ไฟฟ้า และอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดแสง

ไฟฟ้า เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เลยในสังคมปัจจุบัน อุปกรณ์ทุกชิ้นจำเป็นต้องใช้งาน ไฟฟ้าสามรถเกิดได้ตามธรรมชาติหลายเหตุการณ์ เช่น ฟ้าแลบ ฟ้าผ่า เกิดจากการถ่ายเทประจุไฟฟ้า ยกตัวอย่างเช่น การเกิดปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิต เกิดจากบริเวณที่มีประจุไฟฟ้าสะสมอยู่มากแล้วถ่ายโอนไปยังอีกบริเวณหนึ่งอย่างรวดเร็วและเกิดในช่วงเวลาสั้น ๆ ในลักษณะการดึงดูด การผลักและการเกิดประกายไฟฟ้า จากการศึกษาทำให้เราทราบว่าประจุไฟฟ้ามีอยู่ 2 ชนิด คือประจุไฟฟ้าบวก และประจุไฟฟ้าลบ และได้ทำการศึกษาในระดับอะตอม ทำให้เรารู้ว่าอิเล็กตรอน(Electron; e) เป็นอนุภาคประจุลบ และโปรตอน(Proton; p) เป็นอนุภาคประจุบวก

วงจรไฟฟ้าและการต่อตัวต้านทาน

วงจรไฟฟ้า เกิดขึ้นได้เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านซึ่ง แบ่งกระแสไฟฟ้าได้เป็น 2 ชนิดคือ ไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งในบ้านทุกบ้านที่ใช้ไฟฟ้าจะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นการนำไฟฟ้ามาใช้จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่รองรับไฟฟ้ากระแสสลับ

ตัวอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละชนิดมีสิ่งที่เหมือนกันติดตั้งไว้ในวงจรไฟฟ้าอยู่ เพื่อให้ผู้บริโภคสามารถนำมาใช้กับไฟฟ้าภายในบ้านได้ก็คือ ตัวต้านทานซึ่งติดตั้งอยู่ในวงจรการทำงานทุกเครื่อง ดังนั้นการต่อตัวต้านทานจึงมีความสำคัญมากต่อการใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้า หรือทำการผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ ที่ต้องใช้ตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานแตกต่างกันเพราะอุปกรณ์แต่ละชนิดป้องกันกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกัน วงจรไฟฟ้าต่าง ๆ จึงมีวิธีการต่อตัวต้านทาน 2 แบบ คือ แบบอนุกรม และแบบขนาน

แบบอนุกรม

แบบขนาน

จากรูปวงจรไฟฟ้ามีส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วนคือ

  • แหล่งกำเนิดไฟฟ้า (Power Source) คือ แหล่งการจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปทั้งวงจร เช่น ถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่

  • ตัวนำไฟฟ้า (Conductor) คือ วัสดุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เช่น สายไฟ ทองแดง เงิน เหล็ก

  • เครื่องใช้ไฟฟ้าโหลด (Electric Appliances or Load) คือ เครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับให้เป็นพลังงานในรูปแบบ อื่น เช่น เตารีดเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน โดยใช้หลักการ คือ เมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดตัวนำที่มีความต้านทานสูง ลวดตัวนำนั้นจะร้อนจนสามารถนำความร้อนไปใช้ประโยชน์ได้ พัดลมมีการเปลี่ยนรูปแรงดันไฟฟ้าเป็นพลังงานกล โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า มอเตอร์และเครื่องควบคุมความเร็ว

วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย

การต่อวงจรไฟฟ้าแบบปิด

การต่อวงจรไฟฟ้าแบบเปิด

รู้ไหมว่า?

แหล่งกำเนิดไฟฟ้า

คือ แหล่งกำเนิดที่ทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสองของตัวนำอยู่ตลอดเวลา และทำให้เกิดไฟฟ้าผ่านตัวนำอยู่ตลอดเวลา เช่น ถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ผู้ค้นพบไฟฟ้าสถิตครั้งแรก คือ นักปราชญ์ชาวกรีกท่านหนึ่งชื่อว่า เทลิส(Thales)

ข้อมูลอ้างอิง: เมษ์ ศรีพัฒนาสกุล. 2562. ไฟฟ้าและอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดแสง. ใน ดร.ฉัททวุฒิ พืชผล(บรรณาธิการ), เทคโนโลยี(การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2(28-29). บริษัทอักษรเจริญทัศน์ อจท. จำกัด 142 ถนนตะนาว เขตพระนคร กรุงเทพมหานคร 10200