ตัวต้านทานไฟฟ้า ( Resistor )

อ.สมพร บุญริน

           ตัวต้านทานไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ที่นักวิทยาศาสตร์ประดิษฐ์ขึ้นมาเพื่อต่อร่วมกับวงจรเพื่อบังคับให้กระแสไฟฟ้าในวงจรเปลี่ยนแปลงตามต้องการ ทำจากวัสดุที่ปล่อยให้อิเล็กตรอนหลุดจากตัวมันได้น้อย

ตัวต้านทานไฟฟ้ามีหน่วยเป็น โอห์ม ( Ohm ) ซึ่งเป็นนามของ George Simon Ohm

 

ชนิดตัวต้านทานไฟฟ้า

ตัวต้านทานหรือ รีซีสเตอร์ มีการผลิตออกมาหลายแบบหลักการต่อไปนี้คือนำเอาค่าความต้านทานเป็นหลักสามารถแบ่งออกได้ 3 แบบ คือ

1. แบ่งตามลักษณะการใช้งาน

1. ชนิดค่าคงที่ ( Fixed Resistor ) เป็นตัวต้านทานที่มีความต้านทานคงที่ โดยจะกำหนดค่าความต้านทานเป็นรหัส เช่น ตัวเลขโค๊ตสี จะพบเห็นได้ในวงจรทั่วไป


ตัวต้านทานชนิดค่าคงที่


2. ชนิดปรับค่าได้ (Adjustable Rersistor)หรือรีซีสเตอร์แบบ(Tap Resistor) เป็นตัวต้านทานที่ใช้กับงานที่มีกำลังวัตต์สูงๆ และงานที่ต้องการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานอยู่บ่อยๆสามารถเลือกค่าได้ค่าหนึ่ง โดยปกติจะมี 1 ขั้ว หรือมากกว่านั้นแยกออกมาเพื่อเลือกนำไปใช้งานเพื่อให้การทำงานเป็นไปตามวัตถุประสงค์

 

3. ชนิดเปลี่ยนแปลงค่าได้ (Variable Resistor) เป็นตัวต้านทานที่สามารถปรับค่าความต้านทานได้อย่างต่อเนื่องในช่วงค่าความต้านทานที่กำหนดไว้ จะใช้ในงานที่ต้องการปรับค่าความต้านทานบ่อยๆ ตัวต้านทานชนิดนี้จะมีหน้าคอนแท็คสำหรับใช้ในการหมุนเลื่อนหน้าคอนแท็ค


                                                                                                  แสดงภาพตัวต้านทานแบบเปลี่ยนแปลงค่าได้
ในการปรับค่าความต้านทานโดยมีแกนยื่นออกมาเพื่อใช้สำหรับหมุนปรับค่า อย่างเช่น วอลุ่มเร่งเสียงแบบธรรมดา หรือ แบบสไลด์ อีกแบบหนึ่งไม่มีแกนหมุนเราเรียกกันว่า วอลุ่มเกือกม้า หรือ Trimpot วาริเอเบิ้ลรีซีสเตอร์ อาจจะทำมาจาก คาร์บอน เซอร์เมท (เซรามิกผสมเงิน) หรือพลาสติกตัวนำ ตัวต้านทานชนิดนี้จะแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ

1. โพเทนชิโอมิเตอร์ (Potentiometer) ตัวต้านทานชนิดนี้ส่วนใหญ่จะมีหน้าสัมผัสเป็นแบบถ่าน (carbon) ดังนั้นจะใช้กับงานที่มีกระแสน้อยๆ เช่น เป็นตัวควบคุมระดับความดังของเสียง

แสดงการต่อใช้งานของตัวต้านทานปรับค่าได้ แบบ Potentiometer


2.รีโอสตัส (Reostat) ตัวต้านทานชนิดนี้จะมีหน้าสัมผัสเป็นแบบลวดพัน ดังนั้น จึงใช้กับงานที่มีกระแสมากๆ เช่น ใช้ปรับกระแส หรือแรงดันในเครื่องแหล่งจ่ายไฟ


แสดงการต่อตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้แบบรีโอสตัส

          2. ชนิดพิเศษ (Special Resistor) เป็นตัวต้านทานที่มีลักษณะพิเศษสามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ
เปลี่ยนตามอุณหภูมิ (Thermistor) ตัวต้านทานชนิดนี้ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงไป ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับชดเชยการเปลี่ยนแปลงต่ออุณหภูมิ
ของวงจร หรือ ใช้เป็นตัวเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า


สัญลักษณ์ตัวต้านทานชนิดเปลี่ยนค่าได้ตามอุณหภูมิ


เปลี่ยนตามความสว่าง (Light Dependent Resistor –LDR) ตัวต้านทานชนิดนี้ เป็นตัวต้านทานที่ไวต่อแสง โดยค่าความต้านทานจะลดลง เมื่อความเข้มของแสงที่ตกกระทบมีค่ามาก ส่วนใหญ่จะใช้เป็นตัวเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า

แสดงสัญลักษณ์ของตัวต้านทานชนิดเปลี่ยนแปลงค่าตามความเข้มของแสง


2. แบ่งตามวัสดุที่ใช้ทำ

1. แบบถ่าน (Carbon Composition Resistor)
ตัวต้านทานชนิดนี้ทำมาจากผงคาร์บอน โดยนำมาอัดให้เป็นแท่งแล้วหุ้มตัวถังด้วยฉนวน โดยปกติจะมีค่าความต้านทานตั้งแต่ค่าต่ำๆ จนถึงค่า 20MW และมีค่าทนกำลังงานขนาด 1/8,1/4,1/2 , 1 และ 2 วัตต์ ตัวต้านทานแบบนี้ถ้ากำลังวัตต์ต่ำ
ตัวต้านทานจะมีขนาดเล็กและถ้ากำลังวัตต์มากตัวต้านทานก็จะมีขนาดใหญ่

ตัวต้านทานชนิดนี้ทำมาจากผงคาร์บอน

2.แบบลวดพัน (Wire Wound Resistor)
แบบลวดพันนี้จะพบมากในตัวต้านทานชนิดค่าคงที่ ซึ่งเป็นส่วนผสมจาก นิกเกิล-โครเมียม (Nikel – Cromium) หรือส่วนผสมจากทองแดง - นิกเกิล
(Copper-Nikel) ลวดนี้จะพันรอบแกนฉนวนที่ทำจากเซรามิค แล้วเคลือบด้วยฉนวนอีกทีหนึ่ง ตัวต้านทานชนิดนี้ จะใช้ความยาวของขดลวด และค่าความต้านทานจำเพาะเป็นตัวกำหนดค่าความต้านทาน โดยจะมีค่าตั้งแต่เศษส่วนของโอห์มจนถึงหลายพันโอห์ม และมีกำลังตั้งแต่ 3 วัตต์ จนถึงหลายพันวัตต์ ดังนั้นส่วนใหญ่จะพบมากในตัวต้านทานชนิดเลือกค่าได้ และจะใช้งานในงานที่มีกระแสสูงๆ และทนกำลังงานได้สูง

แบบลวดพัน

 

3. แบบฟิล์ม (Film Type Resistor)

ตัวต้านทานชนิดนี้จะทำจากฟิล์มบางๆ ของแก้วและโลหะหลอมเข้าด้วยกัน แล้วนำไปเคลือบแกนที่ทำมาจากผลึกของเซรามิค และให้ค่าความต้านทานอยู่ในช่วงเดียวกับตัวต้านทานแบบถ่าน จะเห็นได้ว่า คุณสมบัติความหนาของฟิล์มบางๆ ที่เป็นสิ่งที่ควบคุมได้ง่าย ดังนั้น ค่าความต้านทานที่ได้จึงมีค่าแน่นอนมาก ไม่เหมือนกับแบบถ่าน เพราะจะควบคุมที่ส่วนผสมของถ่านคาร์บอนจึงทำให้ค่าความต้านทานไม่แน่นอน ดังนั้น ตัวต้านทานชนิดฟิล์มนี้จึงมีเปอร์เซนต์ความผิดพลาดต่ำซึ่งจะนำไปใช้งานทางเครื่องมีอวัดทางไฟฟ้าต่างๆ

ตัวต้านทานทำจากฟิล์ม

วิธีอ่านโค๊ตสีบนตัวต้านทาน (Resistor Color Code Read Method)ส่วนใหญ่นิยมใช้กับตัวต้านทานแบบคาร์บอน (Carbon) ได้ดังนี้วิธีการอ่านโค๊ตสีบนตัวตานทานชนิด 4 แถบสี

แถบสี

แถบสีที่1

แทนตัวเลขที่ 1

แถบสีที่2

แทนตัวเลขที่ 2

แถบสีที่3

แทนตัวคูณ

แถบสีที่4

แทนค่าคลาดเคลื่อน

ดำ

น้ำตาล

แดง

ส้ม

เหลือง

เขียว

น้ำเงิน

ม่วง

เทา

ขาว

ทอง

เงิน

ไม่มีส

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

-

-

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

-

-

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

-

-

0.1

1.01

-

 

-

1%

2%

3%

4%

-

-

-

-

-

5%

10%

20%

 


 

อ้างอิง: ทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น, พันศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ์ , ทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น ,ภูสิทฐ บวรวัฒนดิลก