ตัวเก็บประจุ เบื้องต้น EP1(คาปาซิเตอร์ คืออะไร ? คาปาซิเตอร์ ทํามาจากอะไร ?)

สมัครเป็นสมาชิกของช่องนี้เพื่อสนับสนุนช่องของเรา
https://www.youtube.com/channel/UCvd12QePqaLfM9ezfSscjkA/join
สวัสดีครับยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง Zimzim Diy
วันนี้ ผมจะมาเข้าเนื้อหาเหมือนเดิมครับ ก็คือผมจะอธิบายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ง่ายๆสไตล์ช่อง Zimzim
และอุปกรณ์ที่ผมจะอธิบายในวันนี้ก็คือ เจ้าตัว เก็บประจุ หรือ คาปาซิเตอร์
แล้วคาปาซิเตอร์ คืออะไร?
คาปาซิเตอร์ เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง
จะทำหน้าที่คล้ายกับแบตเตอร์รี่ ก็คือทั้งคู่จะเป็นตัวเก็บพลังงานไฟฟ้าเอาไว้
มันมีชื่อเรียกในบ้านเรา ค่อนข้างที่จะหลากหลายอยู่เหมือนกันนะครับ ทั้ง คาปาซิเตอร์ ตัวเก็บประจุ หรือตัว Condencer ถ้าเรียกสั้นๆลงมาอีกหน่อยเขาก็เรียกว่า คาปา นะครับ
แต่ถ้าจะให้เรียกสั้นที่สุดก็คือตัว C หลังจากนี้ผมขอเรียก ตัวเก็บประจุว่าตัว C ละกันนะครับ
อย่างที่ผมบอก เจ้าตัว C เก็บพลังงานได้เหมือนแบตเตอร์รี่ แต่มันจะเก็บพลังงานได้น้อยกว่า แบตเตอรรี่์มาก เกือบ หมื่นเท่า
แต่มันก็ เก็บพลังงาน และ ปล่อยพลังงานได้ไวกว่า แบตเตอร์รี่มากเช่นกัน
นี้ก็เป็นประโยช์น อีกอย่างหนึ่ง เราก็เลยเจอมันแทบทุกวงจรเลยครับ
สัญลักษณ์ของ C ?
นี้จะเป็นรูปแบบสัญญลักษณ์ นี้ทางทฎษฎี โดยขั้วบวกจะมีเครื่องหมายบวกเล็กๆกำกับอยู่ หรือบางทีไม่มี
ก็ให้ไปสังเกตุ ขั้วลบจะเป็นลักษณะเส้นโค้งมน
ส่วนถ้าเป็นในลักษณะเป็นเส้นตรงทั้งคู่ จะเป็นแบบไม่มีขั้ว
แต่ถ้ามี ลูกศรแบบนี้แปลว่ามันเป็น C ที่ปรับค่าได้ครับ
ของ Uk จะเป็นแบบนี้ครับ
ตัวC ทำงานอย่างไร ?
ก่อนอื่นมาเข้าใจกันก่อนว่า แล้วตัวC ทำงานอย่างไร ?
ให้เพื่อนๆคิดว่าท่อน้ำ เป็นสายไฟ โดยมีน้ำไหลผ่าน น้ำก็คือกระแสไฟ น้ำ ก็จะไหลจนกว่าเราจะปิดวาล์ว หรือ ปิดสวิตท์ใช่ไหมครับ
สังเกตุว่า น้ำก็แทบจะหยุดไหล ทันที เมื้อเรา ปิด วาล์ว
อันนี้เป็นปกติที่เราทุกคน คงเข้าใจกันแล้ว
ทีนี้มาดู ท่อน้ำที่มีถังเก็บน้ำกันบ้าง เมื่อเราปล่อยน้ำไหลลงถังสักพัก หน้าที่ของถังก็คือเก็บน้ำไว้เรื่อยๆ ใช่ไหมครับ
สังเกตุว่าน้ำที่ไหลออกจากปลายท่อ มันก็ยังไหลเหมือนเดิมปกติ
แล้วจะมีถังไว้ทำไมเพื่ออะไร เพื่อนๆลองมาดูตรงนี้ครับ
ถ้าเราปิดวาล์ว น้ำก็จะหยุดไหลใช่ไหมครับ แม้น้ำจะหยุดไหลลงถังก็จริง แต่น้ำที่เติมไปก่อนหน้านี้ มันก็ยังจะไหล ที่ปลายท่อ จนกว่า น้ำจะหมดถัง
ทีนี้ เราลองเติมน้ำให้เต็มถังอีกครั้ง แต่คราวนี้ ผมสามารถที่ จะเปิดปิด วาล์วอีกกี่ครั้งก็ได้ ตามใจเรา
ตราบใดที่น้ำในถัง มันไม่หมด น้ำมันก็จะออกมาแบบสม่ำเสมอที่ปลายท่อครับ
เพราะฉะนั้น เราจะเลือกใช้ถังน้ำ นี่แหละครับมาเป็นตัวกักเก็บน้ำ
หรือ ถ้าในวงจรไฟฟ้า เราก็อาศัย ตัวเก็บประจุมาเก็บไฟ สังเกตุว่า แม้แหล่งจ่ายไฟฟ้า ไฟจะมาแกว่ง ขาดๆเกินๆ ยังไง ก็ตาม มันจะทำให้แรงดันไฟฟ้า อย่างน้อย ราบเรียบขึ้น นั้นเองครับ

เพื่อทดสอบว่า สิ่งที่ผมพูดเป็นความจริงหรือเปล่า ผมยกตัวอย่าง วงจรหนึ่ง ลองทำการปิดเปิดสวิตท์ วงจรเร็วๆ ถ้าหากไม่มีตัวเก็บประจุ มาคั่น ไฟมันก็จะกระพริบเท่า ที่มือเรากดนั้นแหละครับ
แต่ถ้าเรามีตัวเก็บประจุ ต่อเข้ากับวงจร เมื่อเรากดสวิตย้ำๆ หลอดไฟมันจะค่อยๆดับไป แสดงว่ามันยังมีไฟจ่ายให้กับหลอด LED อยู่ จากตัว C
อย่างน้อยก็ในช่วงสั้นๆ
ไปดูลักษณะโครงสร้าง ภายในตัว เก็บประจุกันครับ เรามีแผ่นโลหะที่เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าอยู่ สองแผ่น ส่วนใหญ่มักจะทำมาจากอะลูมิเนี่ยม และคั่นด้วยวัสดุที่เป็น ฉนวน ไม่นำกระแส
ก็จะเป็นพวก เช่น กระดาษ แก้ว เซามิก

ด้านหนึ่งของวงจรเก็บประจุจะต่อกับขั้วบวก และ อีกด้านจะต่อกับขั้วลบ ตรงแถบสี พาดขาว ก็จะเป็นสัญลักษณ์ ของขั้วลบ นั้นเองครับ

แล้วตัวc? เรื่องสำคัญครับ
ปกติแล้วโลหะ จะมีจำนวน อนุภาคที่มีประจุบวก และ ประจุลบ ปะปนกันไป จนเกือบจะเท่าๆกัน ซึ่งแปลว่ามันเป็นค่ากลางทางไฟฟ้า
แต่ถ้าหากเราเชื่อมต่อ แหล่งจ่าย หรือแบตเตอร์รี่ เข้ากับตัว C
อิเล็กตรอนของแบตเตอร์รี่ ก็จะวิ่งไปเข้าไปที่ขั้วลบ ในแผ่นโลหะของ ตัว C กอง รวมตัวกัน ตรงนั้น

ส่วนแผ่นโลหะอีกฝั่งหนึ่ง อิเล็กตรอน จะวิ่งเข้าไปที่ ขั้วบวกของแบตเตอร์รี่

พูดง่ายๆก็คือ แรงดันไฟฟ้ามันจะผลัก อิเล็กตรอน จากขั้วลบของแบต ไปยังขั้วลบของตัว C ในขณะที่แผ่นโลหะอีกฝั่งปล่อยอิเล็กตรอนออกมา
มันจะทำอย่างงี้
จนในที่สุด ตัว C จะมีแรงดันไฟฟ้าเท่าๆกัน กับแบตเตอร์รี่
เมื่ออิเล็กตรอน ไม่ไหล ก็หมายความว่า ตัว C ถูกชาร์จเต็มแล้ว
เมื่อตัวC ถูกชาร์จเต็มแล้ว มันจึงเกิดความแตกต่างระหว่างสองขั้วโลหะ ขั้วหนึ่งที่มี อิเล็กตรอนที่มากกว่า
ก็จะเป็นลบ และอีกด้านหนึ่งที่ไม่มีอิเล็กตรอนน้อยกว่า ก็เป็น บวกโดยปริยาย
เพราะฉะนั้นจึงมีความแตกต่าง ของแรงดันไฟฟ้า ระหว่างขั้วทั้งสองอย่างสิ้นเชิง
เราเลยสามารถใช้มัลติมิเตอร์ วัดค่าแรงดัน ที่มันต่างกันได้ นะครับ

นับว่า โชคดีมากๆ ที่กระแสไฟฟ้า DC ไม่สามารถไหลผ่านตัว cที่ต่อในลักษณะ อนุกรมได้ เนื่องจากตัวมัน มีวัสดุที่เป็นฉนวนกั้นอยู่
ถ้ามันไหลผ่านได้ C แสดงว่า C ตัว นั้น ลัดวงจรครับ ไม่ต่างอะไรจากสายไฟเส้นหนึ่ง

แล้ว C เก็บไฟได้ยังไง ?
ผมจะอธิบายอย่างงี้ครับ เมื่ออิเล็กตรอนไหลเข้าไปในแผ่นโลหะใช่ไหมครับ มันจะสร้างสนามไฟฟ้าตัวหนึ่งที่มีแรงดึงดูด ระหว่างกัน อยู่
ซึ่งผมจะอ้างอิง ตามหลักธรรมชาติ ก็คือ ขั้วแม่เหล็ก ต่างขั้วจะวิ่งเข้าหากัน ขั้วเดียวกันจะวิ่งออกจากกัน
ใน C มันก็เป็นอย่างนั้น เช่นกันครับ
อิเล็กตรอนที่อยู่ตรงนี้ พยายามที่จะดูดกิน อนุภาคที่เป็นประจุบวก ของอะตอมแผ่นโลหะที่อยู่ตรงข้าม แต่มันก็กินไม่ได้เนื่องจากมี วัสดุที่เป็นฉนวนกั้นเอาไว้
มันก็เลย ได้แต่ เนี่ยวรั้งกันไว้ ไม่ยอมปล่อย ซํกที

แล้ว C ตัวใหญ่ มีไว้ทำไม ?
C ที่ตัวใหญ่ ก็เพื่อให้เราเก็บไฟได้มากขึ้น นั้นเองครับ
เช่น C ในมอเตอร์เหนี่ยวนำ
สำหรับคลิปนี้ผมก็จะอธิบาย คาปาซิเตอร์ไว้เพียงเท่านี้ก่อน ขอบคุณเพื่อนๆทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ

Видео ตัวเก็บประจุ เบื้องต้น EP1(คาปาซิเตอร์ คืออะไร ? คาปาซิเตอร์ ทํามาจากอะไร ?) канала Zim Zim DIY