logo IPST4 IPST4
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • learning space
  • ระบบอบรมครู
  • ระบบการสอบออนไลน์
  • ระบบคลังความรู้
  • สสวท.
  • สำนักงานสลากกินแบ่ง
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • E-Books อื่นๆ
  • Apps
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • คำถามที่พบบ่อย
  • สมัครสมาชิก
  • Forgot your password?
ค้นหา
    
ค้นหาบทเรียน
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
เลือกหมวดหมู่
    
  • บทเรียนทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ

การประยุกต์ใช้กฎของเคอร์ชอฟฟ์ (Kirchhoff’s Law)

โดย :
วีทิต วรรณเลิศลักษณ์
เมื่อ :
วันอาทิตย์, 11 มิถุนายน 2560
Hits
314090

กฎของโอห์มเพียงอย่างเดียว ไม่สามารถทำการวิเคราะห์วงจรได้อย่างสะดวกนัก ในบางครั้งวงจรไฟฟ้าอาจมีความซับซ้อน ซึ่งการใช้กฎของโอห์มแต่อย่างเดียวอาจจะทำได้ยุ่งยากมาก ในปี ค.ศ. 1845 นักศึกษา ภาควิชาฟิสิกส์ ในเยอร์มัน ชื่อ กุสสตาฟ เคอร์ชอฟฟ์ ได้ทำวิทยานิพนธ์ปริญญาเอก ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นกฎพื้นฐานทางฟิสิกส์อิเล็กโทรนิกส์

กฎของ เคอร์ชอฟฟ์ นั้นสามารถแยกได้เป็นสองข้อหลักๆ คือ

กฎทางด้านกระแสไฟฟ้า (Kirchhoff’s Current Law, KCL) และ

กฎในเรื่องแรงดันไฟฟ้า (Kirchhoff’s Voltage Law, KVL) กฎทั้งสองนั้นมีสาระสำคัญคือ

  1. กฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ กล่าวว่า “ กระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าจุดใดจุดหนึ่งใน วงจรไฟฟ้าจะเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากจุดนั้น”
  2. กฎแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ กล่าวว่า “ ผลบวกของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ในวงจรไฟฟ้าปิดจะมีค่าเท่ากับผลบวกของแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมความต้านทานในวงจรไฟฟ้าปิดนั้น” 

กฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ (Kirchoff’s current Law)

กล่าวว่า “ กระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าจุดใดจุดหนึ่งในวงจรไฟฟ้าจะเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากจุดนั้น”

 

ในทางไฟฟ้าเรานิยมให้ปริมาณไฟฟ้าที่ไหลเข้ามายังจุดที่สนใจเป็น + และไหลออกจากจุดที่สนใจเป็น – ดังนั้น กฎกระแสของเคอร์ชอฟฟ์ (KCL) จึงสามารถเขียนในรูปทั่วไปได้

 

 

ตัวอย่างที่1จากรูปให้คำนวณค่าI1,I2,I3,I4

วิธีทำหาค่าความต้านทานรวมของวงจร

กฎแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ (Kirchoff’s voltage Law)

กล่าวว่า “ผลรวมทางพีชคณิตของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับวงจร มีค่าเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าค่าเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าที่ตกคล่อมความต้านทานในวงจรไฟฟ้านั้น”

ลูป (Loop) ของวงจรไฟฟ้า หมายถึงเส้นทางใด ๆ ก็ตามในวงจรไฟฟ้า ถ้าหากเริ่มจากจุดหนึ่งไปตามเส้นทางนั้นแล้วสามารถกลับมายังจุดนั้นได้อีกเรียกว่า ลูป (Loop) เช่น

จากนิยามกฎแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์จะได้ว่า

แรงดันตกคร่อม R หรือ Vr = -V

เราสามารถเขียนสมการแรงดันได้ในรูปสมการ KVL

เครื่องหมายของ แรงดันในสมการ KVL จะมีค่าไปตามเครื่องหมายที่ กระแสเดินทางไปเจอ

จากสมการ KVL

จากนิยามกฎแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์จะได้ว่า

-V1 + Vr1 + V2 = 0 สมการที่ 1

-V2 + Vr2 = 0 สมการที่ 2

จากสมการสรุปกฎแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ได้อีกอย่างหนึ่งว่า “ผลรวมของแรงดัน -ไฟฟ้าทั้งหมดในวงจรไฟฟ้าปิดใด ๆ จะเท่ากับศูนย์”

การเขียนสมการแรงดันไฟฟ้าโดยใช้กฎของเคอร์ชอฟฟ์

  1. ให้สมมติกระแสไฟฟ้าที่ไม่ทราบค่าพร้อมทิศทาง
  2. กำหนดขั้วแรงดันไฟฟ้าให้แก่อุปกรณ์ในวงจรทุกตัว ตามทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร โดยกำหนดให้ด้านที่กระแสไฟฟ้าไหลเข้ามีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกและด้านที่กระแสไฟฟ้าไหลออกจากอุปกรณ์มีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ
  3. เขียนสมการแรงดันไฟฟ้าตามกฎของเคอร์ชอฟฟ์ในวงจรต่างๆที่เป็นไปได้และใส่เครื่องหมายหน้าแรงดันไฟฟ้าให้ถูกต้อง
  4. โดยทั่ว ๆ ไปสมการเหล่านี้ ตัวที่ไม่รู้ค่าจะเป็นกระแสไฟฟ้าส่วนตัวต้านทานจะกำหนดค่ามาให้ ดังนั้นจะต้องพยายามหาค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านส่วนต่าง ๆ ของวงจรให้ได้ถ้า-หากกระแสไฟฟ้าที่คำนวณออกมาได้ค่าเป็นลบ (–) แสดงว่ากระแสไฟฟ้าที่แท้จริงมีทิศทางตรงข้ามกับที่สมมติไว้
  5. ใส่เครื่องหมายบวก (+) ต้นทางที่กระแสไฟฟ้าไหลเข้าและใส่เครื่องหมายลบ(–)ปลายทางที่กระแสไฟฟ้าไหลออก
  6. ในการเขียนสมการแรงดันไฟฟ้าให้เริ่มที่จุดใดจุดหนึ่งไล่ไปเรื่อย ๆ พบบวก(+)ให้ใส่เครื่องหมายบวก(+) ถ้าพบลบ(–)ให้ใส่เครื่องหมายลบ(–)จนครบวงจร

ตัวอย่างที่ 2 จงหาค่ากระแสไฟฟ้า I1 และ I2 ในวงจร

 

วิธีทำจากวงจรกำหนดทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าจากขั้วบวกไปหาขั้วลบ จะได้สมการดังนี้

หัวเรื่อง และคำสำคัญ
กฎแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์, แรงดันไฟฟ้า, เคอร์ชอฟฟ์, ความต้านทานในวงจรไฟฟ้า
ประเภท
Text
รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.
สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
วันที่เสร็จ
วันอาทิตย์, 11 มิถุนายน 2560
ผู้แต่ง หรือ เจ้าของผลงาน
วีทิต วรรณเลิศลักษณ์
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
ฟิสิกส์
ระดับชั้น
ม.4
ม.5
ม.6
ช่วงชั้น
มัธยมศึกษาตอนปลาย
กลุ่มเป้าหมาย
ครู
นักเรียน
  • 7235 การประยุกต์ใช้กฎของเคอร์ชอฟฟ์ (Kirchhoff’s Law) /lesson-physics/item/7235-kirchhoff-s-law
    เพิ่มในรายการโปรด
  • ให้คะแนน
    Average rating
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • Share
    • Tweet
    • Share

  • คำที่เกี่ยวข้อง
    ความต้านทานในวงจรไฟฟ้า เคอร์ชอฟฟ์ แรงดันไฟฟ้า กฎแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์
ค้นหาบทเรียน
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
  • บทเรียนทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ
  • เกี่ยวกับ SciMath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
  • คำถามที่พบบ่อย
Scimath คลังความรู้

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด

The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.

Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved. 
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)