ไฟฟ้า

ไฟฟ้ากระแส



คุณสมบัติของไฟฟ้ากระแสตรง

กระแสไฟฟ้าไหลไปทิศทางเดียวกันตลอด
มีค่าแรงดันหรือแรงเคลื่อนเป็นบวกอยู่เสมอ
สามารถเก็บประจุไว้ในเซลล์ หรือแบตเตอรี่ได้

ประโยชน์ของไฟฟ้ากระแสตรง

ใช้ในการชุบโลหะต่างๆ
ใช้ในการทดลองทางเคมี
ใช้เชื่อมโลหะและตัดแผ่นเหล็ก
ทำให้เหล็กมีอำนาจแม่เหล็ก
ใช้ในการประจุกระแสไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่
ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ใช้เป็นไฟฟ้าเดินทาง เช่น ไฟฉาย

2.ไฟฟ้ากระแสสลับ ( Alternating Current หรือ A.C. )

เป็นไฟฟ้าที่มีการไหลกลับไป กลับมา ทั้งขนาดของกระแสและแรงดันไม่
คงที่ เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ คือ กระแสจะไหลไปทางหนึ่งก่อน ต่อมาก็จะไหลสวน
กลับแล้ว ก็เริ่มไหลเหมือนครั้งแรกกระแสไฟฟ้าจะไหลจากแหล่งกำเนิดไปตาม
ลูกศรเส้นหนัก เริ่มต้นจากศูนย์ แล้วค่อยๆเพิ่มขึ้นเรื่อยๆจนถึงขีดสุด แล้วมันจะ
ค่อยๆลดลงมาเป็นศูนย์อีกต่อจากนั้นกระแสไฟฟ้าจะไหลจากแหล่งกำเนิดไปตาม
ลูกศรเส้นปะลดลงเรื่อยๆจนถึงขีด ต่ำสุด แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนถึงศูนย์ตาม
เดิมอีก เมื่อเป็นศูนย์แล้วกระแสไฟฟ้าจะไหลไปทางลูกศรเส้นหนักอีกเป็นดังนี้
เรื่อยๆไปการที่กระแสไฟฟ้าไหลไปตามลูกศร เส้นหนักด้านบนครั้งหนึ่งและ
ไหลไปตามเส้นประด้านล่างอีกครั้งหนึ่ง เวียน กว่า 1 รอบ( Cycle )

คุณสมบัติของไฟฟ้ากระแสสลับ

สามารถส่งไปในที่ไกลๆได้ดี กำลังไม่ตก
สามารถแปลงแรงดันให้สูงขึ้นหรือต่ำลงได้ ตามต้องการ
โดยการใช้หม้อแปลง(Transformer)

ประโยชน์ของไฟฟ้ากระแสสลับ

ใช้กับระบบแสงสว่างได้ดี
ประหยัดค่าใช้จ่าย และผลิตได้ง่าย
ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการกำลังมากๆ
ใช้กับเครื่องเชื่อม
ใช้กับเครื่องอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์ไฟฟ้า
ได้เกือบทุกชนิด

1.กระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าในตัวนำไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อมีประจุไฟฟ้าลัพธ์เคลื่อนที่
ผ่านตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในตัวนำไฟฟ้า โดยเป็นการเคลื่อนที่
ของประจุไฟฟ้าบวกหรือลบ หรือทั้งสองชนิดประจุไฟฟ้า
ทิศของกระแสไฟฟ้าในตัวนำโลหะจะมีทิศทางไปทางเดียวกับสนาม
ไฟฟ้าหรือจากจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงไปยังจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำแต่จะมี
ทิศทางตรงข้ามกับกระแสอิเล็กตรอน(ประจุลบ)
กระแสไฟฟ้าในตัวนำไฟฟ้า มีค่าดังสมการ

I = กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A)
Q = จำนวนประจุทั้งหมด มีหน่วยเป็นคูลอมบ์
t = เวลาที่อนุภาคเคลื่อนที่ผ่าน มีหน่วยเป็นวินาที

กระแสไฟฟ้า ในลวดตัวนำมีค่าขึ้นกับจำนวนอิเล็กตรอน ต่อ1หน่วย
ปริมาตร n และความเร็วลอยเลื่อน vd ของอิเล็กตรอนอิสระ รวมทั้ง
ประจุของอิเล็กตรอน e และขนาดพื้นที่หน้าตัดของลวดตัวนำ A เขียน
แทนด้วยสมการได้ว่า

n = จำนวนอิเลคตรอนอิสระในหนึ่งหน่วยปริมาตรของตัวนำ
e = ประจุไฟฟ้าของอิเลคตรอน = 1.6x10-19 คูลอมบ์
v = ความเร็วของอิเลคตรอนในตัวนำ หน่วยเป็นเมตร/วินาที
A = พื้นที่ภาคตัดขวางของตัวนำ หน่วยเป็นตารางเมตร

2.กฎของโอห์ม

“ถ้าอุณหภูมิคงที่แล้ว อัตราส่วนระหว่างความ ต่างศักย์ของปลายทั้งสองของ
ตัวนำ และกระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวนำนั้นย่อมมีค่าคงที่”

3.สภาพต้านทานไฟฟ้าและสภาพนำไฟฟ้า

ความยาวมาก ความต้านทานมาก กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้น้อย
ความยาวน้อย ความต้านทานน้อย กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้มาก

R = ความต้านทาน
p= สภาพต้านทาน มีหน่วยเป็นโอห์ม-เมตร
L= เป็นความยาว มีหน่วยเป็นเมตร (m)
A = พื้นที่หน้าตัด มีหน่วยเป็นตารางเมตร (m2)

**ค่าสภาพต้านทานของโลหะแต่ละชนิดจะมีค่าไม่เท่ากัน
แต่ชนิดเดียวกันจะเท่ากันเสมอ

4.ตัวต้านทาน

วิธีอ่าน
ขั้นที่ 1 หันตัว ตัวต้านทาน (R) โดยให้แทบสีความคลาดเคลือน สีเงิน
และสีมองไปทางขวา
แถบสีที่ 1 เป็นค่าตำแหน่งที่ 1
แถบสีที่ 2 เป็นค่าตำแหน่งที่ 2
แถบสีที่ 3 เป็นตัวคูณ
แถบสีที่ 4 เป็นค่าความผิดพลาด บวกลบ

5.การต่อตัวต้านทาน

สามารถต่อได้ 3 วิธี
1.แบบอนุกรม โดยเชื่อมปลายความต้านทานของตัวหนึ่งกับปลาย
ความต้านทานของตัวถัดไปเรื่อยๆ ไปเป็นลำดับ

Rรวม = R1+R2+R3+…
I1 = I2 = … = It
Vt = V1 + V2 + … + Vn

2.แบบขนาน โดยให้ปลายหนึ่งของความต้านทานรวมกันที่จุด
เดียว ส่วนอีกปลายของความต้านทานเหล่านั้นรวมกันที่อีกจุดหนึ่ง

1/Rรวม = 1/R1+ 1/R2 + … + 1/Rn
Vt = V1 = V2 = … = Vn
It = I1 + I2 + … +In

3.แบบผสม โดยนำความต้านทานหลายๆ ตัวมาต่อรวมกัน ทั้งแบบ
ขนานและแบบอนุกรมภายในวงจรเดียวกัน

6.พลังงานในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง

กำลังไฟฟ้า

6.พลังงานทดแทน

พลังงานแสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็ค
ทรอนิคส์ชนิดหนึ่ง ที่ถูกนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า
การใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า เซลล์สุริยะ(solar
cell) ทำจากสารกึ่งตัวนำ

พลังงานชีวมวล

1)การนำชีวมวลมาเป็นเชื้อเพลิงโดยตรง
โดยผ่านกระบวนการบางอย่าง
2)การนำชีวมวลมาหมักจนได้แก๊สชีวภาพ
เช่น มูลสัตว์ ขยะ หรือน้ำเสียจากฟาร์ม

พลังงานลม

กังหันลมก็เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่สามารถ
นำพลังงานลมมาใช้ให้เป็นประโยชน์ได้
โดยเฉพาะในการผลิตกระแสไฟฟ้า

พลังงานน้ำ

ใช้หมุนกังหันน้ำ ปัจจุบันมีการนำพลังงานน้ำ
ไปหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรง
ไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้า

พลังงานนิวเคลียร์

พลังงานนิวเคลียร์นอกจากสามารถปลดปล่อย
ออกมาในรูปของรังสี และอนุภาค ซึ่งบางครั้ง
เราเรียกรวมๆ กันว่า รังสี

7.เทคโนโลยีด้านพลังงาน WOW!

แบตเตอรี่

แบตเตอรี่แปลงพลังงานเคมีให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง แบตเตอรี่ประกอบ
ด้วยเซลล์แบบโวลตาได้มากกว่าหนึ่งเซลล์ แต่ละเซลล์ประกอบด้วยสอง ครึ่งเซลล์
ที่เชื่อมต่อเรียงกันเป็นแถวโดยสารอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่มี
ไอออนที่มีประจุลบ และไอออนที่มีประจุบวก

เทคโนโลยีด้านพลังงานในอาคาร

การใช้วัสดุในการลดการถ่ายโอนความร้อนจากภายนอก เช่น การใช้กระจกเขียว
ตัดแสงสำหรับช่วยดูดซับความร้อน หรือการใช้วัสดุที่เป็นฉนวนความร้อนสร้าง
ผนังหรือปูที่ฝ้าเพดาน หรือการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าประหยัดพลังงาน เช่น หลอด
ไฟฟ้าแอลอีดี เครื่องใช้ไฟฟ้าประหยัดพลังงานระบุหมายเลข5

เซลล์เชื้อเพลิง

อุปกรณ์ที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าผ่านกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า โดยการเปลี่ยน
โมเลกุลไฮโดรเจนและออกซิเจนให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยไม่ผ่านปฏิกิริยา
การเผาไหม้ จึงไม่ก่อให้เกิดมลภาวะทางอากาศ จึงเป็นพลังงานสะอาด และยังมี
ประสิทธิภาพสูงกว่าเครื่องยนต์ที่ใช้พลังงานจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงถึง 2-3 เท่า

สมาชิกในกลุ่ม

1.นายธรม มานันตพงศ์ เลขที่6
2.นางสาววรัชยา คงนวน เลขที่22
3.นางสาวสรณ์สิริ สงเหมือน เลขที่26
4.นางสาวโชติรส มะโนปราง เลขที่28

ม.5/5