34
วิชา วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ แบบทดสอบก่อนการเรียน วงจรเรโซแนนซ์ หน้า 1 รหัส 2104-2003 หน่วยที11 คาชี้แจง 1. จงทาเครื่องหมาย ทับ ก ค หรือ ง ที่เห็นว่าถูกต้องที่สุดเพียงคาตอบเดียว 2. อนุญาตให้ใช้เครื่องคานวณได้ 1. ข้อใดคือความหมายของวงจรเรโซแนนซ์ ก. วงจรที่ทาให้กระแสไฟฟ้ารวมที่ไหลในวงจรมีเฟสตรงข้ามกับแรงดันที่จ่ายให้ ข. วงจรที่ทาให้กระแสไฟฟ้ารวมที่ไหลในวงจรร่วมเฟสกับแรงดันที่จ่ายให้ . วงจรที่ทาให้กระแสไฟฟ้ารวมที่ไหลในวงจรร่วมเฟสกับแรงดันที่ตัวเก็บประจุ . วงจรที่ทาให้กระแสไฟฟ้ารวมที่ไหลในวงจรร่วมเฟสกับแรงดันที่ตัวเหนี่ยวนา 2. วงจรข้อใดที่ไม่เกิดเรโซแนนซ์ . RL หรือ RC แบบอนุกรมหรือแบบขนาน . RLC แบบอนุกรม ค. RLC แบบผสม ง. RLC แบบขนาน 3. ที่ความถี่เรโซแนนซ์ผลของรีแอกแตนซ์เชิงตัวเก็บประจุและเชิงตัวเหนี่ยวนาเป็นอย่างไร ก. X C Z . X C R . X L R ง. X L X C 4. ข้อใดไม่ใช่สูตรของความถี่เมื่อเกิดสภาวะเรโซแนนซ์ . LC 5 . 0 f r . LC 2 1 f r ค. LC 2 1 f r ง. LC 159 . 0 f r จากโจทย์ที่กาหนดให้ จงตอบคาถามจากข้อ 57 ฟังก์ชันเจเนอเรเตอร์จ่ายไฟฟ้าขนาด 12 V ให้กับวงจร RLC ที่ต่อแบบอนุกรมมีค่า R = 150 , L = 0.02 H และ C = 1 F 5. วงจรจะเกิดสภาวะเรโซแนนซ์ที่ความถี่เท่าไร . 1250 Hz . 1125 Hz ค. 926 Hz ง. 815 Hz 6. ที่สภาวะเรโซแนนซ์นี้รีแอกแตนซ์เชิงตัวเก็บประจุมีค่าเท่าไร . 172 . 195 ค. 216 ง. 285 7. ที่สภาวะเรโซแนนซ์นี้กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรมีค่าเท่าไร . 150 mA . 120 mA ค. 100 mA ง. 80 mA Protected by PDF Anti-Copy Free (Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ แบบทดสอบกอนการเรยน วงจรเรโซแนนซ

หนา 1 รหส 2104-2003 หนวยท 11

ค าชแจง 1. จงท าเครองหมาย ทบ ก ข ค หรอ ง ทเหนวาถกตองทสดเพยงค าตอบเดยว 2. อนญาตใหใชเครองค านวณได 1. ขอใดคอความหมายของวงจรเรโซแนนซ ก. วงจรทท าใหกระแสไฟฟารวมทไหลในวงจรมเฟสตรงขามกบแรงดนทจายให ข. วงจรทท าใหกระแสไฟฟารวมทไหลในวงจรรวมเฟสกบแรงดนทจายให ค. วงจรทท าใหกระแสไฟฟารวมทไหลในวงจรรวมเฟสกบแรงดนทตวเกบประจ ง. วงจรทท าใหกระแสไฟฟารวมทไหลในวงจรรวมเฟสกบแรงดนทตวเหนยวน า 2. วงจรขอใดทไมเกดเรโซแนนซ ก. RL หรอ RC แบบอนกรมหรอแบบขนาน ข. RLC แบบอนกรม ค. RLC แบบผสม ง. RLC แบบขนาน 3. ทความถเรโซแนนซผลของรแอกแตนซเชงตวเกบประจและเชงตวเหนยวน าเปนอยางไร

ก. XC Z ข. XC R

ค. XL R ง. XL XC 4. ขอใดไมใชสตรของความถเมอเกดสภาวะเรโซแนนซ

ก. LC5.0f r

ข. LC2

1f r

ค. LC2

1f r ง.

LC159.0f r

จากโจทยทก าหนดให จงตอบค าถามจากขอ 57 ฟงกชนเจเนอเรเตอรจายไฟฟาขนาด 12 V ใหกบวงจร RLC ทตอแบบอนกรมมคา R = 150 , L = 0.02 H และ C = 1 F 5. วงจรจะเกดสภาวะเรโซแนนซทความถเทาไร ก. 1250 Hz ข. 1125 Hz ค. 926 Hz ง. 815 Hz 6. ทสภาวะเรโซแนนซนรแอกแตนซเชงตวเกบประจมคาเทาไร ก. 172 Ω ข. 195 Ω ค. 216 Ω ง. 285 Ω 7. ทสภาวะเรโซแนนซนกระแสไฟฟาทไหลในวงจรมคาเทาไร ก. 150 mA ข. 120 mA ค. 100 mA ง. 80 mA

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 2: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ แบบทดสอบกอนการเรยน วงจรเรโซแนนซ

หนา 2 รหส 2104-2003 หนวยท 11

8. ขอใดเปนแผนภาพอมพแดนซในสภาวะเรโซแนนซ ของวงจร RLC แบบอนกรม ก. ข. ค. ง. 9. ในวงจร RLC แบบอนกรม ถาใหความถคงท สามารถปรบคาอะไรทท าใหเกดเรโซแนนซ ก. ปรบคาความเหนยวน าหรอคาความจไฟฟา ข. ปรบคาความตานทานเพยงอยางเดยว ค. ปรบคาความเหนยวน าเพยงอยางเดยว ง. ปรบคาความจไฟฟาเพยงอยางเดยว

จากวงจรทก าหนดให จงตอบค าถามจากขอ 1011 ฟงกชนเจเนอเรเตอรมความถ 400 Hz จายใหกบวงจร RLC ทตอแบบอนกรม มคา R = 100 และคา L = 25mH แลววงจรเกดการเรโซแนนซทความถน 10. รแอกแตนซเชงตวเกบประจมคาเทาไร ก. 200 Ω ข. 165.4 Ω ค. 100 Ω ง. 62.8 Ω 11. ความจไฟฟาของตวเกบประจมคาเทาไร ก. 13.66 F ข. 10.57 F ค. 6.33 F ง. 4.77 F 12. ขอใดไมใชผลของวงจร RLC เรโซแนนซแบบอนกรมเกยวกบแรงดนไฟฟา ก. แรงดนทตกครอมตวเหนยวน าเทากบแรงดนทตกครอมตวเกบประจ ข. แรงดนไฟฟาทจายใหรวมเฟสกบกระแสไฟฟาทไหลในวงจร ค. แรงดนทตกครอมตวตานทานเทากบแรงดนไฟฟาแหลงจาย ง. แรงดนทตกครอมตวตานทานเทากบแรงดนทตกครอมตวเหนยวน า

R

XC

XL

Z

j

j

R

XC

XL

Z

j

j

R

XC

XL

Z

j

j

R

XC

XL

Z

j

j

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 3: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ แบบทดสอบกอนการเรยน วงจรเรโซแนนซ

หนา 3 รหส 2104-2003 หนวยท 11

13. ทความถเรโซแนนซผลของซสเซปแตนซเชงตวเกบประจและเชงตวเหนยวน าเปนอยางไร

ก. BC Y ข. BL BC

ค. BC G ง. BL G 14. ขอใดไมใชสตรของความถเมอเกดสภาวะเรโซแนนซ

ก. LC5.0f r

ข. LC159.0f r

ค. LC2

1f r ง.

LC21f r

จากโจทยทก าหนดให จงตอบค าถามจากขอ 1518 ฟงกชนเจเนอเรเตอรจายไฟฟาขนาด 5 V ใหกบวงจร RLC ทตอแบบขนานมคา R = 80 , L = 50 m H และ C = 20 F 15. วงจรจะเกดสภาวะเรโซแนนซทความถเทาไร ก. 159.2 Hz ข. 225.4 Hz ค. 319.7 Hz ง. 415.6 Hz 16. ทสภาวะเรโซแนนซนซสเซปแตนซเชงตวเหนยวน ามคาเทาไร ก. 0.04 S ข. 0.03 S ค. 0.02 S ง. 0.01 S 17. ทสภาวะเรโซแนนซนแอดมตแตนซของวงจรคาเทาไร ก. 15 mS ข. 12.5 mS ค. 6.5 mS ง. 2 mS 18. ทสภาวะเรโซแนนซนกระแสไฟฟารวมทไหลในวงจรมคาเทาไร ก. 124.6 mA ข. 104.8 mA ค. 82.5 mA ง. 62.5 mA 19. ในวงจร RLC แบบขนาน ถาใหความถคงท สามารถปรบคาอะไรทท าใหเกดเรโซแนนซ ก. ปรบคาความเหนยวน าเพยงอยางเดยว ข. ปรบคาความตานทานเพยงอยางเดยว ค. ปรบคาความเหนยวน าหรอคาความจไฟฟา ง. ปรบคาความจไฟฟาเพยงอยางเดยว

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 4: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ แบบทดสอบกอนการเรยน วงจรเรโซแนนซ

หนา 4 รหส 2104-2003 หนวยท 11

20. ขอใดเปนแผนภาพแอดมตแตนซในสภาวะเรโซแนนซ ของวงจร RLC แบบขนาน ก. ข. ค. ง.

จากวงจรทก าหนดให จงตอบค าถามจากขอ 2123 แหลงจายไฟฟากระแสสลบขนาดแรงดน 12 V มความถ 50 Hz จายใหกบวงจร RLC ทตอแบบขนาน มคา R = 100 และคา C = 47 F แลววงจรเกดสภาวะเรโซแนนซทความถน 21. ซสเซปแตนซเชงตวเหนยวน ามคาเทาไร ก. 8.45 mS ข. 14.75 mS ค. 28.25 mS ง. 42.85 mS 22. ความเหนยวน าของตวเหนยวน ามคาเทาไร ก. 0.467 H ข. 0.314 H ค. 0.216 H ง. 0.112 H 23. ทสภาวะเรโซแนนซนกระแสไฟฟารวมทไหลในวงจรมคาเทาไร ก. 25 mA ข. 20 mA ค. 15 mA ง. 12 mA 24. ขอใดไมใชผลของวงจร RLC เรโซแนนซแบบขนานเกยวกบกระแสไฟฟา ก. กระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทานเทากบกระแสไฟฟาทไหลผานตวเกบประจ ข. กระแสไฟฟารวมรวมเฟสกบแรงดนไฟฟาทจายให ค. กระแสไฟฟาทไหลผานตวเหนยวน าเทากบกระแสไฟฟาทไหลผานตวเกบประจ ง. กระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทานเทากบกระแสไฟฟารวม

G

BC

BL

Y

j

j

G

BL

BC

Y

j

j

G

BC

BL

Y

j

j

BL

BC

G

Y

j

j

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 5: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 5 รหส 2104-2003 หนวยท 11

หนวยท 11 วงจรเรโซแนนซ

หวขอเรอง

11.1 ความหมายของวงจรเรโซแนนซ 11.2 ความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบอนกรม 11.3 แผนภาพอมพแดนซทความถคาตาง ๆ 11.4 คาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาทความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบอนกรม 11.5 การค านวณหาคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาของวงจรเรโซแนนซแบบอนกรม 11.6 ความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบขนาน 11.7 แผนภาพแอดมตแตนซทความถคาตาง ๆ 11.8 คาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาทความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบขนาน 11.9 การค านวณหาคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาของวงจรเรโซแนนซแบบขนาน

สมรรถนะยอย

1. แสดงความรเกยวกบวงจรเรโซแนนซแบบอนกรมและแบบขนาน 2. ปฏบตการวดคาตาง ๆ ของวงจรเรโซแนนซแบบอนกรมและแบบขนาน

วตถประสงคเชงพฤตกรรม

1. บอกความหมายของวงจรเรโซแนนซได 2. อธบายความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบอนกรมได 3. อธบายแผนภาพอมพแดนซทความถคาตาง ๆ ได 4. อธบายคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาทความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบอนกรมได 5. ค านวณหาคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาของวงจรเรโซแนนซแบบอนกรมได 6. อธบายความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบขนานได 7. อธบายแผนภาพแอดมตแตนซทความถคาตาง ๆ ได 8. อธบายคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาทความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบขนานได 9. ค านวณหาคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาของวงจรเรโซแนนซแบบขนานได

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 6: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 6 รหส 2104-2003 หนวยท 11

บทน า ในทางวงจรไฟฟานนการเกดเรโซแนนซกคอ การเกดปรากฎการณทแรงดนทจายใหวงจรกบ

กระแสรวมในวงจรเกดการ Inphase กนดงนนทจดเรโซแนนซอมพแดนซในวงจรจะมเพยงคา Resistance เทานน

11.1 ความหมายของวงจรเรโซแนนซ

วงจรเรโซแนนซ หมายถง สภาพของวงจรทประกอบดวย R, L และ C ทตอแบบอนกรม ตอแบบขนาน หรอตอแบบผสม ทท าใหกระแสไฟฟารวมทไหลในวงจรรวมเฟสกบแรงดนไฟฟาทจายให ซงในหนวยนจะศกษาเฉพาะทตอแบบอนกรมและทตอแบบขนาน เพอเปนพนฐานในขนสงตอไป

11.2 ความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบอนกรม

ดงวงจรรปท 11.1 แหลงจายแรงดนไฟฟาจายใหกบ RLC ทตอแบบอนกรม และถาใหความถของแหลงจายไฟฟามการเปลยนแปลงกจะไปมผลตอคารแอกแตนซเชงตวเหนยวน าและคารแอกแตนซเชง -ตวเกบประจ โดยคารแอกแตนซของทงสองคามทศทางทหกลางกนตลอดทกคาความถ ดงน นจงท าใหม

ความถคาหนงทท าใหคาทงสองเทากน (XL XC) เรยกความถทเกดขนนวา ความถเรโซแนนซ (Frequency resonance) และทความถนท าใหอมพแดนซของวงจรมเพยงคาความตานทาน ซงเปนผลใหกระแสไฟฟารวมรวมเฟสกบแรงดนไฟฟาทจายให

รปท 11.1 วงจร RLC อนกรมโดยการเปลยนแปลงความถของแหลงจาย

ผลจากการเปลยนแปลงความถของแหลงจายไฟฟา ซงจะมความถคาหนงทสงผลใหคา XL เทากบคา

XC สามารถหาคาความถเรโซแนนซได และเมอเกดสภาวะเรโซแนนซจะได

R

L VT

C

f

e

IT

IR

IL

IC

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 7: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 7 รหส 2104-2003 หนวยท 11

LC1 f2

LC1 f2

Cf21 Lf2

X X

r

2r

rr

CL

)(

LC2

1 f r …..(11.1)

เมอ fr คาความถเรโซแนนซ (Hz) L คาความเหนยวน า (H) C คาความจไฟฟา (F)

ตวอยางท 11.1 วงจรดงรปท 11.2 จงค านวณหา ก. ความถเรโซแนนซ

ข. ทความถคานจงพสจนวาคา XL มคาเทากบ XC ค. กระแสไฟฟารวมของวงจรในสภาวะเรโซแนนซ

รปท 11.2 วงจรของตวอยางท 11.1

IT

L 0.2 H VT 30 V

C 5 F

f

R 300

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 8: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 8 รหส 2104-2003 หนวยท 11

วธท า ก. ความถเรโซแนนซ

Hz 15.159 f001.02

1

1052.021

LC2

1 f

r

6

r

3.1416

π

π

ความถเรโซแนนซมคาเทากบ 159.15 Hz ตอบ

ข. ทความถคานจงพสจนวาคา XL มคาเทากบ XC ทความถเรโซแนนซ

200 X2.015.1591416.32

Lf2 X

L

rL

200 X10515.1591416.32

1

Cf21 X

C

6

rC

ทความถเรโซแนนซเปนผลใหคา XL เทากบ XC จรง ซงเทากบ 200 ตอบ ค. กระแสไฟฟารวมของวงจรในสภาวะเรโซแนนซ

TI )X(XR

VCL

T

300

60 )200(200j30060

TI

A 2.0 กระแสไฟฟารวมของวงจรในสภาวะเรโซแนนซมคาเทากบ 0.2 A ตอบ

11.3 แผนภาพอมพแดนซทความถคาตาง ๆ จากวงจรรปท 11.1 เมอคาความถของแหลงจายไฟฟาเปลยนแปลงไมวาจะเพมขนหรอลดลงกตาม โดยความถไมมผลตอคาความตานทาน แตมผลกบคารแอกแตนซเชงตวเหนยวน า และคารแอกแตนซเชง- ตวเกบประจ ซงเขยนเปนแผนภาพอมพแดนซทความถคาตาง ๆ ดงรปท 11.3

จากสตร

และ

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 9: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 9 รหส 2104-2003 หนวยท 11

(ก) ทความถนอยกวา fr (ข) ทความถ fr (ค) ทความถมากกวา fr รปท 11.3 แผนภาพอมพแดนซทความถคาตาง ๆ

จากรปท 11.3 (ก) แสดงแผนภาพอมพแดนซทความถนอยกวา fr ทจดนคาของ XC มคามากกวา XL ดงนนคา X จะเทากบ XC XL และคา Z เทากบ R jX โดยมมมของ Z เปนมม จากรปท 11.3 (ข) ทความถ fr ทจดนคาของ XL มคาเทากบ XC ดงนนคา X มคาเทากบศนยคา Z เทากบ R โดยมมมของ Z เปนมมศนยองศา และจากรปท 11.3 (ค) ทความถมากกวา fr ทจดนคาของ XL มคามากกวา XC ดงนนคา X เทากบ XL XC และคา Z เทากบ R jX โดยมมมของ Z เปนมม 11.4 คาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาทความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบอนกรม จากทไดศกษามาแลวเหนวาคาของ XL ยงขนอยกบคาการเหนยวน า และคาของ XC ยงขนอยกบคาความจไฟฟา ดงนนถาใหความถของแหลงจายไฟฟามคาคงทไวคาหนง เมอเปลยนแปลงคาความเหนยวน า

หรอคาความจไฟฟาอยางใดอยางหนงแลว และเปนผลใหคา XL เทากบคา XC วงจรกจะเกดสภาวะเรโซแนนซเชนเดยวกน ซงพจารณาไดดงน

11.4.1 เมอเปลยนแปลงคาความเหนยวน า ดงรปท 11.4 (ก) เมอเปลยนแปลงคาความเหนยวน ากสงผลใหคารแอกแตนซเชงตวเหนยวน าเปลยนแปลงเชนกน ถาผลการเปลยนแปลงคาความเหนยวน าทท าใหคา XL เทากบคา XC เรยกความเหนยวน าทสภาวะนวา คาความเหนยวน าทเรโซแนนซ

j

j

jX 0 R Z

jXL

jXC

= 0

jXC

R

Z

jXL

jX

j

j

j

j

R

Z

jXL

jXC

jX

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 10: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 10 รหส 2104-2003 หนวยท 11

(ก) การเปลยนแปลงคาความเหนยวน า (ข) การเปลยนแปลงคาความจไฟฟา รปท 11.4 วงจร RLC อนกรมโดยการเปลยนแปลงคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟา

ดงนนคาความเหนยวน าทเรโซแนนซหาคาไดดงน

C)f2(1 L

)f2(1 LC

)f2(1 LC

LC21 f

2r

r

2r

r

r

เมอ Lr คาความเหนยวน าทเรโซแนนซ (H) C คาความจไฟฟา (F)

fr คาความถเรโซแนนซทก าหนด (Hz)

11.4.2 เมอเปลยนแปลงคาความจไฟฟา จากรปท 11.4 (ข) เมอเปลยนแปลงคาความจไฟฟากจะสงผลใหคารแอกแตนซเชงตวเกบประจเปลยนแปลงเชนกน ถาผลการเปลยนแปลงคาความจไฟฟาทท าให

คา XC เทากบคา XL ความจไฟฟาทสภาวะนคอ คาความจไฟฟาทเรโซแนนซ หาคาไดดงน

…..(11.2)

จากสมการ

L VT

C

f คงท

R

L VT

C

f คงท

R

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 11: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 11 รหส 2104-2003 หนวยท 11

L)f2(1 C

)f2(1 LC

)f2(1 LC

LC21 f

2r

r

2r

r

r

เมอ Cr คาความจไฟฟาทเรโซแนนซ (F) L คาความเหนยวน า (H)

fr คาความถเรโซแนนซทก าหนด (Hz)

11.5 การค านวณหาคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาของวงจรเรโซแนนซแบบอนกรม ตวอยางท 11.2 วงจร RLC แบบอนกรมตอเขากบแหลงจายไฟฟากระแสสลบรปคลนไซน ซงมคาความถเรโซแนนซทก าหนด 500 Hz มคาความจไฟฟา 15 F จงค านวณหา ก. คาความเหนยวน าทเรโซแนนซ

ข. ทคาความเหนยวน าทเรโซแนนซนจงพสจนวาคา XL มคาเทากบ XC วธท า ก. คาความเหนยวน าทเรโซแนนซ

62

2r

r

1015)5003.14162(1

C)f2(

1 L

π

mH 6.75 L

H 10 6.75 00675.0 044.148

1

r

3

ความเหนยวน าทเรโซแนนซมคาเทากบ 6.75 mH ตอบ

ข. ทคาความเหนยวน าทเรโซแนนซนจงพสจนวาคา XL มคาเทากบ XC

2.21 X1075.65001416.32 Lf2 X

L

3rrL

….. (11.3)

จากสมการ

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 12: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 12 รหส 2104-2003 หนวยท 11

2.21 X10155001416.32

1 Cf21 X

C

6rC

ทคาความเหนยวน าโซแนนซเปนผลใหคา XL เทากบคา XC จรง ซงเทากบ 21.2 ตอบ ตวอยางท 11.3 วงจร RLC แบบอนกรมตอเขากบแหลงจายไฟฟากระแสสลบรปคลนไซนมแรงดนไฟฟา 6 V ซงมคาความตานทาน 20 Ω ความถเรโซแนนซทก าหนด 1,200 Hz มคาความเหนยวน า 2 mH จงค านวณหา ก. คาความจไฟฟาทเรโซแนนซ ข. แรงดนทตกครอมตวเหนยวน าและตวเกบประจ วธท า ก. คาความจไฟฟาทเรโซแนนซ

32

2r

r

102)12003.14162(1

L)f2(

1 C

π

F 8.795 C

F 10795.8 37.113698

1

r

6

ความจไฟฟาทเรโซแนนซมคาเทากบ 8.795 F ตอบ ข. แรงดนทตกครอมตวเหนยวน าและตวเกบประจ

TI R

VT

20

6

TI

A 3.0

08.15 X10212001416.32

Lf2 X

L

3rL

และ

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 13: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 13 รหส 2104-2003 หนวยท 11

08.15 X10795.812001416.32

1

Cf21 X

C

6

rrC

LV LT XI 08.153.0

LV

V524.4 CV

CT XI 08.153.0 CV

V524.4

แรงดนทตกครอมตวเหนยวน ามคาเทากบ 4.524 V ตอบ แรงดนทตกครอมตวเกบประจมคาเทากบ 4.524 V ตอบ

สรป ผลของวงจร RLC แบบอนกรมเมอเกดสภาวะเรโซแนนซ

1. กระแสไฟฟาทไหลผานวงจรรวมเฟสกบแรงดนไฟฟาทจายให 2. มมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟาทจายใหกบกระแสไฟฟาทไหลผานวงจรมคาเทากบศนย 3. คารแอกแตนซเชงตวเหนยวน ามคาเทากบคารแอกแตนซเชงตวเกบประจ 4. คาอมพแดนซของวงจรมคาต าสดซงเทากบคาความตานทาน 5. กระแสไฟฟาทไหลผานวงจรมคาสงสด 6. แรงดนทตกครอมตวเหนยวน ามคาเทากบแรงดนทตกครอมตวเกบประจ

11.6 ความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบขนาน

ดงวงจรรปท 11.5 แหลงจายแรงดนไฟฟาจายใหกบ RLC ทตอแบบขนาน โดยใหความถของแหลงจายไฟฟามการเปลยนแปลงกไปมผลตอคาซสเซปแตนซเชงตวเหนยวน าและคาซสเซปแตนซเชงตวเกบประจ โดยทงสองคามทศทางทหกลางกนตลอดทกคาความถ ดงนนจงท าใหมความถคาหนงทท าให

คาทงสองเทากน (BL BC) เรยกความถทเกดขนนวา ความถเรโซแนนซ และทความถนท าใหแอดมตแตนซของวงจรเทากบคาความน า ซงเปนผลใหกระแสไฟฟารวมรวมเฟสกบแรงดนไฟฟาทจายให

รปท 11.5 วงจร RLC ขนานโดยการเปลยนแปลงความถของแหลงจาย

และ

R VT C

f

L

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 14: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 14 รหส 2104-2003 หนวยท 11

ผลจากการเปลยนแปลงความถของแหลงจายไฟฟา ซงจะมความถคาหนงทสงผลใหคา BL เทากบคา

BC สามารถหาคาความถเรโซแนนซได และเมอเกดสภาวะเรโซแนนซจะได

LC1 f2

LC1 f2

Lf21 Cf2

B B

r

2r

rr

LC

)(

LC2

1 f r …..(11.4)

ตวอยางท 11.4 วงจรดงรปท 11.6 จงค านวณหา ก. ความถเรโซแนนซ

ข. ทความถคานจงพสจนวาคา BL มคาเทากบ BC ค. กระแสไฟฟารวมของวงจรในสภาวะเรโซแนนซ

รปท 11.6 วงจรของตวอยางท 11.4 วธท า ก. ความถเรโซแนนซ

Hz 94.177 f10944.82

1

1020104021

LC2

1 f

r

4

63

r

3.1416

π

π

ความถเรโซแนนซมคาเทากบ 177.94 Hz ตอบ

IT

VT 24 V f

R 120 L 40 mH C 20 F

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 15: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 15 รหส 2104-2003 หนวยท 11

ข. ทความถคานจงพสจนวาคา BL มคาเทากบ BC ทความถเรโซแนนซ

S 0223.0 B

102094.1771416.32

Cf2 B

C

6rC

S 0223.0 B

104094.1771416.321

Lf21 B

L

3

rL

ทความถเรโซแนนซเปนผลใหคา BL เทากบ BC จรง ซงเทากบ 0.0223 S ตอบ ค. กระแสไฟฟารวมของวงจรในสภาวะเรโซแนนซ

G

S 00834.0 1201 R

1

TI TLCT V)Bj(BG YV )(

24)0223.0j(0.02230.00834 )(

240.00834

TI

A 2.0 กระแสไฟฟารวมของวงจรในสภาวะเรโซแนนซมคาเทากบ 0.2 A ตอบ

11.7 แผนภาพแอดมตแตนซทความถคาตาง ๆ จากวงจรรปท 11.5 เมอคาความถของแหลงจายไฟฟาเปลยนแปลงไมวาจะเพมขนหรอลดลงกตาม โดยความถไมมผลตอคาความน า แตมผลกบคาซสเซปแตนซเชงตวเหนยวน า และคาซสเซปแตนซเชง- ตวเกบประจ ซงเขยนเปนแผนภาพแอดมตแตนซทความถคาตาง ๆ ดงรปท 11.7

(ก) ทความถนอยกวา fr (ข) ทความถ fr (ง) ทความถมากกวา fr รปท 11.7 แผนภาพแอดมตแตนซทความถคาตาง ๆ

จากสตร

และ

G

Y

jBC

jBL

jB

j

j

j

j

= 0 G Y

jBC

jBL

jB = 0

G

Y

jBC

jBL

jB

j

j

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 16: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 16 รหส 2104-2003 หนวยท 11

จากรปท 11.7 (ก) แสดงแผนภาพแอดมตแตนซทความถนอยกวา fr ทจดนคาของ BL มคามากกวา BC ดงนนคา B จะเทากบ BL BC และคา Y เทากบ G jB โดยมมมของ Y เปนมม จากรปท 11.7 (ข) ทความถ fr ทจดนคาของ BL มคาเทากบ BC ดงนนคา B มคาเทากบศนย และคา Y เทากบ G โดยมมมของ Y เปนมมศนยองศา และจากรปท 11.7 (ค) ทความถมากกวา fr ทจดนคาของ BC มคามากกวา BL ดงนนคา B เทากบ BC BL และคา Y เทากบ G jB โดยมมมของ Y เปนมม

11.8 คาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาทความถเรโซแนนซของวงจร RLC แบบขนาน จากทไดศกษามาแลวเหนวาคาของ BL ยงขนอยกบคาการเหนยวน า และคาของ BC ยงขนอยกบคาความจไฟฟา ดงนนถาใหความถของแหลงจายไฟฟามคาคงทไวคาหนง เมอเปลยนแปลงคาความเหนยวน า

หรอคาความจไฟฟาอยางใดอยางหนงแลว และเปนผลใหคา BL เทากบคา BC วงจรกจะเกดสภาวะเรโซแนนซเชนเดยวกน ซงพจารณาไดดงน

11.8.1 เมอเปลยนแปลงคาความเหนยวน า ดงรปท 11.8 (ก) เมอเปลยนแปลงคาความเหนยวน ากสงผลใหคาซสเซปแตนซเชงตวเหนยวน าเปลยนแปลงเชนกน ถาผลการเปลยนแปลงคาความเหนยวน าทท าใหคา BL เทากบคา BC เรยกความเหนยวน าทสภาวะนวา คาความเหนยวน าทเรโซแนนซ

(ก) การเปลยนแปลงคาความเหนยวน า (ข) การเปลยนแปลงคาความจไฟฟา รปท 11.8 วงจร RLC ขนานโดยการเปลยนแปลงคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟา

ดงนนคาความเหนยวน าทเรโซแนนซหาคาไดดงน

C)f2(1 L

)f2(1 LC

)f2(1 LC

LC21 f

2r

r

2r

r

r

ให f คงท

R L VT C R L VT C ให f คงท

…..(11.5)

จากสมการ

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 17: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 17 รหส 2104-2003 หนวยท 11

11.8.2 เมอเปลยนแปลงคาความจไฟฟา ดงรปท 11.8 (ข) เมอเปลยนแปลงคาความจไฟฟาสงผลใหคาซสเซปแตนซเชงตวเกบประจเปลยนแปลงเชนกน ถาผลการเปลยนแปลงคาความจไฟฟาทท าใหคา BC เทากบคา BL เรยกความจไฟฟาทสภาวะนวา คาความจไฟฟาทเรโซแนนซ หาคาไดดงน

L)f2(1 C

)f2(1 LC

)f2(1 LC

LC21 f

2r

r

2r

r

r

11.9 การค านวณหาคาความเหนยวน าและคาความจไฟฟาของวงจรเรโซแนนซแบบขนาน ตวอยางท 11.5 วงจร RLC แบบขนานตอเขากบแหลงจายไฟฟากระแสสลบรปคลนไซน ซงมคาความถเรโซแนนซทก าหนด 800 Hz มคาความจไฟฟา 2.2 F จงค านวณหา ก. คาความเหนยวน าทเรโซแนนซ

ข. ทคาความเหนยวน าทเรโซแนนซนจงพสจนวาคา BL มคาเทากบ BC วธท า ก. คาความเหนยวน าทเรโซแนนซ

62

2r

r

102.2)8003.14162(1

C)f2(

1 L

π

mH 18 L

H 10 18 018.0 585.551

r

3

ความเหนยวน าทเรโซแนนซมคาเทากบ 18 mH ตอบ

ข. ทคาความเหนยวน าทเรโซแนนซนจงพสจนวาคา BL มคาเทากบ BC

S 011.0 B10188001416.32

1

Lf21 B

L

3

rrL

จากสมการ

….. (11.6)

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 18: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 18 รหส 2104-2003 หนวยท 11

S 011.0 B

102.28001416.32

Cf2 B

C

6rC

ทคาความเหนยวน าโซแนนซเปนผลใหคา BL เทากบคา BC จรง ซงเทากบ 0.011 S ตอบ ตวอยางท 11.6 วงจร RLC แบบขนานตอเขากบแหลงจายไฟฟากระแสสลบรปคลนไซนมแรงดนไฟฟา 80 V ความถเรโซแนนซทก าหนด 100 Hz มคาความเหนยวน า 0.5 H จงค านวณหา ก. คาความจไฟฟาทเรโซแนนซ ข. กระแสไฟฟาทไหลผานตวเหนยวน าและตวเกบประจ วธท า ก. คาความจไฟฟาทเรโซแนนซ

5.0)1003.14162(1

L)f2(

1 C

2

2r

r

π

F 5.06 CF 1006.5

01.1973931

r

6

ความจไฟฟาทเรโซแนนซมคาเทากบ 5.06 F ตอบ ข. กระแสไฟฟาทไหลผานตวเหนยวน าและตวเกบประจ

S 00318.0 B

1006.51001416.32

Cf2 B

C

6rrC

S 0.00318 B

5.01001416.321

Lf21 B

L

rL

ดงนน LI TL VB

8000318.0 LI

A 254.0

และ

และ

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 19: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบเนอหา วงจรเรโซแนนซ

หนา 19 รหส 2104-2003 หนวยท 11

และ CI TC VB

8000318.0

CI

A 254.0

กระแสไฟฟาทไหลผานตวเหนยวน ามคาเทากบ 0.254 A ตอบ กระแสไฟฟาทไหลผานตวเกบประจมคาเทากบ 0.254 A ตอบ

สรป ผลของวงจร RLC แบบขนานเมอเกดสภาวะเรโซแนนซ

1. กระแสไฟฟารวมทไหลผานวงจรรวมเฟสกบแรงดนไฟฟาทจายให 2. มมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟาทจายใหกบกระแสไฟฟารวมทไหลผานวงจรมคาเทากบศนย 3. คาซสเซปแตนซเชงตวเหนยวน ามคาเทากบคาซสเซปแตนซเชงตวเกบประจ 4. คาแอดมตแตนซของวงจรมคาต าสดซงเทากบคาความน าจากตวตานทาน 5. กระแสไฟฟารวมทไหลในวงจรมคาต าสด 6. กระแสไฟฟาทไหลผานตวเหนยวน ามคาเทากบกระแสไฟฟาทไหลผานตวเกบประจ

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 20: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 20 รหส 2104-2003 หนวยท 11

จดประสงคทวไป เพอใหนกเรยนสามารถวดคากระแสและแรงดนไฟฟาและวดหามมตางเฟส ในวงจรเรโซแนนซ

วตถประสงคเชงพฤตกรรม 1. ตอวงจร RLC แบบอนกรมและแบบขนานของวงจรเรโซแนนซไดอยางถกตอง 2. วดคากระแสไฟฟาและแรงดนไฟฟาดวยมลตมเตอรไดถกตอง 3. วดหามมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟาดวยออสซลโลสโคปไดถกตอง 4. ค านวณหาคาตาง ๆ จากวงจรการทดลองได

เครองมอวดและอปกรณการทดลอง 1. ออสซลโลสโคปชนด 2 เสนภาพพรอมสายวด 1 เครอง 2. ฟงกชนเจเนอเรเตอร 1 เครอง 3. มลตมเตอรแบบดจตอลหรอแบบเขมช 2 ตว 4. ตวตานทานคา 10 และ 560 อยางละ 1 ตว 5. ตวเหนยวน าแบบเลอกคาได 0.3 H และ 0.6 H 1 ตว 6. ตวเกบประจคา 4.7 F 4 ตว 7. ชดทดลองวงจรไฟฟากระแสสลบพรอมสายตอวงจร 10 เสน 1 ชด

ค าน า ทางปฏบตงาน

ในทางวงจรไฟฟานนการเกดเรโซแนนซกคอ การเกดปรากฎการณทแรงดนทจายใหวงจรกบกระแสรวมในวงจรเกดการ In phase กนดงนนทจดเรโซแนนซอมพแดนซในวงจรจะมเพยงคา Resistance เทานน

ขอเสนอแนะและขอควรระวงกอนการทดลอง ในขณะตอวงจรไมควรเปดแหลงจายไฟฟาไว เพราะถาตอวงจรผด จะท าใหอปกรณเสยหายไดตรวจสอบการตอวงจรใหถกตอง กอนใชงานออสซลโลสโคป ควรศกษาหนาทของสวตซ ปมและขวตอตาง ๆ ของออสซลโลสโคป เพอใหการใชงานเปนไปอยางถกตองและเกดประสทธภาพสงสด การปรบปม

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 21: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 21 รหส 2104-2003 หนวยท 11

วงจรการทดลอง

วงจรเรโซแนนซแบบอนกรม

รปท 11.9 การวดแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาของวงจเรโซแนนซแบบอนกรม

ล าดบขนการทดลอง 1. ตอวงจรตามรปท 11.9 พรอมตรวจสอบความถกตอง 2. ทฟงกชนเจเนอเรเตอรตงความถไวท 50 Hz จากนนปรบแรงดนไฟฟาใหไดแรงดนไฟฟาทวดได 5 V เพอจายใหกบวงจร 3. จายแรงดนไฟฟาใหกบวงจร บนทกคาของกระแสไฟฟา (I) แรงดนทตกครอมตวตานทาน (VR) และน ามลตมเตอรวดแรงดนทตกครอมตวเหนยวน า (VL) แรงดนทตกครอมตวเกบประจ (VC) และแรงดน VX (สญลกษณเสนประ) ตามล าดบแลวบนทกคาลงในตารางท 11.1 4. ท าการทดลองเชนเดยวกนกบล าดบขนการทดลองขอ 3 โดยการปรบความถทฟงกชนเจเนอเร-เตอรไปตามตารางท 11.1 แลวบนคาตาง ๆ ลงในตารางท 11.1 5. น าคาทไดจากการวดมาค านวณหาคาตามทก าหนดให แลวน าคาไปใสลงในตารางท 11.1 ดงน

5.1 อมพแดนซของวงจร จากสตร IV

Z T

5.2 รแอกแตนซเชงตวเหนยวน า จากสตร IV

X LL

5.3 รแอกแตนซเชงตวเกบประจ จากสตร IV

X CC

5.4 มมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟา จากสตร R

X1 VV

tan

I

L 0.3 H VT 5 V f 50 Hz 500 Hz

R 560

mA

G

VR

-

p=

V

C 2.35 F

VC

-

p=

VL

-

p=

V

V

V VX

-

p=

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 22: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 22 รหส 2104-2003 หนวยท 11

ตารางท 11.1 ผลการทดลองของล าดบขนการทดลองท 35

f (Hz) 50 100 200 300 400 500

คาทไดจากการวด

I (mA)

VR (V)

VC (V)

VL (V)

VX (V)

คาทค านวณ

ทไดจากการวด

Z ()

XL ()

XC ()

(deg)

6. ตอวงจรตามรปท 11.10 โดยตงความถทฟงกชนเจเนอเรเตอรไวท 50 Hz พรอมตรวจสอบความถกตอง

รปท 11.10 การวดหามมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟาดวยออสซลโลสโคป

ล าดบขนการทดลอง (ตอ) 7. เตรยมออสซลโลสโคปเพอท าการวดสญญาณตามรายการตาง ๆ ดงน รายการ ต าแหนง 7.1 เลอกต าแหนง TIME/DIV 2 mS0.2 mS 7.2 เลอกสวตช VERT. MODE DUAL

C 2.35 F

L 0.3 H VT 5 V f 50 Hz1.2 kHz

R 560

G CH 1

CH 2

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 23: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 23 รหส 2104-2003 หนวยท 11

7.3 ปรบปมสวตช VOLTS/DIV ของ CH 1 2 7.4 ปรบปมสวตช VOLTS/DIV ของ CH 2 2 7.5 เลอกสวตช SOURC CH 1 7.6 เลอกสวตชสญญาณทวดของ CH 1 และ CH 2 AC 8. กอนท าการวดใหปรบเสนภาพของ CH 1 และ CH 2 ใหทบกนพอด โดยปรบปม POSITION (ขนลง) ของ CH 1 และ CH 2 9. ทฟงกชนเจเนอเรเตอรตงความถไวท 50 Hz จากนนปรบแรงดนไฟฟาใหไดแรงดนไฟฟาทวดได 5 V เพอจายใหกบวงจร

10. ปรบปม POSITION (ซายขวา) เพอเลอกต าแหนงรปคลนของ CH 1 (VT) ใหมมมเรมตนของแกนตงทดานซายของจอออสซลโลสโคปโดยทต าแหนงนก าหนดใหมมเรมตนทศนยองศา ( 0) 11. เขยนรปคลนทไดจากจอออสซลโลสโคปลงบนจอจ าลองทก าหนดใหในรปท 11.11 ทไดจาก

CH 1 (วด VT) และ CH 2 (วด VR) โดยก าหนดใหเปน f fr อานและบนทกคา T และคา t (ระยะรปคลนใน

ครงไซเกลของ VR ทหางจากรปคลนของ VT)

รปท 11.11 จอจ าลองของออสซลโลสโคปท f fr

ระยะ T แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VT ………cm

ระยะ t แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VR ………cm

12. ทฟงกชนเจเนอเรเตอรปรบความถใหไดเทากบความถเรโซแนนซ (fr 200Hz) เขยนรปคลน

ทไดจากจอออสซลโลสโคปลงบนจอจ าลองทก าหนดใหในรปท 11.12 (ก าหนดให f fr )

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 24: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 24 รหส 2104-2003 หนวยท 11

รปท 11.12 จอจ าลองของออสซลโลสโคปท f fr

ระยะ T แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VT ………cm

ระยะ t แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VR ………cm

13. ทฟงกชนเจเนอเรเตอรปรบความถใหไดเทากบความถเรโซแนนซ (fr 500 Hz) เขยนรปคลน

ทไดจากจอออสซลโลสโคปลงบนจอจ าลองทก าหนดใหในรปท 11.13 (ก าหนดให f fr )

รปท 11.13 จอจ าลองของออสซลโลสโคปท f fr

ระยะ T แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VT ………cm

ระยะ t แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VR ………cm

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 25: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 25 รหส 2104-2003 หนวยท 11

วงจรเรโซแนนซแบบขนาน

รปท 11.14 การวดแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาของวงจเรโซแนนซแบบขนาน หมายเหต คา C 1.17 F น าตวเกบประจคา C 4.7 F จ านวน 4 ตว น ามาตออนกรมกน ล าดบขนการทดลอง (ตอ) 14. ตอวงจรตามรปท 11.14 พรอมตรวจสอบความถกตอง 15. ทฟงกชนเจเนอเรเตอรตงความถไวท 50 Hz จากนนปรบแรงดนไฟฟาใหไดแรงดนไฟฟาทวดได 5 V เพอจายใหกบวงจร 16. จายแรงดนไฟฟาใหกบวงจร บนทกคาของกระแสไฟฟารวม (IT) จากนนใชมลตมเตอรตวเดมวดกระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน (IR) กระแสไฟฟาทไหลผานตวเหนยวน า (IL) กระแสไฟฟาทไหลผานตวเกบประจ (IC) และกระแสไฟฟา IX (สญลกษณเสนประ) ลงในตารางท 11.2 17. ท าการทดลองเชนเดยวกนกบล าดบขนการทดลองขอ 3 โดยการปรบความถทฟงกชนเจเนอเร-เตอรไปตามตารางท 11.2 แลวบนคาตาง ๆ ลงในตารางท 11.2 18. น าคาทไดจากการวดมาค านวณหาคาตามทก าหนดให แลวน าคาไปใสลงในตารางท 11.2 ดงน

18.1 แอดมตแตนซของวงจร จากสตร T

TVI

Y

18.2 ซสเซปแตนซเชงตวเหนยวน า จากสตร T

LL V

I B

18.3 ซสเซปแตนซเชงตวเกบประจ จากสตร T

CC V

I B

18.4 มมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟารวม จากสตร R

X1 II

tan

IL IR

IT

L 0.6 H

VT 5 V f 50 Hz500 Hz

R 560

mA

G mA mA IC

C 1.17 F

mA

mA

IX

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 26: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 26 รหส 2104-2003 หนวยท 11

ตารางท 11.2 ผลการทดลองของล าดบขนการทดลองท 1618

f (Hz) 50 100 200 300 400 500

คาทไดจากการวด

IT (mA)

IR (mA)

IL (mA)

IC (mA)

IX (mA)

คาทค านวณ

ทไดจากการวด

Y (mS)

BL (mS)

BC (mS)

(deg)

19. ตอวงจรตามรปท 11.15 โดยตงความถทฟงกชนเจเนอเรเตอรไวท 50 Hz พรอมตรวจสอบความถกตอง

รปท 11.15 การวดหามมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟาดวยออสซลโลสโคป

ล าดบขนการทดลอง (ตอ) 20. เตรยมออสซลโลสโคปเพอท าการวดสญญาณตามรายการตาง ๆ ดงน รายการ ต าแหนง 20.1 เลอกต าแหนง TIME/DIV 1 mS 20.2 เลอกสวตช VERT. MODE DUAL 20.3 ปรบปมสวตช VOLTS/DIV ของ CH 1 2

CH 2 L 0.6 H

VT 5 V f 50 Hz500 Hz

RS 10

G CH 1

R 560 C 1.17 F

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 27: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 27 รหส 2104-2003 หนวยท 11

20.4 ปรบปมสวตช VOLTS/DIV ของ CH 2 0.1 20.5 เลอกสวตช SOURC CH 1 20.6 เลอกสวตชสญญาณทวดของ CH 1 และ CH 2 AC 21. กอนท าการวดใหปรบเสนภาพของ CH 1 และ CH 2 ใหทบกนพอด โดยปรบปม POSITION (ขนลง) ของ CH 1 และ CH 2 22. ทฟงกชนเจเนอเรเตอรตงความถไวท 50 Hz จากนนปรบแรงดนไฟฟาใหไดแรงดนไฟฟาทวดได 5 V เพอจายใหกบวงจร

23. ปรบปม POSITION (ซายขวา) เพอเลอกต าแหนงรปคลนของ CH 1 (VT) ใหมมมเรมตนของแกนตงทดานซายของจอออสซลโลสโคปโดยทต าแหนงนก าหนดใหมมเรมตนทศนยองศา ( 0) 24. เขยนรปคลนทไดจากจอออสซลโลสโคปลงบนจอจ าลองทก าหนดใหในรปท 11.16 ทไดจาก

CH 1 (วด VT) และ CH 2 (วด VRS) โดยก าหนดใหเปน f fr อานและบนทกคา T และคา t (ระยะรปคลนใน

ครงไซเกลของ VR ทหางจากรปคลนของ VT)

รปท 11.16 จอจ าลองของออสซลโลสโคปท f fr

ระยะ T แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VT ………cm

ระยะ t แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VRS ………cm

25. ทฟงกชนเจเนอเรเตอรปรบความถใหไดเทากบความถเรโซแนนซ (fr 200 Hz) เขยนรปคลน

ทไดจากจอออสซลโลสโคปลงบนจอจ าลองทก าหนดใหในรปท 11.17 (ก าหนดให f fr )

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 28: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 28 รหส 2104-2003 หนวยท 11

รปท 11.17 จอจ าลองของออสซลโลสโคปท f fr

ระยะ T แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VT ………cm

ระยะ t แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VRS ………cm

26. ทฟงกชนเจเนอเรเตอรปรบความถใหไดเทากบความถเรโซแนนซ (fr 500 Hz) เขยนรปคลน

ทไดจากจอออสซลโลสโคปลงบนจอจ าลองทก าหนดใหในรปท 11.18 (ก าหนดให f fr )

รปท 11.18 จอจ าลองของออสซลโลสโคปท f fr

ระยะ T แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VT ………cm

ระยะ t แนวแกนนอนในครงไซเกลของ VRS ………cm

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 29: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 29 รหส 2104-2003 หนวยท 11

ประเมนผลการทดลอง 1. จากวงจรการทดลอง RLC แบบอนกรม จงแสดงการค านวณหาความถทท าใหเกดเรโซแนนซโดย

ใชสตร LC2

1f r แลวเปรยบเทยบกบคาทไดจากการทดลอง

วธท า ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. จากตารางท 11.1 ท f 50 Hz คาของ XL และคาของ XC ผลของคาทงสองเปนอยางไรใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให

XL XC XL XC XL XC 3. จากตารางท 11.1 ท f 200 Hz คาของ XL และคาของ XC ผลของคาทงสองเปนอยางไร ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให

XL XC XL XC XL XC 4. จากตารางท 11.1 ท f 500 Hz คาของ XL และคาของ XC ผลของคาทงสองเปนอยางไร ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให

XL XC XL XC XL XC 5. จากตารางท 11.1 ท f 200 Hz ผลของกระแสไฟฟามคาเปนอยางไร ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให สงสด ต าสด 6. จากตารางท 11.1 ท f 200 Hz ผลของอมพแดนซ (Z) มคาเปนอยางไร ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให สงสด ต าสด

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 30: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 30 รหส 2104-2003 หนวยท 11

7. จากล าดบขนการทดลองขอท 11 รปคลนทไดจากออสซลโลสโคป (รปท 11.11) จงค านวณหามม

ตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟาทจายใหกบกระแสไฟฟา โดยใชสตร Tt180

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................... 8. จากขอ 7 ผลของกระแสไฟฟามเฟสเปนอยางไรกบแรงดนไฟฟาทจายให ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให รวมเฟส น าหนา ลาหลง 9. จากล าดบขนการทดลองขอท 12 รปคลนทไดจากออสซลโลสโคป (รปท 11.12) จงค านวณหามม

ตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟาทจายใหกบกระแสไฟฟา โดยใชสตร Tt180

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................... 10. จากขอ 9 ผลของกระแสไฟฟามเฟสเปนอยางไรกบแรงดนไฟฟาทจายให ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให รวมเฟส น าหนา ลาหลง 11. จากล าดบขนการทดลองขอท 13 รปคลนทไดจากออสซลโลสโคป (รปท 11.13) จงค านวณหา

มมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟาทจายใหกบกระแสไฟฟา โดยใชสตร Tt180

.........................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................... 12. จากขอ 11 ผลของกระแสไฟฟามเฟสเปนอยางไรกบแรงดนไฟฟาทจายให ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให รวมเฟส น าหนา ลาหลง

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 31: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 31 รหส 2104-2003 หนวยท 11

13. จากวงจรการทดลอง RLC แบบขนาน จงแสดงการค านวณหาความถทท าใหเกดเรโซแนนซโดย

ใชสตร LC2

1f r แลวเปรยบเทยบกบคาทไดจากการทดลอง

วธท า ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

14. จากตารางท 11.2 ท f 50 Hz คาของ BL และคาของ BC ผลของคาทงสองเปนอยางไรใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให

BL BC BL BC BL BC

15. จากตารางท 11.2 ท f 200 Hz คาของ BL และคาของ BC ผลของคาทงสองเปนอยางไร ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให

BL BC BL BC BL BC

16. จากตารางท 11.2 ท f 500 Hz คาของ BL และคาของ BC ผลของคาทงสองเปนอยางไร ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให

BL BC BL BC BL BC 17. จากตารางท 11.2 ท f 200 Hz ผลของกระแสไฟฟารวมมคาเปนอยางไร ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให สงสด ต าสด 18. จากตารางท 11.2 ท f 200 Hz ผลของแอดมตแตนซ (Y) มคาเปนอยางไร ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให สงสด ต าสด

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 32: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 32 รหส 2104-2003 หนวยท 11

19. จากล าดบขนการทดลองขอท 24 รปคลนทไดจากออสซลโลสโคป (รปท 11.16) จงค านวณหา

มมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟาทจายใหกบกระแสไฟฟารวม โดยใชสตร Tt180

วธท า ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 20. จากขอ 19 ผลของกระแสไฟฟารวมมเฟสเปนอยางไรกบแรงดนไฟฟาทจายให ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให รวมเฟส น าหนา ลาหลง 21. จากล าดบขนการทดลองขอท 25 รปคลนทไดจากออสซลโลสโคป (รปท 11.17) จงค านวณหา

มมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟาทจายใหกบกระแสไฟฟารวม โดยใชสตร Tt180

วธท า ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 22. จากขอ 21 ผลของกระแสไฟฟารวมมเฟสเปนอยางไรกบแรงดนไฟฟาทจายให ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให รวมเฟส น าหนา ลาหลง 23. จากล าดบขนการทดลองขอท 26 รปคลนทไดจากออสซลโลสโคป (รปท 11.18) จงค านวณหามมตางเฟสระหวางแรงดนไฟฟาทจายใหกบกระแสไฟฟารวม โดยใชสตร T

t180 วธท า ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 24. จากขอ 23 ผลของกระแสไฟฟารวมมเฟสเปนอยางไรกบแรงดนไฟฟาทจายให ใหท าเครองหมาย หนาค าตอบทให รวมเฟส น าหนา ลาหลง

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 33: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 33 รหส 2104-2003 หนวยท 11

แบบประเมนผลปฏบตงานการทดลอง

ท รายการประเมน คะแนนเตม

คะแนน ทได

หมายเหต

1 การตอวงจรถกตอง (7 คะแนน) 1.1 ตออปกรณการทดลอง 1.2 วดและอานคาแรงดนไฟฟา กระแสไฟฟาดวย มลตมเตอร 1.3 วดและอานคาแรงดนไฟฟา มมตางเฟสระหวาง แรงดนกบกระแสดวยออสซลโลสโคป

3 2

2

2 ผลของการทดลอง (4 คะแนน) 2.1 คาตาง ๆ ทบนทกลงในทกตารางมคาถกตอง 2.2 รปคลนทไดจากจอจ าลองของออสซลโลสโคป มความถกตองและเปนรปคลนไซน

2 2

3 การประเมนผลทายการทดลอง 5 4 การเกบเครองมอและอปกรณการทดลอง 2 5 ผลงานส าเรจและสงงานภายในชวโมงของการเรยน 2

คะแนนเตม 20

ผลการประเมน 16–20 คะแนน อยในเกณฑดมาก 14–15 คะแนน อยในเกณฑด 12–13 คะแนน อยในเกณฑปานกลาง 10–11 คะแนน อยในเกณฑพอใช ต ากวา 10 คะแนน อยในเกณฑไมผานและตองปรบปรง

ลงชอ ผประเมน (นายไมตร ไชยชมพ ) / /

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)

Page 34: 1. 2....1 f r ง. 2 LC 1 f r จากโจทย ท ก าหนดให จงตอบค าถามจากข อ 15 18 ฟ งก ช นเจเนอเรเตอร

วชา วงจรไฟฟากระแสสลบ ใบงาน วงจรเรโซแนนซ

หนา 34 รหส 2104-2003 หนวยท 11

แบบประเมนใบประเมนผลเจตคตทพงประสงค

ลงชอ ผประเมน (นายไมตร ไชยชมพ ) / /

ท รายการประเมน คะแนน เตม

คะแนน ทได

หมายเหต

1 เขาเรยนตรงตอเวลา 2

2 สงใบงานตรงตามเวลาทก าหนด 2

3 มความรบผดชอบในการปฏบตงาน 2

4 มความเชอมนในตนเอง 2

5 มความสนใจใฝร 2

6 มความรกสามคคภายในกลม 2

7 มความชอสตยสจรต 2

8 มมนษยสมพนธในการท างาน 2

9 การแตงกายถกตองตามระเบยบสถานศกษา 2

10 ปฏบตตามกฎระเบยบ ขอบงคบ ของสถานศกษา 2

คะแนนเตม 20

Protected by PDF Anti-Copy Free

(Upgrade to Pro Version to Remove the Watermark)