
ค่าความคาดเคลื่อน
±1% ±5%
|
ค่าความคาดเคลื่อน
±10%
|
ค่าความคาดเคลื่อน
±20%
|
|
1.0
|
1.0
|
1.0
|
|
1.1
|
|
|
|
1.2
|
1.2
|
|
|
1.3
|
|
|
|
1.5
|
1.5
|
1.5
|
|
1.6
|
|
|
|
1.8
|
1.8
|
|
|
2.0
|
|
|
|
2.2
|
2.2
|
2.2
|
|
2.4
|
|
|
|
2.7
|
2.7
|
|
|
3.0
|
|
|
|
3.3
|
3.3
|
3.3
|
|
3.6
|
|
|
|
3.9
|
3.9
|
|
|
4.3
|
|
|
|
4.7
|
4.7
|
4.7
|
|
5.1
|
|
|
|
5.6
|
5.6
|
|
|
6.2
|
|
|
|
6.8
|
6.8
|
6.8
|
|
7.5
|
|
|
|
8.2
|
8.2
|
|
|
9.1
|
|
|
ตารางที่ 4.2 ค่าความต้านทานมาตรฐาน (ไม่รวมแถบที่คูณ)
เป็นรายการค่ามาตรฐานสำหรับตัวต้านทาน ที่มีค่าความคลาดเคลื่อน ±5%, ±10% และ ±20% หลังจากได้ค่าในตารางแล้ว โดยค่าที่เกี่ยวข้องกับแถบสีของการคูณ
ตัวต้านทานส่วนใหญ่จะใช้อยู่สามประเภทหลัก ได้แก่ ตัวต้านทานแบบคาร์บอน, ตัวต้านทานแบบลวด, ตัวต้านทานแบบฟิล์ม
จนปัจจุบัน ตัวต้านทานชนิดโมลด์คาร์บอนผสม (Molded carbon composition) มีการใช้งานเป็นส่วนใหญ่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ รูปด้านล่างมันเป็นการผลิตที่มีค่าความต้านทานเป็นมาตรฐาน
รูปตัวต้านทานคาร์บอนผสมที่มีการใช้งานเป็นส่วนใหญ่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์
รูปภายในตัวต้านทานชนิดโมลคาร์บอนผสม
ตัวต้านทานแบบขดลวด (Wirewound resistor) เป็นโครงสร้างของนิกเกิล-โครเมียมผสม (นิโครม (Nichrome)) ทำเป็นขดลวดในรูปแบบเซรามิค ดูที่รูปด้านล่าง
รูปตัวต้านทานแบบขดลวดที่สามารถใช้งานได้เหมือนกันแต่รูปแบบแตกต่างกัน
นำไปแนบพัน และไปทำการผนึกด้วยการเคลือบ ตัวต้านทานขดลวดถูกนำไปใช้ในวงจรที่มีกระแสสูงที่ซึ่งต้องการความแม่นยำมาก มีช่วงความต้านทานตั้งแต่หนึ่งโอห์มไปจนถึงเป็นหลาย ๆ พันโอห์ม
รูปตัวต้านทานฟิล์มตัวต้านทานฟิล์มมีขนาดของตัวต้านทานคาร์บอนพร้อมกับความแม่นยำของตัวต้านทานไวล์วูด (Wirewound resistor)
ตัวต้านทานแบบฟิล์ม (Film resistors) มันกลายเป็นที่นิยม ดูรูปด้านบน ที่นิยมใช้เพราะว่าพวกมันมีตัวถังขนาดเล็กแล้วยังมีค่าความต้านทานที่แม่นยำของค่าตัวต้านทานลวด (Wound resistor)
แผ่นฟิล์มคาร์บอน หรือโลหะผสมถูกวางลงบนแกนเซรามิคทรงกระบอก และผนึกด้วยอีพ็อกซี่ หรือปิดด้วยแก้ว ค่าของตัวต้านทานบอกได้จากการตัดร่องผ่านฟิล์ม ตามความยาวของตัวต้านทาน ใกล้ขอบพิตซ์ของเกลียว
ตัวต้านทานฟิล์มคาร์บอนให้ค่าความต้านทานตั้งแต่ 10 โอห์ม ไปจนถึง 2.5 เมกะโอห์ม มีค่าความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ ±1% ส่วนตัวต้านทานแบบฟิล์มโลหะในทางกายภาพคล้ายกันกับตัวต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอน แต่มีราคาไม่แพง พวกมันสามารถให้ความต้านทานตั้งแต่ 10 โอห์ม ไปจนถึง 1.5 เมกะโอห์ม ที่ความคลาดเคลื่อน ±1% แม้ว่าค่าความคลาดเคลื่อนจะลดลงเหลือ ±0.1%
ตัวต้านทานชนิดฟิล์มอีกตัวหนึ่งก็คือ ตัวต้านทานชนิด ดีบุกออกไซด์ (Tin oxide resistor) ดูที่รูปด้านล่าง ซึ่งประกอบไปด้วยแผ่นฟิล์มของดีบุกออกไซด์บนพื้นผิวเซรามิค
รูปตัวต้านทานชนิดดีบุกออกไซด์
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
“การโกหกที่เลวร้ายที่สุดในชีวิต
คือ การโกหกตัวเอง
The worst lies in life are the ones we tell ourselves”
Brad Meltzer
<หน้าที่แล้ว สารบัญ หน้าต่อไป>
