ວົງຈອນຂະໜານ

ວົງຈອນຂະໜານ

ວົງຈອນຂະໜານແມ່ນແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານໃນວິສະວະກຳເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ໄຟຟ້າ. ເຖິງແມ່ນວ່າມັກຈະຖືກມອງຂ້າມເມື່ອທຽບກັບວົງຈອນອະນຸກົມ, ວົງຈອນຂະໜານມີລັກສະນະ ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນໃນລະບົບໄຟຟ້າ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກຕ່າງໆ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຄຳນິຍາມ, ລັກສະນະ, ການຄິດໄລ່ ແລະ ການນຳໃຊ້ວົງຈອນຂະໜານໃນຊີວິດປະຈຳວັນ.

ຄໍານິຍາມຂອງວົງຈອນຂະໜານ

ວົງຈອນຂະໜານແມ່ນວົງຈອນໄຟຟ້າທີ່ອົງປະກອບຕ່າງໆເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າແຕ່ລະອົງປະກອບມີສອງຂົ້ວທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບແຮງດັນ ຫຼື ແຫຼ່ງກະແສໄຟຟ້າ. ໃນວົງຈອນຂະໜານ, ກະແສໄຟຟ້າແບ່ງອອກເປັນຫຼາຍເສັ້ນທາງ, ແລະແຕ່ລະອົງປະກອບໄດ້ຮັບແຮງດັນດຽວກັນ.

ແຜນວາດວົງຈອນຂະໜານ

ເພື່ອເຂົ້າໃຈຕື່ມອີກ, ໃຫ້ພວກເຮົາເບິ່ງແຜນວາດງ່າຍໆຂອງວົງຈອນຂະໜານ:

“ `
(R1)
ວ ——( )—->
|
| (R2)
|—-( )—->
|
| (Rn)
|—-( )-—–>
“ `

ຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນຕົວແທນຂອງວົງຈອນຂະໜານທີ່ມີຕົວຕ້ານທານຫຼາຍຕົວ (R1, R2,…,Rn) ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ. ແຮງດັນ V ຖືກນໍາໃຊ້ກັບແຕ່ລະຕົວຕ້ານທານຢູ່ຈຸດດຽວກັນ, ເພື່ອໃຫ້ແຕ່ລະຕົວຕ້ານທານໄດ້ຮັບແຮງດັນ V ດຽວກັນ.

ລັກສະນະຂອງວົງຈອນຂະໜານ

ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນບາງລັກສະນະຕົ້ນຕໍຂອງວົງຈອນຂະໜານ:

1. ແຮງດັນຄົງທີ່

ໃນວົງຈອນຂະໜານ, ແຕ່ລະອົງປະກອບ (ເຊັ່ນ: ຕົວຕ້ານທານ ຫຼື ຕົວເກັບປະຈຸ) ມີແຮງດັນໄຟຟ້າດຽວກັນກັບແຮງດັນແຫຼ່ງທີ່ມາ. ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍອົງປະກອບໜຶ່ງແມ່ນຄືກັນກັບແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍອົງປະກອບອື່ນໆ.

2. ກະແສໄຟຟ້າແຍກ

ກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານວົງຈອນຂະໜານຖືກແບ່ງອອກເປັນທຸກເສັ້ນທາງ. ກະແສໄຟຟ້າທັງໝົດທີ່ອອກຈາກແຫຼ່ງກຳເນີດແມ່ນຜົນລວມຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານແຕ່ລະອົງປະກອບ. ສິ່ງນີ້ສາມາດສະແດງອອກໃນສົມຜົນ:

\[ I_{ທັງໝົດ} = I_{1} + I_{2} + … + I_{n} \]

ບ່ອນທີ່ \(I_{total}\) ແມ່ນກະແສໄຟຟ້າທັງໝົດຈາກແຫຼ່ງທີ່ມາ, ແລະ \(I_{1}, I_{2}, …, I_{n}\) ແມ່ນກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານແຕ່ລະອົງປະກອບ.

3. ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດ

ການຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດໃນວົງຈອນຂະໜານແມ່ນມີຄວາມສັບສົນຫຼາຍກ່ວາວົງຈອນອະນຸກົມ. ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດ (R_total) ໃນວົງຈອນຂະໜານແມ່ນຄ່າກັບກັນຂອງຜົນບວກຂອງຄ່າກັບກັນຂອງແຕ່ລະຄວາມຕ້ານທານ (R_n) ໃນວົງຈອນ:

\[ \frac{1}{R_{ທັງໝົດ}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + … + \frac{1}{R_{n}} \]

ດ້ວຍວິທີນີ້, ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດໃນວົງຈອນຂະໜານແມ່ນໜ້ອຍກວ່າຄວາມຕ້ານທານແຕ່ລະອັນໃນວົງຈອນສະເໝີ.

4. ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງແຮງດັນ

ໃນວົງຈອນຂະໜານ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງແຮງດັນໃນແຕ່ລະສາຂາຂອງວົງຈອນແມ່ນຄືກັນ. ນີ້ແມ່ນໜຶ່ງໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ວົງຈອນຂະໜານຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນຳໃຊ້ໄຟຟ້າປະຈຳວັນ.

5. ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງອົງປະກອບໜຶ່ງ

ຖ້າອົງປະກອບໜຶ່ງໃນວົງຈອນຂະໜານລົ້ມເຫຼວ ຫຼື ເສຍຫາຍ (ເຊັ່ນ: ແຕກ), ອົງປະກອບອື່ນໆຈະສືບຕໍ່ເຮັດວຽກ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າເສັ້ນທາງອື່ນໆຍັງສາມາດນຳກະແສໄຟຟ້າໄດ້ໂດຍບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກການແຕກໃນເສັ້ນທາງດຽວ.

ການຄິດໄລ່ວົງຈອນຂະໜານ

ເພື່ອເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດນີ້ໃຫ້ດີຂຶ້ນ, ລອງມາເບິ່ງຕົວຢ່າງການຄິດໄລ່ງ່າຍໆ. ສົມມຸດວ່າພວກເຮົາມີວົງຈອນຂະໜານທີ່ປະກອບດ້ວຍຕົວຕ້ານທານສາມຕົວທີ່ມີຄ່າຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ໄປນີ້:

– R1 = 10 ໂອເມີ
– R2 = 20 ໂອເມີ
– R3 = 30 ໂອເມີ

ພວກເຮົາຈະພົບຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດ (R_total) ຂອງວົງຈອນຂະໜານນີ້.

ກ່ອນອື່ນໝົດ, ພວກເຮົາຄິດໄລ່ຄ່າກົງກັນຂ້າມຂອງແຕ່ລະຄວາມຕ້ານທານ:

\[ \frac{1}{R_{1}} = \frac{1}{10} = 0.1 \]
\[ \frac{1}{R_{2}} = \frac{1}{20} = 0.05 \]
\[ \frac{1}{R_{3}} = \frac{1}{30} = 0.0333 \]

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາບວກຄ່າກົງກັນຂ້າມທັງໝົດເຂົ້າກັນ:

\[ \frac{1}{R_{ທັງໝົດ}} = 0.1 + 0.05 + 0.0333 = 0.1833 \]

ສຸດທ້າຍ, ພວກເຮົາຄິດໄລ່ຄ່າຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດໂດຍການເອົາຄ່າກົງກັນຂ້າມຂອງຜົນບວກ:

\[ R_{total} = \frac{1}{0.1833} \approx 5.46 \: Ω \]

ສະນັ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານທັງໝົດຂອງວົງຈອນຂະໜານນີ້ແມ່ນປະມານ 5.46 Ω.

ການນຳໃຊ້ວົງຈອນຂະໜານ

ວົງຈອນຂະໜານຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນແລະອຸດສາຫະກໍາຫຼາຍຢ່າງເນື່ອງຈາກຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງມັນໃນການສະໜອງແຮງດັນຄົງທີ່ແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງ. ນີ້ແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງການນໍາໃຊ້ຂອງມັນ:

1. ໄຟເຍືອງທາງໃນເຮືອນ

ໄຟໃນເຮືອນມັກຈະເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ໄຟແຕ່ລະດວງໄດ້ຮັບແຮງດັນດຽວກັນ, ສະນັ້ນຖ້າໄຟດວງໜຶ່ງດັບໄປ, ໄຟດວງອື່ນໆກໍຍັງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້.

2. ລະບົບໄຟຟ້າໃນລົດยนต์

ລະບົບໄຟຟ້າໃນລົດຍັງໃຊ້ວົງຈອນຂະໜານເພື່ອຮັບປະກັນວ່າທຸກໆອົງປະກອບເຊັ່ນ: ໄຟ, ເຄື່ອງປັບອາກາດ ແລະ ວິທະຍຸໄດ້ຮັບແຮງດັນດຽວກັນ ແລະ ສືບຕໍ່ເຮັດວຽກເຖິງແມ່ນວ່າອົງປະກອບໃດໜຶ່ງຈະເສຍຫາຍກໍຕາມ.

3. ໂຮງງານໄຟຟ້າ

ເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າໃນໂຮງງານໄຟຟ້າມັກຈະເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນເພື່ອເພີ່ມກຳລັງການຜະລິດທັງໝົດ ແລະ ປັບປຸງຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື. ຖ້າເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າອັນໜຶ່ງລົ້ມເຫຼວ, ເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າອີກອັນໜຶ່ງກໍຍັງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້.

4. ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ

ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ: ຄອມພິວເຕີ ແລະ ໂທລະສັບມືຖື ໃຊ້ວົງຈອນຂະໜານເພື່ອຮັບປະກັນວ່າອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນຈະໄດ້ຮັບພະລັງງານເທົ່າກັນ ແລະ ສືບຕໍ່ເຮັດວຽກໄດ້ດີທີ່ສຸດ.

5. ເຄືອຂ່າຍພະລັງງານແສງຕາເວັນ

ໃນລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນ, ແຜງພະລັງງານແສງຕາເວັນມັກຈະເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນເພື່ອເພີ່ມຜົນຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ສະໜອງໄຟຟ້າຫຼາຍຂຶ້ນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ສະຫຼຸບ

ວົງຈອນຂະໜານແມ່ນແນວຄວາມຄິດທີ່ສຳຄັນໃນວິສະວະກຳເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ໄຟຟ້າ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈລັກສະນະ ແລະ ການຄິດໄລ່ຂອງມັນ, ພວກເຮົາສາມາດໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງມັນເພື່ອສ້າງລະບົບໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖືໄດ້. ຕັ້ງແຕ່ໄຟເຍືອງທາງໃນເຮືອນຈົນເຖິງລະບົບໄຟຟ້າອຸດສາຫະກຳທີ່ສັບສົນ, ວົງຈອນຂະໜານສະເໜີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືທີ່ຈຳເປັນຫຼາຍໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ດ້ວຍຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ໜັກແໜ້ນກ່ຽວກັບວົງຈອນຂະໜານ, ພວກເຮົາສາມາດສືບຕໍ່ພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີ ແລະ ລະບົບທີ່ດີກວ່າສຳລັບອະນາຄົດ.