5. กลไก ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น

ล้อและเพลา เป็นกลไกที่ช่วยผ่อนแรงในการทำงานประกอบด้วยวัตถุทรงกระบอก 2 อันที่มีขนาดแตกต่างกันและอยู่ติดกัน โดยวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าเรียกว่าล้อ และวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าเรียกว่าเพลา เมื่อล้อหรือเพลาหมุน จะทำให้อีกส่วนหมุนตาม เรานำหลักการล้อและเพลามาประยุกต์ใช้ 2 ลักษณะ คือ

1) ออกแรงหมุนล้อ จะทำให้เพลาหมุน ซึ่งช่วยผ่อนแรง เช่น ลูกบิดประตุู ไขควง ที่เปิดปลากระป๋อง สว่านมือ พวงมาลัยรถยนต์

2) ออกแรงหมุนเพลา จะทำให้ล้อหมุน เช่น พัดลม ล้อรถยนต์ สว่านไฟฟ้า

ไฟฟ้า คือ พลังงานรูปแบบหนึ่งซึ่งเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือโปรตอน นำมาใช้ประโยชน์โดยทำให้เปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่น ๆ ได้ เช่น แสงสว่าง ความร้อน เสียง

ไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ชนิดตามแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ได้แก่

1) ไฟฟ้ากระแสตรง คือ ไฟฟ้าที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ในวงจรไปทิศทางเดียว แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ได้แก แบตเตอรี่ โซลาร์เซลล์ ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้าที่เราใช้กับอุปกรณ์แบบพกพา

2) ไฟฟ้ากระแสสลับ คือ ไฟฟ้าที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ในวงจรไปกลับตลอดเวลา แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ได้แก่ ไดนาโม ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้าที่เราใช้ในบ้านเรือนทั่วไป มีขนาดแรงไฟฟ้า 220 โวลต์

ตัวอย่างวงจรไฟฟ้าของถ่านไฟฉาย ประกอบด้วย
1. แหล่งกำเนิดไฟฟ้า ทำหน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้ากระแสตรงให้แก่อุปกรณ์ต่างๆ ในวงจร เช่น ถ่านไฟฉายหรือแบตเตอรี่
2. ตัวนำไฟฟ้า ทำหน้าที่เชื่อต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ในวงจร เช่น สายไฟหรือโลหะ ที่เชื่อมของถ่านไฟฉายกับหลอดไฟ ขั้วของหลอดไฟกับขาของสวิตซ์
3. อุปกรณ์ไฟฟ้า ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปอื่น เช่น หลอดไฟ ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงสว่าง โดยมีสวิตซ์ทำหน้าที่ตัดต่อวงจรไฟฟ้าเพื่อบังคับให้กระแสไฟฟ้าผ่านหรือไม่ผ่านในวงจร (เปิด/ปิด วงจรไฟฟ้า)

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำให้เกิดแสง
LED (Light Emitting Diode) แอบอีดีหรือไดโอดเปล่งแสง เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นแสง นำมาใช้แทนหลอดไส้ เนื่องจากใช้พลังงานไฟฟ้าน้อยกว่า อายุการใช้งานนานกว่าและไม่ทำให้เกิดความร้อน การต่อแอลอีดีต้องต่อให้ถูกขั้ว โดยขายาวคือขั้วบวก ขาสั้นคือขั้วลบ หากต่อสลับขั้ว ไฟจะไม่ติด

สัญลักษณ์ของอุปกรณ์ไฟฟ้าพื้นฐาน