วงจรปิด และ วงจรเปิด คืออะไร? สรุปหลักการทำงานของวงจรไฟฟ้า

ในวิชาวิทยาศาสตร์ การที่เครื่องใช้ไฟฟ้าจะทำงานได้จำเป็นต้องมีสิ่งที่เรียกว่า วงจรไฟฟ้า (Electric Circuit) ซึ่งเปรียบเสมือนเส้นทางให้กระแสไฟฟ้าไหล แต่การที่หลอดไฟจะสว่างหรือดับนั้น ขึ้นอยู่กับสถานะของวงจร ซึ่งมี 2 รูปแบบหลัก คือ วงจรปิด และ วงจรเปิด

บทความนี้จะสรุปหลักการสำคัญของวงจรทั้งสองแบบให้เข้าใจง่ายและเห็นภาพชัดเจน

วงจรไฟฟ้าเบื้องต้น: ต้องมีอะไรบ้าง?

ก่อนจะไปถึงวงจรปิดและเปิด เราต้องรู้จักองค์ประกอบพื้นฐาน 3 ส่วนของวงจรไฟฟ้าก่อน:

1. แหล่งกำเนิดไฟฟ้า (Power Source): ทำหน้าที่ให้พลังงาน เช่น แบตเตอรี่ หรือถ่านไฟฉาย
2. ตัวนำไฟฟ้า (Conductor): ทำหน้าที่เป็นเส้นทางให้กระแสไฟฟ้าไหล เช่น สายไฟ
3. อุปกรณ์ไฟฟ้า (Load/Device): คือสิ่งที่ใช้พลังงานไฟฟ้าไปทำงาน เช่น หลอดไฟ, มอเตอร์

เมื่อนำทั้ง 3 ส่วนนี้มาต่อกันอย่างถูกต้อง ก็จะเกิดเป็น “วงจรไฟฟ้า”

1. วงจรปิด (Closed Circuit)

วงจรปิด คือ วงจรไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์ครบวงจร ไม่มีส่วนใดขาดออกจากกัน

ลองจินตนาการว่าวงจรไฟฟ้าคือ “สะพาน” ที่เชื่อมระหว่างแหล่งกำเนิดกับหลอดไฟ วงจรปิดก็คือสะพานที่เชื่อมต่อกันสนิท ทำให้อิเล็กตรอน (กระแสไฟฟ้า) สามารถเดินทางออกจากขั้วลบของแหล่งกำเนิด, ไหลผ่านสายไฟ, เข้าไปในหลอดไฟ (ทำให้หลอดไฟสว่าง), แล้วไหลกลับเข้าสู่ขั้วบวกของแหล่งกำเนิดได้ครบวงจร

• ผลลัพธ์: อุปกรณ์ไฟฟ้า ทำงาน (เช่น หลอดไฟสว่าง)
• สถานะสวิตช์: เกิดขึ้นเมื่อ ปิดสวิตช์ (Switch On)

2. วงจรเปิด (Open Circuit)

วงจรเปิด คือ วงจรไฟฟ้าที่มีจุดใดจุดหนึ่ง “ขาด” หรือ “เปิด” ออกจากกัน ทำให้เส้นทางไม่สมบูรณ์

หากใช้สะพานเดิมเป็นอุปมา วงจรเปิดก็คือสะพานที่ถูกยกขึ้น หรือสะพานที่ขาดกลางคัน เมื่อมีช่องว่างเกิดขึ้น กระแสไฟฟ้าจึงไม่สามารถไหลข้ามผ่านไปได้ ทำให้เดินทางไม่ครบวงจร

สาเหตุของวงจรเปิดอาจเกิดจากสายไฟขาด, อุปกรณ์ชำรุด, หรือที่เราพบเจอบ่อยที่สุดคือการ เปิดสวิตช์ (Switch Off)

• ผลลัพธ์: อุปกรณ์ไฟฟ้า ไม่ทำงาน (เช่น หลอดไฟดับ)
• สถานะสวิตช์: เกิดขึ้นเมื่อ เปิดสวิตช์ (Switch Off)

ข้อควรระวัง: ความสับสนในการใช้คำว่า “เปิด” และ “ปิด” สวิตช์

ในภาษาไทย จุดที่มักทำให้สับสนที่สุดคือการใช้คำสั่งกับสวิตช์ ซึ่งจะตรงข้ามกับชื่อของวงจร:

• เรา “ปิดสวิตช์” (Switch ON):
  • การกระทำนี้คือการ ต่อ วงจรให้เชื่อมกัน
  • ทำให้เกิด “วงจรปิด” (Closed Circuit)
  • ผลลัพธ์คือ “ไฟเปิด” หรือ “ไฟสว่าง”
• เรา “เปิดสวิตช์” (Switch OFF):
  • การกระทำนี้คือการ ตัด วงจรให้ขาดออกจากกัน
  • ทำให้เกิด “วงจรเปิด” (Open Circuit)
  • ผลลัพธ์คือ “ไฟปิด” หรือ “ไฟดับ”

ตารางสรุปเปรียบเทียบ: วงจรปิด vs วงจรเปิด

คุณสมบัติ	วงจรปิด (Closed Circuit)	วงจรเปิด (Open Circuit)
การเชื่อมต่อ	เชื่อมต่อครบวงจร สมบูรณ์	มีจุดที่ขาดออกจากกัน ไม่ครบวงจร
การไหลของกระแสไฟฟ้า	กระแสไฟฟ้าไหลได้ต่อเนื่อง	กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้
การทำงานของอุปกรณ์	ทำงาน (ไฟสว่าง, มอเตอร์หมุน)	ไม่ทำงาน (ไฟดับ, มอเตอร์หยุด)
สถานะสวิตช์ (ภาษาไทย)	เกิดจากการ “ปิดสวิตช์” (On)	เกิดจากการ “เปิดสวิตช์” (Off)