ตัวต้านทานไฟฟ้า (Resistor)
เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมามีค่าเฉพาะค่าค่าหนึ่งที่ใช้ในการต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีใช้มากที่สุด
ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์มักเรียกสั้นๆ ว่า อาร์ “R” มีคุณสมบัติในการลดกระแสและแรงดันไฟฟ้า โดยสามารถนำไปใช้ได้ทั้ง แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง และแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสัญลักษณ์ของความต้านทาน (Symbol)
สัญลักษณ์ของตัวต้านทาน
ค่าความต้านทานของตัวต้านทาน ถูกกำหนดให้มีหน่วยเรียกเป็น โอห์ม (OHM) เขียนแทนด้วยเครื่องหมายอักษรกรีกโบราณ คือ
(โอเมก้า หรือ โอห์ม) ซึ่งได้จากค่ามาตรฐาน โดยการเอาแรงดันไฟฟ้า 1 โวลต์ ต่อกับความต้านทาน 1 โอห์ม และทำให้มีกระแสไหลในวงจร 1 แอมแปร์ ประกอบด้วย หน่วยค่าความต้านทานต่าง ๆ ดังนี้
1000
(โอห์ม) เท่ากับ 1
K (กิโลโอห์ม)
1000
K (กิโลโอห์ม) เท่ากับ 1 M
(เมกกะโอห์ม)
ตัวต้านทาน บอกค่าความสามารถในการทนกำลังไฟฟ้ามีหน่วยเป็น วัตต์ (Watt)
ชนิดของตัวต้านทาน (Type of Resistors)
ตัวต้านทานที่ถูกนำมาใช้งานในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ จะมีหลายรูปแบบหลายชนิดตามความเหมาะสมของการใช้งาน
โดยจะแบ่งออกเป็นพวกใหญ่ๆ ดังนี้
1. ตัวต้านทานชนิดค่าคงที่ (Fixed Resistors)
2. ตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้ (Variable Resistors)
3. ตัวต้านทานชนิดพิเศษ (Special Resistors)
1. ตัวต้านทานชนิดค่าคงที่ (Fixed Resistors)
เป็นตัวต้านทานที่มีค่าถูกกำหนดแน่นอนเพียงค่าเดียวในแต่ละตัว โดยจะมีชื่อเรียกตามลักษณะของวัสดุที่นำมาทำเป็นโครงสร้าง เช่นตัวต้านทานชนิดไวร์วาวด์ (Wire-Wound Resistors) เป็นตัวต้านทานชนิดพิเศษที่มีโครงสร้างเป็นลวดความต้านทาน ซึ่งทำมาจากโลหะผสมนิกเกิลโครเมียม โดยพันอยู่บน
ฉนวนเซรามิค ใช้ในวงจรที่มีกำลังงานสูง สามารถทนกำลังงานได้ตั้งแต่ 2 วัตต์ จนถึง 100 วัตต์ หรือมากกว่า และมีค่าความต้านทานตั้งแต่ 1 โอห์มจนถึงค่าเป็นกิโลโอห์มแต่จะไม่สูงมาก การบอกค่าความต้านทานจะเขียนเป็นค่าตัวเลขไว้ที่ตัวโครงสร้างภายนอก ใช้สำหรับงานอุตสาหกรรม หรืองานที่ต้องใช้ กำลังสูง เช่นในระบบจ่ายแรงดันไฟฟ้า หรือเครื่องขยายกำลังวัตต์สูงๆ
รูปแสดงลักษณะของตัวต้านทานชนิดไวร์วาวด์
เป็นตัวต้านทานชนิดที่มีการนำมาใช้งานในวงจรอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานมากที่สุด โครงสร้างทำมาจากผงคาร์บอนหรือ
วัสดุแกรไฟต์ ที่มีความทน ทานต่อการเปลี่ยนแปลงทางอุณหภูมิและแรงดันได้ดี มีค่าความต้านทาน ตั้งแต่ 1 โอห์ม จนถึง 20 เมกกะโอห์ม ซึ่งค่าความต้านทานแต่ละค่าแตกต่างกันเนื่องจากความหนาแน่นของวัสดุที่ใช้ทำไม่เท่ากัน มีขนาดทนกำลังงาน
ตั้งแต่ 1/10, 1/8, 1/4, 1/2, 1 หรือ 2 วัตต์ มีค่าความผิดพลาด ± 5 %, ± 10 % หรือ ± 20 %
นิยมบอกค่าความต้านทานเป็นรหัสแถบสี
รูปตัวต้านทานชนิดคาร์บอนฟิล์ม
เป็นตัวต้านทานที่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานได้ โครงสร้างมีทั้งแบบที่ใช้ลวดพันหรือไวร์วาวด์
และใช้ผงคาร์บอนพันหรือฉาบบนฉนวน มีแกนต่อกับหน้าสัมผัสเพื่อการปรับเปลี่ยนค่าความต้านทาน ถูกนำไปใช้ในงานวงจรที่จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนค่า มีรูปแบบที่ใช้งานหลายลักษณะเพื่อให้เหมาะสม
โพแทนชิโอมิเตอร์ (Potentiometer) เรียกสั้นๆ ว่า พอท (POT) หรือที่นิยมเรียกกันว่า วอลุ่ม (Volume) มีทั้งชนิดที่เป็นแกนหมุน (Rotary) และชนิดที่เป็นแกนเลื่อน (Slide) ทำจากคาร์บอน จะมีค่าความต้านทาน ตั้งแต่ 1 KW ถึง 5 MW อัตราการทนกำลังงานต่ำ
ได้ประมาณ 1/2 –2 วัตต์ ถ้าเป็นชนิดไวร์วาวด์ จะมีอัตราการทนกำลังงานได้สูงและมีการเปลี่ยนแปลงค่าได้ละเอียดกว่าชนิดผงคาร์บอน
ทริมพอท (Trim pot) หรือที่เรียกว่า วอลุ่มเกือกม้า เป็นวอลุ่มขนาดเล็กไม่มีแกนปรับส่วนมากจะถูกออกแบบให้ยึดติดแผ่นวงจร ภายในของเครื่องโดยมากจะเป็นชนิดผงคาร์บอน เขียนค่าความต้านทานไว้เป็นตัวเลข ถ้าต้องการปรับค่าจะต้องใช้อุปกรณ์ช่วย
เช่น ไขควงเล็ก
ตัวต้านทานปรับค่าได้แบบทริมพอท
การเลือกใช้ตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้
วอลุ่มถูกนำไปใช้งานในการปรับแต่งหรือควบคุมต่าง ๆ เช่น ควบคุมความดังของเสียง (Volume Control) ควบคุมความเข้มของสี
(Color Control)วอลุ่มบอกค่าความต้านทานและชนิดเป็นตัวเลขและตัวอักษร ไว้ที่ตัวของวอลุ่ม แบบแกนหมุนสามารถหมุน
แกนโดยรอบ ได้ประมาณ 300 องศา แต่ละชนิดจะมีลักษณะ อัตราส่วนความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงแตกต่างกัน
ชนิด เอ (A-type) เป็นชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานจากน้อยไปหามาก เป็นอัตราส่วนแบบทวีคูณ (Log scale)
ชนิด บี (B-type) เป็นชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานจากน้อยไปหามาก เป็นอัตราส่วนแบบสม่ำเสมอเชิงเส้น
ชนิด ซี (C-Type) เป็นชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานจากน้อยไปหามาก เป็นอัตราส่วนแบบทวีคูณ หรือแบบ แอนติล็อก (Antilog)
ชนิด เอ็มเอ็น (MN-Type) เป็นวอลุ่มชนิดที่ถูกออกแบบมาใช้เป็นวอลุ่มสำหรับการปรับเสียงลำโพงซ้าย-ขวา (Balance) ในระบบสเตริโอ
ตัวต้านทานชนิดพิเศษ (SPECIAL RESISTORS)
เป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะพิเศษ จะกล่าวได้เฉพาะอุปกรณ์ที่มีโครงสร้างเป็นความต้านทานซึ่งสามารถที่จะเปลี่ยนแปลงค่า
ความต้านทาน ได้ด้วยองค์ประกอบต่างๆ
แอลดีอาร์ (LDR = Light Dependent Resistors) หรือตัวต้านทานไวแสง
เป็นอุปกรณ์ที่ค่าความต้านทานเปลี่ยนแปลงตามความเข้มของแสงที่ได้รับ เนื่องจากแอลดีอาร์ถูกสร้างขึ้นมาจากสารกึ่งตัวนำ
ที่มีความไวต่อแสงมาก เช่น แคดเมียมซัลไฟด์ สามารถเปลี่ยนค่าความต้านทานได้ตั้งแต่ 100 โอห์ม ถึง 1 เมกกะโอห์ม ใช้เป็นอุปกรณ์ตรวจสอบทางแสงต่าง ๆ เช่น ตรวจวัดระดับความเข้มของแสงที่ใช้ในกล้องถ่ายรูป เป็นต้น
เทอร์มิสเตอร์ (Thermistor) เป็นอุปกรณ์ความต้านทานชนิดที่สามารถเปลี่ยนค่าความต้านทานเมื่อได้รับความร้อน ถูกนำไปใช้งานในการตรวจสอบอุณหภูมิความร้อนมีการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานเป็น 2 ลักษณะ คือ
แบบพีทีซี (PTC = Positive Temperature Comitial) เป็นชนิดที่ปกติจะมีค่าความต้านทานต่ำ เมื่อได้รับความร้อนจะทำให้มีค่าความต้านทานสูงขึ้นตามลำดับอุณหภูมิ นำไปใช้ตรวจสอบระดับความร้อน หรือทำให้เกิดความร้อนขึ้นเพื่อควบคุมการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับขดลวด เช่น วงจรล้างสนามแม่เหล็กอัตโนมัติของเครื่องรับโทรทัศน์สี (Degaussing coil) เป็นต้น
แบบเอ็นทีซี (NTC = Negative Temperature Comitial) เป็นชนิดที่ปกติจะมี
ความต้านทานสูงเมื่อได้รับความร้อน ค่าความต้านทานจะต่ำลง ใช้งานด้านการตรวจสอบความร้อนเพื่อควบคุมระดับการทำงาน เช่น ในวงจรขยายเสียงที่ดีใช้ตรวจจับความร้อนที่เกิดจากการทำงานแล้วป้อนกลับไปลดการทำงานของวงจรให้น้อยลง เพื่ออุปกรณ์หลักจะไม่เกิดความร้อนมากจนเกินไป
ตัวต้านทานฟิวส์ ตัวต้านทานแบบนี้จะมีค่าความต้านทานคงที่ เมื่อมีกระแสไหลผ่านมากเกินไป ตัวต้านทานชนิดนี้จะทำหน้าที่
จำกัดการไหลของกระแส หรือทำหน้าที่เป็นฟิวส์ตัดการไหลของกระแสไฟฟ้าไม่ให้ผ่านวงจร
