1.1 งาน (work) คําว่า “งาน” อาจมีความหมายที่แตกต่างกันไป เช่น คุณทํางานหรือยัง งานหนักไหม ? ทํางาน บ้านกันเถอะ เหล่านี้ เป็นต้น แต่การทํางานเหล่านี้ในทางวิทยาศาสตร์ไม่ถือว่าเป็นงาน การทํางาน ในทางวิทยาศาสตร์เป็นงานที่ได้จากการออกแรงเพื่อทําให้วัตถุเคลื่อนทีในทิศทางของแรงที่กระทํากับ วัตถุนั้นเมื่อกําหนดให้ W เป็นงานที่ทําให้มีหน่วยเป็นจูล (Joule : J) หรือนิวตัน - เมตร(Newton - metre : N.m) F เป็นแรงที่กระทํากับวัตถุมีหน่วยเป็นนิวตัน (Newton : N) S เป็นระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปตามทางของแรงที่กระทํากับวัตถุมีหน่วยเป็นเมตร (Metre : m)
1.2 พลังงาน (Energy) ในชีวิตประจําวันของเรามักได้ยินคําว่าพลังงานอยู่บ่อย ๆ ตัวอย่างเช่น เราได้พลังงานจาก อาหาร แหล่งพลังงานมีอยู่หลายชนิดที่สามารถทําให้โลกเราเกิดการทํางาน และหากศึกษาวิเคราะห์ใน เชิงลึกแล้วจะพบว่าแหล่งต้นตอของพลังงานที่ใช้ทํางานในชีวิตประจําวันส่วนใหญ่ก็ล้วนมาจาก พลังงานอันมหาศาลที่แผ่จากดวงอาทิตย์มาสู่โลกเรานี้เอง พลังงานจากดวงอาทิตย์นี้นอกจากจากจะ สามารถใช้ประโยชน์จากแสงและความร้อนในการทํางานโดยตรง เช่น การให้แสงสว่าง การให้ความ ร้อนความอบอุ่น การตากแห้งต่าง ๆ แล้วก็ยังก่อให้เกิดแหล่งพลังงานอื่น ๆ อีกมากมาย เช่น - พลังงานลม ในรูปของพลังงานจลน์ของลม - พลังงานนํ้า ในรูปของพลังงานศักย์ของนํ้าฝนที่ตกลงมา และถูกกักเก็บไว้ในที่สูง 226 - พลังงานมหาสมุทร ในรูปของพลังงานจลน์ของคลื่นและกระแสนำ้และพลังงาน ความร้อนในนํ้าของมหาสมุทร - พลังงานชีวมวล ในรูปของพลังงานเคมีของชีวมวล - พลังงานฟอสซิล ในรูปของพลังงานเคมีของถ่านหิน นํ้ามัน และก๊าซธรรมชาติ แหล่งพลังงานดังกล่าวนี้อาจกล่าวเป็นอีกนัยว่าเป็นแหล่งพลังงานทางอ้อมของ ดวงอาทิตย์ก็ได้
รูปของพลังงานประเภทต่าง ๆ พลังงานที่เราใช้กันอยู่นันอยู่ในหลายรูปแบบด้วยกัน เช่น เราใช้พลังงานเคมี ที่ได้จาก สารอาหารในร่างกายทํางานยกวัตถุต่าง ๆ การทําให้วัตถุเคลื่อนที่ไปเรียกว่า ทําให้วัตถุเกิดพลังงานกล เราใช้พลังงานความร้อน ในการหุงหาอาหารให้ความอบอุ่นและทําให้เครื่องจักรไอนํ้าเกิดพลังงานกล พลังงานแสง ช่วยให้ตาเรามองเห็นสิ่งต่าง ๆ รอบตัวได้ การที่เราได้ยินเสียง และเราใช้พลังงานไฟฟ้า กับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ รูปแบบของพลังงานจัดเป็น 2 กลุ่ม คือ พลังงานที่ทํางานได้ และพลังงานที่เก็บสะสมไว้ - พลังงานที่เก็บสะสมไว้ เช่น พลังงานเคมี พลังงานศักย์ พลังงานนิวเคลียร์ - พลังงานที่ทํางานได้ คือ พลังงานที่ได้จากกิจกรรมต่างๆ เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานความร้อน พลังงานแสงสว่าง พลังงานเสียง พลังงานจลน์ - พลังงานงานในรูปอื่น ๆ เช่น พลังงานชีวมวล พลังงานที่เก็บสะสมไว้ พลังงานที่เก็บสะสมไว้ในสสารสามารถแบ่งได้ เช่น - พลังงานเคมี - พลังงานนิวเคลียร์ - พลังงานศักย์ พลังงานศักย์ พลังงานศักย์เป็นพลังงานของวัตถุเนื่องจากตําแหน่งในสนามของแรง เนื่องจากต้องทํางาน จากตําแหน่งหนึ่งพลังงานศักย์เป็นพลังงานที่จัดเป็นพลังงานที่สะสมไว้ มี 2 ชนิด คือ พลังงานศักย์ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก และพลังงานศักย์ที่ได้จากวัตถุที่ยืดหยุ่น พลังงานศักย์โน้มถ่วง พลังงานศักย์ที่ขึ้นอยู่กับตําแหน่ง หากวัตถุอยู่บริเวณพื้นผิวโลกทีมีแรงดึงดูดของโลก หรือ สนามความโน้มถ่วงของโลก พลังงานศักย์ที่อยู่ที่สูงซึ้งเกิดขึ้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทํา ต่อวัตถุ ถ้าเรายกวัตถุมวล m ให้สูงขึ้นในแนวดิงจากพื้นดินเป็นระยะ h โดยที่วัตถุเคลื่อนที่ด้วย 227 ความเร็วคงตัวแล้ว เราจะต้องออกแรง F ขนาดหนึ่งที่มีขนาดเท่ากับขนาดของนํ้าหนักของวัตถุ mg จึง จะสามารถยกวัตถุขึ้นได้ ตามต้องการ พลังงานศักย์โน้มถ่วงจะได้ตามสมการ
พลังงานที่ทํางานได้ คือ พลังงานที่ได้จากการทํากิจกรรมต่าง ๆ ให้ได้พลังงานออกมาหลายรูปแบบ เช่น - พลังงานความร้อน - พลังงานแสง - พลังงานเสียง - พลังงานอิเล็กทรอนิกส์ - พลังงานจลน์ พลังงานความร้อน พลังงานความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ จากเตาพลังงานความร้อนเราสามารถรู้สึกได้ พลังงาน ความร้อนทีใหญ่ที่สุดคือดวงอาทิตย์จัดเป็นเหล่งพลังงานความร้อนทีใหญ่ที่สุด พลังงานเสียง พลังงานเสียงเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่เกิดจากการสั่นสะเทือน เราสามารถได้ยินได้ คือเป็น พลังงานรูปหนึ่งที่สําคัญโดยมนุษย์ เพราะเราใช้เสียงในการสื่อสาร หรือแม้แต่สัตว์ หรือพืชบางชนิดจะ ใช้เสียงในการส่งสัญญาณเช่น พลังงานเสียงที่ได้จากพูดคุยกัน พลังงานเสียงที่ได้จากเครืองดนตรี เป็นต้น พลังงานแสง หลอดไฟฟ้าให้พลังงานแสงแก่เรา ดวงอาทิตย์เป็นอีกแหล่งหนึ่งที่เป็นพลังงานงานแสงสว่าง ทําให้เราสามารถมองเห็นสิ่งต่าง ๆ ได้ ถ้าปราศจากพลังงานแสงเราจะอยู่ในความมืด 229 พลังงานอิเล็กทรอนิกส์ พลังงานประเภทหนึ่งที่ทําให้คอมพิวเตอร์ทํางาน เป็นประเภทของพลังงานที่ใช้ได้อย่างมาก และเป็นพลังงานที่ใช้ได้อย่างต่อเนื่อง พลังงานจลน์ วัตถุทุกชนิดที่เคลื่อนที่ได้ล้วนแต่มีพลังงานจลน์ วัตถุที่เคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วแสดงว่ามี พลังงานจลน์มาก ตัวอย่างเช่น การขับรถยนต์ได้เร็วจะมีพลังงานจลน์มากนั้นเอง
พลังงานรูปแบบอื่น ๆ แหล่งพลังงานมีอยู่หลายชนิดที่สามารถทําให้โลกเราเกิดการทํางาน และหากศึกษาวิเคราะห์ ในเชิงลึกแล้วจะพบว่าแหล่งต้นตอของพลังงานที่ใช้ทํางานในชีวิตประจําวันส่วนใหญ่ก็ล้วนมาจาก พลังงานอันมหาศาลที่แผ่จากดวงอาทิตย์มาสู่โลกเรานี้เอง พลังงานจากดวงอาทิตย์นี้นอกจากจะสามารถ ใช้ประโยชน์จากแสงและความร้อนในการทํางานโดยตรง เช่น การให้แสงสว่าง การให้ความร้อนความอบอุ่น การตากแห้งต่าง ๆ แล้วยังก่อให้เกิดแหล่งพลังงานอื่น ๆ อีกมากมาย เช่น 230 - พลังงานลม ในรูปของพลังงานจลน์ของลม - พลังงานนํ้า ในรูปของพลังงานศักย์ของนํ้าฝนที่ตกลงมา และถูกกักเก็บไว้ในที่สูง - พลังงานมหาสมุทร ในรูปของพลังงานจลน์ของคลื่นและกระแสนํ้าและพลังงาน ความร้อนในนํ้าของมหาสมุทร - พลังงานชีวมวล ในรูปของพลังงานเคมีของชีวมวล - พลังงานฟอสซิล ในรูปของพลังงานเคมีของถ่านหิน นํ้ามัน และก๊าซธรรมชาติ แหล่งพลังงานดังกล่าวนี้อาจกล่าวเป็นอีกนัยว่าเป็นแหล่งพลังงานทางอ้อมของดวงอาทิตย์ก็ได้ พลังงานนํ้าขึ้นนํ้าลง พลังงานนํ้าขึ้นนํ้าลงที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรได้จัดแยกออกจากแหล่งพลังงานมหาสมุทรอื่น ๆ ที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น เนื่องจากแหล่งพลังงานในมหาสมุทรนี้มีสาเหตุมาจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์ มากกว่าดวงอาทิตย์และเป็นแหล่งพลังงานเดียวที่เกิดจากดวงจันทร์เป็นหลักและมีอิทธิพลถึงโลกเรานี้ ปรากฏการณ์นํ้าขึ้นนํ้าลงเกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์โคจรมาอยู่ในแนวเดียวกัน แรงดึงดูดของดวงจันทร์ซึ้งอยู่ใกล้โลกเรามากกว่านันจะดึงให้นํ้าตามบริเวณเขตศูนย์สูตรในมหาสมุทร สูงขึ้น และเมื่อการโคจรทําให้ดวงจันทร์ตั้งฉากกับดวงอาทิตย์ก็จะทําให้นํ้าบริเวณศูนย์สูตรลดลง วงจร การขึ้นลงของนํ้าในมหาสมุทรก็จะสอดคล้องกับระยะเวลาการโคจรของดวงจันทร์รอบโลกเรา ซึ้งจะ สังเกตได้ว่านํ้าจะขึ้นสูงเมื่อใกล้วันข้างขึ้นและข้างแรมตามปฏิทินจันทรคติ ความแตกต่างของนํ้าทะเล ระหว่างช่วงที่ขึ้นสูงและช่วงที่ตําถือได้ว่าเป็นพลังงานศักย์อันหนึ่งที่สามารถนํามาใช้ประโยชน์ได้ พลังงานลม มีสาเหตุใหญ่มาจากความร้อนที่แผ่จากดวงอาทิตย์สู่โลกเราให้กับอากาศไม่เท่าเทียมกัน ทําให้ อากาศร้อนที่เบากว่าลอยขึ้นและอากาศเย็นที่หนักกว่าลอยเข้ามาแทนที่ เช่น อากาศใกล้บริเวณศูนย์สูตร จะร้อนกว่าอากาศใกล้บริเวณขั่วโลกอากาศที่เบากว่าจะลอยตัวขึ้นขณะที่อากาศหนักกว่าจะเคลื่อนเข้า มาแทนที่ ลมเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ้งเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความกดดันของ บรรยากาศและแรงจากการหมุนของโลก สิงเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกําลังลม เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่าลมเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีอยู่ในตัวเอง ซึ้งในบางครั้งแรงที่เกิดจากลมอาจทํา ให้บ้านเรือนที่อยู่อาศัยพังทลายต้นไม้หักโค่นลง สิ่งของวัตถุต่างๆ ล้มหรือปลิวลอยไปตามลม ฯลฯ ในปัจจุบันมนุษย์จึงได้ให้ความสําคัญและนําพลังงานจากลมมาใช้ประโยชน์มากขึ้น เนื่องจากพลังงาน ลมมีอยู่โดยทัวไป ไม่ต้องซื้อหา เป็นพลังงานที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อม และ สามารถนํามาใช้ประโยชน์ได้อย่างไม่รู้จักหมดสิน พลังงานมหาสมุทร - พลังงานคลื่นมีสาเหตุใหญ่มาจากนํ้าบนผิวมหาสมุทรถูกพัดด้วยพลังงานลมจน เกิดการเคลือนไหวเป็นคลื่น 231 - พลังงานกระแสนําเป็นลักษณะเดียวกับลมแตกต่างกันตรงทีแทนทีจะเป็นอากาศก็ เป็นนํ้าในมหาสมุทรแทน - พลังงานความร้อนในมหาสมุทรเกิดจากบริเวณผิวนํ้าของมหาสมุทรที่ได้รับความ ร้อนจากดวงอาทิตย์ (ที่ประมาณยี่สิบกว่าองศาเซลเซียส) ซึ้งจะร้อนกว่านํ้าส่วนที่ลึกลงไป (ที่นํ้าลึก ประมาณ 1 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 4 องศาเซลเซียส) ความแตกต่างของอุณหภูมิเช่นนี้ถือได้ว่า เป็นแหล่งพลังงานชนิดหนึ่งเช่นกัน พลังงานฟอสซิล เชือเพลิงฟอสซิลเกิดจากการย่อยสลายของสิ่งมีชีวิตภายใต้สิ่งแวดล้อมที่เหมาะสม เมื่อพืชและ สัตว์สมัยดึกดําบรรพ์ (ยุคไดโนเสาร์) เสียชีวิตลงจะถูกย่อยสลายและทับถมกันเป็นชัน ๆ อยู่ใต้ดินหรือ ใต้พิภพ ซึ่งใช้เวลาหลายล้านปีกว่าที่จะเปลี่ยนซากเหล่านี้ให้กลายเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลทีรู้จักกันทั่วไป คือถ่านหินนํ้ามัน และก๊าซธรรมชาติ ตามที่ได้กล่าวไว้ในหัวข้อทีแล้วว่าสิ่งมีชีวตก็เป็นแหล่งกักเก็บของพลังงานจากดวงอาทิตย์ รูปแบบหนึ่ง ดังนั้น พลังงานฟอสซิลนี้ก็ถือว่าเป็นแหล่งกักเก็บที่เกิดขึ้นหลายล้านปี ก่อน ของสิ่งมีชีวิต ในยุคนั้น พลังงานเหล่านี้จะถูกปลดปล่อยออกมาได้หรือเอามาใช้ทํางานได้ก็มีอยู่วิธีเดียวเท่านั้นคือการ เผาไหม้ ซึ้งจะทําให้คาร์บอนและ ไฮโดรเจนที่อยู่ในเชื้อเพลิงรวมกับออกซิเจนในอากาศเป็น คาร์บอนไดออกไซด์ และนํ้านอกจากนียังมีสารอื่น ๆ อันเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตที่เจือปนอยู่ใน เชื้อเพลิงอีก เช่น ซัลเฟอร์และไนโตรเจน ก็จะถูกปลดปล่อยออกมาเป็นก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ (SOX) และไนโตรเจนออกไซด์ (NOX) เมื่อทําปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ พลังงานไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้านับว่าเป็นพลังงานที่สําคัญและมนุษย์นํามาใช้มากที่สุด นับแต่ ทอมัส แอลวา เอดิสัน ประดิษฐ์หลอดไฟสําเร็จเมื่อปี พ.ศ. 2422 แล้ว เทคโนโลยีด้านเครืองใช้ไฟฟ้าได้มีการพัฒนา อย่างรวดเร็ว ดังทีเห็นได้รอบตัวในทุกวันนี เครื่องใช้เหล่านี้ใช้เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าไปเป็นพลังงาน รูปอื่น สิ่งที่นํ้าพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งกําเนิดพลังงานไฟฟ้าไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านและโรงงาน อุตสาหกรรม ก็คือ กระแสไฟฟ้า เราส่งกระแสไฟฟ้าไปยังที่ต่างๆได้โดยผ่านกระแสไฟฟ้าไป ตามสายไฟฟ้าซึ้งทําด้วยสาร ที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ พลังงานชีวมวล พืชทั้งหลายในโลกเราก่อเกิดขึ้นมาได้ล้วนแต่อาศัยพลังงานจากดวงอาทิตย์ พืชทําหน้าที่ เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์แล้วเก็บสะสมไว้เพื่อการดํารงชีพและเป็นส่วนประกอบสําคัญที่ก่อให้เกิด การเจริญเติบโตตามส่วนต่าง ๆ ของพืช เช่น ราก ลําต้น ใบ ดอกไม้ และผล ขบวนการสําคัญที่เก็บ 232 สะสมพลังงานแสงอาทิตย์นี้เรียกกันว่ากระบวนการสังเคราะห์แสงโดยอาศัยสารคลอโรฟิลล์ (Chlorophyll) บนพืชสีเขียวทีทําตัวเสมือนเป็นโรงงานเล็ก ดูดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ( ) จาก อากาศ และนํ้า ( ) จากดินมาทําปฏิกิริยากันแล้วผลิตเป็นสารประกอบกลุ่มหนึ่งขึ้นมา เช่นำ้ตาล แป้ง และเซลลูโลส ซึ้งเรียกรวม ๆ ว่าคาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) พลังงานแสงอาทิตย์นี้จะถูกสะสม ในรูปแบบของพันธเคมี (Chemicalbonds) ของสารประกอบเหล่านี้ สัตว์ทั้งหลายมีทั้งกินพืชและสัตว์ มนุษย์กินพืช และสัตว์การกินกันเป็นทอด ๆ (ห่วงโซ่อาหาร) ของสิ่งมีชีวิต ทําให้มีการถ่ายทอดพลังงานเคมีจากพืชไปสู่สัตว์และสิงมีชีวิตอื่น ๆ ซึ่งอาจกล่าว โดยสรุปคือ การทํางานของสิ่งมีชีวิตโดยพื้นฐานล้วนอาศัยพลังงานจากดวงอาทิตย์และการเจริญเติบโต ของสิ่งมีชีวิตก็เป็นแหล่งสะสมพลังงานทีได้รับจากดวงอาทิตย์อีกเช่นกัน พลังงานชีวมวลก็ คือ พลังงานทีสะสมอยู่ในสิ่งมีชีวิตทีสามารถนํามาใช้ทํางานได้ เช่น ต้นไม้ กิ่งไม้ หรือเศษวัสดุจากการเกษตรหรืออุตสาหกรรม เช่น แกลบ ฟาง ชานอ้อย ขี้เลื่อย เศษไม้ เปลือกไม้ มูลสัตว์ รวมทั้งของเหลือหรือขยะจากครัวเรือนมนุษย์ เราได้ใช้พลังงานจากชีวมวลมาเป็นเวลานานแล้ว จนถึงปัจจุบันก็ยังมีการนํามาใช้ประโยชน์ในสัดส่วนที่ไม่น้อยเลยโดยเฉพาะประเทศที่กําลังพัฒนาอย่าง บ้านเราตามชนบทก็ยังมีการใช้ไม้ฟื้นหรือถ่านในการหุ่งหาอาหาร พลังงานทดแทน พลังงานทดแทน หมายถึง พลังงานที่นํามาใช้แทนนํ้ามันเชื้อเพลิง สามารถแบ่งตามแหล่งที่ ได้มากเป็น 2 ประเภท คือ พลังงานทดแทนจากแหล่งที่ใช้แล้วหมดไป อาจเรียกว่า พลังงานสิ้นเปลือง ได้แก่ ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ นิวเคลียร์ หินนํามัน และทรายนํ้ามัน เป็นต้น และพลังงานทดแทนอีก ประเภทหนึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้แล้วสามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีก เรียกว่า พลังงานหมุนเวียน ได้แก่ แสงอาทิตย์ ลม ชีวมวล นํ้า และไฮโดรเจน เป็นต้น ซึ้งในที่นี้จะขอกล่าวถึงเฉพาะศักยภาพ และ สถานภาพการใช้ประโยชน์ของพลังงานทดแทน การศึกษาและพัฒนาพลังงานทดแทนเป็นการศึกษา ค้นคว้า ทดสอบ พัฒนา และสาธิต ตลอดจนส่งเสริมและเผยแพร่พลังงานทดแทน ซึ้งเป็นพลังงานที่สะอาด ไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และเป็นแหล่งพลังงานที่มีอยู่ในท้องถิ่น เช่น พลังงานลม แสงอาทิตย์ ชีวมวล และอื่น ๆ เพื่อให้มีการผลิต และการใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย มีประสิทธิภาพ และมีความเหมาะสมทั้งทางด้านเทคนิค เศรษฐกิจ และสังคม สําหรับผู้ใช้ในเมือง และชนบท ซึ้งใน การศึกษา ค้นคว้า และพัฒนาพลังงานทดแทนดังกล่าว ยังรวมถึงการพัฒนาเครื่องมือ เครื่องใช้ และ อุปกรณ์เพื่อการใช้งานมีประสิทธิภาพสูงสุดด้วย งานศึกษา และพัฒนาพลังงานทดแทน เป็นส่วนหนึ่ง ของแผนงานพัฒนาพลังงานทดแทน ซึ้งมีโครงการที่เกี่ยวข้องโดยตรงภายใต้แผนงานนี้คือ โครงการ ศึกษาวิจัยด้านพลังงาน และมีความเชื่อมโยงกับแผนงานพัฒนาชนบทในโครงการจัดตังระบบผลิต ไฟฟ้าประจุแบตเตอรี่ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์สําหรับหมู่บ้านชนบททีไม่มีไฟฟ้า โดยงานศึกษา และพัฒนา พลังงานทดแทนจะเป็นงานประจําที่มีลักษณะการดําเนินงานของกิจกรรมต่าง ๆ ในเชิงกว้าง 233 เพื่อสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานทดแทน ทั้งในด้านวิชาการเชิงทฤษฎี และอุปกรณ์ เครื่องมือทดลอง และการทดสอบ รวมถึงการส่งเสริมและเผยแพร่ ซึ้งจะเป็นการสนับสนุน และรองรับ ความพร้อมในการจัดตังโครงการใหม่ ๆ ในโครงการศึกษาวิจัยด้านพลังงานและโครงการอื่น ๆ ที่เกียวข้อง เช่น การศึกษาค้นคว้าเบื้องต้น การติดตามความก้าวหน้าและร่วมมือประสานงานกับ หน่วยงานที่เกี่ยวข้องในการพัฒนาต้นแบบ ทดสอบ วิเคราะห์ และประเมินความเหมาะสมเบื้องต้น และ เป็นงานส่งเสริมการพัฒนาโครงการที่กําลังดําเนินการให้มีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ตลอดจนสนับสนุนให้ โครงการที่เสร็จสินแล้วได้นําผลไปดําเนินการส่งเสริม และเผยแพร่ และการใช้ประโยชน์อย่าง เหมาะสมต่อไป
ไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้า เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งภายในตัวนําไฟฟ้าการเคลื่อนที่ ของอิเล็กตรอน เรียกว่า กระแสไฟฟ้า Electrical Current ซึงเกิดจากการนําวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าต่างกัน นํามาวางไว้ใกล้กันโดยจะใช้ตัวนําทางไฟฟ้าคือ ทองแดงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจะเคลื่อนทีจาก วัตถุทีมีประจุไฟฟ้าบวกไปยังวัตถุ ที่มีประจุไฟฟ้าลบมีหน่วยเป็น Ampere อักษรย่อคือ “ A ” กระแสไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด
1. ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current) เป็นกระแสไฟฟ้าที่เกิด จากการเคลื่อนที่ของ อิเล็กตรอนจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆได้เพียงทิศทางเดียว สําหรับแหล่งจ่ายไฟฟ้านัน มาจากเซลล์ปฐมภูมิคือถ่านไฟฉาย หรือเซลล์ทุติยภูมิคือ แบตเตอร์รี หรือเครืองกําเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
2. ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) เป็นกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลือนทีของ อิเล็กตรอนจากแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆโดยมีการเคลือนที่กลับไปกลับมาตลอดเวลา สําหรับแหล่งจ่ายไฟนั้นมาจากเครืองกําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับชนิดหนึ่งเฟสหรือเครื่องกําเนิดไฟฟ้า กระแสสลับชนิดสามเฟส แรงดันไฟฟ้า (Voltage) เป็ นแรงทีทําให้อิเล็กตรอนเกิดการเคลื่อนที่ หรือแรงที่ทําให้เกิดการ ไหลของไฟฟ้าโดยแรงดันไฟฟ้าที่มีระดับต่างกันจะมีปริมาณไฟฟ้าสูงเนื่องจากปริมาณประจุไฟฟ้าทั้ง สองด้านมีความแตกต่างกัน ทําให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน โดยทั่ว ๆไปแล้วแรงดันไฟฟ้าที่ตก คร่อมอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละตัวภายในวงจรไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟฟ้า จะใช้หน่วยของ แรงดันไฟฟ้าจะใช้ตัวอักษร V ตัวใหญ่ธรรมดา จะแทนคําว่า Volt ซึ้งเป็นหน่วยวัดของแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance) เป็นการต่อต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าของวัตถุซึ้งจะมี ค่ามากหรือค่าน้อยจะขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุนั้น ๆ ความต้านทานจะมีหน่วยวัดเป็น โอห์ม และจะใช้ สัญลักษณ์เป็น (Ohms) ตัวนําไฟฟ้า (Conductors) วัตถุที่กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้โดยง่ายหรือวัตถุทีมีความ ต้านทานตํา เช่นทองแดง อลูมิเนียม ทอง และเงิน ซึ้งเป็นตัวนําไฟฟ้าทีดีทีสุด ค่าความนําไฟฟ้าจะมี สัญลักษณ์เป็น G และมีหน่วยเป็น ซีเมนส์ (S) โดยมีสูตรการคํานวณ 3.2 กฎของโอห์ม กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรไฟฟ้าได้นั้น เกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับวงจรและ ปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจะถูกจํากัดโดยความต้านทานไฟฟ้าภายในวงจรไฟฟ้านั้นๆ ดังนั้น ปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและค่าความต้านทานของวงจร ซึ้งวงจรนี้ถูก ค้นพบด้วย George Simon Ohm เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันและนําออกมาเผยแพร่ในปี ค.ศ.1826 ซึงวงจรนี้เรียกว่า กฎของโอห์ม กล่าวว่ากระแสไฟฟ้าทีไหลในวงจรจะแปรผันตรงกับแรงดันไฟฟ้าและ แปรผกผันกับค่าความต้านทานไฟฟ้า โดยเขียนความสัมพันธ์
เรื่องที่ 4 พลังงานความร้อนและแหล่งกําเนิด
พลังงานความร้อนและแหล่งกําเนิด จุดประสงค์ เมื่อจบการทดลองนี้แล้วผู้เรียนสามารถ
1. บอกได้ว่าเมื่อแสงผ่านเลนส์นูน รังสีหักเหจะเบนเข้าหากัน
2. บอกได้ว่าเมื่อแสงผ่านเลนส์เว้า รังสีหักเหจะเบนออกจากกัน
3. บอกได้ว่าแว่นขยายทําหน้าที่รวมแสง
4. ใช้แว่นขยายส่องดูสิ่งต่าง ๆ ได้ แนวความคิดหลัก
เลนส์นูนมีสมบัติรวมแสง
เลนส์เว้ามีสมบัติกระจายแสง
แว่นขยายมีเลนส์นูนเป็นส่วนประกอบที่สําคัญ ทําหน้าที่รวมแสง และใช้ส่องดูวัตถุขนาดเล็ก ให้มองเห็นภาพขนาดขยายได้