หลอดไฟ

                      

1.หลอดกลม

        ระบบการทำงานของหลอดกลมคือ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเส้นลวดเล็ก ๆ ที่อยู่ภายในหลอด เพื่อทำให้เกิดความร้อน ความร้อนนี่เองที่เป็นตัวจุดประกายไฟ และให้แสงสว่าง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้หลอดไฟประเภทนี้ใช้พลังงานค่อนข้างมาก และเสื่อมสภาพเร็ว โดยมีระยะการใช้งานแค่ประมาณ 8 เดือน ดังนั้นในตอนนี้ผู้ผลิตจึงหันความสนใจไปที่การผลิตหลอดไฟแบบอื่นแทน และด้วยหลอดไฟที่มีอายุการใช้งานนานกว่า และประหยัดพลังงานมากกว่า ทั้งนี้มีการคาดกันว่าหลอดไฟประเภทนี้จะถูกลดจำนวนการใช้งานลงเรื่อย ๆ และหมดไปในที่สุด 

2หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ 

          หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อของ หลอดตะเกียบ นั้นถูกพัฒนาขึ้นมา เพื่อใช้แทนหลอดไส้แบบเก่า เพราะหลอดตะเกียบนอกจากจะมีขนาดกระทัดรัดแล้ว ยังเพิ่มระดับความสว่าง และมีอายุการใช้งานที่มากขึ้น โดยมีอายุการใช้งานเฉลี่ยถึง 7 ปี หรือประมาณ 8,000 ชั่วโมง อีกทั้งยังสามารถประหยัดพลังงานได้มากถึง 4 เท่าของหลอดไฟแบบเก่าด้วย ขนาดของหลอดตะเกียบแบ่งออกเป็น 5 ชนิดด้วยกันคือ 2U 3U 4U 5U และ 6U สามชนิดหลังเหมาะกับโรงงานหรืออาคารเชิงพาณิชย์มากกว่า ส่วนชนิดที่เหมาะกับบ้านเรือนที่พักอาศัยทั่วไปคือ 2U และ 3U นั่นเอง

สะพานไฟ

          สะพานไฟ, คัตเอาท์ (อังกฤษ: cut-out) หรือ ตัวตัดวงจร, เซอร์กิตเบรกเกอร์ (อังกฤษ: circuit breaker) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตัดตอนแหล่งจ่ายไฟออกจากวงจรไฟฟ้าลูก เช่น ตัดวงจรไฟฟ้าภายในบ้านออกจากแหล่งจากไฟภายนอกเป็นต้น นอกจากทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ไฟฟ้าเมื่อผู้ใช้สั่งการแล้ว ยังทำหน้าที่ตัดการจ่ายไฟโดยอัตโนมัติได้เมื่อมีเหตุ ไฟฟ้าลัดวงจร ไฟดูด ไฟรั่ว ไฟตก ไฟเกิน ได้แล้วแต่ความสามารถของสะพานไฟที่ใช้

ฟิวส์ (Fuse)

       ฟิวส์ (อังกฤษ: fuse) เป็นอุปกรณ์นิรภัยชนิดหนึ่งที่อยู่ในเครื่องใช้ไฟฟ้าโดยจะป้องกันการลัดวงจร และการใช้กระแสเกินในวงจรไฟฟ้า โดยจะหลอมละลาย และตัดกระแสไฟออกจากวงจรเพื่อป้องการอุปกรณ์เสียหาย โดยฟิวล์จะเป็นเส้นลวดเล็ก ๆ ทำจากตะกั่วผสมดีบุก มีจุดหลอมเหลวที่ต่ำ มีหลายชนิดให้เลือกใช้ตามความเหมาะสมของการใช้งาน

       

ไฟฟ้ากับมนุษย์

     มนุษย์รู้จักไฟฟ้ามานานกว่า 2,000 ปีแล้ว  แต่ไม่มีใครบอกได้ว่ามันคืออะไร  ทราบแต่เพียงว่ามันคือพลังงานรูปหนึ่งที่สามารถเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานความร้อน แสง และเสียง เป็นต้น ตามประวัติศาสตร์กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกชื่อเทเลส (Theles) เกิดอยู่ในระหว่างก่อนปี พ.ศ. 3-81 ได้นำแท่งอำพันมาชัดสีกับผ้าขนสัตว์ แท่งอำพันที่เกิดความร้อนขึ้นนั้นจะมีอำนาจดูดสิ่งของเบาๆ ได้ เช่น ผม กระดาษชิ้นเล็กๆ และเศษผงชิ้นเล็กๆ เป็นต้น จึงได้ตั้งชื่อเป็นภาษากรีกว่า อิเล็กตรอน (Electron)

          ต่อจากนั้นมาอีกประมาณกว่า 2,000 ปี คือราว พ.ศ. 2148 ดร. กิลเบอร์ด (Dr. Gillbert) เป็นชาวอังกฤษ ได้รื้อพื้นหลักการของไฟฟ้าสถิตของเทเลส โดยนำเอาผ้าแพรและผ้าขนสัตว์มาถูกับแท่งแก้ว การมองอย่างไม่มีการศึกษาวิเคราะห์วิจัย จะไม่สามารถบอกได้ว่าวัตถุเหล่านั้นแตกต่างกันเพราะอะไร แต่ถ้ามองอย่างรอบคอบและทำการศึกษาวิเคราะห์วิจัยไปพร้อมๆ กันก็จะพบว่าวัตถุต่างๆ ที่อยู่บนโลกนี้มีความแตกต่างกันเพราะโครงสร้างส่วนเล็กๆ ที่รวมตัวกันขึ้นมาเป็นวัตถุเหล่านั้นแตกต่างกัน แต่พบว่าภายในโครงสร้างของวัตถุเหล่านั้น มีส่วนประกอบที่รวมตัวขึ้นมาเป็นวัตถุมีลักษณะเหมือนกันคือมี โมเลกุล อะตอม นิวเคลียส นิวตรอน โปรตอน และอิเล็กตรอนเหมือนกัน

อุปกรณ์ไฟฟ้าในชีวิตประจำวันที่ควรรู้จัก

 

สายไฟ (wire)

         สายไฟเป็นอุปกรณ์สำหรับส่งพลังงานไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยกระแสไฟฟ้าจะนำพลังงานไฟฟ้าผ่านไปตามสายไฟจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้า สายไฟทำด้วยสารที่มีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้า (ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ดี) ได้แก่

1. สายไฟแรงสูง ทำด้วยอะลูมิเนียม เพราะอะลูมิเนียม มีราคาถูกและน้ำหนักเบากว่าทองแดง (อะลูมิเนียมมีความต้านทาน สูงกว่าทองแดง)

2. สายไฟทั่วไป (สายไฟในบ้าน) ทำด้วยโลหะทองแดง เพราะทองแดงมีราคาถูกกว่าโลหะเงิน (เงินมีความต้านทานน้อยกว่า ทองแดง)

           

ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน

     เรียนรู้การใช้ที่ถูกวิธี ต้องรู้วิธีการป้องกันที่ถูกต้อง ในที่นี้จะขอกล่าวถึงประเภทของไฟฟ้า วงจรและอุปกรณ์ไฟฟ้าในชีวิตประจำวันที่ควรจะรู้จัก

กระแสไฟฟ้าแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
 ไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
  ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)
แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง
         คือ แหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ไม่มีการเปลี่ยนทิศทางการไหลของกระแสในช่วงการจ่าย ตัวอย่าง เช่น แบตเตอรี่และแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ฯลฯ

สายต่อหลักดิน

สายต่อหลักดิน (Grounding Electrode Conductor หรือ Earthing Conductor)

        คือ สายตัวนำที่ใช้ต่อระหว่างหลักดินกับส่วนที่ต้องการต่อลงดิน ซึ่งในที่นี้หมายถึงสายที่ต่อระหว่างหลักดินกับขั้วต่อสายศูนย์หรือขั้วต่อสายดินในแผงสวิทช์ประธาน (ตู้เมนสวิทช์) เพื่อให้ระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้ามีการต่อลงดิน

หลักดิน

หลักดิน (Ground rod หรือ Grounding Electrode หรือ Earth Electrode)

        หมายถึง แท่งหรือแผ่นโลหะที่ฝังอยู่ในดินเพื่อทำหน้าที่แพร่หรือกระจายประจุไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าให้ไหลลงสู่ดินได้โดยสะดวก วัตถุที่จะนำมาใ้ช้เป็นหลักดิน เช่น ทองแดง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 16 มิลลิเมตร (5/8 นิ้ว) ยาวไม่น้อยกว่า 2.40 เมตร เป็นต้น

สายดินเพื่อความปลอดภัย

สายดินเพื่อความปลอดภัย

        สายเขียว สายดินของอุปกรณ์ไฟฟ้าสายดินเครื่องใช้ไฟฟ้า (Equipment Grounding Conductor หรือ Protective Conductor หรือ P.E.) คำเหล่านี้ล้วนมีความหมายเดียวกันคือ หมายถึง ตัวนำ หรือ สายไฟฟ้าที่ต่อจากส่วนที่เป็นเปลือกโลหะของเครื่องใช้ไฟ้าหรืออุปกรณ์ติดตั้งทางไฟฟ้า ซึ่งปกติเป็นส่วนที่ไม่มีไฟฟ้าและมักมีการจับต้องขณะใช้งาน เพื่อให้เป็นเ้ส้นทางที่สามารถนำกระแสไฟฟ้ากรณีที่มีไฟรั่วให้ไหลลงดินโดยผู้ใช้หรือบุคคลทั่วไปที่มาสัมผัสและไม่เกิดอันตราย ขณะเดียวกันก็เป็นเส้นทางให้กระแสไฟรั่วไหลย้อนกลับไปยังหม้อแปลงไฟฟ้าได้สะดวก เพื่อให้เครื่องตัดไฟฟ้าอัตโนมัติทำงานตัดไฟออกทันที โดยทั่วไปสายไฟดังกล่าวมักจะเรียกกันสั้นๆ ว่า สายดิน

เครื่องตัดไฟรั่ว

เครื่องตัดไฟรั่ว

        หรือ เครื่องตัดวงจรเมื่อมีกระแสไฟฟ้ารั่วลงดิน (ELCB, GFCI, RCD, RCCB, RCBO) หมายถึง สวิทช์อัตโนมัติที่สามารถปลดวงจรได้อย่างรวดเร็วภายในระยะเวลาที่กำหนด เมื่อมีกระไฟ้ารั่วไหลลงดินในปริมาณมากกว่าค่าที่กำหนดไว้ เครื่องตัดไฟรั่วมักจะใช้เป็นอุปกรณ์ป้องกันเสริมกับระบบสายดิน เพื่อป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าดูดกรณีเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้มีไฟรั่วเกิดขึ้น

เบรกเกอร์ (เซอร์กิตเบรคเกอร์)

เบรกเกอร์ (เซอร์กิตเบรคเกอร์) 
        หรือสวิทช์อัตโนมัติ หมายถึงอุปกรณ์ที่สามารถใช้สับหรือปลดวงจรไฟฟ้าได้ ในขณะเดียวกันก็สามารถปลดวงจรที่มีการใช้กระแสไฟฟ้าเกิน และกระแสลัดวงจรได้โดยอัตโนมัติ โดยกระแสลัดวงจรนั้นต้องไม่เกินขนาดพิกัดในการตัดกระแสลัดวงจรของเครื่อง (IC)

เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 3

เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 3

          หมายถึง เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้กับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไม่เกิน 50 โวลต์ เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้ไม่ต้องมีสายดิน

เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 2

เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 2
     หมายถึง เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีการหุ้มฉนวนที่มีไฟฟ้า ด้วยฉนวนที่มีความหนาเป็น 2 เท่า ของความหนาที่ใช้สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วๆ ไปสัญลักษณ์ของเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 2 คือ เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้ไม่จำเป็นจะต้องต่อสายดิน

เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 1

เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 1

    หมายถึง เครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปที่มีความหนาของฉนวนไฟฟ้าเพียงพิสำหรับการใช้งานปกติเท่านั้น โดยมักมีเปลือกนอกของเครื่องใช้ไฟฟ้าทำด้วยโลหะเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้ผู้ผลิตจำเป็นจะต้องมีการต่อสายดินของอุปกรณ์ไฟฟ้าเข้ากับส่วนที่เป็นโลหะนั้น เพื่อใช้สามารถต่อลงดินมายังตู้เมนสวิทช์โดยผ่านทางขั้วสายดินของเต้าเสียบ-เต้ารับ

เต้าเสียบ

เต้าเสียบ

     หรือปลั๊กตัวผู้ คือ ขั้วหรือหัวเสียบจากเครื่องไฟฟ้าเพื่อเสียบเข้ากับเต้ารับทำให้สามารถใช้เครื่องใช้ไฟฟ้านั้นได้

เต้ารับ

เต้ารับ
   หรือปลั๊กตัวเมีย คือ ขั้วรบสำหรับหัวเสีียบจากเครื่องใช้ไฟฟ้า ปกติเต้ารับจะติดตั้งกับที่ เช่น ติดอยู่กับผนังอาคารเป็นต้น

ฟิวส์

ฟิวส์ 

     เป็นอุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินชนิดหนึ่งโดยจะตัดวงจรไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลเกินค่าที่กำหนด และเมื่อฟิวส์ทำงานแล้วจะต้องเปลี่ยนฟิวส์ใหม่ ขนาดพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (IC) ของฟิวส์ต้องไม่ต่ำกว่าขนาดกระแสลัดวงจรที่ผ่านฟิวส์

เมนสวิทช์ (Main Switch)

เมนสวิทช์ (Main Switch)

        
      หรือสวิทช์ประธานเป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้สำหรับต่อวงจรของสายเมนเข้าอาคารกับสายภายในทังหมด เป็นอุปกรณ์สับปลดวงจรไฟฟ้าตัวแรกถัดจากเครื่องวัดหน่วยไฟฟ้า (มิเตอร์) ของการไฟฟ้าเข้ามาในบ้านเมนสวิทช์ประกอบด้วยเครื่องปลดวงจร (Disconnecting Means) และเครื่องป้องกันกระแสเกิน (Overcurrent Protective Device)

    หน้าที่ของเมนสวิทช์ คือ คอยควบคุมการใช้ไฟ้าให้เกิดความปลอดภัย ในกรณีที่เกิดกระแสไฟฟ้าเกิน หรือเกิดไฟฟ้าลัดวงจร เราสามารถสับ หรือปลดออกได้ทันที เพื่อตัดไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้ามายังอาคาร

ประเภทของไฟฟ้า

ไฟฟ้าเกิดขึ้นได้จากแหล่งกำเนิดหลายๆ แบบ ซึ่งแบ่งเป็น 2 แบบใหญ่ๆได้ดังนี้

   1. ไฟฟ้าสถิต ( Static Electricity )

   2. ไฟฟ้ากระแส ( Current Electricity

ไฟฟ้าสถิต

           ไฟฟ้าสถิต คือ ไฟฟ้าที่เกิดจากการเสียดสีเมื่อเอาวัตถุบางอย่างมาถูกันจะทำให้เกิดพลังงานขึ้น ซึ่งพลังงานนี้สามารถ ดูดเศษกระดาษหรือฟางข้าวเบาๆได้ เช่น เอาแท่งยางแข็งถูกับผ้าสักหลาด หรือครั่งถูกับผ้าขนสัตว์ พลังงานที่เกิดขึ้น เหล่านี้เรียกว่า ประจุไฟฟ้าสถิต เมื่อเกิดประจุไฟฟ้าแล้ว วัตถุที่เกิดประจุไฟฟ้านั้นจะเก็บประจุไว้ แต่ในที่สุดประจุไฟฟ้า จะถ่ายเทไปจนหมด วัตถุที่เก็บประจุไฟฟ้าไว้นั้นจะคายประจุอย่างรวดเร็วเมื่อต่อลงดิน ในวันที่มีอากาศแห้งจะทำให้เกิด ประจุไฟฟ้าได้มาก ซึ่งทำให้สามารถดูดวัตถุจากระยะทางไกลๆได้ดี ประจุไฟฟ้าที่เกิดมีอยู่ 2 ชนิด คือ ประจุบวกและ ประจุลบ คุณสมบัติของประจุไฟฟ้า คือ ประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกันจะผลักกันประจุไฟฟ้าต่างชนิดกันจะดูดกัน

ไฟฟ้ากระแส

            ไฟฟ้ากระแสคือ การไหลของอิเล็กตรอนภายใน ตัวนำไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งเช่น ไหลจาก แหล่งกำเนิดไฟฟ้าไปสู่แหล่ง ที่ต้องการใช้กระ แสไฟฟ้า ซึ่งก่อให้เกิด แสงสว่าง เมื่อกระแส ไฟฟ้าไหลผ่านลวด ความต้านทานสูงจะก่อให้ เกิดความร้อน เราใช้หลักการเกิดความร้อน เช่นนี้มาประดิษฐ์อุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น เตาหุงต้ม เตารีดไฟฟ้า เป็นต้น

ไฟฟ้าเกิดขึ้นได้จากแหล่งกำเนิดแตกต่างกัน

ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี

ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี  เป็นไฟฟ้าที่ถูกค้นพบมานานกว่า 2,000 ปีแล้ว เกิดขึ้นได้จากการนำวัตถุต่างกัน 2 ชนิดมาขัดสีกัน เช่น  จากแท่งยางกับผ้าขนสัตว์  แท่งแก้วกับผ้าแพร  แผ่นพลาสติกกับผ้า  และหวีกับผม เป็นต้น  ผลของการขัดสีดังกล่าวทำให้เกิดความไม่สมดุลขึ้นของประจุไฟฟ้าในวัตถุทั้งสอง  เนื่องจากเกิดการถ่ายเทประจุไฟฟ้า  วัตถุทั้งสองจะแสดงศักย์ไฟฟ้าออกมาต่างกัน  วัตถุชนิดหนึ่งแสดงศักญ์ไฟฟ้าบวก ( + ) ออกมา  วัตถุอีกชนิดหนึ่งแสดงศักย์ไฟฟ้าลข (-) ออกมา ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี

ไฟฟ้าเกิดจากการทำปฏิกิริยาทางเคมี

            เมื่อนำโลหะ 2 ชนิดที่แตกต่างกันเช่น สังกะสีกับทองแดงจุ่มลงในสารละลายอิเล็กโทรไลท์ โลหะทั้งสองจะทำปฏิกริยาเคมี กับสารละลายอิเล็กโทรไลท์ โดยอิเล็กตรอน(ประจุลบ)จากทองแดงจะถูกดูดเข้าไปยังขั้วของสังกะสี เมื่อทองแดงขาดประจุลบจะเปลี่ยนความต่างศักย์ไฟฟ้า เป็นบวกทันทีเรียกว่าขั้วบวก ส่วนสังกะสีจะเป็นขั้วลบตามความต่างศักย์ ส่วนประกอบของไฟฟ้าเกิดจากการทำปฏิกิริยาทางเคมี  แบบเบื้องต้นนี้ ถูกเรียกว่า โวลตาอิกเซลล์ (Voltaic Cell) ที่ปรากฎ (ดังรูป)

  ไฟฟ้าเกิดจากความร้อน

            ไฟฟ้าเกิดจากความร้อน  เกิดขึ้นได้โดยนำแท่งโลหะหรือแผ่นโลหะต่างชนิดกันมา 2 แท่ง หรือ 2 แผ่น เช่น ทองแดง และเหล็ก นำปลายข้างหนึ่งของโลหะทั้งสองต่อติกกันโดยการเชื่อมหรือยึดด้วยหมุด  ปลายที่เหลืออีกด้านนำไปต่อกับเข้ามิเตอร์วัดแรงดัน  เมื่อให้ความร้อนที่ปลายด้านต่อติดกันของโลหะทั้งสอง  ส่งผลให้เกิดการแยกตัวของประจุไฟฟ้า  เกิดศักย์ไฟฟ้าขึ้นที่ปลายด้านเปิดของโลหะแสดงค่าออกมาที่มิเตอร์  ไฟฟ้าเกิดจากความร้อนแสดงดังรูป

ไฟฟ้าเกิดจากแสงสว่าง

        สารบางชนิดเมื่ออยู่ในที่มืดจะแสดงปฎิกิริยาใดๆออกมา แต่เมื่อถูกแสงแดดแล้วสารนั้นสามารถที่จะปล่อยอิเล็กตรอน ได้ เป็นเวลาหลายสิบปีนักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะเปลี่ยนแปงพลังงานไฟฟ้าแต่ยังนำแสงสว่างมาใช้ประโยชน์ได้น้อยมาก เช่น อุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า โฟโตวอลเทอิก เซลล์ ซึ่งประกอบด้วยวัตถุวางเป็นชั้นๆ เมื่อถูกกับแสงสว่างอิเล็กตรอน ที่เกิดขึ้นจะวิ่งจากด้านบนไป สู่โวลต์มิเตอร์แล้วไหลกลับมาชั้นล่างมื่อดูที่เข็มของโวลต์ โฟโต้เซลล์ มิเตอร์จะเห็นเได้อย่าง ชัดเจนว่ามีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น ยังมีหลอดอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า โฟโต-วอลเทอิก เซลล์(อิเล็กตริกอาย หรือ พี.อี.เซลล์)ซึ่งใช้ มากในวงการอุตสาหกรรม เช่น ในกล้องถ่ายรูปที่มีเครื่องวัดแสงโดยอัตโนมัติ ระบบไฟฟ้าอัตโนมัติหน้ารถยนต์ เครื่อง ฉายภาพยนตร์ เสียงสวิตช์ปิดเปิด ประตูอัตโนมัติ โดยจะมีหลักการทำงานแบบง่ายๆ เมื่อลำแสงมากระทบโฟโตเซลล์ก็จะ เกิดอิเล็กตรอนไหลในวงจรนั้นๆได้

ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดัน

           เมื่อเราพูดไปในไมโครโฟนหรือโทรศัพท์แบบต่างๆคลื่นของความแรงกดดันของพลังงานเสียงจะทำให้แผ่นไดอะ แฟรม เคลื่อนไหว ซึ่งแผ่นไดอะแฟรมจะทำให้ขดลวดเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กจึงทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าซึ่งถูกส่ง ไปตามสายจนถึงเครื่องรับ บางทีไมโครโฟนที่ใช้กับเครื่องขยายเสียงหรือเครื่อง วิทยุก็ใช้หลักการเช่นนี้เหมือนกัน อย่างไรก็ตามไมโครโฟนทุกชนิดมีหลักการทำงานที่เหมือนกัน คือใช้เปลี่ยนคลื่นแรงกดของเสียงให้เป็นไฟฟ้าโดยตรง นั่นเอง ผลึกของวัตถุบางอย่างถ้า ถูกกรดจะทำให้เกิดประจุไฟฟ้าขึ้นได้ เช่น หินเขี้ยวหนุมาน หินทูมาลีน และเกลือโรเลล์ ซึ่งแสดงให้ เห็นได้อย่างดีว่าแรงกดเป็นต้นกำเนิดไฟฟ้าถ้าเอาผลึกที่ทำจากวัสดุเหล่านี้สอดเข้าไประหว่างโลหะ ทั้งสอง นั้นจะมากน้อยเพียงใดย่อมขึ้นอยู่กับแรงกดหรืออาจจะใช้ผลึกนี้เปลียนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลัง งานกลได้โดยจ่ายประจุ เข้าที่แผ่นโลหะทั้งสองเพราะจะทำให้ผลึกนั้นหดตัวและขยายตัวออกได้ตาม ปริมาณของประจุ ต้นกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้แรง กดนี้นำไปใช้ได้แต่มีขอบเขตจำกัดคือ ใช้ได้เฉพาะกับอุปกรณ์ ที่ใช้กำลังต่ำมาก เช่น ไมโครโฟนชนิดแร่ หูฟังชนิดแร่ หัวเข็มรับเครื่องเล่นจานเสียง และเครื่องโซน่าร์ซึ่งใช้ส่งคลื่นใต้น้ำ เหล่านี้ล้วนแต่ใช้ผลึกทำให้เกิดไฟฟ้าด้วยแรงกด ทั้งสิ้น ดังนั้นเวลากรอกเสียงพูดลงในไมโครโฟนหรือเครื่องโทรศัพท์ แผ่นไดอะแฟรมซึ่งเชื่อมโยงติดกับครีสตอลจะเกิด แรงดันไฟฟ้ามากน้อยแล้วแต่จังหวะพูด ในขณะที่เสียงพูดกระทบแผ่นไดอะแฟรมก็จะถูกเปลี่ยนเป็นอำนาจแม่เหล็กไฟฟ้า ไหลเข้าสู่เครื่องขยายเสียง เพื่อให้ออกมาเป็นเสียงดังทางลำโพงขยายเสียงต่อไป

ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหล็ก

          จากการทดลองของไมเคิล ฟาราเดย์นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษพบว่าเมื่อนำแท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่าน ขดลวดหรือนำ ขดลวดเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นในขดลวดนั้นและยังสรุปต่อไปได้อีกว่ากระแสไฟฟ้า จะเกิดได้มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ 1.จำนวนขดลวด ถ้าขดลวดมีจำนวนมากก็จะเกิดแรงดัน ไฟฟ้าเหนี่ยวนำมากด้วย 2.จำนวนเส้นแรงแม่เหล็ก ถ้าเส้นแรงแม่มีจำนวนมากก็จะ เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำมากด้วย 3.ความเร็วในการเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก ถ้าเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กเร็วขึ้นก็จะเกิดแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ซึ่งต่อมาได้ นำหลักการนี้มาคิดประดิษฐ์เป็นเครื่องกำเนิด ไฟฟ้าหรือเยนเนอเรเตอร์

ที่มา:http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/electric4/topweek3.htm

ประเภทของไฟฟ้า

ไฟฟ้าเกิดขึ้นได้จากแหล่งกำเนิดหลายๆ แบบ ซึ่งแบ่งเป็น 2 แบบใหญ่ๆได้ดังนี้

   1. ไฟฟ้าสถิต ( Static Electricity )

   2. ไฟฟ้ากระแส ( Current Electricity

ไฟฟ้าสถิต

           ไฟฟ้าสถิต คือ ไฟฟ้าที่เกิดจากการเสียดสีเมื่อเอาวัตถุบางอย่างมาถูกันจะทำให้เกิดพลังงานขึ้น ซึ่งพลังงานนี้สามารถ ดูดเศษกระดาษหรือฟางข้าวเบาๆได้ เช่น เอาแท่งยางแข็งถูกับผ้าสักหลาด หรือครั่งถูกับผ้าขนสัตว์ พลังงานที่เกิดขึ้น เหล่านี้เรียกว่า ประจุไฟฟ้าสถิต เมื่อเกิดประจุไฟฟ้าแล้ว วัตถุที่เกิดประจุไฟฟ้านั้นจะเก็บประจุไว้ แต่ในที่สุดประจุไฟฟ้า จะถ่ายเทไปจนหมด วัตถุที่เก็บประจุไฟฟ้าไว้นั้นจะคายประจุอย่างรวดเร็วเมื่อต่อลงดิน ในวันที่มีอากาศแห้งจะทำให้เกิด ประจุไฟฟ้าได้มาก ซึ่งทำให้สามารถดูดวัตถุจากระยะทางไกลๆได้ดี ประจุไฟฟ้าที่เกิดมีอยู่ 2 ชนิด คือ ประจุบวกและ ประจุลบ คุณสมบัติของประจุไฟฟ้า คือ ประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกันจะผลักกันประจุไฟฟ้าต่างชนิดกันจะดูดกัน

ไฟฟ้ากระแส

            ไฟฟ้ากระแสคือ การไหลของอิเล็กตรอนภายใน ตัวนำไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งเช่น ไหลจาก แหล่งกำเนิดไฟฟ้าไปสู่แหล่ง ที่ต้องการใช้กระ แสไฟฟ้า ซึ่งก่อให้เกิด แสงสว่าง เมื่อกระแส ไฟฟ้าไหลผ่านลวด ความต้านทานสูงจะก่อให้ เกิดความร้อน เราใช้หลักการเกิดความร้อน เช่นนี้มาประดิษฐ์อุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น เตาหุงต้ม เตารีดไฟฟ้า เป็นต้น

ไฟฟ้ากระแสแบ่งออกเป็น 2 ชนิด

-  ไฟฟ้ากระแสตรง ( Direct Current หรือ D .C )

  -  ไฟฟ้ากระแสสลับ ( Alternating Current หรือ A.C. )

ไฟฟ้ากระแสตรง ( Direct Current หรือ D .C )

             เป็นไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลไปทางเดียวตลอดระยะเวลาที่วงจรไฟฟ้าปิดกล่าวคือกระแสไฟฟ้าจะไหลจากขั้วบวก

ภายในแหล่งกำเนิด ผ่านจากขั้วบวกจะไหลผ่านตัวต้านหรือโหลดผ่านตัวนำไฟฟ้าแล้ว ย้อนกลับเข้าแหล่งกำเนิดที่ขั้วลบ วนเวียนเป็นทางเดียวเช่นนี้ตลอดเวลา การไหลของไฟฟ้ากระแสตรงเช่นนี้ แหล่งกำเนิดที่เรารู้จักกันดีคือ ถ่าน-ไฟฉาย ไดนาโม ดีซี เยนเนอเรเตอร์ เป็นต้น

ไฟฟ้ากระแสตรงแบ่งออกเป็น 2 ประเภท

1.1 ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทสม่ำเสมอ (Steady D.C) เป็นไฟฟ้ากระแสตรง อันแท้จริง คือ เป็นไฟฟ้ากระแสตรง

ที่ไหลอย่างสม่ำเสมอตลอดไปไฟฟ้ากระแสตรงประเภทนี้ได้มาจากแบตเตอรี่หรือ ถ่านไฟฉาย

1.2 ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทไม่สม่ำเสมอ ( Pulsating D.C) เป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่เป็นช่วงคลื่นไม่สม่ำเสมอ ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดนี้ได้มาจากเครื่องไดนาโมหรือ วงจรเรียงกระแส (เรคติไฟ )

คุณสมบัติของไฟฟ้ากระแสตรง

(1) กระแสไฟฟ้าไหลไปทิศทางเดียวกันตลอด

(2) มีค่าแรงดันหรือแรงเคลื่อนเป็นบวกอยู่เสมอ

(3) สามารถเก็บประจุไว้ในเซลล์ หรือแบตเตอรี่ได้

ประโยชน์ของไฟฟ้ากระแสตรง

(1) ใช้ในการชุบโลหะต่างๆ

(2) ใช้ในการทดลองทางเคมี

(3) ใช้เชื่อมโลหะและตัดแผ่นเหล็ก

(4) ทำให้เหล็กมีอำนาจแม่เหล็ก

(5) ใช้ในการประจุกระแสไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่

(6) ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

(7) ใช้เป็นไฟฟ้าเดินทาง เช่น ไฟฉาย

ไฟฟ้ากระแสสลับ ( Alternating Current หรือ A.C. )

      เป็นไฟฟ้าที่มีการไหลกลับไป กลับมา ทั้งขนาดของกระแสและแรงดันไม่คงที่ เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ คือ กระแสจะไหลไปทางหนึ่งก่อน ต่อมาก็จะไหลสวนกลับแล้ว ก็เริ่มไหลเหมือนครั้งแรก

ครั้งแรกกระแสไฟฟ้าจะไหลจากแหล่งกำเนิดไปตามลูกศรเส้นหนัก เริ่มต้นจากศูนย์ แล้วค่อยๆเพิ่มขึ้นเรื่อยๆจนถึงขีดสุด แล้วมันจะค่อยๆลดลงมาเป็นศูนย์อีกต่อจากนั้นกระแสไฟฟ้าจะไหลจากแหล่งกำเนิดไปตามลูกศรเส้นปะลดลงเรื่อยๆจนถึงขีด ต่ำสุด แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนถึงศูนย์ตามเดิมอีก เมื่อเป็นศูนย์แล้วกระแสไฟฟ้าจะไหลไปทางลูกศรเส้นหนักอีกเป็นดังนี้ เรื่อยๆไปการที่กระแสไฟฟ้าไหลไปตามลูกศร เส้นหนักด้านบนครั้งหนึ่งและไหลไปตามเส้นประด้านล่างอีกครั้งหนึ่ง เวียน กว่า 1 รอบ ( Cycle )

ความถี่ หมายถึง จำนวนลูกคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับที่เปลี่ยนแปลงใน 1 วินาที กระแสไฟฟ้าสลับในเมืองไทยใช้ไฟฟ้าที่มี ความถี่ 50 เฮิรตซ์ ซึ่งหมายถึง จำนวนลูกคลื่นไฟฟ้าสลับที่เปลี่ยนแปลง 50 รอบ ในเวลา 1 วินาที

คุณสมบัติของไฟฟ้ากระแสสลับ

(1) สามารถส่งไปในที่ไกลๆได้ดี กำลังไม่ตก

(2) สามารถแปลงแรงดันให้สูงขึ้นหรือต่ำลงได้ตามต้องการโดยการใช้หม้อแปลง(Transformer)

ประโยชน์ของไฟฟ้ากระแสสลับ

(1) ใช้กับระบบแสงสว่างได้ดี

(2) ประหยัดค่าใช้จ่าย และผลิตได้ง่าย

(3) ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการกำลังมากๆ

(4) ใช้กับเครื่องเชื่อม

(5) ใช้กับเครื่องอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์ไฟฟ้าได้เกือบทุกชนิด 

ทิศทางการไหลของกระแส

            การเกิดกระแสไหลในวงจรไฟฟ้าคือ  การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน  ดังนั้นในการกล่าวถึงการไหลของกระแสจึงหมายถึงอิเล็กตรอนเคลื่อนที่  กระแสชนิดนี้มีชื่อเรียกว่า  กระแสอิเล็กตรอน (Electron Current) มีทิศทางการไหลจากศักย์ไฟฟ้าลบ (-) ไปยังศักย์ไฟฟ้าบวก (+) แต่ในบางครั้งการกล่าวถึงกระแสไหลอาจไม่ได้หมายถึงอิเล็กตรอนเคลื่อนที่  แต่เป็นโฮล  (Hole) หรือรูเคลื่อนที่  กระแสชนิดนี้มีชื่อเรียกว่า กระแสนิยม (Conventional Current) มีทิศทางการไหลของกระแสจากศักย์ไฟฟ้าบวก (+) ไปยังศักย์ไฟฟ้าลบ (-) การที่โฮลหรือรูเคลื่อนที่ได้เพราะการเคลื่อนที่ไปของอิเล็กตรอน  ทำให้เกิดเป็นรูหรือช่องว่างขึ้นมานั่นคือเกิดโฮล เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปข้างหน้ามีผลให้เกิดโฮลเคลื่อนที่มาข้างหลัง  มีทิศทางสวนทางกัน  การอธิบายทิศทางการไหลของกระแสจะพบได้ทั้งกระแสอิเล็กตรอนและกระแสนิยม  ไม่ว่ากระแสจะไหลด้วยกระแสอะไรก็ตาม  ผลที่เกิดกับอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือวงจรไฟฟ้าไม่แตกต่างกัน  จึงกล่าวได้ว่าคือกระแสไหลเหมือนกัน  ลักษณะการไหลของกระแสอิเล็กตรอนและกระแสนิยม

ที่มาของไฟฟ้าที่พวกเราใช้กัน

ที่มาของไฟฟ้ามาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ ทำหน้าที่ผลิดกระแสไฟฟ้า ส่วนใหญ่ใช้พลังจากแรงดันไอน้ำ และแรงดันน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งมาตามสายไฟฟ้าที่เป็นโลหะ เข้าสู่บ้านเรือนเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ต่างๆ ส่วนประกอบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือไดนาโมที่ประกอบด้วยเหล็กทองแดง และแท่งแม่เหล็กและมีการเคลื่อนที่ในแนวตัดกันพลังงานที่ใช้ในการหมุนไดนาโมให้อุปกรภายในเคลื่อนที่ได้ คือแรงดันไอน้ำและแรงดันน้ำ

ประโยชน์ของพลังงานไฟฟ้า                        

-           ให้ความร้อน เช่น เตาไฟฟ้า เตารีดไฟฟ้า ฯลฯ

-           ทำให้เกิดอำนาจแม่เหล็ก เช่น กระดิ่งไฟฟ้า ออด ฯลฯ

-           ทำให้เกิดแรงหรือพลังงานกล ใช้แทนแรงงานคน เช่น  มอเตอร์หมุนพัดลม สว่าน ฯลฯ

-           สามารถใช้ในด้านการอำนวยความอำนวยความสะดวกในชีวิตประจำวัน

โทษของพลังงานไฟฟ้า

แม้ไฟฟ้าจะมีประโยชน์แต่ก็มีโทษเช่นกันถ้าใช้ได้ถูกหลักก็จะไม่เกิดผลเสียที่ตามมา จึงจำเป็นต้องมีการป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุจากการใช้ไฟฟ้าเพราะอุบัติเหตุจากไฟฟ้าอาจนำมาซึ่งการเสียชีวิตของผู้ใช้ได้นอกจากนี้การผลิตไฟฟ้าหรือการใช้ไฟฟ้าก็ยังสามารถทำให้เกิปัญหาสิ่งแวดล้อมได้

ไฟฟ้ากระแสแบ่งออกเป็น 2 ชนิด

-  ไฟฟ้ากระแสตรง ( Direct Current หรือ D .C )

  -  ไฟฟ้ากระแสสลับ ( Alternating Current หรือ A.C. )

ไฟฟ้ากระแสตรง ( Direct Current หรือ D .C )

             เป็นไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลไปทางเดียวตลอดระยะเวลาที่วงจรไฟฟ้าปิดกล่าวคือกระแสไฟฟ้าจะไหลจากขั้วบวก

ภายในแหล่งกำเนิด ผ่านจากขั้วบวกจะไหลผ่านตัวต้านหรือโหลดผ่านตัวนำไฟฟ้าแล้ว ย้อนกลับเข้าแหล่งกำเนิดที่ขั้วลบ วนเวียนเป็นทางเดียวเช่นนี้ตลอดเวลา การไหลของไฟฟ้ากระแสตรงเช่นนี้ แหล่งกำเนิดที่เรารู้จักกันดีคือ ถ่าน-ไฟฉาย ไดนาโม ดีซี เยนเนอเรเตอร์ เป็นต้น

ไฟฟ้ากระแสตรงแบ่งออกเป็น 2 ประเภท

1.1 ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทสม่ำเสมอ (Steady D.C) เป็นไฟฟ้ากระแสตรง อันแท้จริง คือ เป็นไฟฟ้ากระแสตรง

ที่ไหลอย่างสม่ำเสมอตลอดไปไฟฟ้ากระแสตรงประเภทนี้ได้มาจากแบตเตอรี่หรือ ถ่านไฟฉาย

1.2 ไฟฟ้ากระแสตรงประเภทไม่สม่ำเสมอ ( Pulsating D.C) เป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่เป็นช่วงคลื่นไม่สม่ำเสมอ ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดนี้ได้มาจากเครื่องไดนาโมหรือ วงจรเรียงกระแส (เรคติไฟ )

ความเป็นมาของไฟฟ้า

    ในสมัยแรก ๆ มนุษย์รู้ว่า ไฟฟ้าเกิดจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง และฟ้าผ่านับเป็นเวลานานที่มนุษย์ไม่สามารถให้คำอธิบายความเป็นไปที่แท้จริงของไฟฟ้า ที่ดูเหมือนว่าวิ่งลงมาจากฟ้าและมีอำนาจในการทำลายได้ จนกระทั่งมนุษย์สามารถประดิษฐ์สายล่อฟ้าไว้ป้องกันฟ้าผ่าได้  ในเวลาต่อมา 2500 ปี ก่อนคริสต์ศักราช ชนพวก
ติวตัน ที่อาศัยอยู่แถบฝั่งแซมแลนด์ของทะเล บอลติกในปรัสเซียตะวันออก   ได้พบหินสีเหลืองชนิดหนึ่งซึ่งเมื่อถูกแสงอาทิตย์ก็จะมีประกายคล้ายทองคุณสมบัติพิเศษของมันคือเมื่อโยนลงในกองไฟมันจะสุกสว่างและติดไฟได้เรียกกันว่าอำพันซึ่งเกิดจากการทับถมของยางไม้เป็นเวลานาน ๆ อำพันถูกนำมาเป็นเครื่องประดับและหวี เมื่อนำแท่งอำพันมาถูก

ด้วยขนสัตว์ จะเกิดประกายไฟขึ้นได้ และเมื่อหวีผมด้วยหวีที่ทำจากอำพันก็จะมีเสียงดังอย่างลึกลับ และหวีจะดูดเส้นผม เหมือนว่าภายในอำพันมีแรงลึกลับอย่างหนึ่งซ่อนอยู่

ความเป็นมาของไฟฟ้า

ในสมัยแรก ๆ มนุษย์รู้ว่า ไฟฟ้าเกิดจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง และฟ้าผ่านับเป็นเวลานานที่มนุษย์ไม่สามารถให้คำอธิบายความเป็นไปที่แท้จริงของไฟฟ้า ที่ดูเหมือนว่าวิ่งลงมาจากฟ้าและมีอำนาจในการทำลายได้ จนกระทั่งมนุษย์สามารถประดิษฐ์สายล่อฟ้าไว้ป้องกันฟ้าผ่าได้  ในเวลาต่อมา 2500 ปี ก่อนคริสต์ศักราช ชนพวก

ติวตัน ที่อาศัยอยู่แถบฝั่งแซมแลนด์ของทะเล บอลติกในปรัสเซียตะวันออก   ได้พบหินสีเหลืองชนิดหนึ่งซึ่งเมื่อถูกแสงอาทิตย์ก็จะมีประกายคล้ายทองคุณสมบัติพิเศษของมันคือเมื่อโยนลงในกองไฟมันจะสุกสว่างและติดไฟได้เรียกกันว่าอำพันซึ่งเกิดจากการทับถมของยางไม้เป็นเวลานาน ๆ อำพันถูกนำมาเป็นเครื่องประดับและหวี เมื่อนำแท่งอำพันมาถูก

ด้วยขนสัตว์ จะเกิดประกายไฟขึ้นได้ และเมื่อหวีผมด้วยหวีที่ทำจากอำพันก็จะมีเสียงดังอย่างลึกลับ และหวีจะดูดเส้นผม เหมือนว่าภายในอำพันมีแรงลึกลับอย่างหนึ่งซ่อนอยู่