ความต้านทานไฟฟ้า ตัวนำไฟฟ้า และฉนวนไฟฟ้า

ความต้านทานไฟฟ้า ตัวนำไฟฟ้า และฉนวนไฟฟ้า
2.1 ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance)
ความต้านทานไฟฟ้า คือคุณสมบัติของวัตถุ ที่ต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า วัตถุทุกชนิดจะต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า วัตถุบางชนิดต้านได้มาก บางชนิดต้านได้น้อย ดังนั้น คุณสมบัติความต้านทานไฟฟ้า คือทำให้กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ถ้าในวงจรไฟฟ้า ค่าความต้านทานมีมากกระแสไฟฟ้าไหลได้น้อย แต่ถ้าในวงจรไฟฟ้า ค่าความต้านทานน้อย กระแสไฟฟ้าไหลได้มาก
ตัวต้านทานไฟฟ้า เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ประดิษฐ์ขึ้นมา เพื่อใช้ต่อร่วมกับวงจรไฟฟ้า เพื่อบังคับให้กระแสไฟฟ้าในวงจรเปลี่ยนแปลงไปตามต้องการ ทำจากวัตถุที่ปล่อยอิเล็กตรอนหลุดออกจากวงโคจรได้น้อย
ตัวต้านทานไฟฟ้า บางชนิดทำจากอโลหะ เช่น ตัวต้านทานไฟฟ้าที่ชื่อว่า คาร์บอนรีซีสเตอร์ (Carbon Resistor) ที่ใช้ประกอบในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ โดยมีลักษณะทรงกระบอกตัน มีหางทั้งสองข้าง ค่าความต้านทานมีแถบสีแสดง
ตัวต้านทานไฟฟ้าอีกชนิดหนึ่งทำจากโลหะ เช่น ตัวต้านทานที่เรียกว่า ไวร์วาล์วรีซีสเตอร์ มีลักษณะเป็นเส้นลวด ( ลวดนิโครม หรือ ลวดแมงกานีส ) พันรอบแท่งกระเบื่องหรือพอซเลน และมีขั้วสำหรับต่อสายไฟ ตัวต้านทานชนิดนี้โตกว่าชนิดคาร์บอน
2.2 ตัวนำไฟฟ้า (Conductor)
ตัวนำไฟฟ้า คือวัตถุที่มีความต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าน้อยมาก คุณสมบัติของวัตถุชนิดนี้จะนำกระแสไฟฟ้าได้ดี สารที่เป็นโลหะจะนำไฟฟ้าได้ดี เช่น เงิน ทองแดง อะลูมิเนียม ฯลฯ
2.3 ฉนวนไฟฟ้า (Insulator)
ฉนวนไฟฟ้า คือวัตถุที่มีความต้านทานต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าสูงมากหลายเมก-โอห์ม กันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำได้ วัตถุชนิดที่จะเป็นฉนวนไฟฟ้าได้ดี เช่น แก้ว ไม้ กระดาษ พลาสติก ฯลฯ
2.4 หน่วยของความต้านทาน
ความต้านทานมีหน่วยเป็นโอห์ม (Ohm) ใช้สัญลักษณ์ของหน่วย โอห์ม เขียนเป็น
1 กิโล-โอห์ม (kilo-ohm), k = 1,000 โอห์ม ( )
1 เมกะ-โอห์ม (Mega-ohm), M = 1,000 กิโล-โอห์ม (k )
= 1,000,000 โอห์ม( )



สัญลักษณ์ของความต้านทาน
2.5 ความต้านทานของสารตัวนำ
ขนาดและชนิดของสสารที่นำมาใช้ทำเป็นสายไฟในวงจรนั้น จะต้องทำให้มีความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อต้องการให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่ายๆ ในวงจรไฟฟ้านั้นความต้านทานของสายไฟฟ้าที่ใช้เป็นตัวนำนั้น จะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามกฎของความต้านทาน (Law of Resistance) ซึ่งกล่าวไว้ดังนี้
1) ความต้านทานของตัวนำจะเปลี่ยนแปลงไปตามความยาวของตัวนำโดยตรง เช่น ถ้าสายตัวนำทองแดงยาว 1 เมตร มีความต้านทาน 0.004 โอห์ม ถ้าสายยาวเพิ่มขึ้น 2 เมตร ความต้านทานก็จะเพิ่มขึ้นอีกเป็น 0.08 โอห์ม
2) ค่าความต้านทานจะเปลี่ยนค่าเป็นสัดส่วนกับพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ หมายความว่า ถ้าพื้นที่หน้าตัดมีมากขึ้น ความต้านทานก็จะมีค่าลดลง และถ้าพื้นที่หน้าตัดมีน้อยลง ความต้านทานก็จะมีมากขึ้น
3) ความต้านทานของตัวนำต่างๆ จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะตัวของมันตามธรรมชาติ
4) อุณหภูมิทำให้ความต้านทานเปลี่ยนแปลงตามความสัมพันธ์

= ความต้านทานเมื่ออุณหภูมิเป็น t องศา
= ความต้านทานของตัวนำเมื่ออุณหภูมิเป็น 0 C
t = อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
= (Alpha) สัมประสิทธิ์ – ความต้านทาน
โลหะ อุณหภูมิสูง จะมีความต้านทานเพิ่มขึ้น
อโลหะ อุณหภูมิสูง จะมีความต้านทานลดลง
2.6 ความต้านทานจำเพราะ (Specific Resistance or Resistivity)
ความต้านทานจำเพาะของลวดตัวนำใดๆ หมายถึง ความต้านทานจำเพาะของวัสดุตัวนำและลวดตัวนำชนิดนั้นที่จะบอกความต้านทานของสายที่มีขนาดตามกำหนด
ในระบบอังกฤษ วัดเส้นผ่าศูนย์กลางของสาย โตเป็นมิล(1มิล=1/1,000นิ้ว) และวัดพื้นที่หน้าตัดเป็นเซอร์คูลาร์มิล และยาว 1 ฟุต ณ อุณหภูมิที่กำหนด จะมีความต้านทานจำเพาะจำนวนหนึ่ง เช่น สายทองแดงขนาด 1 เซอร์คูลาร์มิล – ฟุต ที่อุณหภูมิ 20 C จะมีความต้านทาน 10.4 โอห์ม
ในระบบเมตริก วัดเส้นผ่าศูนย์กลางหน่วยเป็น เซนติเมตร และวัดพื้นที่หน้าตัดเป็นตารางเซนติเมตร และยาว 1 เซนติเมตร ณ อุณหภูมิที่กำหนดจะมีความต้านทานจำนวนหนึ่ง เช่น สายทองแดงขนาน 1 ตร.ซม. จะยาว 1 เมตร ที่อุณหภูมิ 20 C จะมีความต้านทาน 1.72 10 โอห์ม
หรือความต้านทานจำเพาะของตัวนำใดๆ หมายถึง ความต้านทานของวัตถุชนิดนั้นมีความยาว 1 เมตร พื้นที่หน้าตัด 1 มม. ที่อุณหภูมิ 20 C






ตารางที่ 2.1 แสดงความต้านทานจำเพาะที่อุณหภูมิ 20 C และสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
ชนิดของวัตถุ
โอห์ม – ฟุต หรือ
เซอร์คูลาร์มิล – ฟุต
โอห์ม – ซม. หรือ
โอห์ม/ลูกบาศก์เมตร
โอห์ม – เมตร หรือ
โอห์ม/ลูกบาศก์เมตร
ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
ทองแดง
เงิน
อะลูมิเนียม
เหล็ก
ทองเหลือง
ทังสเตน
แพลทินัม
นิโครม
10.4
8.85
16.9
60 – 84
42
33
66.2
600
1.72
1.47
2.63
10 – 14
6 – 8
5.5
11
100
1.72
1.47
2.63
10 – 14
6 – 8
5.5
11
100
0.00393
0.0038
0.0039
0.0055
-
0.0045
-
-
สูตรหา ความต้านทานของสาย
R =
เมื่อ R = ค่าความต้านทานหน่วยเป็นโอห์ม
= ค่าความต้านทานจำเพาะ
หน่วย - โอห์มต่อเซอร์คูลาร์มิล – ฟุต
- โอห์มต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
- โอห์มต่อลูกบาศก์เมตร
= ความยาวหน่วยเป็น ฟุต เชนติเมตร หรือ เมตร
A = พื้นที่หน้าตัดของลวดตัวนำ หน่วยเป็น เซอร์คูลาร์มิล, ตารางมิลลิเมตร หรือ ตารางเซนติเมตร
ตัวอย่างที่ 2.1
จงหาความต้านทานของสายทองแดงที่มีพื้นที่หน้าตัด 750,000 เซอร์คูลาร์มิล ยาว 2,500 ฟุต
วิธีทำ จากสูตร R =
ความต้านทานจำเพาะของลวดทองแดง = 10.4 เซอร์คูลาร์มิล – ฟุต
= 2,500 ฟุต
A = 750,000 เซอร์คูลาร์มิล
แทน R = 10.4 ( 2,500/750,000)
= 0.035 โอห์ม
ความต้านทานทองแดง = 0.035 โอห์ม
2.7 ผลของอุณหภูมิต่อค่าความต้านทาน
สารตัวนำส่วนใหญ่ ค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น และถ้าอุณหภูมิต่ำลง ค่าความต้านทานของสารจะลดต่ำลงด้วย เพราะเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน การปล่อยอิเล็กตรอนจากปรมาณูของสารก็เปลี่ยนตามไปด้วย
สารหนึ่งๆ จะเปลี่ยนแปลงความต้านทานไปเป็นกี่เท่าของความต้านทานเดิมเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น 1 C เรียกว่า สัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน (Temperature Coefficient of Resistance)
2.8 ค่าอุณหภูมิสมบูรณ์ (Absolute Temperature)
คือค่าของอุณหภูมิที่ทำให้วัสดุตัวนำนั้นๆ มีค่าความต้านทานเท่ากับ ศูนย์
ตารางที่2.2 ค่าอุณหภูมิสมบูรณ์ของวัสดุบางชนิด

ชนิดของวัสดุ
ค่าอุณหภูมิสมบูรณ์
นิกเกิล
เหล็ก
ทังสเตน
ทองแดง
อะลูมิเนียม
เงิน
ทอง
-147
-180
-202
-235
-236
-243
-274
2.9 ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
คือ ค่าความต้านทานที่เพิ่มขึ้น เมื่อความต้านทานท1 โอห์ม ร้อนขึ้น 1 C
ตาราง 2.3 ตารางค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานของวัสดุตัวนำบางชนิด เมื่ออุณหภูมิ 20 C
ชนิดของวัสดุ
ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ
นิกเกิล
เหล็ก
ทังสเตน
ทองแดง
อะลูมิเนียม
เงิน
ทอง
0.006
0.0055
0.0045
0.00393
0.0039
0.0038
0.0034
ความต้านทานจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงตามความสัมพันธ์ ดังนี้
จากสูตร R = R (1+a (t - t ) )
เมื่อ R = ความต้านทานเมื่ออุณหภูมิครั้งแรก
R = ความต้านทานเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป
t = อุณหภูมิครั้งแรก
t = อุณหภูมิเปลี่ยนไป
a = ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน
2.10 ความนำ (Conductance)
ความนำเป็นส่วนกลับของความต้านทาน ซึ่งหมายถึง คุณสมบัติของสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านง่ายๆ นั้นคือความสามารถในการนำไฟฟ้าของตัวนำ ใช้สัญลักษณ์คือ G มีหน่วยเป็นซีเมนส์ (Siemens) ใช้ตัวย่อ S
G = 1/R ซีเมนส์
R = 1/G โอห์ม (ohm)

geovisit();

ตัวต้านทานไฟฟ้า

ตัวต้านทานไฟฟ้า
กำลังไฟฟ้าในตัวต้านทานเกิดขึ้นเมื่อมีกระแสไหลผ่านตัวต้านทาน โดยกำลังไฟฟ้านี้จะมีหน่วยเป็น วัตต์ (Watt) ซึ่งตัวต้านทาน ที่มีใช้กันก็มีขนาดตั้งแต่ 1/8 วัตต์ ไปจนถึงหลายร้อยวัตต์ ถ้าเราใช้ตัวต้านทานที่มีกำลังไฟฟ้าต่ำกว่ากำลังไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงในวงจร ก็อาจจะทำให้ตัวต้านทานร้อนจนอาจะไหม้ได้ แต่ในวงจรบางแบบก็ต้องการให้ความร้อนนี้เกิดขึ้นมา เช่น ในอุปกรณ์ทำความ ร้อนฮีทเตอร์ (heater) ตัวกำเนิดความร้อนก็คือ ตัวต้านทานที่กำลังสูง ซึ่งทำมาจากลวดนิโครม กำลังไฟฟ้านี้จะเกิดจาก เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านเส้นลวด แต่ในวงจรวิทยุความร้อนที่เกิดจากตัวต้านทานนั้นไม่ดี เพราะฉะนั้น วงจรก็ต้องมีการเลือกตัวต้านทานให้มีอัตราทนกำลังไฟฟ้าให้เหมาะสมกับวงจร ในรูปที่ 3 เป็นรูปของตัวต้านทานขนาดต่างๆ ที่สามารถพบได้ทั่วไป

ทีรูป แสดงตัวต้านทานขนาดต่างๆ โดยตัวบนสุดจะเป็นไวร์วาวด์ ่มีขนาดใหญ่สุดไปจนถึง 1/8 วัตต์ที่ตัวล่างสุด
เราจะรู้ค่าความต้านทานได้อย่างไร ตัวต้านทานโดยทั่วไปจะมีการบอกค่าความต้านทานไว้เป็นแถบสี ซึ่งจะมีวิธีอ่านแถบสีดังในรูปที่ 4 และในรูปที่ 5 เป็นตัวอย่าง ของค่าความต้านทานที่เราสามารถอ่านค่าได้ เป็นค่าตัวต้านทานมาตราฐานที่มีขายอยู่ทั่วไป
รูป การแสดงการอ่านค่าสีของตัวต้านทานแบบค่าคงที่โดยอ่านเรียงสีจากซ้ายไปขวา รูป เป็นตัวอย่างการอ่านค่าความต้านทานโดยอ่านจากซ้ายไปขวา
ตัวต้านทาน (Resistor) ตัวต้านทาน (Resistor) มีมากมายแตกต่างกันทั้งขนาดและรูปร่าง แต่ก็ทำหน้าที่อย่างเดียวกันคือ จำกัดกระแส (Limit curent) ซึ่งแบ่งออกเป็นพวกใหญ่ ๆ ได้ดังนี้ ตัวต้านทานชนิดค่าคงที่ (Fixed Resistor) ตัวต้านทานที่พบเห็นได้ง่ายในวงจรมักจะเป็นตัวต้านทานชนิดค่าคงที่ ตัวอย่างของตัวต้านทานแบบนี้แสดงให้เห็นดังรูป

รูปตัวอย่างตัวต้านทานชนิดค่าคงที่แบบต่างๆ

ตัวต้านทานที่มีค่าคงที่เหล่านี้บางชนิดทำมาจากคาร์บอนเคลือบด้วยพลาสติกหรือเซรามิค แข็งสีดำหรือสีน้ำตาล ตัวต้านทานบางแบบทำด้วยสารจำพวกโลหะออกไซด์ ตัวต้านทานชนิดนี้โดยทั่วไปจะมีค่าผิดพลาดน้อย (Tolerance) หรือมีค่าความถูกต้องเชื่อถือได้ตามที่บอกค่าไว้ที่ตีเป็นได้สูง ตัวต้านทานคงที่ชนิดลวดพัน (wire wound) ตัวต้านทานชนิดนี้ทำมาจากลวดความต้านทานพันรอบแกนฉนวน ซึ่งทำด้วยสารจำพวกเซรามิค ตัวต้านทานชนิดนี้มีลักษณะสมบัติพิเศษคือสามารถทนต่อการไหลของกระแสผ่านตัวมันได้สูงกว่าตัวต้านทานแบบอื่น สัญญลักษณ์ของตัวต้านทานชนิดค่าคงที่

รูปสัญญลักษณ์ของตัวต้านทานชนิดค่าคงที่
ตัวต้านทานชนิดเลือกค่าได้ (Topped Resistor) ตัวต้านทานบางชนิดอาจมีการเลือกค่าใดค่าหนึ่งได้ โดยปกติตัวต้านทานชนิดนี้จะมีหลายขั้วแยกออกมาเป็นปุ่มหรือขั้ว การเลือกค่าตัวต้านทานทำโดยวิธีแยกสายหรือโผล่สายออกมาภายนอกที่เรียกว่า แท๊ป (Tap) การแท๊ปสายอาจทำได้มากกว่าหนึ่งที่ดังรูป
รูปสัญญลักษณ์ของตัวต้านทานชนิดเลือกค่าได้
ตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้ (Variable Resistor) บางครั้งเราจำเป็นต้องเปลี่ยนค่าความต้านทานบ่อย ๆ เช่น ใช้ปรับความดังวิทยุ-โทรทัศน์ ปรับเสียงทุ้ม เสียงแหลมในวงจรไฮไฟ ปรับความสว่างของหลอดไฟ ปรับแต่งเครื่องวัด ตัวต้านทานชนิดนี้จะมีหน้าคอนแทคสำหรับใช้การหมุนเลื่อนหน้าคอนแทคในการปรับค่าตัวต้านทาน เพื่อเป็นการสะดวกต่อการปรับค่าความต้านทาน จึงมักมีแกนยื่นออกมาหรือมีส่วนที่จะทำให้หมุนปรับค่าได้ ที่ปลายแกนยื่นสามารถประกอบติดกับลูกบิดเพื่อให้หมุนได้ง่ายยิ่งขึ้น นอกจากนี้ในบางระบบอาจทำเป็นรูปเกือกม้า โดยไม่ต้องมีแกนหมุนยื่นออกมาแต่ปรับค่าได้โดยใช้ไขควงหรือวัสดุดื่นสอดเข้าในช่องแล้วหมุนหน้าคอนแทค คอนแทคจะเลื่อนไปทำให้ค่าความตีเนทานเปลี่ยน
รูปตัวต้านทานชนิดปรับทำได้
ภาษาช่างที่ใช้เรียกตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้ว่า โวลุ่ม (Volume)สัญญลักษณ์ของตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้

ตัวต้านทานไวความร้อน (THERMISTOR) ตัวต้านทานแบบนี้มีค่าความต้านทานเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ส่วนมากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความต้านทานจะลดลง


สัญญลักษณ์ของเทอร์มิสเตอร์

ตัวต้านทานไวแสง (light dicrearing resistor) ใช้อักษรย่อ LDR ตัวต้านทานชนิดนี้จะเปลี่ยนค่าความต้านทานเมื่อความเข้มของแสงตกกระทบเปลี่ยนแปลง โดยปกติเมื่อความเข้มของแสงมีค่ามากกว่าความต้านทานจะมีค่าลดลง
สัญญลักษณ์ของตัวต้านทานไวแสง

รหัสสี หน่วยที่ใช้วัดค่าความต้านทานเรียกว่าโอห์มจากนิยามความต้านทานหนึ่งโอห์มหมายความว่า เมื่อป้อนแรงดันคร่อมตัวต้านทานหนึ่งโวลท์แล้วมีค่ากระแสไหลผ่านหนึ่งแอมแปร์ตัวต้านทานนั้นจะมีค่าหนึ่งโอห์ม
โครงสร้างและขนาดของตัวต้านทานที่ทนกำลังงานได้ต่างกัน
เครื่องมือที่ใช้วัดหาค่าความต้านทานเรียกว่า โอห์มมิเตอร์(ohmmiter) แต่เมื่อใช้ตัวต้านทานในวงจรอิเลคทรอนิคส์ ในการที่จะวัดตัวต้านทานที่อยู่ในวงจรทำได้ยาก เพราะไม่สะดวกต่อการวัด ดังนั้นผู้ผลิตจึงกำหนดสัญญลักษณ์สีแทนค่าความต้านทาน ค่าตัวต้านทานกำหนดด้วยแถบสีสามสีที่พิมพ์ติดอยู่บนตัวต้านทานและการกำหนดค่าความผิดพลาด(tolerance) โดยปกติมีค่าเช่นน้อยกว่า 5% หรือน้อยกว่า 10% จะใช้แถบสีแถบที่สี่เป็นตัวบอก
แสดงแถบสีของตัวต้านทาน
แถบสีสองสีแรกคือแถบสีแถบ A และแถบ B เป็นตัวเลขที่บอกค่าความต้านทานของตัวต้านทานที่เป็นตัวเลขนัยสำคัญ (Significuntdigit) ส่วนในแถบ C เป็นตัวที่จะบอกให้ทราบว่า มีจำนวน 0 ต่อท้ายอยู่จำนวนเท่าใด หรือกล่าวได้ว่าเป็นตัวคูณ (multiplier) ด้วยสิยก กำลังค่าของแถบสีแถบ C ส่วนในแถบสีแถบ D นั้น จะเป็นสีทองหรือแถบสีเงิน แถบสีทองมีความหมายเป็นค่าผิดพลาดได้ไม่เกิน 5% ส่วนแถบสีเงินจะบอกความหมายเป็นค่าความผิดพลาด 10% ถ้าในแถบสี D มิได้พิมพ์สีใดไว้ ให้ถือว่ามีค่าความผิดพลาดได้ไม่เกิน 20% ค่าความผิดพลาดจะเป็นช่วงที่บอกว่าค่าความต้านทานจะผิดพลาดไปจากค่าที่อ่านจากแถบสีมากน้อยเพียงใดสีแต่ละสีที่ใช้เป็นสัญญลักษณ์ ที่แทนค่าตัวเลขใดตัวเลขหนึ่งมีค่า 0 ถึง 9 ดังตาราง
แถบสี
ตัวเลขเทียบเท่า
ตัวคูณ
ความคลาดเคลื่อน
ดำ
0
1
-
น้ำตาล
1
10
-
แดง
2
100
-
ส้ม
3
1,000
-
เหลือง
4
10,000
-
เขียว
5
100,000
-
น้ำเงิน
6
1,000,000
-
ม่วง
7
10,000,000
-
เทา
8
100,000,000
-
ขาว
9
1,000,000,000
-
ทอง
-
0.1
-
เงิน
-
0.01
-
ไม่มีสี
-
0.01
-
ตัวอย่างที่ 1 จงอ่านค่าความต้านทานของตัวต้านทานในรูป
แถบสี
A
B
C
D
สี
น้ำเงิน
แดง
ส้ม
ไม่มีสี
ตัวเลข
6
2
3
ค่าผิดพลาด 20%
แถบสี A และ B เป็นเลขนัยสำคัญ 62 แถบสี C สีส้มมีความหมายเป็นตัวคูณด้วย kΩนั่นคือความต้านทานจะมีค่าเป็น 62,000 โอห์ม ±20% หรือ 62 kΩ ± 20%
ตัวอย่าง 2. จงอ่านแถบสีของตัวต้านทานในรูป


แถบสี
A
B
C
D
สี
ม่วง
เขียว
แดง
ทอง
ตัวเลข
7
5
2
ค่าผิดพลาด 5%

แถบสี A และ B เป็นเลขนัยสำคัญ 75 แถบสี C สีแดงมีความหมายเป็นตัวคูณด้วยแถบสี D เป็นค่าผิดพลาด 5% นั่นคือความต้านทานจะมีค่าเป็น 7500 โอห์ม ± 5% หรือ 7.5 kΩค่าผิดพลาดไม่มากกว่า 5%

ประจุในสนามแม่เหล็ก

แรงกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งเคลื่อนที่ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า q เคลื่อนที่ผ่านเข้าไปในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก B จะมีแรงมากระทำต่ออนุภาคนั้น ทำให้มีทิศการเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงไป เรียกแรงที่มากระทำนี้ว่า “แรงเนื่องจากสนามแม่เหล็กหรือ แรงลอเรนตซ์ (Lorentz force,FB)” ซึ่งมีค่าเท่ากับ
เมื่อ FB คือ แรงเนื่องจากสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น นิวตัน(N)q คือ ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นคูลอมบ์(C)v คือ ความเร็วของประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที (m/s)B คือ ค่าสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เทสลา(T)คือ มุมระหว่างทิศของความเร็วของประจุไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก การหาทิศของแรงแม่เหล็ก โดยใช้ “กฎมือขวา” ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้ ให้กางมือขวาออก โดยนิ้วทั้งสี่เรียงชิดติดกัน นิ้วหัวแม่มือ (แทนทิศของแรง F) ชี้ขึ้นตั้งฉากกับนิ้วทั้งสี่ แล้วให้นิ้วทั้งสี่ไปในทิศของความเร็ว v แล้วกำนิ้วทั้งสี่เข้าหาตัว (แทนทิศของ สนามแม่เหล็ก B) นิ้วหัวแม่มือชี้ทิศของแรง F ถ้าเป็นประจุลบแรงที่กระทำจะมีทิศตรงข้าม
กรณีที่ประจุไฟฟ้าวิ่งเข้าไปในสนามแม่เหล็ก B โดยความเร็ว ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กจะมีแรงกระทำตั้งฉากตลอดเวลาจะทำให้อนุภาคเคลื่อนที่เป็นวงกลม จะได้แรงกระทำจากสนามแม่เหล็ก = แรงสู่ศูนย์กลาง
เมื่อ r คือ รัศมีวงโคจรของอนุภาคเป็นวงกลม หน่วยเป็น mv คือ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของอนุภาค หน่วยเป็น m/sm คือ มวลของอนุภาค หน่วยเป็น kgB คือ สนามแม่เหล็ก หน่วยเป็นเทสลา (T)ดังนั้นเราสามารถคำนวณคาบ (T) ของการเคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบได้จากระยะทางหนึ่งรอบหารด้วยความเร็ว
และ ความถี่ (f) ของการเคลื่อนที่ เท่ากับ
คือ อัตราเร็วเชิงมุม โดย

ความเป็นแม่เหล็ก

แท่งแม่เหล็กเมื่อถูกนำมาแขวนไว้กับเชือก เราจะพบว่าแม่เหล็กจะวางตัวในแนวเหนือใต้กับสนามแม่เหล็กโลก ปลายที่ชี้ไป ทางทิศเหนือเรียกว่า ขั้วเหนือ ส่วนปลายที่ชี้ไปทางทิศ ใต้เรียกว่า ขั้วใต้ ซึ่งคล้ายกับโลกเป็นแท่งเหม่เหล็กที่มีขั้วใต้อยู่ทาง ขั้วโลกเหนือ และมี ขั้วเหนืออยู่ทางขั้วใต้
สมบัติความเป็นแม่เหล็กเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งอิเล็กตรอนที่หมุนรอบนิวเคลียสจะประพฤติ ตัวคล้ายกับว่าเป็นแท่ง แม่เหล็กเล็ก ๆ ซึ่งทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้น ส่วนสารที่ไม่แสดงอำนาจแม่เหล็กเพราะว่าเมื่อมีอิเล็กตรอนตัวหนึ่งหมุนวนเป็นวงกลมรอบนิวเคลียสก็จะมีอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่งหมุนวนในทิศตรงข้าม ทำให้สนาม แม่เหล็กหักล้างกันหมด

ฟลักซ์แม่เหล็ก

ฟลักซ์แม่เหล็ก (Magneticflux,) คือปริมาณเส้นแรงแม่เหล็กหรือจำนวนของเส้นแรงแม่เหล็กที่พุ่งจากขั้วหนึ่งไปยังขั้วหนึ่ง ของแท่งแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น เวเบอร์ (Weber,Wb) ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก หรือ ความเข้มของสนามแม่เหล็ก (Magnetic flux densit) คือ จำนวนเส้นแรงแม่เหล็กต่อหน่วย พื้นที่ที่เส้นแรงแม่เหล็กตกตั้งฉากเป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น Wb/m2หรือ เทสลา (Tesla,T) จากนิยามจะได้ว่า
B คือ ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก หรือ มีหน่วยเป็นWb/m2 หรือ เทสลา (T)

คือ ฟลักซ์แม่เหล็ก มีหน่วยเป็น Wb A คือ พื้นที่ที่ตกตั้งฉาก มีหน่วยเป็น ตารางเมตร (m2)

เส้นแรงแม่เหล็ก

เส้นแรงแม่เหล็ก (Magnetic Lines of Force) คือ เส้นสมมติเสมือนว่าแท่งแม่เหล็กส่งอำนาจการดึงดูดไปถึง วิธีหาเส้นแรงแม่เหล็กทำได้โดย1.ใช้ผงตะไบเหล็ก โรยบนกระดาษที่วางทับแท่งแม่เหล็กไว้เมื่อกระดาษ เมื่อเคาะเบา ๆ จะมองเห็นแนวของเส้นแรง

2. ใช้เข็มทิศ แนวการวางตัวของเข็มทิศ คือ แนวของเส้นแรงแม่เหล็กจากวิธีการนี้จะทำให้เห็นว่าเส้นแรงแม่เหล็กมีทิศออกจากขั้วเหนือไปสู่ขั้วใต้เสมอ

สมบัติของเส้นแรงแม่เหล็ก 1. มีทิศพุ่งออกจากขั้วเหนือไปขั้วใต้ และมีความหนาแน่นมากบริเวณใกล้ขั้วแม่เหล็ก ส่วนทิศของเส้นแรงแม่เหล็กโลกจะมีทิศจากขั้วโลกใต้สู่ขั้วโลกเหนือ เพราะแท่งแม่เหล็กโลกมีขั้วเหนืออยู่ทางทิศใต้ และขั้วใต้อยู่ทางทิศเหนือ


2. เส้นแรงแม่เหล็กไม่ตัดกัน แต่จะรวมกันหรือต้านกันออกไป

สนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็ก (Magnetic Field) คือ บริเวณที่แท่งแม่เหล็กส่งอำนาจการดึงดูดไปถึง ในไฟฟ้าสถิตย์ ประจุไฟฟ้าเป็นต้นกำเนิดของสนามไฟฟ้า แต่ในเรื่องแม่เหล็กไม่มี วัตถุใดที่เป็นจุดโดดเดี่ยวที่จะให้สนามแม่เหล็กออกมา หรือไม่มีขั้วแม่เหล็กเดี่ยว ๆ (magnetic monopole)นั่นคือไม่มีประจุแม่เหล็กที่มีความสัมพันธ์คล้ายกับไฟฟ้าได้ จากการทดลอง พบว่าสนามแม่เหล็กเกิดจากประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ดังนั้นความสัมพันธ์ ที่คล้ายกับความสัมพันธ์ของสนามไฟฟ้ากับประจุ ได้คือ ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กก็ทำให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ซึ่งความสัมพันธ์นี้บอกว่าประจ ที่เคลื่อนท ี่หรือกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็กและถ้าประจุเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กหรือวางลวดที่มีกระแสไหลในสนามแม่เหล็กจะมีแรงแม่เหล็กกระทำบนประจุหรือลวด