เจ้าขา…หนูน้อยยอดอัจฉริยะ ตอน ไฟฟ้าน่ารู้
ตัตัตัตั ว ตั ว ตั วละคร Hi....เราชื่อเจ้าขา หนูน้อยยอดอัจฉริยะ ไม่มีสิ่งใดในโลกนี้ที่ไม่รู้ Hi....เราชื่อโอเวน.เจ้าหนูทำ ไม ช่างสงสัยทุกเรื่อง ไม่มีเริ่องไหนที่เราไม่อยากรู้
โอ้ย!! ฟ้าผ่าต้นไม้แล้ว แต่เอ๊ะ ! แล้วฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้ อย่างไรนะ อย่างนี้ต้องไปหาเจ้าขา ซะแล้ว
เจ้าาขา...บอกเราที ฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้อย่างไร เร็วๆสิเจ้าขา เราพร้อมจะฟัง แล้ววว อ๋อ....ไฟฟ้าสถิต โอเวนใจเย็นๆเดี๋ยวเราอธิบาย เกี่ยวกับไฟฟ้าที่น่ารู้ให้ด้วย พร้อมแล้วไปดูกันเลย
ไฟฟ้ฟ้ฟ้ ฟ้ า ฟ้ า ฟ้ าคืคืคืคื อ คื อ คื อะไร ไฟฟ้า คือ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนบนผิวของตัวน า ซึ่งตัว อิเล็กตรอนจะถูกผลักด้วยสนามแม่เหล็กให้เคลื่อนที่หลุดออกมาจากวง โคจรของอะตอมของโลหะ เช่น ทองแดงอย่างต่อเนื่อง เมื่อเอาตัวน า ที่มีอิเล็กตรอนไหลผ่านมาต่อให้ครบวงจรจะมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น ไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปหนึ่ง ซึ่งนับได้ว่าเป็นพลังงานที่ถูกน ามาใช้ เพื่อประโยชน์ของมนุษย์ชาติมากกว่าพลังงานรูปอื่นๆ ทั้งนี้เนื่องจาก พลังงานไฟฟ้านั้นมีความสะดวกในการใช้งานมากกว่าพลังงานรูปอื่น นั่นเอง เป็นต้นว่าสามารถส่งไปตามสายไฟได้ซึ่งพลังงานรูปอื่นท า ไม่ได้ โดยสามารถแปลงเป็นพลังงานรูปอื่นได้ง่าย เช่น แปลงเป็น พลังงานกลโดยใช้มอเตอร์ แปลงเป็นพลังงานเสียงโดยใช้ล าโพง แปลงเป็นพลังงานความร้อนโดยใช้ลวดความร้อน แปลงเป็นพลังงาน แสงโดยใช้หลอดไฟฟ้า และแปลงเป็นพลังงานแม่เหล็กโดยใช้ขด ลวดนอกจากนี้เรายังแปลงพลังงานรูปอื่นมาเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดย ง่ายด้วยเหตุนี้เองจึงนิยมแปลงพลังงานรูปอื่นมาเป็นพลังงานไฟฟ้า ก่อนที่จะน าไปใช้งานในรูปแบบต่างๆ ต่อไป
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatic) เกิดจากการ ขัดสีของวัตถุสองชนิดทำ ให้เกิดประจุไฟฟ้า สะสมบนวัตถุ เกิดความไม่สมดุลของประจุขึ้น ในวัตถุแต่ละตัว วัตถุที่มีประจุลบเกิน ก็ถือว่า เกิดไฟฟ้าสถิตประจุลบ วัตถุที่ประจุบวกเกิน ก็ เรียกว่าเกิดไฟฟ้าสถิตประจุบวก ไฟฟ้ากระแส (Electric current) เกิดจาก การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในเส้นลวด ไฟฟ้า มี 2 ประเภท ประเภทของไฟฟ้ฟ้ฟ้ ฟ้ า ฟ้ า ฟ้ า
แรงไฟฟ้า คือ แรงที่เกิดขึ้นระหว่างประจุไฟฟ้า ด้วยกันมีทั้งแรงดึงดูดและแรงผลัก แรงไฟฟ้ฟ้ฟ้ ฟ้ า ฟ้ า ฟ้ า การเกิดแรงไฟฟ้าในชีวิตประจำ วัน แรงไฟฟ้าเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ การนำ วัตถุมาขัด ถูกันจะทำ ให้เกิดแรงไฟฟ้าขึ้นบริเวณที่มีการขัดถูของวัตถุ เท่านั้น เรียกแรงไฟฟ้านี้ว่า ไฟฟ้าสถิต
แรงไฟฟ้าไม่สามารถเกิดขึ้นได้กับวัตถุทุกชนิด ตัวอย่างดังตาราง ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดแรงไฟฟ้า ความชื้นของวัตถุ วัตถุที่มีความชื้นสูงจะเกิด แรงไฟฟ้าได้ค่อนข้างยาก ประเภทของวัสดุ วัสดุที่เกิดแรงไฟฟ้าได้ง่าย เช่น พลาสติก แก้ว ยาง หากน้อยเกินไปจะไม่ทำ ให้ เกิดแรงไฟฟ้า ระยะเวลาที่ใช้ขัดถูวัตถุ
ผลของแรงไฟฟ้าที่เกิดขึ้น เมื่อนำ วัตถุ 2 ชนิด มาขัดถูกัน จะทำ ให้ประจุไฟฟ้าเกิดการแลก เปลี่ยนกัน วัตถุจึงไม่เป็นกลางทางไฟฟ้า หากนำ วัตถุที่ไม่เป็นกลางทาง ไฟฟ้ามาเข้าใกล้วัตถุที่มีน้ำ หนักเบา จะเกิดการเหนี่ยวนำ ไฟฟ้าจึง สามารถดึงดูดวัตถุที่มีน้ำ หนักเบาได้ เช่น ใช้ผ้าแห้งขัดถูไม้บรรทัดพลาสติกหลาย ๆ ครั้ง จะทำ ให้เกิดแรงไฟฟ้าขึ้น หากนำ วัตถุ 2 ชิ้น ที่ไม่เป็นกลางทางไฟฟ้ามาเข้าใกล้กัน จะทำ ให้ เกิดแรงระหว่างประจุไฟฟ้าขึ้น ดังนี้ การขัดถูวัตถุชนิดเดียวกันด้วยสิ่งเดียวกัน จะทำ ให้เกิดประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกัน ซึ่งจะมีแรงระหว่างประจุไฟฟ้า เมื่อนำ วัตถุมาเข้าใกล้กันจะเกิด แรงผลัก
การขัดถูวัตถุชนิดเดียวกันด้วยสิ่งที่ต่างกัน จะทำ ให้เกิดประจุไฟฟ้าต่างชนิดกัน ซึ่งจะมีแรงระหว่างประจุไฟฟ้า เมื่อนำ วัตถุมาเข้าใกล้กันจะเกิด แรงดึงดูด ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า (Thunder) เมื่อประจุลบบริเวณฐานเมฆถูกเหนี่ยวนำ เข้าหาประจุบวกที่อยู่ด้านบนของก้อน เมฆ ทำ ให้เกิดแสงสว่างในก้อนเมฆ หรือประจุไฟฟ้าลบบริเวณฐานเมฆก้อนหนึ่งถูกเหนี่ยวนำ ไปหาประจุบวกในเมฆอีกก้อนหนึ่ง จะมองเห็นสายฟ้าวิ่งข้ามระหว่างก้อนเมฆเรียกว่า “ฟ้าแลบ” เมื่อประจุลบบริเวณฐานเมฆถูกเหนี่ยวนำ เข้าหาประจุบวกที่อยู่บนพื้นดิน ทำ ให้ เกิดกระแสไฟฟ้าจากก้อนเมฆพุ่งลงสู่พื้นดินเรียกว่า “ฟ้าผ่า” เมื่อเกิดฟ้าแลบหรือฟ้าผ่า การเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าในอากาศทำ ให้อากาศในบริเวณนั้นมีอุณหภูมิสูงมากจนขยายตัวอย่างฉับพลัน ส่งผลให้เกิดช็อกเวฟ (Shock wave) ส่งเสียงดังออกมาเรียกว่า “ฟ้าร้อง”
1. แหล่งกำ เนิดไฟฟ้า หมายถึง แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังวงจรไฟฟ้า เช่น แบตเตอรี่ 2. เครื่องใช้ไฟฟ้า หมายถึง เครื่องใช้ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า ให้เป็นพลังงานรูปอื่น ซึ่งจะเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า โหลด 3. ตัวนำ ไฟฟ้า หมายถึง สายไฟฟ้าหรือสื่อที่จะเป็นตัวนำ ให้กระแส ไฟฟ้าไหลผ่านไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าซึ่งต่อระหว่างแหล่งกำ เนิดกับเครื่อง ใช้ไฟฟ้า วงจรไฟฟ้า เป็นการนำ เอาสายไฟฟ้าหรือตัวนำ ไฟฟ้าที่เป็นเส้นทางเดินให้ กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านต่อถึงกันได้นั้นเราเรียกว่า วงจรไฟฟ้า การเคลื่อนที่ ของอิเล็กตรอนที่อยู่ภายในวงจรจะเริ่มจากแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า วงจรไฟฟ้ฟ้ ฟ้ า ฟ้ า วงจรไฟฟ้าอย่างง่ายประกอบด้วยส่วนที่สำ คัญ 3 ส่วน คือ
กิจกรรมที่ 1 : ต่อวงจรไฟฟ้าอย่างง่ายได้อย่างไร จุดประสงค์ของกิจกรรม 1. ผลการสังเกต ตาราง 1 การทำ งานของหลอดไฟฟ้าเมื่อต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละลักษณะ
ตาราง 1 การทำ งานของหลอดไฟฟ้าเมื่อต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละลักษณะ (ต่อ) ตาราง 2 หน้าที่ของส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย ลักษณะของวงจรปิด ...................................................................................... ...................................................................................... ลักษณะของวงจรเปิด ...................................................................................... ......................................................................................
วงจรไฟฟ้ฟ้ ฟ้ า ฟ้ า เมื่อต่อวงจรไฟฟ้าจะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านในวงจร โดยมี สวิตซ์ทำ หน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟ้า วงจรปิด คือ วงจรไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าไหลได้ครบวงจร ทำ ให้โหลดหรือ เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต่ออยู่ในวงจรนั้นๆ ทำ งาน วงจรเปิด คือ วงจรไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลได้ครบวงจร ซึ่งเป็นผล ทำ ให้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต่ออยู่ในวงจรไม่สามารถจ่ายพลังงาน ออกมาได้ สาเหตุ ของวงจรเปิดอาจเกิดจากสายหลุด สายขาด สายหลวม สวิตซ์ไม่ต่อวงจร หรือเครื่อง ใช้ไฟฟ้าชำ รุด เป็นต้น
สัญลักษณ์แทนอุปกรณ์ไฟฟ้า การเขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าแทนการวาดรูป ทำ ได้โดยใช้ สัญลักษณ์แสดงส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้า และลักษณะการต่อของ แต่ละส่วนประกอบในวงจรนั้น ดังนี้ ตัวอย่างการเขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย
การต่ต่ ต่ อ ต่ อหลอดไฟ การต่ต่ ต่ อ ต่ อหลอดไฟฟ้ฟ้ ฟ้ า ฟ้ าแบบอนุนุนุ ก นุ กรม คือ การต่อหลอดไฟฟ้าแบบเรียงต่อกัน โดยกระแสไฟฟ้าที่ผ่าน หลอดไฟฟ้าแต่ละดวงจะมีปริมาณเดียวกัน เมื่อถอดหลอดไฟฟ้า ดวงใดดวงหนึ่งออก จะทำ ให้หลอดไฟฟ้าที่เหลือดับทั้งหมดเพราะ ทำ ให้วงจรไฟฟ้าไม่ครบวงจรและไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน การต่อวงจรไม่ยุ่งยากซับซ้อน สามารถเปิดหลอดไฟฟ้าทุก ๆ ดวงในวงจรได้พร้อมกัน ประโยชน์ ข้อจำ กัด หากหลอดไฟฟ้าดวงหนึ่งชำ รุดหรือถูกถอดออกหลอด ไฟฟ้าดวงที่เหลือจะดับทั้งหมด (วงจรไฟฟ้าเปิด)
การต่ต่ ต่ อ ต่ อหลอดไฟฟ้ฟ้ ฟ้ า ฟ้ าแบบขนาน คือ การต่อหลอดไฟฟ้าแต่ละดวงคร่อมกัน ทำ ให้มีปริมาณกระแส ไฟฟ้าแยกผ่านแต่ละเส้นทางตามสายไฟฟ้าที่ผ่านหลอดไฟฟ้า แต่ละดวง เมื่อถอดหลอดไฟฟ้าดวงใดดวงหนึ่งออกจะไม่มีกระแสไฟฟ้า ไหลผ่านเส้นทางนั้น แต่เส้นทางอื่นยังมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านอยู่ ทำ ให้ หลอดไฟฟ้าที่เหลือยังคงสว่างอยู่ ประโยชน์ การประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำ วัน • หลอดไฟฟ้าทุกดวงสว่างเท่ากัน • เมื่อหลอดไฟฟ้าดวงหนึ่งเสีย หลอดไฟฟ้าดวงอื่นจะยังคงทำ งานได้ ตามปกติ • สามารถเปิดหรือปิดหลอดไฟฟ้าเฉพาะดวงที่ต้องการใช้งานได้ การต่อหลอดไฟฟ้าแบบขนานมีวิธีการต่อที่ซับซ้อนกว่าการต่อ แบบอนุกรม แต่มีประสิทธิภาพในการใช้งานดีกว่าเพราะหากเครื่องใช้ ไฟฟ้าชนิดหนึ่งมีปัญหา เครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดอื่นจะยังคงใช้งานได้ตาม ปกติ
wow!! เจ้าขา เราถามนิดเดียวตอบซะยาวเลย เธอ สมแล้วที่เป็นหนูน้อยยอดอัจฉริยะ งั้นเราไปทบทวนความเข้าใจ ใน QR code ด้านล่างเลย ถ้าโอเวนพร้อมแล้วไปกันเลยยย แบบทดสอบ