Tags

    บทเรียนที่ 4 ตัวเหนี่ยวนำ

    ตัวเหนี่ยวนำ

    การเหนี่ยวนำภายใน


    รูปแสดงการต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าคร่อมเข้ากับขดลวด เป็นผลทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด ซึ่งกระแสไฟฟ้านี้จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก และความเข้มของสนามแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้นจากค่าศูนย์ไปจนถึงค่าสูงสุดในช่วงเวลาสั้นๆ โดยการขยายตัวของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จะเริ่มจากส่วนกลางของลวดตัวนำ ซึ่งการขยายตัวของเส้นแรงแม่เหล็กนี้จะเป็นการเคลื่อนที่ตัดกับตัวนำที่อยู่กับที่ ดังนั้น จึงส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น (การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า) การที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดตัวนำแล้วทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำภายในนี้ เรียกว่า การเหนี่ยวนำภายใน (Self Inductance)

    รูป (ก) แสดงการต่อตัวเหนี่ยวนำคร่อมอยู่กับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อปิดสวิตช์ กระแสไฟฟ้าในวงจรจะไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำ และตัวต้านทานที่ต่ออันดับอยู่ ถ้าปริมาณกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจนถึงค่าสูงสุดก็จะทำให้สนามแม่เหล็กเกิดการขยายตัว และตลอดเวลาที่มีการเคลื่อนที่ตัดกันระหว่างสนามแม่เหล็กกับตัวเหนี่ยวนำก็จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นนี้ จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่จะคอยต้านการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าภายในวงจร
    โดยค่าความเหนี่ยวนำของ ตัวเหนี่ยวนำ 1 เฮนรี่ หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของปริมาณกระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์/วินาที ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ 1 โวลต์ ดังนั้น ค่าความเหนี่ยวนำจึงเป็นการแสดงว่า Counter EMF (แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ) ที่เกิดจากตัวเหนี่ยวนำจะมีปริมาณเท่าไรสำหรับการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำเดียวกัน สูตรคำนวณแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ หรือ Counter EMF เป็นดังนี้

    ตัวอย่าง
    จงคำนวณหาขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำคร่อมตัวเหนี่ยวนำค่า 4 H เมื่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสอยู่ในอัตรา
    ก. 1 A/s
    ข. 4 A/s

    สรุป การเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในขดลวด ถ้าเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจะทำให้แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นมากด้วย


    เมื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจนถึงค่าสูงสุดจะทำให้สนามแม่เหล็กซึ่งจะมีปริมาณมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับปริมาณกระแสไฟฟ้าก็ถึงค่าสูงสุดด้วย และทำให้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าไม่เกิดการขยายตัวอีกต่อไปโดยจะรักษาระดับให้คงที่ไว้ เมื่อกระแสไฟฟ้าคงที่แล้วการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กจึงไม่เกิดขึ้น ดังนั้น การเคลื่อนที่ตัดกันระหว่างตัวเหนี่ยวนำและสนามแม่เหล็กที่ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจึงไม่เกิดขึ้น และสุดท้ายกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่จะไปต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรก็จะไม่เกิดขึ้นด้วยเช่นกัน ดังแสดงในรูป (ข) ขดลวดจะรับพลังงานไฟฟ้า และเก็บไว้ในรูปของพลังงานสนามแม่เหล็ก เช่นเดียวกับกรณีที่ตัวเก็บประจุที่เก็บพลังงานไฟฟ้าในรูปของสนามไฟฟ้านั่นเอง
    ถ้าปรับสวิตช์ไปที่ตำแหน่ง B ดังแสดงในรูป (ค) กระแสไฟฟ้าที่ไหลมาจากแบตเตอรี่จะมีค่าเท่ากับศูนย์ และทำให้สนามแม่เหล็กยุบตัวลงมา ทั้งนี้เนื่องจากไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านในวงจรจึงไม่ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กอีกต่อไป และถึงแม้เส้นแรงแม่เหล็กจะยุบตัวลงมา แต่ก็ยังเป็นการเคลื่อนที่ตัดกับขดลวดตัวนำอยู่ (เป็นเหตุให้มีการเคลื่อนที่ตัดกันระหว่างตัวเหนี่ยวนำ และสนามแม่เหล็ก) ส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในขดลวด ซึ่งผลที่ตามมาก็คือ เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่จะไหลไปในทิศทางเดียวกันกับกระแสไฟฟ้าของวงจรซึ่งไหลอยู่ก่อนหน้านี้แล้ว (ก่อนหน้าที่สวิตช์จะเปิดวงจร) ขดลวดในขณะนี้จะเปลี่ยนพลังงานสนามแม่เหล็กไปเป็นพลังงานไฟฟ้า และคืนพลังงานที่เก็บสะสมไว้ในตอนแรกออกมา หลังจากเวลาผ่านไปสนามแม่เหล็กก็จะยุบตัวหมด แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำก็จะกลายเป็นศูนย์ และกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำภายในวงจรก็จะไม่เกิดขึ้นอีก


    แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวดนี้เรียกว่า Counter Electromotive Force (Counter EMF หรือ Back EMF) ซึ่งจะทำหน้าที่ต้านทานแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายออกมาจากแบตเตอรี่และความสามารถของขดลวดหรือตัวเหนี่ยวนำที่ทำให้เกิด Counter EMF ขึ้นภายในซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าเรียกว่า Self-Inductance หรือที่นิยมเรียก คือ ความเหนี่ยวนำ (Inductance, L) และมีหน่วยเป็น เฮนรี่ (H)

    ชนิดของตัวเหนี่ยวนำ


    การแบ่งชนิดของตัวเหนี่ยวนำ สามารถแบ่งได้เช่นเดียวกับการแบ่งชนิดของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ นั่นคือ ตัวเหนี่ยวนำชนิดค่าคงที่ และตัวเหนี่ยวนำชนิดปรับค่าได้ โดยมีสัญลักษณ์ดังแสดงในรูป (ก) และ (ข) ตามลำดับ นอกจากการแบ่งตัวเหนี่ยวนำออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ นี้แล้ว ตัวเหนี่ยวนำยังสามารถแยกออกเป็นแบบต่างๆ ได้อีกมากมาย ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ทำแกนดังแสดงในรูป (ค)

    ตัวเหนี่ยวนำชนิดค่าคงที่

    โดยปกติแล้วตัวเหนี่ยวนำประเภทนี้ทำมาจากขดลวดทองแดง โดยมีวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนเคลือบลวดตัวนำนี้ไว้ วัสดุเคลือบหรือน้ำมันวานิชที่ใช้เคลือบลวดตัวนำนี้ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการลัดวงจร ทั้งนี้เนื่องจากการพันขดลวดจะต้องพันซ้อนทับซึ่งกันและกัน ตัวเหนี่ยวนำชนิดค่าคงที่ ที่พบมากในตลาดมี 3 แบบ ดังแสดงในรูป ดังนี้



    1. แบบแกนอากาศ
    2. แบบแกนเหล็ก
    3. แบบแกนเฟอร์ไรต์

    ตัวเหนี่ยวนำชนิดปรับค่าได้


    ค่าความเหนี่ยวนำจะถูกเปลี่ยนแปลงโดยการปรับตำแหน่งของแกน โดยสัมพันธ์กับขดลวดที่อยู่กับที่ ตัวเหนี่ยวนำชนิดปรับค่าได้แบบเฟอร์ไรต์ ดังแสดงในรูป เป็นเพียงชนิดเดียวที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน การเคลื่อนที่เข้าออก ของแกนเฟอร์ไรต์จะปรับจากสกรู ถ้าแกนเคลื่อนที่ออกมานอกสุดจะทำให้ค่าความซาบซึมได้มีค่าต่ำ เนื่องจากการเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นเสมือนเกิดกับแกนอากาศ ดั่งนั้นค่าความเหนี่ยวนำจึงมีค่าต่ำ แต่ถ้าหมุนสกรูให้แกนเฟอร์ไรต์เคลื่อนที่เข้าไปในขดลวดมากขึ้น จะทำให้ค่าความซาบซึมที่ได้มีค่ามากขึ้น ส่งผลให้ค่าความเหนี่ยวนำมากขึ้นด้วย

    ปัจจัยที่มีผลต่อค่าความเหนี่ยวนำ


    ค่าความเหนี่ยวนำถูกกำหนดโดย 4 ปัจจัย ดังนี้
    1. จำนวนรอบของขดลวด
    2. พื้นที่ของขดลวด
    3. ความยาวของขดลวด
    4. วัสดุที่นำมาทำแกนภายในขดลวด

    จำนวนรอบของขดลวด
    ถ้าตัวเหนี่ยวนำมีจำนวนรอบของขดลวดมากขึ้น ดังแสดงในรูป สนามแม่เหล็กที่เกิดจากการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้าในขดลวดก็จะเกิดขึ้นมากด้วย สนามแม่เหล็กปริมาณมากนี้ จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้นในตัวเหนี่ยวนำที่เรียกว่า "Counter EMF หรือ Back EMF" และจากการที่มีเส้นแรงแม่เหล็กจำนวนมากตัดกับขดลวด จึงส่งผลให้ค่าความเหนี่ยวนำมากตามไปด้วย ดังนั้น ค่าความเหนี่ยวนำ (L) จึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนรอบของขดลวด (N)

    พื้นที่ของขดลวด
    ถ้าพื้นที่ของขดลวดเพิ่มขึ้นสำหรับขดลวดที่มีจำนวนรอบใดๆ ดังแสดงในรูป จะทำให้เส้นแรงแม่เหล็กมีจำนวนมากขึ้นด้วย และการมีสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้นจะทำให้ค่าความเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นตาม ดังนั้น ค่าความเหนี่ยวนำ (L) จึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพื้นที่ของขดลวด (A)

    ความยาวของขดลวด
    ถ้าทำให้ขดลวดจำนวน 4 รอบ ขยายพื้นที่ออก (นั่นคือความยาวของขดลวดเพิ่มขึ้น) ดังแสดงในรูป ผลรวมของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากขดลวดแต่ละขดจะมีปริมาณลดลงในทางกลับกันถ้าขดลวดที่มีจำนวนเท่าเดิม
    นี้นำมาพันให้อยู่ชิดกันมากขึ้น (ความยาวของขดลวดสั้นลง) สนามแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดในแต่ละขดจะเสริมซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่มีปริมาณมากขึ้น ทำให้ค่าความเหนี่ยวนำมีค่ามากตามไปด้วย ดังนั้น ค่าความเหนี่ยวนำจึงเป็นสัดส่วนผกผันกับความยาวของขดลวด

    วัสดุที่นำมาทำแกนภายในขดลวด (u)
    ตัวเหนี่ยวนำส่วนมากมีแกนที่ทำจากวัสดุจำพวกนิกเกิล โคบอลต์ เหล็ก เฟอร์ไรต์ หรืออัลลอย ซึ่งแกนเหล่านี้มีคุณสมบัติที่จะช่วยรวมหรือเพิ่มความเข้มของสนามแม่เหล็ก ดังนั้น ค่าความซาบซึมได้ (Permeability) จึงเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อค่าความเหนี่ยวนำ โดยถ้าค่าความซาบซึมได้ของวัสดุที่ใช้ทำแกนมีค่ามาก ก็จะทำให้ค่าความเหนี่ยวนำมีค่ามากตามไปด้วย ดังแสดงในตารางแสดงตัวอย่างของวัสดุหลายชนิดที่นำมาใช้ทำแกน

    สูตรการคำนวณหาค่าความเหนี่ยวนำ


    จากปัจจัยทั้ง 4 ประการที่มีผลต่อค่าความเหนี่ยวนำ ดังนั้นจึงสามารถนำมาเขียนเป็นสูตรคำนวณหาค่าความเหนี่ยวนำได้ดังนี้

    โดยที่ L = ค่าความเหนี่ยวนำ มีหน่วยเป็น เฮนรี่ (H)
    N = จำนวนของขดลวด
    A = พื้นที่ของขดลวด มีหน่วยเป็น ตารางเมตร (m2)
    u = ค่าความซาบซึมได้ (Permeability)
    l = ความยาวของวัสดุที่นำมาทำแกน มีหน่วยเป็น เมตร (m)



    การต่อตัวเหนี่ยวนำ


    ตัวเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ที่ต้านการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในวงจร การต่อตัวเหนี่ยวนำจะมีรูปแบบการต่อเช่นเดียวกับการต่อตัวต้านทาน นั่นคือ ต่อแบบอนุกรมหรืออันดับ และต่อแบบขนาน กรณีนำตัวเหนี่ยวนำจำนวน 2 ตัว หรือมากกว่ามาต่อกันแบบอนุกรมจะเป็นการเพิ่มความยาวให้กับขดลวด และทำให้ค่าความเหนี่ยวนำรวมเพิ่มขึ้น และเมื่อทำการต่อตัวเหนี่ยวนำแบบขนาน การหาค่าความเหนี่ยวนำรวมจะใช้วิธีคำนวณเช่นเดียวกับวิธีของตัวต้านทาน โดยที่ค่าความเหนี่ยวนำรวมที่ได้ จะมีค่าน้อยกว่าค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำที่มีค่าน้อยที่สุดในวงจร

    การต่อตัวเหนี่ยวนำแบบอนุกรมหรืออันดับ
    เมื่อตัวเหนี่ยวนำหลายๆ ตัวมาต่อกันแบบอนุกรม ค่าความเหนี่ยวนำรวมจะคำนวณได้จากการนำค่าความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำทุกตัวมารวมกัน


    ตัวอย่าง
    จงคำนวณหาค่าความเหนี่ยวนำรวมของวงจรที่แสดงในรูป

    การต่อตัวเหนี่ยวนำแบบขนาน
    การคำนวณหาค่าความเหนี่ยวนำรวม เมื่อนำตัวเหนี่ยวนำมากกว่า 2 ตัว ต่อกันแบบขนาน

    ตัวอย่าง
    จงหาค่าความเหนี่ยวนำรวม (LT) ของวงจรที่แสดงในรูป

    อุปกรณ์ที่ทำงานโดยอาศัยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า


    รีเลย์ (Relay)

    รีเลย์เป็นสวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Swich) ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อหรือเปิดวงจรการทำงานจะดึงหน้าสัมผัสเข้าหาหรือให้หนีออกจากอีกข้างหนึ่ง ดังแสดงในรูปแสดงสัญลักษณ์และรูปลักษณะของรีเลย์ โดยในรูป (ก) แสดงรีเลย์แบบปกติเปิด (Normally Open Relay, NO) ส่วนรูป (ข) เป็นรีเลย์แบบปกติปิด (Normally Closed Relay, NC)



    ส่วนประกอบของรีเลย์ประกอบด้วยชุดแม่เหล็กไฟฟ้า (Magnetic) ที่ต่ออยู่กับสายไฟ X และ Y ชุดแขนเหล็กเคลื่อนที่หรือที่รู้จักว่า อาร์มาเจอร์ (Armature) และชุดหน้าสัมผัส (Contacts) สำหรับการทำงานนั้น เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจากสายไฟ X และ Y จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นที่ชุดแม่เหล็กไฟฟ้า หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งว่า ชุดแม่เหล็กไฟฟ้าถูกกระตุ้นให้เกิดพลังงานสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้น ผลทำให้เกิดแรงดึงอาร์มาเจอร์เข้าหาชุดแม่เหล็กไฟฟ้า จากการทำงานในลักษณะเช่นนี้ ทำให้มีผลต่อการทำงานของรีเลย์ทั้งสองแบบ ดังนี้


    ๐ รีเลย์ชนิดปกติเปิด จะเป็นการดึงหน้าสัมผัสเข้าหาอีกข้างหนึ่ง
    ๐ รีเลย์ชนิดปกติปิด จะเป็นการเปิดหน้าสัมผัสให้หนีออกจากกัน


    ถ้าหยุดการกระตุ้นชุดแม่เหล็กไฟฟ้าโดยการตัดกระแสไฟฟ้าไม่ให้ไหลผ่านขดลวด จะทำให้ไม่มีแรงดึงดูดที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ส่งผลให้สปริงที่คอยรั้งอาร์มาเจอร์อยู่ดึงอาร์มาเจอร์กลับในกรณีของรีเลย์ชนิดปกติเปิดก็จะเป็นการเปิดหน้าสัมผัสตัดการเชื่อมต่อกันระหว่างเส้นทาง A และ B ส่วนรีเลย์ชนิดปกติปิดก็จะเป็นการดึงหน้าสัมผัสให้กลับมาชิดกันเช่นเดิม ซึ่งจะเป็นการเชื่อมต่อเส้นทาง A และ B เข้าด้วยกันนั่นเอง

    ไมโครโฟน (Microphone)
    ไมโครโฟนเป็นอุปกรณ์ที่สร้างจากขดลวดเคลื่อนที่ โดยการทำงานจะอาศัยการเหนี่ยวนำของแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Induction) เพื่อที่จะเปลี่ยนคลื่นเสียงไปเป็นคลื่นสัญญาณไฟฟ้า จากที่ทราบว่าเสียงที่เราได้ยินนั้นเกิดจากการเคลื่อนที่ของคลื่นความดันผ่านอากาศ ซึ่งการที่จะให้เกิดคลื่นความดันในลักษณะเช่นนี้ สามารถทำได้โดยใช้เส้นเชือกที่ขึงให้ตึง ผิวเนื้อเยื่อแผ่นบางๆ หรืออาจเป็นกล่องเสียงในลำคอของมนุษย์ และทำให้สิ่งที่กล่าวมาข้างต้นนี้เกิดการสั่นซึ่งจะส่งผลให้เกิดการอัดหรือขยายของโมเลกุลอากาศ ดังแสดงในรูป เป็นตัวอย่างของการทำให้เส้นเชือกที่ถูกขึงให้ตึงเกิดการสั่นกลับไปกลับมา ผลของการสั่นจะทำให้เกิดย่านความดันอากาศสูงสุด (ตำแหน่ง A) และต่ำสุด (ตำแหน่ง B)
    สำหรับความถี่ของคลื่นเสียงที่เกิดจากการทำให้เส้นเชือกสั่นนั้นจะหาได้จากจำนวนรอบของการสั่นไปกลับจากตำแหน่งสูงสุดไปยังตำแหน่งต่ำสุดในเวลา 1 วินาที มีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hertz) หรือ รอบ/วินาที ส่วนแอมปลิจูดหรือความเข้มของคลื่นเสียงจะหาได้จากช่วงของการเคลื่อนที่ของเส้นเชือกไปทางซ้ายหรือทางขวาโดยวัดจากตำแหน่งกึ่งกลาง (ตำแหน่ง B)

    ไมโครโฟนชนิดขดลวดเคลื่อนที่ (Moving Coil Microphone) ทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นเสียงไปเป็นคลื่นสัญญาณไฟฟ้าโดยอาศัยคุณสมบัติของการเหนี่ยวนำทางแม่เหล็กไฟฟ้า รูปลักษณะภายนอกและโครงสร้างภายในของไมโครโฟนชนิดขดลวดเคลื่อนที่ ดังแสดงในรูป จากรูปจะเห็นว่ามีขดลวดพันอยู่ในช่องว่างระหว่างขั้วแม่เหล็ก และมีไดอะแฟรมซึ่งเป็นแผ่นวัสดุที่มีความบางและมีความยีดหยุ่นสูงยึดติดอยู่ โดยส่วนของไดอะแฟรมนี้จะถูกปิดครอบตัวฝาตะแกรงที่มีช่องพรุนเพื่อป้องกันความเสียหายใดๆ ที่จะเกิดกับไดอะแฟรม
    เมื่อคลื่นเสียงที่ไปกระทบกับผิวของไดอะแฟรม ก็จะทำให้ไดอะแฟรมเกิดการสั่นกลับไปกลับมา ส่งผลให้ขดลวดที่ยึดติดอยู่กับไดอะแฟรมเคลื่อนที่กลับไปกลับมาด้วย ซึ่งการเคลื่อนที่ของขดลวดตัดเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็กถาวรกลับไปกลับมานี้ จะทำให้เกิดเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่จะสามารถเหนี่ยวนำผ่านขดลวดนี้ออกไป (ซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า) ซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับนี้จะมีรูปคลื่นสัญญาณลักษณะเดียวกับคลื่นเสียงที่เป็นต้นกำเนิดของสัญญาณแรงดันไฟฟ้านี้ ดังแสดงในรูป (ค)


    ไมโครโฟนชนิดขดลวดเคลื่อนที่นี้บางครั้งจะเรียกว่า ไมโครโฟนแบบไดนามิก (Dynamic Microphone) ทั้งนี้ก็เพราะโครงสร้างภายในมีการเคลื่อนที่ของขดลวดนั่นเอง

    ลำโพง
    ลำโพงเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าให้เป็นสัญญาณเสียง เช่น เสียงพูด เสียงดนตรี ให้เราได้ยินผ่านทางวิทยุ หรือโทรทัศน์ เป็นต้น ลำโพงโดยทั่วไปจะเป็นแบบแม่เหล็กถาวร นั่นคือ การทำงานจะอาศัยหลักการของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ลำโพงที่พบกันโดยทั่วไปจะถูกสร้างจากแม่เหล็กถาวรทำงานร่วมกับแม่เหล็กไฟฟ้า ดังแสดงในรูป (ก) โดยที่บริเวณฐานของตัวลำโพงจะประกอบไปด้วยไดอะแฟรมซึ่งมีลักษณะคล้ายกับแผ่นกระดาษบางๆ ยึดติดอยู่กับกระบอกลวงและมีขดลวดพันอยู่รอบๆ ซึ่งจะใช้เป็นตัวสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าให้เกิดขึ้น ซึ่งการจัดลักษณะแบบนี้เป็นการให้ขั้วแม่เหล็กถาวรขั้วหนึ่งปรากฏอยู่ภายในกระบอกกลวงที่มีขดลวดพันอยู่รอบๆ นี้ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดในทิศทางหนึ่ง จะทำให้เกิดแรงปฏิกิริยาต่อกันระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร กับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด ส่งผลให้ตัวกระบอกเคลื่อนที่ไปทางด้านขวา ดังแสดงในรูป (ข) แต่ถ้าในกรณีที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดในทิศทางตรงกันข้ามกับตอนแรกก็จะมีผลให้ตัวกระบอกเคลื่อนที่ไปทางด้านซ้าย ดังแสดงในรูป (ค)
    การเคลื่อนที่ของกระบอกกลวงที่ถูกพันด้วยขดลวดนี้จะทำให้ไดอะแฟรมซึ่งสามารถยืดหดได้เกิดการเคลื่อนที่เข้าออก โดยทิศทางของการเคลื่อนที่จะขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเข้าไปในขดลวด สำหรับปริมาณของกระแสไฟฟ้านั้นจะเป็นตัวกำหนดความเข้ม ของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้น ซึ่งก็หมายถึงการควบคุมการเคลื่อนที่ของไดอะแฟรมนั่นเอง

    จากรูป จะเห็นว่า เมื่อมีสัญญาณเสียง (Audio Signal) เช่น เสียงพูด หรือเสียงดนตรีที่เปลี่ยนเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าแล้วถูกส่งผ่านเข้ามายังขดลวด ซึ่งทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้านั้นมีการเปลี่ยนแปลงกลับไปกลับมาทั้งสองทิศทาง รวมทั้งปริมาณของกระแสไฟฟ้าก็แตกต่างกันด้วย จากเหตุผลข้างต้นส่งผลให้ไดอะแฟรมเกิดการสั่นเข้าออกอยู่ตลอดเวลาตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณกระแสไฟฟ้า ซึ่งการสั่นของไดอะแฟรมนี้จะทำให้อากาศที่สัมผัสอยู่กับไดอะแฟรมเกิดการสั่นเช่นเดียวกัน ซึ่งผลของการสั่นของโมเลกุลอากาศที่กระทบต่อๆ กันออกไปนี้จะเกิดเป็นคลื่นเสียงที่เราได้ยินกันนั่นเอง

    กลับสู่หน้าหลัก

    .

    Comments

    /groups/poly_power/search/index.rss?tag=hotlist/groups/poly_power/search/?tag=hotWhat’s HotHotListHot!?tag=hot3/groups/poly_power/sidebar/HotListnansichooNansita Choorat2011-03-04 03:58:55+00:002011-03-04 03:58:55updated44nansichooNansita Choorat2010-10-01 02:39:36+00:002010-10-01 02:39:36updated43nansichooNansita Choorat2010-10-01 02:22:09+00:002010-10-01 02:22:09updated42nansichooNansita Choorat2010-09-30 08:02:24+00:002010-09-30 08:02:24updated41nansichooNansita Choorat2010-09-30 08:02:10+00:002010-09-30 08:02:10updated40nansichooNansita Choorat2010-09-30 07:24:37+00:002010-09-30 07:24:37updated39nansichooNansita Choorat2010-09-30 07:22:18+00:002010-09-30 07:22:18updated38nansichooNansita Choorat2010-09-30 07:01:34+00:002010-09-30 07:01:34updated37nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:57:04+00:002010-09-30 06:57:04updated36nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:53:15+00:002010-09-30 06:53:15updated35nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:50:18+00:002010-09-30 06:50:18updated34nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:47:43+00:002010-09-30 06:47:43updated33nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:45:27+00:002010-09-30 06:45:27updated32nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:43:40+00:002010-09-30 06:43:40updated31nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:39:20+00:002010-09-30 06:39:20updated30nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:08:15+00:002010-09-30 06:08:15updated29nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:04:35+00:002010-09-30 06:04:35updated28nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:56:01+00:002010-09-30 05:56:01updated27nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:55:48+00:002010-09-30 05:55:48updated26nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:55:02+00:002010-09-30 05:55:02updated25nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:54:30+00:002010-09-30 05:54:30updated24nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:54:20+00:002010-09-30 05:54:20updated23nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:54:06+00:002010-09-30 05:54:06updated22nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:53:51+00:002010-09-30 05:53:51updated21nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:53:36+00:002010-09-30 05:53:36updated20nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:52:47+00:002010-09-30 05:52:47updated19nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:52:35+00:002010-09-30 05:52:35updated18nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:52:22+00:002010-09-30 05:52:22updated17nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:51:50+00:002010-09-30 05:51:50updated16nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:51:14+00:002010-09-30 05:51:14updated15nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:50:54+00:002010-09-30 05:50:54updated14nansichooNansita Choorat2010-09-30 05:48:24+00:002010-09-30 05:48:24updated13nansichooNansita Choorat2010-09-30 04:31:06+00:002010-09-30 04:31:06updated12nansichooNansita Choorat2010-09-30 04:30:44+00:002010-09-30 04:30:44updated11nansichooNansita Choorat2010-09-30 04:30:26+00:002010-09-30 04:30:26updated10nansichooNansita Choorat2010-09-30 04:27:34+00:002010-09-30 04:27:34updated9nansichooNansita Choorat2010-09-30 04:26:22+00:002010-09-30 04:26:22updated8nansichooNansita Choorat2010-09-30 04:25:25+00:002010-09-30 04:25:25updated7nansichooNansita Choorat2010-09-30 04:05:57+00:002010-09-30 04:05:57updated6nansichooNansita Choorat2010-09-30 04:02:43+00:002010-09-30 04:02:43updated5nansichooNansita Choorat2010-09-30 03:54:32+00:002010-09-30 03:54:32updated4nansichooNansita Choorat2010-09-30 03:53:57+00:002010-09-30 03:53:57updated3Added tag - hotnansichooNansita Choorat2010-09-30 03:34:27+00:002010-09-30 03:34:27addTag2First creatednansichooNansita Choorat2010-09-30 03:33:38+00:002010-09-30 03:33:38created1wiki2011-03-04T03:58:55+00:00groups/poly_power/wiki/3116cFalseวิชาไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น /groups/poly_power/wiki/3116c/_.htmlNansita Choorat44 updatesวิชาไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น วิชา ไมโครโปรเซสเซอร์เบื้องต้น รหัสวิชา 3105-2012 จำนวนหน่วยกิต 2 หน่วยกิต ...Falsenansichoo2011-03-04T03:58:55+00:00nansichooNansita Choorat2010-10-01 03:13:25+00:002010-10-01 03:13:25updated12nansichooNansita Choorat2010-10-01 03:06:50+00:002010-10-01 03:06:50updated11nansichooNansita Choorat2010-10-01 03:05:13+00:002010-10-01 03:05:13updated10nansichooNansita Choorat2010-10-01 03:02:02+00:002010-10-01 03:02:02updated9nansichooNansita Choorat2010-10-01 02:55:15+00:002010-10-01 02:55:15updated8Added tag - hotnansichooNansita Choorat2010-10-01 02:47:38+00:002010-10-01 02:47:38addTag7nansichooNansita Choorat2010-10-01 02:36:14+00:002010-10-01 02:36:14updated6nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:27:48+00:002010-09-30 06:27:48updated5nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:26:36+00:002010-09-30 06:26:36updated4nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:25:01+00:002010-09-30 06:25:01updated3nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:23:35+00:002010-09-30 06:23:35updated2First creatednansichooNansita Choorat2010-09-30 06:08:54+00:002010-09-30 06:08:54created1wiki2010-10-01T03:13:25+00:00groups/poly_power/wiki/1016fFalseประวัติความเป็นมาของไมโครคอมพิวเตอร์/groups/poly_power/wiki/1016f/index.htmlNansita Choorat12 updatesประวัติความเป็นมาของไมโครคอมพิวเตอร์ ประวัติของไมโครโปรเซสเซอร์ ในปี พ.ศ. 2503 ได้มีไอซีเกิดขึ้น ซึ่งไอซีนี้ก็คือการนำเอาวงจรอิเล็กทรอนิกส์มารวมกันและบรรจุไว้ในชิ้นสารซิลิกอน...Falsenansichoo2010-10-01T03:13:25+00:00nansichooNansita Choorat2010-10-01 02:34:32+00:002010-10-01 02:34:32updated16nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:57:50+00:002010-09-30 06:57:50updated15nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:30:45+00:002010-09-30 06:30:45updated14nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:29:42+00:002010-09-30 06:29:42updated13nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:17:24+00:002010-09-30 06:17:24updated12nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:16:15+00:002010-09-30 06:16:15updated11nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:15:38+00:002010-09-30 06:15:38updated10Added tag - hotnansichooNansita Choorat2010-09-30 06:13:07+00:002010-09-30 06:13:07addTag9nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:12:54+00:002010-09-30 06:12:54updated8nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:11:55+00:002010-09-30 06:11:55updated7nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:10:29+00:002010-09-30 06:10:29updated6nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:07:39+00:002010-09-30 06:07:39updated5nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:07:10+00:002010-09-30 06:07:10updated4nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:06:09+00:002010-09-30 06:06:09updated3nansichooNansita Choorat2010-09-30 06:05:43+00:002010-09-30 06:05:43updated2First creatednansichooNansita Choorat2010-09-30 06:05:11+00:002010-09-30 06:05:11created1wiki2010-10-01T02:34:32+00:00groups/poly_power/wiki/e33fbFalseหน่วยการเรียนรู้ที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับไมโครโปรเซสเซอร์/groups/poly_power/wiki/e33fb/_1_.htmlNansita Choorat16 updatesหน่วยการเรียนรู้ที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับไมโครโปรเซสเซอร์ สาระสำคัญ ไมโครโพรเซสเซอร์ได้เข้ามามีผลต่อการออกแบบระบบดิจิตอลค่อนข้างมาก ดังนั้นในการศึกษาถึงการทำงาน และการนำไมโครโพรเซสเซอร์มาใช้งานเป็นเรื่...Falsenansichoo2010-10-01T02:34:32+00:00hot/groups/poly_power/search/index.rss?sort=modifiedDate&kind=all&sortDirection=reverse&excludePages=wiki/welcomelist/groups/poly_power/search/?sort=modifiedDate&kind=all&sortDirection=reverse&excludePages=wiki/welcomeRecent ChangesRecentChangesListUpdates?sort=modifiedDate&kind=all&sortDirection=reverse&excludePages=wiki/welcome0/groups/poly_power/sidebar/RecentChangesListmodifiedDateallRecent ChangesRecentChangesListUpdateswiki/welcomeNo recent changes.reverse5search