กระแสแบ่งไปทางกลับอื่นเมื่อกราวด์เดิมมีปัญหาอย่างไร

กระแสไม่ได้เลือกเดินเพียงทางที่มีความต้านทานต่ำที่สุดแล้วละทางอื่นทั้งหมด ถ้ามีทางกลับหลายทางต่อระหว่างจุดเดียวกัน กระแสจะแบ่งไปทุกทางที่นำไฟได้ตามคุณสมบัติของวงจร เมื่อทางหลักเสื่อม สัดส่วนที่ไหลผ่านทางอื่นอาจเพิ่มขึ้นจนเกิดอาการใหม่ การที่โหลดยังทำงานจึงไม่รับรองว่าทางกลับเดิมสมบูรณ์ โดยเฉพาะเมื่อส่วนอื่นกำลังรับกระแสแทนโดยไม่ได้ออกแบบไว้

แยกทางขนานที่มีอยู่จริงออกจากทางที่คาดเดา

ทางกลับขนานต้องมีต้นทางและปลายทางร่วมกันทางไฟฟ้า ไม่ใช่เพียงเห็นสายสองเส้นอยู่ใกล้กัน เส้นหนึ่งอาจเป็นสายสัญญาณที่เชื่อมผ่านวงจรภายใน ส่วนอีกเส้นอาจเป็นสายกำลัง การจะยุบเป็นตัวต้านทานขนานต้องรู้ว่าระหว่างจุดเหล่านั้นมีอุปกรณ์อะไรอยู่และกำลังอยู่ในสถานะใด หากมีไดโอด สวิตช์ หรือกล่องควบคุม แบบจำลองตัวต้านทานคงที่อาจใช้ไม่ได้

ในระดับหลักการ เมื่อแรงดันคร่อมสองทางเท่ากัน ทางที่มีความต้านทานต่ำกว่าจะมีกระแสมากกว่า แต่ทางต้านทานสูงยังมีกระแสด้วย การเพิ่มความต้านทานทางแรกจึงเปลี่ยนทั้งความต้านทานสมมูลและแรงดันคร่อมเครือข่ายทางกลับ ผลรวมกระแสของโหลดอาจเปลี่ยนตามไปด้วย จึงต้องแก้ทั้งวงจร ไม่รักษากระแสเดิมไว้แล้วแบ่งใหม่โดยไม่มีเหตุผลรองรับ

1. 1
   จุดออกโหลด

   กระแสรวมเข้าสู่จุดแยก

2. 2
   สองทางขนาน

   แต่ละทางมีแรงดันคร่อมเท่ากัน

3. 3
   กระแสแต่ละทาง

   แรงดันร่วม ÷ ความต้านทานทางนั้น

4. 4
   รวมที่ขั้วลบ

   ผลรวมกระแสแขนงเท่ากระแสโหลด

ใช้ได้กับทางขนานที่รู้ต้นทางปลายทางและไม่มีวงจรควบคุมแฝง

ทำไมอาการใหม่อาจเกิดห่างจากจุดเสียเดิม

ทางที่รับกระแสแทนอาจเชื่อมผ่านอุปกรณ์คนละบริเวณของรถ ทำให้ความร้อนหรือค่าผิดปกติไปปรากฏไกลจากจุดกราวด์ที่เสื่อม แหล่งข้อมูลของ Fluke อธิบายความเสี่ยงของทางกลับอื่นเมื่อกราวด์เดิมมีปัญหา หลักสำคัญสำหรับผู้เรียนคือแยกตำแหน่งต้นเหตุออกจากตำแหน่งที่ได้รับภาระเพิ่ม ไม่ถือว่าจุดร้อนที่พบต้องเป็นต้นเหตุแรกเสมอ

ทางขนานบางทางเป็นส่วนที่ผู้ผลิตตั้งใจไว้ บางทางเป็นผลจากการต่อเพิ่มหรือความผิดปกติ และบางทางเกิดผ่านส่วนประกอบที่ไม่ได้มีหน้าที่รับกระแสโหลด การมีทางเดินจริงจึงไม่ได้แปลว่าทางนั้นเหมาะสม การทดสอบด้วยการถอดกราวด์หลักเพื่อดูว่าอะไรยังทำงานอาจบังคับกระแสเข้าส่วนที่ไม่ควรรับ จึงควรใช้ผังและการวัดที่คู่มืออนุญาตแทนการสร้างภาวะเสียขึ้นเอง

ตัวอย่างสมมติของสองทางกลับที่เปลี่ยนสัดส่วน

ให้แหล่งจ่าย 12 โวลต์ต่อโหลดตัวต้านทาน 5 โอห์ม หลังโหลดมีทางกลับขนานสองทาง ทางหลัก 0.1 โอห์มและทางรอง 1 โอห์ม ความต้านทานสมมูลคือ 0.1 คูณ 1 หารด้วย 1.1 เท่ากับประมาณ 0.09091 โอห์ม รวมโหลดแล้วเป็น 5.09091 โอห์ม กระแสรวมประมาณ 2.35714 แอมป์ และแรงดันคร่อมทางกลับประมาณ 0.21429 โวลต์

กระแสทางหลักเท่ากับ 0.21429 หาร 0.1 คือประมาณ 2.14286 แอมป์ ส่วนทางรองประมาณ 0.21429 แอมป์ ผลรวมตรงกับกระแสโหลด ทางหลักจึงรับประมาณสิบเท่าของทางรองตามอัตราส่วนกลับของความต้านทาน แต่ไม่ได้ทำให้กระแสทางรองเป็นศูนย์ ตัวเลขแสดงหลักการขนานเท่านั้น ไม่ใช่ข้อมูลขนาดสายหรือคำแนะนำให้มีทางรองแบบนี้ในรถจริง

สมมติทางหลักเสื่อมเป็น 1 โอห์ม ขณะที่ทางรองยัง 1 โอห์ม ความต้านทานขนานกลายเป็น 0.5 โอห์ม กระแสรวมเหลือ 12 หาร 5.5 ประมาณ 2.18182 แอมป์ แรงดันทางกลับประมาณ 1.09091 โวลต์ และกระแสแบ่งเท่ากันทางละ 1.09091 แอมป์ แม้กระแสรวมลดลง ทางรองกลับรับมากกว่าเดิมประมาณ 5.09 เท่า นี่คือเหตุที่ดูเฉพาะกระแสรวมแล้วอาจมองไม่เห็นภาระที่ย้ายไปอีกส่วน

1. 1
   ก่อนเสื่อม

   ทางหลัก 0.1 โอห์ม ทางรอง 1 โอห์ม

2. 2
   กระแสทางรองเดิม

   ประมาณ 0.21429 แอมป์

3. 3
   หลังเสื่อม

   ทางกลับทั้งคู่ 1 โอห์ม สมมูล 0.5 โอห์ม

4. 4
   กระแสทางรองใหม่

   ประมาณ 1.09091 แอมป์ เพิ่มราว 5.09 เท่า

โจทย์สมมติ 12 โวลต์กับโหลด 5 โอห์ม ปัดค่าทศนิยม

ตรวจผลคำนวณด้วยทั้งจุดรวมและแรงดัน

ในสภาพหลัง ผลรวม 1.09091 บวก 1.09091 เท่ากับ 2.18182 แอมป์เมื่อปัดเศษสอดคล้องกัน แรงดันที่โหลดประมาณ 2.18182 คูณ 5 เท่ากับ 10.90909 โวลต์ รวมกับทางกลับ 1.09091 โวลต์ได้ 12 โวลต์ การตรวจสองเงื่อนไขนี้ช่วยจับข้อผิดพลาดที่มักเกิดจากการใช้กระแสรวมไปคูณความต้านทานของแขนงใดแขนงหนึ่ง

ถ้าจะคำนวณความร้อนในทางรองต้องใช้กระแสทางรองเท่านั้น ไม่ใช่กระแสโหลดทั้งหมด และหากจะทำนายอุณหภูมิต้องรู้การระบายความร้อนเพิ่มอีกขั้น การรู้ว่ากระแสเพิ่มประมาณห้าเท่าจึงเพียงพอสำหรับชี้ว่าภาระเปลี่ยนมาก แต่ไม่เพียงพอสำหรับบอกเวลาที่ฉนวนจะเสียหาย เราไม่ควรเติมคำตอบทางความร้อนที่แบบจำลองยังไม่มีข้อมูลให้

สิ่งที่ต้องยืนยันก่อนคืนสภาพทางกลับ

ระบุทางเดิมจากคู่มือและตรวจว่าส่วนใดถูกแก้ไขหรือถอดออก จากนั้นแยกทางที่ผู้ผลิตออกแบบจากทางที่คาดว่ากระแสอาศัยอยู่ชั่วคราว ผลวัดในสภาวะหนึ่งไม่ควรถูกนำไปรับรองทุกสถานะ เพราะสวิตช์ภายในกล่องอาจเปลี่ยนการเชื่อมต่อเมื่อเปิดอุปกรณ์อื่น การเปลี่ยนสัดส่วนกระแสอาจเกิดเฉพาะช่วงโหลดหนักหรือเฉพาะช่วงเริ่มทำงาน

หลังคืนสภาพทางหลักต้องตรวจส่วนที่เคยรับภาระผิดหน้าที่ด้วยตามขอบเขตคู่มือ เพราะการกลับมาทำงานของโหลดไม่ได้ลบร่องรอยความร้อนหรือการเสียหายเดิม บทเรียนที่นำไปใช้ได้คือกระแสรวมลดลงไม่ได้แปลว่าทุกส่วนปลอดภาระมากขึ้น ต้องมองกระแสแต่ละแขนงและเส้นทางครบวงจร จึงจะแยกอาการที่ต้นทางสร้างออกจากความเสียหายที่กระจายไปตามทางกลับได้