อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในวงจรไฟฟ้า

ก่อนอื่นนั้น อิเล็กทรอนิกส์ (Electronics) จะมีความหมายว่า การควบคุมหรือออกแบบการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า ซึ่งก็จะมีชิ้นส่วน หรือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนประกอบของวงจร เพื่อที่จะทำหน้าที่ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า และภายในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ก็จะมีส่วนประกอบของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ดังนี้

1. ตัวต้านทาน (Resistor) จะมีคุณสมบัติเพื่อการต้านการไหลของกระแสไฟฟ้า มักจะถูกแบ่งเป็น 4 ประเภทด้วยกัน

• ตัวต้านทานคงที่ Fixed Value Resistor เป็นตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานของการไหลของกระแสไฟฟ้าคงที่
• ตัวต้านทานที่เปลี่ยนค่าได้ Variable Value Resistor เป็นตัวต้านทานที่เมื่อหมุนแกนของตัวต้านทาน แล้วค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงไป ส่วนมากมักใช้กับการควบคุมค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น การเพิ่มและลดเสียงโทรทัศน์ หรือเครื่องเสียง เป็นต้น
• ตัวต้านทานไวแสง หรือ LDR (Light Dependent Resistor) เป็นตัวต้านทานปรับค่าได้ โดยค่าความต้านทาน ขึ้นอยู่กับปริมาณแสงที่ตกกระทบ
• ตัวต้านทานไวความร้อน (Thermistor) เป็นตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ

1. ตัวเก็บประจุ (Capacitor) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่สะสมประจุไฟฟ้า หรือ คายประจุไฟฟ้าให้กับวงจร หรือ อุปกรณ์อื่น ๆ โดยสามารถแบ่งตามฉนวนของประจุได้ 3 แบบ คือ

• ตัวเก็บประจุชนิดเซรามิก (Ceramic Capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่ใช้เซรามิกกั้นระหว่างแผ่นตัวนำไฟฟ้า
• ตัวเก็บประจุชนิดน้ำยา (Electrolyte Capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่ใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์กั้น และมีฉนวนบาง ๆ ของสารประกอบออกไซด์ เกาะอยู่บนแผ่นอลูมิเนียมบาง ๆ
• ตัวเก็บประจุชนิดไมลาร์ (Mylar Capacitor) มีความทนทานสูง ทนต่อน้ำและความชื้น และค่าความจุไม่เปลี่ยนค่าตามสภาพความชื้น

1. ไดโอด (Diode) ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ทางเดียว จะมีอยู่ด้วยกัน 2 แบบ คือ

• ไดโอดธรรมดา (Normal Diode) ทำหน้าที่ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ไหลทางเดียว
• ไดโอดเปล่งแสง LED (Light Emitting Diode) ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า ให้เป็นพลังงานแสง แสงที่ได้จะมีหลายสี ซึ่งจะขึ้นอยู่กับชนิดของสารกึ่งตัวนำที่ผลิต

1. ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นอุปกรณ์ที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ ซึ่งจะมีอยู่ด้วยกัน 3 ขา คือ ขาเบส (Base หรือ B), ขาอิมิตเตอร์ (Emitter หรือ E), ขาคอลเลคเตอร์ (Collector หรือ C) และจะถูกแบ่งตามสารกึ่งตัวนำได้ 2 แบบ คือ

• ทรานซิสเตอร์ชนิด PNP โดยจ่ายไฟเข้าที่ขาเบสให้มีความต่างศักย์ต่ำกว่าขาอิมิตเตอร ์
• ทรานซิสเตอร์ชนิด NPN โดยจ่ายไฟเข้าที่ขาเบสให้มีความต่างศักย์สูงกว่าขาอิมิตเตอร์

1. ซิลิคอนชิป (Silicom Chip) เป็นแผงวงจรรวมที่นำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดต่าง ๆ มาใส่ไว้ด้วยกันในแผงวงจรขนาดเล็ก ถูกทำมาเพื่อลดขนาดของทรานซิสเตอร์ อีกทั้งยังมีประสิทธิภาพมากกว่าทรานซิสเตอร์ ในปัจจุบันมีใช้กันอย่างกว้างขวาง เช่น ใช้สำหรับบันทึกข้อมูลในธุรกรรมทางการเงินต่าง ๆ เป็นต้น

ซึ่งในการเชื่อมต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์นั้นเราควรเข้าใจส่วนประกอบแล้วการทำงานของเครื่องมือและอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อนำไปพัฒนาและสามารถใช้งานได้อย่างตรงจุดให้ได้มากที่สุด

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นวงจรไฟฟ้าที่เป็นอุปกรณ์ที่สามารถใช้งานได้ ก็ต่อเมื่อมีการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านชิ้นส่วนของอิเล็กทรอนิกส์แล้ว ก็จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปในทางใดทางหนึ่ง โดยมีปัจจัยของขนาดของกระแสไฟฟ้า หรือมีขนาดความต่างศักย์เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งในชีวิตประจำวันเราก็จะใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กันอยู่หลากหลาย เราจึงควรรู้เกี่ยวกับชุดเครื่องมือช่างอิเล็กทรอนิกส์ ประกอบไปด้วย

1. มัลติมิเตอร์ (Multimeter) เป็นเครื่องมือวัดที่สารพัดประโยชน์ เพียงแค่เราปรับหมุนสวิตซ์ อีกทั้งสามารถเลือกพิสัยการวัดได้หลายระยะ และเลือกไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
2. แอมมิเตอร์ (Ammeter) เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า สามารถวัดไฟฟ้ากระแสตรงได้
3. โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) เป็นเครื่องมือวัดที่ใช้วัดความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า โดยนำโวลต์มิเตอร์มาต่อขนานกับวงจรไฟฟ้า 
4. ตัวต้านทาน (Resistor) เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่ต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า ถ้ามีความต้านทานมากกระแสไฟฟ้าก็จะไหลผ่านตัวต้านทานได้น้อย กลับกันถ้ามีความต้านทานน้อยกระแสไฟฟ้าก็จะไหลผ่านตัวต้านทานได้มาก
5. ตัวเก็บประจุ (Capacitor or Condenser) มีคุณสมบัติในการเก็บประจุไฟฟ้า มีแผ่นไดอิเล็กตริก เปรียบเสมือนเป็นฉนวนกั้นอยู่ระหว่างแผ่นโลหะทั้งสองแผ่น
6. ไดโอด (Diode) ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ มีขนาดเล็ก มีขั้วต่อออกมาใช้งาน 2 ขั้ว มีคุณสมบัติยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ทางเดียว เมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้าตรงขั้ว และจะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้เมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้ากลับขั้ว
7. ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 3 ตอนต่อชนกัน โดยใช้สารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ทรานซิสเตอร์ต้องสร้างให้ตัวนำตอนกลางแคบที่สุด มีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา
8. ลำโพง (Speaker) มีหน้าที่ในการเปลี่ยนสัญญาณเสียงในรูปของพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานเสียง
9. แผงทดลองวงจร (Project Board) เป็นพื้นที่ทดลองเสียบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้นก่อนนำไปใช้งานจริง โดยไม่ต้องอาศัยหัวแร้งในการบัดกรี
10. วงจรแผ่นพิมพ์ (Printed Circuit Boards) วงจรแผ่นพิมพ์หรือแผ่นปริ้นท์ เป็นแผ่นพลาสติกที่ผิวด้านหนึ่งถูกเคลือบด้วยแผ่นทองแดง
11. หม้อแปลง (Transformer) มีลักษณะเป็นขดลวดทองแดง ทำหน้าที่ผ่านแรงดันไฟฟ้า จากขดลวดชุดหนึ่งไปยังอีกชุดหนึ่ง 
12. หัวแร้ง (Electric Soldering) เป็นเครื่องมือที่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้เป็นพลังงานความร้อน เพื่อใช้ในการเชื่อมหรือถอดอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่เรียกว่า การบัดกรี
13. วงจรรวม IC (Integrated Circuit) เป็นอุปกรณ์รวมการทำงานของทรานซิสเตอร์ ไดโอด รีซิสเตอร์ และอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอื่น ๆ รวบรวมเป็นชิ้นเดียวกัน และมีขาออกมาภายนอกสำหรับป้อนแหล่งจ่าย ซึ่งก็มีหลายชนิดตามลักษณะการใช้งาน
14. แบตเตอรี่ (Battery) เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ที่เป็นเซลล์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานหมดแล้ว ไม่สามารถนำมาประจุใหม่ได้อีก

ผู้เขียน : หฤทธิ์ ล้อทองพานิชย์

ช่างไฟดอทคอม
ช่างไฟที่ดีที่สุดในกรุงเทพฯ