ไฟฟ้าเบื้องต้น

Electrical Current

    กระแสไฟฟ้า (I)   เป็นอัตราการไหลของประจุไฟฟ้าในตัวนำโลหะ  ประจุที่ไหลเป็นอิเล็กตรอน  (อนุภาคที่มีประจุเป็นลบ)  เหตุที่ไหลไปได้เนื่องจากความต่างศักย์ไฟฟ้า ระหว่างจุด  จุดในสนามไฟฟ้า  ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความต่างศักย์ไฟฟ้า  เพื่อให้มีกระแสไฟฟ้า   วงจรไฟฟ้าเป็นวงปิด  ประกอบด้วยแหล่งความต่างศักย์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่นๆที่ให้กระแสไหลผ่าน

 

Electromotive force  (e.m.f.)

แรงเคลื่อนไฟฟ้า

       หมายถึง ความต่างศักย์ไฟฟ้า  ที่สร้างขึ้นโดยเซลล์ไฟฟ้า  แบตเตอรี่  หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า  ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดกระแสไฟฟ้าในวงจร  แหล่งกำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้ามี  ขั้ว  ซึ่งใช้สำหรับต่อกับสายไฟ  แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากอุปกรณ์ที่เป็นส่วนของวงจรนั้นโดยให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าตรงกันข้ามกับแหล่งกำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าหลักของวงจร

Ampere (A):  แอมแปร์

     ในหน่วย SI   ของกระแสไฟฟ้า  กระแสไฟฟ้า  แอมแปร์  คือ กระแสที่ผ่านสายไฟ  เส้นยาวมากห่างกัน   1   เมตร  และมีแรงกระทำกับสายไฟนี้ในสุญญากาศเท่ากับ  2x 10 -7  นิวตันต่อความยาว เมตร   เราสามารถวัดกระแสไฟฟ้าอย่างละเอียดได้โดยใช้เครื่องชั่งกระแส  ซึ่งเป็นการวัดแรงระหว่างขดลวด   ขดที่มีกระแสไหลผ่าน  เครื่องชั่งกระแสใช้สำหรับเทียบมาตรฐาน  แอมมิเตอร์

 

 

 

Direct Current (d.c.)  กระแสตรง

      เป็นกระแสไฟฟ้าที่ไหลทิศทางเดียว  โดยปกติแล้วกระแสไฟฟ้าจะไหลจากจุดที่มีศักย์ไฟฟ้า  สูงกว่าไปยังจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่า  แต่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในทิศตรงกันข้ามกับกระแสไฟฟ้า

 

การเปรียบเทียบการไหลของกระแสไฟฟ้าที่เป็นกระแสตรงกับการไหลของน้ำที่เกิดจากการปั๊ม

โดยที่  แบตเตอรี่  เทียบได้กับปั๊ม

หลอดไฟ เทียบได้กับ กังหันเทอร์ไบน์

สายไฟเทียบได้กับท่อน้ำ  เป็นต้น

ตอบคำถามต่อไปนี้

  • ให้กดปุ่ม High   เกิดอะไรขึ้นในวงจรไฟฟ้า จงอธิบาย

________________________________________________________

________________________________________________________

Alternating  current (a.c.)  กระแสสลับ

     หมายถึง  กระแสไฟฟ้าที่ไหลกลับไปกลับมา  เกิดจากแรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับ  เมื่อเขียนกราฟของกระแสไฟฟ้ากับเวลาจะได้รูปคลื่นของกระแสไฟฟ้า  โดยทั่วไปค่ากระแสสลับและแรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับเป็นค่ารากที่สองของค่าเฉลี่ยกำลังสอง

Electricity  suppply  การส่งไฟฟ้า

     ไฟฟ้าสำหรับใช้ตามบ้านเรือนและโรงงานอุตสาหกรรม  ผลิตที่โรงไฟฟ้าโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่  ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าสลับความถี่  50  หรือ  60  เฮิรตซ์ (Hz)   ไฟฟ้ากระแสสลับไม่เหมือนกับไฟฟ้ากระแสตรง สามารถแปลงได้ง่าย  เพื่อให้ได้ความต่างศักย์ไฟฟ้า ที่มากขึ้นหรือน้อยลง  แสดงว่าเมื่อโวลเตจสูงกระแสไฟฟ้าจะต่ำ  เมื่อส่งออกไปจะลดการสูญเสียพลังงานในสายส่งได้มาก

Controlling current

การควบคุมกระแสไฟฟ้า

      ขนาดของกระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรขึ้นอยู่กับลักษณะของอุปกรณ์ในวงจร  และแรงเคลื่อนไฟฟ้า  ความต้านทานของอุปกรณ์ต่างๆ สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นล้วนแต่มีผลต่อกระแสไฟฟ้าในวงจร

Ohm's  law กฎของโอห์ม

        กล่าวว่า กระแสไฟฟ้าในวัตถุ  ณ อุณหภูมิคงที่  เป็นสัดส่วนกับความต่างศักย์ไฟฟ้าคล่อมวัตถุนั้น  อัตราส่วนระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้า  กับกระแสไฟฟ้า  คือ ความต้านทานของวัตถุ  ทั้งนี้วัตถุนั้นจะต้องมีอุณหภูมิคงที่เมื่อใช้กฎของโอห์ม  เพราะว่า กระแสไฟฟ้าจะทำให้วัตถุร้อน  ซึ่งจะทำให้ความต้านทานเปลี่ยนไป  กฎของโอห์มใช้ไม่ได้กับวัตถุ บางชนิด เช่น สารกึ่งตัวนำ

กฎของโอห์มกล่าวว่า

Resistance (R) :  ความต้านทาน

     เป็นความสามารถของวัตถุในการต้านการไหลของกระแสไฟฟ้า ค่าความต้านทานขึ้นอยู่กับสภาพต้านทานของสารที่เป็นส่วนประกอบของวัตถุและรูปร่างของวัตถุ  หน่วยของความต้านทานคือ โอห์ม  เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในวัตถุจะชนกับอะตอมและมอบพลังงานให้  ทำให้วัตถุร้อนเป็นการใช้พลังงานจากแหล่งแรงเคลื่อนไฟฟ้า

Resistivity:  สภาพต้านทาน

     เป็นความสามารถของสารในการต้านกระแสไฟฟ้า  ตัวนำ ที่ดีมีค่าสภาพต้านทานต่ำ  ฉนวน มีสภาพต้านทานสูง  สภาพต้านทานเป็นส่วนกลับ ของสภาพนำของสาร  และขึ้นกับอุณหภูมิ

Conductivity

สภาพนำไฟฟ้า

     เป็นความสามารถของสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน  สภาพนำไฟฟ้าแปรผกผันกับสภาพต้านทาน

Wheatstone bridge : วีตสโตน บริดจ์

     เป็นวงจรที่ใช้วัดความต้านทาน  เมื่อเข็ม แกลแวนอมิเตอร์  ชี้เลข 0   จะสามารถคำนวณความต้านทานที่ไม่รู้ค่า ได้จากตัวต้านทาน ที่รู้ค่าอีก  ตัว  มิเตอร์บริดจ์  เป็นวงจร วีตสโตน  บริดจ์ชนิดหนึ่งซึ่งแทนที่ตัวต้านทานที่รู้ค่า  ตัว ด้วยเส้นลวดความต้านทานสูงยาว  1   เมตร  จุดแตะที่เส้นลวดนี้ต่อกับแกลแวนอมิเตอร์  ให้อัตราส่วนระหว่าง  R3/R4  ในวงจร

      การแก้ปัญหาวงจรไฟ้ฟาแบบง่ายโดยใช้กฎของเคอร์ชอฟฟ์  ให้กดปุ่ม Next     และทำความเข้าใจไปตามลำดับ

จากพจนานุกรมฟิสิกส์ ฉบับภาพประกอบ  แปลโดยสมาคมครูวิทยาศาสตร์แห่งประเทศไทย

สื่อการสอน

ไฟฟ้าอย่างง่าย

คลิกค่ะ


ไฟฉายทรงพลัง

 

คลิกครับ 

  Adobe Shockwave Player

ถ้าไม่สามารถทดลองได้ให้ Download Adobe Shockwave Player  Adobe Shockwave Player  มา Setup  ที่เครื่องของท่านก่อนครับ

 

ไฟฉายทรงพลัง

    ไฟฉายเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ให้แสงสว่าง  แต่ไฟฉายที่ได้มาจากฮ่องกงตัวนี้ ให้พลังงานออกมามากจนสามารถเผากระดาษ และทำให้ไข่สุกได้  คลิกครับ  

 

 

 

แบบทดสอบ

เลือกข้อที่ถูกต้อง

คลิกครับ