ตัวต้านทาน | สื่อการเรียนการสอน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้Learning Objectives

บอกหน้าที่และชนิดของตัวต้านทานได้
อ่านค่าความต้านทานจากรหัสสี 4 แถบ และ 5 แถบ ได้
บอกค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance) จากแถบสีได้
คำนวณค่าความต้านทานรวมแบบอนุกรมและขนานได้

State the function and types of resistors
Read resistance values from 4-band and 5-band color codes
Determine tolerance from the color bands
Calculate total resistance in series and parallel circuits

หน้าที่และชนิดของตัวต้านทานFunction & Types of Resistors

จำกัดปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจร
แบ่งแรงดันไฟฟ้า (Voltage Divider)
ปรับค่าสัญญาณในวงจร
หน่วย: โอห์ม (Ω)

Limit the amount of current in a circuit
Divide voltage (Voltage Divider)
Adjust signal levels in a circuit
Unit: Ohm (Ω)

ชนิดของตัวต้านทานโดยละเอียดResistor Types in Detail

🔧 Fixed Resistor — ค่าคงที่

🔧 Fixed Resistor

ชนิดที่พบมากที่สุด ค่าความต้านทานไม่เปลี่ยนแปลงตามสภาพแวดล้อมใดๆ

Most common type. Resistance value does not change with any external condition.

การเปลี่ยนแปลง: ไม่มี — ค่าคงที่ตลอดอายุการใช้งาน
ใช้งาน: จำกัดกระแส LED, voltage divider, pull-up/pull-down ใน Arduino Behavior: None — fixed value throughout its lifetime
Used in: LED current limiting, voltage dividers, pull-up/pull-down resistors

🎛 Potentiometer — แบ่งแรงดัน (3 ขา)

🎛 Potentiometer — Voltage Divider (3-terminal)

ต่อ 3 ขา (ปลาย 2 ข้าง + ตัวปัด/wiper) หมุนแกนเพื่อแบ่งแรงดัน — เอา output ที่ขากลางเป็น "แรงดัน" ที่ปรับได้

Uses 3 terminals (two ends + a wiper). Rotating the shaft divides the voltage — the wiper outputs an adjustable voltage.

การเปลี่ยนแปลง: เลื่อนตัวปัด → อัตราส่วนแรงดันที่ขากลางเปลี่ยน (0 → Vin)
ใช้งาน: ปุ่มปรับเสียง (volume), ปรับความสว่าง, ตั้งค่า bias วงจรขยาย Behavior: Move the wiper → the voltage ratio at the middle pin changes (0 → Vin)
Used in: Volume knobs, brightness control, amplifier bias adjustment

🔩 Rheostat — ปรับกระแส (2 ขา)

🔩 Rheostat — Current Control (2-terminal)

ต่อ 2 ขา (ปลาย 1 ข้าง + ตัวปัด) ทำหน้าที่เป็นความต้านทานปรับได้ — ใช้ปรับ "กระแส" ในวงจร

Uses 2 terminals (one end + the wiper). Acts as an adjustable resistance to control the current in a circuit.

เกร็ด: โพเทนชิโอมิเตอร์ต่อแค่ 2 ขา ก็เป็นรีโอสแตตได้ทันที — แบบกำลังสูงมักเป็นขดลวด
ใช้งาน: หรี่ไฟ, ปรับความเร็วมอเตอร์/พัดลม, จำกัดกระแส Note: A potentiometer wired with just 2 terminals becomes a rheostat — high-power ones are wirewound
Used in: Light dimming, motor/fan speed control, current limiting

🔧 Trimmer / Preset — ปรับตั้งครั้งเดียว

🔧 Trimmer / Preset — Set-and-forget

VR ขนาดจิ๋วบนแผ่นวงจร ปรับด้วยไขควงเล็ก ตั้งค่าครั้งเดียวตอน calibrate แล้วไม่แตะอีก

A tiny board-mounted variable resistor, adjusted with a small screwdriver — set once during calibration, then left alone.

อ่านค่า: พิมพ์รหัส 3 หลัก เช่น 103 = 10kΩ, 502 = 5kΩ
ใช้งาน: ปรับ contrast จอ LCD, ตั้ง offset/bias, คาลิเบรตเซ็นเซอร์ Marking: 3-digit code, e.g. 103 = 10kΩ, 502 = 5kΩ
Used in: LCD contrast, offset/bias trimming, sensor calibration

🌡 Thermistor — NTC

NTC = Negative Temperature Coefficient
อุณหภูมิสูงขึ้น → R ลดลง

NTC = Negative Temperature Coefficient
Temperature rises → R decreases

ตัวอย่าง: 25°C = 10kΩ → 50°C ≈ 3kΩ → 100°C ≈ 0.5kΩ
ใช้งาน: เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (DS18B20, NTC 10k), ป้องกัน inrush current ในแหล่งจ่ายไฟ Example: 25°C = 10kΩ → 50°C ≈ 3kΩ → 100°C ≈ 0.5kΩ
Used in: Temperature sensors, inrush current protection in power supplies

🌡 Thermistor — PTC

PTC = Positive Temperature Coefficient
อุณหภูมิสูงขึ้น → R เพิ่มขึ้น

PTC = Positive Temperature Coefficient
Temperature rises → R increases

หลักการ: เมื่อร้อนเกิน threshold → R พุ่งสูงมาก → กระแสไหลน้อยลงเอง → วงจรเย็นลง → R กลับมาปกติ
ใช้งาน: ฟิวส์รีเซตได้อัตโนมัติ (Polyfuse), ป้องกันวงจรร้อนเกิน Principle: When overheated → R spikes → current drops → circuit cools → R returns to normal
Used in: Self-resetting fuses (Polyfuse), overcurrent protection

☀️ LDR (Light Dependent Resistor)

แสงมาก → R ลดลง | แสงน้อย / มืด → R เพิ่มขึ้น

Bright light → R decreases | Darkness → R increases

ตัวอย่าง: กลางแจ้ง ≈ 1kΩ → ในร่ม ≈ 10kΩ → มืดสนิท ≈ 1MΩ
ใช้งาน: ไฟถนนอัตโนมัติ (เปิดเมื่อมืด), เซ็นเซอร์แสงใน Arduino, กล้องถ่ายรูป Example: Sunlight ≈ 1kΩ → Indoors ≈ 10kΩ → Complete darkness ≈ 1MΩ
Used in: Automatic street lights, Arduino light sensors, camera exposure meters

⚡ Varistor (VDR)

VDR = Voltage Dependent Resistor
ปกติ R สูงมาก → แรงดันเกิน threshold → R ลดฮวบ ดูดซับพลังงาน

VDR = Voltage Dependent Resistor
Normally very high R → voltage exceeds threshold → R drops sharply, absorbing energy

ตัวอย่าง: ปกติ R ≈ ∞ → แรงดันเกิน 270V (surge) → R ลดต่ำ → ดูดซับพลังงาน surge แทน
ใช้งาน: ป้องกัน voltage spike จากฟ้าผ่าหรือสวิตช์ตัด, ใน surge protector และ power supply Example: Normal R ≈ ∞ → surge exceeds 270V → R drops → absorbs surge energy instead of the circuit
Used in: Lightning/switch transient protection, surge protectors, power supply input stages

รหัสสี 4 แถบ (4-Band Color Code)4-Band Color Code

สีColor	แถบ 1 (เลขหน้า)Band 1 (1st digit)	แถบ 2 (เลขหลัง)Band 2 (2nd digit)	แถบ 3 (ตัวคูณ)Band 3 (Multiplier)	แถบ 4 (ค่าผิดพลาด)Band 4 (Tolerance)
ดำBlack	0	0	×1	—
น้ำตาลBrown	1	1	×10	±1%
แดงRed	2	2	×100	±2%
ส้มOrange	3	3	×1,000	—
เหลืองYellow	4	4	×10,000	—
เขียวGreen	5	5	×100,000	±0.5%
น้ำเงินBlue	6	6	×1,000,000	±0.25%
ม่วงViolet	7	7	—	±0.1%
เทาGray	8	8	—	—
ขาวWhite	9	9	—	—
ทองGold	—	—	×0.1	±5%
เงินSilver	—	—	×0.01	±10%

วิธีอ่าน 4 แถบ: ค่า = (แถบ1 × 10 + แถบ2) × ตัวคูณ ± ค่าผิดพลาด
ตัวอย่าง: น้ำตาล-ดำ-แดง-ทอง = (1×10+0)×100 = 1,000 Ω = 1 kΩ ±5% How to read 4-band: Value = (Band1 × 10 + Band2) × Multiplier ± Tolerance
Example: Brown-Black-Red-Gold = (1×10+0)×100 = 1,000 Ω = 1 kΩ ±5%

รหัสสี 5 แถบ (5-Band Color Code)5-Band Color Code

แถบที่ 1-3 = ตัวเลข 3 หลัก, แถบที่ 4 = ตัวคูณ, แถบที่ 5 = ค่าผิดพลาด (นิยมใช้กับตัวต้านทานความเที่ยงสูง ±1% และ ±2%)

Bands 1–3 = 3 significant digits, Band 4 = multiplier, Band 5 = tolerance (used with precision resistors ±1% and ±2%)

สีColor	แถบ 1 (เลขที่ 1)Band 1 (1st digit)	แถบ 2 (เลขที่ 2)Band 2 (2nd digit)	แถบ 3 (เลขที่ 3)Band 3 (3rd digit)	แถบ 4 (ตัวคูณ)Band 4 (Multiplier)	แถบ 5 (ค่าผิดพลาด)Band 5 (Tolerance)
ดำBlack	0	0	0	×1	—
น้ำตาลBrown	1	1	1	×10	±1%
แดงRed	2	2	2	×100	±2%
ส้มOrange	3	3	3	×1,000	—
เหลืองYellow	4	4	4	×10,000	—
เขียวGreen	5	5	5	×100,000	±0.5%
น้ำเงินBlue	6	6	6	×1,000,000	±0.25%
ม่วงViolet	7	7	7	—	±0.1%
เทาGray	8	8	8	—	—
ขาวWhite	9	9	9	—	—
ทองGold	—	—	—	×0.1	±5%
เงินSilver	—	—	—	×0.01	±10%

วิธีอ่าน 5 แถบ: ค่า = (แถบ1×100 + แถบ2×10 + แถบ3) × ตัวคูณ ± ค่าผิดพลาด
ตัวอย่าง: แดง-แดง-แดง-น้ำตาล-น้ำตาล = (222)×10 = 2,220 Ω = 2.22 kΩ ±1% How to read 5-band: Value = (Band1×100 + Band2×10 + Band3) × Multiplier ± Tolerance
Example: Red-Red-Red-Brown-Brown = (222)×10 = 2,220 Ω = 2.22 kΩ ±1%

วงจรตัวต้านทานResistor Circuits

วงจรอนุกรม (Series)

Series Circuit

R_T = R₁ + R₂ + R₃ + ...

กระแสเท่ากันทุกตัว: I_T = I₁ = I₂ = I₃
แรงดันรวม: E_T = E₁ + E₂ + E₃
ความต้านทานรวมมากกว่าทุกตัว

Current is equal in all: I_T = I₁ = I₂ = I₃
Total voltage: E_T = E₁ + E₂ + E₃
Total resistance is greater than any single resistor

วงจรขนาน (Parallel)

Parallel Circuit

1/R_T = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ...

แรงดันเท่ากันทุกตัว: E_T = E₁ = E₂ = E₃
กระแสรวม: I_T = I₁ + I₂ + I₃
ความต้านทานรวมน้อยกว่าทุกตัว

Voltage is equal across all: E_T = E₁ = E₂ = E₃
Total current: I_T = I₁ + I₂ + I₃
Total resistance is less than any single resistor

สูตรพิเศษ 2 ตัว: R_T = (R₁ × R₂) / (R₁ + R₂) 2-resistor shortcut: R_T = (R₁ × R₂) / (R₁ + R₂)

วงจรแบ่งแรงดัน (Voltage Divider)Voltage Divider

V_out = V_in × R₂ / (R₁ + R₂)

R₁ และ R₂ ต่ออนุกรมกัน กระแสเดียวกันไหลผ่านทั้งคู่
V_out วัดคร่อม R₂ เท่านั้น
ยิ่ง R₂ มาก → V_out ยิ่งสูง

R₁ and R₂ are in series — same current flows through both
V_out is measured across R₂ only
Larger R₂ → higher V_out

ตัวอย่าง: V_in = 5 V, R₁ = 10 kΩ, R₂ = 10 kΩ
V_out = 5 × 10/(10+10) = 2.5 V Example: V_in = 5 V, R₁ = 10 kΩ, R₂ = 10 kΩ
V_out = 5 × 10/(10+10) = 2.5 V

ใช้ทำอะไร?

Common uses

ลดแรงดัน เช่น 5V → 2.5V ก่อนป้อนเข้า input ของไมโครคอนโทรลเลอร์
อ่านค่าเซ็นเซอร์แบบ resistive เช่น LDR (แสง), NTC (อุณหภูมิ)
สร้างจุดอ้างอิงแรงดัน (Reference voltage) ในวงจรขยาย

Step down voltage, e.g. 5V → 2.5V before a microcontroller input
Read resistive sensors such as LDR (light) or NTC thermistor (temperature)
Set a reference voltage in amplifier circuits

ข้อจำกัด:
• ใช้ได้ดีเฉพาะกับโหลดที่มี impedance สูง (กินกระแสน้อย) เท่านั้น
• ถ้าโหลดดูดกระแสมาก V_out จะต่ำกว่าที่คำนวณ เรียกว่า Loading Effect
• ถ้าต้องการจ่ายกระแสให้โหลดได้มาก ควรใช้ LDO Voltage Regulator แทน

Limitations:
• Works well only with high-impedance loads (low current draw)
• A heavy load pulls V_out below the calculated value — called Loading Effect
• For loads that need more current, use an LDO Voltage Regulator instead

กำลังไฟฟ้าสูงสุด (Power Rating)Power Rating

ตัวต้านทานแต่ละตัวมีกำลังสูงสุดที่รับได้ ถ้ากำลังที่เกิดขึ้นจริงเกินค่านี้ ตัวต้านทานจะร้อนและไหม้

Each resistor has a maximum power rating. Exceeding it causes overheating and burnout.

P = I² × R = V² / R = V × I

กำลังสูงสุดRating	ขนาดตัวถังPackage Size	การใช้งานทั่วไปTypical Use
1/8 W	เล็กมากVery small	วงจรสัญญาณ, logic levelSignal circuits, logic level
1/4 W	เล็ก (พบบ่อยที่สุด)Small (most common)	ทั่วไป, Arduino, breadboardGeneral use, Arduino, breadboard
1/2 W	กลางMedium	วงจรกระแสปานกลางMedium-current circuits
1 W	ใหญ่Large	วงจรกำลัง, LED driverPower circuits, LED driver
2 W+	ใหญ่มาก / WirewoundVery large / Wirewound	วงจรกำลังสูง, power supplyHigh-power circuits, power supply

กฎปลอดภัย: เลือก Rating ≥ 2 × P_{คำนวณ} เสมอ
ตัวอย่าง: I = 20 mA, R = 330 Ω → P = (0.02)² × 330 = 0.132 W → ใช้ 1/2 W ขึ้นไป Safety rule: Always choose Rating ≥ 2 × P_calculated
Example: I = 20 mA, R = 330 Ω → P = (0.02)² × 330 = 0.132 W → use ½ W or higher

ค่ามาตรฐาน E12 / E24E12 / E24 Standard Values

ตัวต้านทานที่ขายในท้องตลาดไม่ได้มีค่าเลขกลมๆ เพราะถูกกำหนดโดยมาตรฐาน EIA E-series ที่แบ่งค่าในแต่ละทศวรรษ (decade) ให้มีระยะห่างใกล้เคียงกันในสเกล log

Resistors don't come in round numbers — they follow the EIA E-series standard, which spaces values evenly on a logarithmic scale within each decade.

E12 (12 ค่าต่อทศวรรษ, ±10%)(12 values/decade, ±10%)

1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2

คูณด้วย 10ⁿ ได้ทุกช่วง เช่น 1.0 Ω, 10 Ω, 100 Ω, 1 kΩ, 10 kΩ ...

Multiply by 10ⁿ for every decade: 1.0 Ω, 10 Ω, 100 Ω, 1 kΩ, 10 kΩ ...

E24 (24 ค่าต่อทศวรรษ, ±5%)(24 values/decade, ±5%)

1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1

ค่าละเอียดกว่า E12 เหมาะกับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงขึ้น

Finer steps than E12 — used when greater precision is needed.

ทำไมไม่มี 300 Ω? เพราะ 300 ไม่อยู่ในชุด E series — ค่าที่ใกล้ที่สุดคือ 330 Ω (E12/E24) ซึ่งเป็นเหตุผลที่ใช้ 330 Ω ต่อ LED แทน 300 Ω Why no 300 Ω? Because 300 is not in the E-series — the nearest standard value is 330 Ω (E12/E24), which is why 330 Ω is used for LED current limiting instead of 300 Ω.

ตัวต้านทาน (Resistor)

Resistor