เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

ตอนท่ี 1 เลือกคำ�ตอบท่ีถกูท่ีสดุเพยีงขอ้เดียวจากรูป นำาไปตอบขอ้ 1 และขอ้ 2

ตัวเก็บประจุ 5 F และขดลวดมค่ีาเหน่ียวนำา 0.5 H ต่ออนุกรมกับแหล่งจา่ย = 400 sin100t

1. จงหาความต้านทานการเก็บประจุ (XC) และความต้านทานการเหน่ียวนำา (XL)

ก. XC = 157 , XL = 637 ข. XC = 637 , XL = 157

ค. XC = 157 , XL = 160 ง. XC = 160 , XL = 637

จ. XC = 637 , XL = 160 เฉลยจากโจทย ์ ,

= = 157 ตอบ = = = 637

ตอบ

2. จงหาค่า Vrms (ค่ายงัผลของความต่างศักยไ์ฟฟา้) และ Impedance (Z) ของวงจร

ก. Vrms = 400 V , Z = 480 ข. Vrms = 400 V , Z = 656 ค. Vrms = 400 V , Z = 480

By Preya Anupongongarch

1

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

ง. Vrms = 400 V , Z = 656 จ. Vrms = 400 V , Z = 400 เฉลย

ตอบ 0

= ตอบ

3. จากแผนภาพเฟส (Phasor Diagram) จงคำานวณหาค่าความต่างศักยไ์ฟฟา้รวม

ก. V = 15.81 โวลต์

ข. V = 15.81 โวลต์

ค. V = 5 โวลต์

ง. V = 5 โวลต์

จ. V = 10 โวลต์

เฉลย = =

ดังนัน้ = 5 โวลต์ ตอบ

By Preya Anupongongarch

2

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

4. จ�กรูป วงจรขนาน กระแสไฟฟา้ผ่านความต้านทาน (IR) = 8 A

กระแสไฟฟา้ไหลผ่านขดลวด (IL) = 16 Aกระแสไฟฟา้ไหลผ่านตัวเก็บประจุ (IC) = 10 A

จงหากระแสไฟฟา้รวม (I)

ก. I = 27 A ข. I = 10 A

ค. I = 10 A ง. I = 10 A

จ. I = 10 A

เฉลย = =

ดังนัน้ = 10 A ตอบ

5. จ�กรูป ตัวต้านทานมคีวามต้านทาน 12 ต่ออนุกรมกับขดลวดเหน่ียวนำา 0.15 H และตัวเก็บประจุความจุ 100 F แล้วต่อแหล่งจา่ย E = 100 sin 100t จงหา กระแสไฟฟา้รวม (Irms)

ก. 1.21Aข. 2.21Aค. 3.21Aง. 4.21Aจ. 5.21A คำ�ตอบคือ

5.14 A

By Preya Anupongongarch

3

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

เฉลย จากโจทย ์ ,

= = 47.12 = = = 31.83

= = 5.14 A ตอบ

6. จ�กขอ้ 5 จงหาความถ่ีเรโซแนนซ ์ และกระแสไฟฟา้ในวงจรขณะเกิดเรโซแนนซ ์

ก. fr = 41.67 Hz , Irms = 8.33 A

ข. fr = 67.67 Hz , Irms = 8.33 Aค. fr = 87.67 Hz , Irms = 6.5 A

ง. fr = 41.67 Hz , Irms = 6.5 Aจ. fr = 67.67 Hz , Irms = 6.5 A

เฉลย = = 41.11 Hz

ตอบ

= 8.33 A ตอบ

1. วงจรอนุกรม RL ดังรูป แรงเคล่ือนไฟฟา้ = โดย R = 80 และ L = 0.8 mH จงหา

ก. แรงเคล่ือนไฟฟา้สงูสดุ (Vp) (1 คะแนน)

By Preya Anupongongarch

4

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

ข. ความถ่ีของแหล่งกำาเนิดไฟฟา้กระแสสลับ (f) (1 คะแนน)

ค. ความต้านทานการเหน่ียวนำา (XL) และความขดัของวงจร (Z) (3 คะแนน)

ง. กระแสไฟฟา้ที่ไหลในวงจร (Irms) (3 คะแนน)

จ. กระแสไฟฟา้ในวงจรที่เวลาใดๆ (2 คะแนน)

เฉลยวธิทีำ�จากโจทย ์ , ก.

ตอบข. = = 1000 Hz

ตอบค. = = 5.024 = ตอบง. = ดังนัน้ = 0.624 -3.6740 A ตอบ

จ. ตอบ

By Preya Anupongongarch

5

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

2. วงจรกระแสสลับประกอบด้วยตัวเก็บประจุท่ีมคีวามจุ 50 ความต้านทาน และขดลวดเหน่ียวนำา 40 mH ดังรูป เมื่อต่อกับแหล่งจา่ยไฟกระแสสลับที่มคีวามถี่ 50 Hz ผ่าน จงหา

ก. XL , XC (4 คะแนน)ข. ค่าความขดัรวมของ

วงจร (Z)( 6 คะแนน)

เฉลยวธิทีำ�ก. = = 12.56

ตอบ = = = = 63.69

ตอบข.

= + = = =

= =

= = ตอบ

By Preya Anupongongarch

6

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

3. จ�กรูป ในวงจรมคีวามต้านทานสองตัว คือ R1 = 10 , R2 = 8 สว่นตัวเก็บประจุมคีวามต้านทานการเก็บประจุ (XC) = 10 และขดลวดมคีวามต้านทานเหน่ียวนำา (XL) = 6 ต่อกันเป็นวงจรผสม ดังรูป ถ้าแหล่งจา่ย () = 100 sin (100t) จงหา

ก. ความขดั (Impedance , Z) ของวงจร (3 คะแนน)

ข. กระแสรวม (I) และกระแส I1 และ I2 ท่ีผ่าน R1 และ R2 ตามลำาดับ (3 คะแนน)

ค. ปัจจยักำาลัง (Power factor) (2 คะแนน)

ง. กำาลังไฟฟา้เฉล่ีย (2 คะแนน)

เฉลยวธิทีำ�จากโจทย ์ ,

ก. ความขดั (Impedance , Z) ของวงจร R1 ต่ออนุกรมกับ C ;

R2 ต่ออนุกรมกับ L ;

By Preya Anupongongarch

7

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

= = =

= = = ตอบ

ข. = ตอบ

= ตอบ = ( )+( ) =

ดังนัน้ = 13.04 -4.390 A ตอบ

ค. = = ง. = = = 650.04 Watt ตอบ

4. ตัวต้านทาน 10 ต่ออนุกรมกับขดลวดเหน่ียวนำา 0.15 H และตัวเก็บประจุ 100 F ถ้าแหล่งจา่ยมค่ีา () = 100sin 100t จงหาก. ความถ่ีเรโซแนนซข์องวงจร (3 คะแนน)ข. กระแสไฟฟา้ในวงจรขณะเกิดเรโซแนนซ ์(3 คะแนน)ค. เขยีนกราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่ง Impedance (Z)

และกระแสไฟฟา้รวม ตัง้แต่ก่อนการเกิดเรโซแนนซ ์ ขณะเกิดเรโซแนนซ ์และหลังการเกิดเรโซแนนซ ์ถ้าเราสามารถใช ้Function Generator เปล่ียนค่าความถ่ีในวงจรได้ (4 คะแนน)

By Preya Anupongongarch

8

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

เฉลยวธิทีำ�ก. = = 41.11 Hz

ตอบข. = 10 A (โจทยไ์มไ่ด้บอกใหห้าค่า rms จงึไม่ได้คิดแบบ rms)

ค. VL , XL Z

VR , R IR , IL , IC Z=R IR , IL , IC

VC , XC ก่อนเกิด Resonance ขณะท่ีเกิด Resonance

5. กำาหนดใหนั้กศึกษาแสดงวธิทีำาอยา่งละเอียด ต่อวงจร ดังรูป จงหา

ก. ความถ่ี (f) ของแหล่งกำาเนิดไฟฟา้กระแสสลับ

ข. ความขดัระหวา่งจุด ab (Zab) ค. ความขดัระหวา่งจุด bc (Zbc)

By Preya Anupongongarch

9

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

ง. ความขดัรวมของวงจร (Z) จ. กระแสไฟฟา้รวมในวงจร (I) ฉ. เพาเวอรแ์ฟคเตอร ์ช. กำาลังไฟฟา้เฉล่ีย (Pav)

เฉลยวธิทีำ� จ�กโจทย ์ , ก. ความถ่ี (f) = = = 5 Hz

ตอบ

ข. = = 3.14 = = = 318.47

ค. สตูรต่อขนาน = ; = =

= = = =

; = = = =

= = ตอบ

ง. = + = ( )+( ) =

= = ตอบ

(ยงัมต่ีอ)จ. =

By Preya Anupongongarch

10

เฉลยการบา้น PHY223 ครัง้ที่ 1 (25 มค.49)

ดังนัน้ = 2.39 -4.550 A ตอบ

ฉ. = = ช. = = = 59.56 Watt ตอบ

By Preya Anupongongarch

11