สรุปเรื่องไฟฟ้ากระแสตรง V = IR กฎนี้ใช้ยังไงให้ถูก?

เมื่อเรียนเรื่องไฟฟ้ากระแสตรง (DC) สูตรที่เราคุ้นเคยกันมากที่สุดสูตรหนึ่งคือ V = IR หรือกฎของโอห์ม หลายคนจำสูตรได้ แต่เมื่อเจอวงจรจริงกลับไม่แน่ใจว่า ต้องใช้แรงดันตรงไหน ความต้านทานตัวไหน และควรคำนวณอย่างไร

การใช้กฎของโอห์มให้ถูกจึงไม่ได้อยู่ที่การจำสูตรเพียงอย่างเดียว แต่ต้องเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่าง แรงดัน กระแส และความต้านทาน รวมถึงรู้ว่าค่าที่เรากำลังคำนวณนั้นเป็นของส่วนใดในวงจร

บทความนี้จะสรุปพื้นฐานไฟฟ้ากระแสตรง พร้อมอธิบายวิธีใช้ V = IR ให้ถูกต้อง ตั้งแต่การหาค่า V, I และ R ไปจนถึงการวิเคราะห์วงจรอนุกรมและขนาน และจุดที่มักทำให้เราใช้กฎของโอห์มผิด

V = IR

สูตรนี้บอกความสัมพันธ์ระหว่าง แรงดันไฟฟ้า (V), กระแสไฟฟ้า (I) และ ความต้านทาน (R)

• V = Voltage แรงดันไฟฟ้า หน่วยโวลต์ (V)
• I = Current กระแสไฟฟ้า หน่วยแอมแปร์ (A)
• R = Resistance ความต้านทาน หน่วยโอห์ม (Ω)

ถ้ารู้ 2 ค่า ก็หาค่าที่เหลือได้

I = V/R

R = V/I

---

V = IR ใช้ยังไง?

หลักสำคัญคือ ต้องใช้ V, I และ R ที่อ้างถึงส่วนเดียวกันของวงจร

เช่น แหล่งจ่าย 12 V ต่อกับตัวต้านทาน 6 Ω

ต้องการหากระแส:

I = V/R = 12/6 = 2 A

ดังนั้นกระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทานคือ 2 A

ความหมายของสูตรคือ ถ้า R คงที่ แรงดันมากขึ้น กระแสก็จะมากขึ้น และถ้า V คงที่ ความต้านทานมากขึ้น กระแสก็จะลดลง

---

ถ้ามีตัวต้านทานหลายตัว ต้องระวังเรื่องวงจร

1. ต่ออนุกรม (Series)

กระแสไหลผ่านตัวต้านทานทุกตัวเท่ากัน แต่แรงดันแบ่งกัน

ถ้ามี

R₁ = 2 Ω, R₂ = 4 Ω

ต่อกับแหล่งจ่าย 12 V

ความต้านทานรวมคือ

R_total = 2 + 4 = 6 Ω

จึงมีกระแสรวม

I = 12/6 = 2 A

จากนั้นหาแรงดันตกคร่อมแต่ละตัวได้จาก V = IR

V₁ = 2 × 2 = 4 V

V₂ = 2 × 4 = 8 V

รวมกันได้ 12 V ซึ่งเท่ากับแรงดันของแหล่งจ่าย

---

2. ต่อขนาน (Parallel)

แรงดันที่คร่อมแต่ละแขนเท่ากัน แต่กระแสจะแบ่งกัน

เช่น ตัวต้านทาน 6 Ω และ 12 Ω ต่อขนานกับแหล่งจ่าย 12 V

กระแสในแขนแรก:

I₁ = 12/6 = 2 A

กระแสในแขนที่สอง:

I₂ = 12/12 = 1 A

ดังนั้นกระแสรวมคือ

I_total = I₁ + I₂ = 3 A

---

จุดที่มักใช้กฎของโอห์มผิด

อย่าเห็นตัวเลขแล้วรีบใช้ I = V/R ทันที ต้องถามก่อนว่า

1. V ที่ใช้คือแรงดันตรงไหน?
2. R ที่ใช้คือความต้านทานของส่วนไหน?
3. V กับ R เป็นของส่วนเดียวกันหรือไม่?
4. ถ้ามีหลายตัว ต้องหาความต้านทานรวมหรือวิเคราะห์วงจรก่อนหรือไม่?

ตัวอย่างเช่น ถ้าวงจรมีตัวต้านทานหลายตัว การเอา แรงดันของแหล่งจ่ายทั้งหมด ไปหารด้วย ตัวต้านทานเพียงตัวเดียว อาจผิดได้ เพราะแรงดันนั้นอาจไม่ได้ตกคร่อมตัวต้านทานตัวนั้นทั้งหมด

อีกเรื่องที่ต้องระวังคือ อุปกรณ์ทุกชนิดไม่ได้มีพฤติกรรมแบบตัวต้านทานโอห์มมิก เช่น ไดโอดมีความสัมพันธ์ระหว่าง V และ I ที่ไม่เป็นเส้นตรง จึงไม่ควรคิดว่าไดโอดมี R คงที่เหมือนตัวต้านทานทั่วไป

---

สรุป

การใช้กฎของโอห์มให้ถูก ไม่ใช่แค่จำว่า

V = IR

แต่ต้องเข้าใจว่า

V คือแรงดันที่คร่อมส่วนที่เรากำลังวิเคราะห์, I คือกระแสที่ไหลผ่านส่วนนั้น และ R คือความต้านทานของส่วนนั้น

ดังนั้นเวลาเจอโจทย์ ให้ทำตามลำดับง่าย ๆ

ดูวงจร → ระบุ V, I, R ของส่วนที่สนใจ → วิเคราะห์อนุกรม/ขนานถ้ามี → แล้วจึงใช้ V = IR

เมื่อคิดแบบนี้ กฎของโอห์มจะไม่ใช่แค่สูตรที่เอาไว้แทนตัวเลข แต่จะกลายเป็นเครื่องมือสำหรับ “อ่าน” และวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าได้จริงนั่นเองครับ

อ่านบทความอื่น ๆ เพิ่มเติม คลิก

ติดตามครูเฟิร์สใน Facebook Fanpage : ครูเฟิร์ส The Guru First คลิก