กำเนิดไฟฟ้า

การกําเนิด
ไฟฟ้ า

ธรรมชาติของไฟฟ้ า

สสารที่มีในโลกน้ีประกอบด้วยอนุภาคเล็ ก ๆ ซ่ึ งเรา
เรียกว่า อะตอมหรือ ปรมาณู (Atoms)ภายในอะตอม

จะประกอบไปด้วยอนุภาคไฟฟ้ าเล็ กๆ 3 ชนิด คื อ
อิเล็ กตรอน โปรตอนและนิวตรอน โดยที่อิเล็ กตรอนจะมี
ประจไุ ฟฟ้ าเป็ นลบ โปรตอนมีประจไุ ฟฟ้ าเป็ นบวก และ
ในนิวตรอนมีประจุไฟฟ้ าเป็ นกลาง การอยู่ร่วม กันของ

อนุภาคท้ังสามในอะตอมเป็ นลักษณะที่โปรตอนและ
นิวตรอนร่วมกันอยู่ ตรงกลาง เรียกว่า นิวเคลียส และมี

อิเล็ กตรอนโคจรอยู่รอบ ๆ

การไหลของอิเล็ กตรอน

ภายในอะตอมจะมีอิเล็ กตรอนโคจรอยู่รอบ ๆ
นิวเคลียส เป็ นวง ๆ ซ่ึ งอิเล็ กตรอนที่อยู่วงนอกสุด
เรียกว่า อิเล็ กตรอนอิสระ และถ้าอิเล็ กตรอนที่อยู่วง
นอกนี้ได้รับพลังงานก็จะทําให้ อิเล็ กตรอน เคลื่อนที่

ไปอยู่ในอะตอมที่ถัดไปทําให้ เกิดการไหลของ
อิเล็ กตรอน พลังงานที่จะทําให้ อิเล็ กตรอน ในวัตถุ
ตัวนําไหลได้ คื อเครื่องกําเนิดไฟฟ้ า ซ่ึ งจะทําหน้าที่

ท้ังการรับและจ่ายอิเล็ กตรอน ซ่ึ งเราเรียกว่า
ข้ัวไฟฟ้ า โดยกําหนดไว้ว่าข้ัวที่รับอิเล็ กตรอน
เรียกว่า ข้ัวบวก ข้ัวที่จ่ายอิเล็ กตรอนเรียกว่า ข้ัวลบ

แหล่งกําเนิดไฟฟ้ า

แหล่งกําเนิดไฟฟ้ ามีหลายชนิด ดังนี้

1.แหล่งกําเนิดไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจากการเสียดสีของวัตถุ

การนําวัตถุ 2 ชนิดมาเสียดสีกันจะเกิดไฟฟ้ า เรียกว่า
ไฟฟ้ าสถิต

ผู้ค้ นพบไฟฟ้ าสถิตครั้งแรก คื อ นักปราชญ์กรีกโบราณ
ท่านหน่ึงชื่ อเทลิ ส(Philosopher Thales) แต่ยังไม่
ทราบ อะไรเกี่ยวกับไฟฟ้ ามากนัก ..จนถึงสมั ยเซอร์วิ
ลเลี่ยมกิลเบอร์ค (Sir William Gilbert)ได้ทดลอง
นําเอาแท่งอําพันถูกับ ผ้าขนสัตว์ปรากฏว่าแท่งอําพันแล
ผ้าขนสัตว์สามารถดูด ผงเล็ ก ๆ ได้ปรากฏการณ์นี้คื อก
เกิดไฟฟ้ าสถิตบน วัตถุท้ังสอง

2.แหล่งกําเนิดไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจากพลังงาน
ทางเคมี
แหล่งกําเนิดไฟฟ้ าจากพลังงานทางเคมีเป็ น
ไฟฟ้ าชนิดกระแสตรง (Direct Current)
สามารถแบ่งออกได้เป็ น 2 แบบ คื อ

ละ
การ

1.เซลล์ปฐมภูมิ (Primary Cell)
......เป็ นแหล่งกําเนิดไฟฟ้ าท่ีให้ กระแสไฟฟ้ าตรง ผู้ท่ีคิ ดค้ นได้

คนแรกคื อ เคานต์อาเลสซั นโดรยู เซปเปอันโตนีโออานัสตาซี โอวอล

ตา นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี โดยใช้ แผ่นสังกะสี และแผ่นทองแดง

จ่มุ ลงในสารละลายของกรดกํามะถันอย่างเจือจาง มีแผ่นทองแดง
เป็ นข้วั บวกแผ่นสังกะสีเป็ นข้วั ลบ เรียกว่า เซลล์วอลเทอิก ...เมื่ อต่อ

เซลล์กับวงจรภายนอก ก็จะมีกระแสไฟฟ้ าไหลจากแผ่นทองแดงไป

ยังแผ่นสังกะสี
....... ขณะท่ีเซลล์วอลเทอิกจ่ายกระแสไฟฟ้ าให้ กับหลอดไฟแผ่น

สังกะสี จะค่ อย ๆ กร่อนไปทีละน้อยซ่ึ งจะเป็ นผลทําให้ กําลังในการ
จ่ายกระแสไฟฟ้ าลดลงด้วย และเมื่ อใช้ ไปจนกระท่ังแผ่นสังกะสี
กร่อนมากก็ต้องเปลี่ยนสังกะสีใหม่ จึงจะทําให้ การจ่าย
กระแสไฟฟ้ าได้ต่อไปเท่าเดิม .ข้อเสียของเซลล์แบบนี้คื อ ผู้ใช้
จะต้องคอยเปล่ียนแผ่นสังกะสีทุกครัง้ ท่ีเซลล์จ่ายกระแสไฟฟ้ า
ลดลงแต่อย่างไรก็ตามเซลล์วอลเทอิกนี้ ..ถือว่าเป็ นต้นแบบของการ

ประดิษฐ์เซลล์แห้ ง (Dry Cell) หรือถ่านไฟฉายในปั จจุบัน ท้ัง
เซลล์เปี ยกและเซลล์แห้ งนี้เรียกว่า เซลล์ปฐมภูมิ (Primary Cell)
ข้อดีของเซลล์ปฐมภูมิ นี้ คื อเมื่ อสร้างเสร็จสามารถนําไปใช้ ได้ทันที

2.เซลล์ทุติยภูมิ (SecondaryCell)
เป็ นเซลล์ไฟฟ้ าสร้างข้ึนแล้วต้องนําไปประจุ

ไฟเสียก่อนจึงจะนํามาใช้ และเมื่ อใช้ ไฟหมดแล้วก็

สามารถนําไปประจุไฟใช้ ได้อีก โดยไม่ต้อง
เปล่ียนส่วนประกอบภายใน และเพื่อให้ มี

กระแสไฟฟ้ ามากจะต้องใช้ เซลล์ หลายแผ่นต่อ

กันแบบขนานแต่ถ้าต้องการให้ แรงดัน
กระแสไฟฟ้ าสูงข้ึนก็ต้องใช้ เซลล์หลาย ๆแผ่น.
แบบอนุกรม เซลล์ไฟฟ้ าแบบน้ีมีชื่ อเรียกอีกอย่าง
หน่ึงว่า สตอเรจเซลล์ หรือ สตอเรจแบตเตอรี่

(Storage Battery)

แหล่งกําเนิดไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจาก
พลังงานแม่เหล็ กไฟฟ้ า

กระแสไฟฟ้ าที่ได้มาจากพลังงาน
แม่เหล็ กโดยวิธีการใช้ ลวดตัวนําไฟฟ้ า
ตัดผ่านสนามแม่ เหล็ ก หรือการนํา
สนามแม่เหล็ กวิง่ ตัดผ่านลวดตัวนํา
อย่างใดอย่างหน่ึง ท้ังสองวิธีน้ีจะทํา
ให้ มีกระแสไฟฟ้ าไหลในตัวนําน้ัน
กระแสที่ผลิ ตได้มีท้ังกระแสตรงและ
กระแสสลั บ

1.เครื่องกําเนิดไฟฟ้ ากระแสตรง
หลักการของเครื่องกําเนิดไฟฟ้ า
กระแสตรง อาศั ยหลักการที่ตัวนําเคลื่อนที่ตัด
สนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงเคลื่อนที่ไฟฟ้ าข้ึนใน
ลวดตัวนําน้ัน

2. เครื่องกําเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ มีโครงสร้าง
เหมื อนเครื่องกําเนิดไฟฟ้ ากระแสตรง แต่ที่อาร์
มาเจอร์ มีวงแหวนแทนคอมมิ วเตเตอร์
(Commutature) หลักการทํางานของ การ
เกิดมีข้นั ตอนโครงสร้าง 9 ข้นั ตอน

แหล่งกําเนิดไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจากพลังงานแสง

เกิดจากการที่แสงผ่านกระแสไฟฟ้ า จาก
พลังงานสารกึ่งตัวนํา เพราะว่าเมื่ อสารก่ึงตัวนํา
ได้รับแสง อิเล็ กตรอนภายในสารหลุดออกมา และ
เคลื่อนที่ได้ แหล่งกําเนิดไฟฟ้ านี้ที่ใช้ อยูป่ ั จจบุ ัน
เรียกว่า โฟโตเซลล์ (Photo Cell) ใช้ ในเครื่องวัด
แสงของกล้องถ่ายรูป การปิ ดเปิ ดประตูลิฟต์และ
ระบบนิรภัย เป็ นต้น

แหล่งกําเนิดไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจากพลังงานความ
ร้อน .....

กระแสไฟฟ้ าเกิดข้ึนจากพลังงานความ
ร้อนโดยการนําโลหะ 2 ชนิดมายึดติดกันแล้ว
ให้ ความร้อนจะเกิดกระแสไฟฟ้ าไหลในแท่ง
โลหะท้ังสอง เช่ น ใช้ ทองคํ าขาวกับคอนสแตน
ตันยึดปลายข้างหน่ึงให้ ติดกัน ...และปลายอีก
ด้านหน่ึงของโลหะท้ังสองต่อเข้ากับเครื่องวัด
ไฟฟ้ า กัลวานอร์มิ เตอร์ เมื่ อใช้ ความร้อนเผา
ปลายของโลหะที่ยึดติดกันน้ัน พลังงานความ
ร้อนจะทําให้ เกิดพลังงาน
ไฟฟ้ าข้ึน เกิดกระแสไฟฟ้ าไหลผ่านเครื่องวัด
ไฟฟ้ า

แหล่งกําเนิดไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจากแรงกด

กระแสไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนจากแรงกด สารที่ถูก
แรงกด หรือดึง จะเกิดกระแสไฟฟ้ าผลึก
ของควอตซ์ ทัวร์มาไลท์และเกลื อโรเซลล์
เมื่ อนําเอาผลึกดังกล่าวมาวางไว้ระหว่าง
โลหะท้ังสองแผ่นแล้วออกแรงกด สารนี้จะ
มีไฟฟ้ าออกมา ที่ปลายโลหะท้ังสอง
พลังงานไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนนี้ตํ่ามาก นําไปใช้
ทําไมโครโฟน หูฟั ง โทรศั พท์ หั วปิ คอัพ
ของเครื่องเล่นจานเสียง เป็ นต้น

ชนิดของไฟฟ้ า

ไฟฟ้ าที่เกิดข้ึนแบ่งออกเป็ น 2 ชนิด ดังนี้

1.ไฟฟ้ าสถิต ไฟฟ้ าสถิตเกิดข้ึนจากการเสียดสี โดย
การนํ าสารต่างชนิ ดมาถู กันอิ เล็ กตรอนที่อยู ่ในวงจร
โคจรของสารท้ังสองอาจชนกันได้อาจทําให้ สารชิ น้
หน่ึงสูญเสียอิเล็ กตรอนไปให้ กับสารอีกชนิดหน่ึง แต่
เนื่องจากว่าสารเหล่ านี้ไม่ ได้ต่อกับสารภายนอก
อิเล็ กตรอน ไม่มีโอกาสถ่ายเทได้จึงคงอยู่ที่สารน้ัน
เราจึงเรยี กไฟฟ้ าแบบนี้ว่าไฟฟ้ าสถิต

2.ไฟฟ้ ากระแส ไฟฟ้ ากระแส เป็ นไฟฟ้ าที่ใช้ อยูใ่ น
บ้านพกั อาศั ย และในโรงงานอุตสาหกรรมท่ัวไป
ไฟฟ้ ากระแสสามารถแบ่งได้ 2 ชนิดคื อ

1.ไฟฟ้ ากระแสตรง (Direct Current)
ไฟฟ้ ากระแสตรงเป็ นไฟฟ้ ากระแสที่มีทิศ
ทางการเคลื่อนท่ีของกระแสไฟฟ้ า ไปใน
ทิศทางเดียวกันเป็ นวงจร เช่ น กระแสไฟฟ้ า
จากแบตเตอรี่ (Battery) ถ่านไฟฉายเซลล์
สุริยะ ไดนาโมกระแสตรง เป็ นต้น

2.ไฟฟ้ ากระแสสลับ (Alternating
Current) เป็ นไฟฟ้ ากระแสที่มีทิศทางการ
เคลื่อนท่ีสลับกัน โดยกระแสไฟฟ้ าท่ีเกิดข้ึน ใน
ขดลวดตัวนําของเครื่องกําเนิดไฟฟ้ า
กระแสสลับ ซ่ึ งมีอยู่ 3 ชนิดคื อ ไฟฟ้ า
กระแสสลับ เฟสเดียว สองเฟส และสามเฟส
ในปั จจุบันนิยมใช้ เพียง 2 ชนิดเท่าน้ัน คื อ
กระแสไฟฟ้ าสลับเฟสเดียวกับสามเฟส

ไฟฟ้ ากระแสสลับเฟสเดียว (Single Phase)

ลักษณะการเกิดไฟฟ้ ากระแสสลับ คื อ ขดลวดชุดเดียวหมุน
ตัดเส้นแรงแม่ เหล็ ก เกิดแรงดันกระแสไฟฟ้ า ทําให้ กระแส
ไหลไปยังวงจรภายนอก โดยผ่านวงแหวน และแปลงถ่าน
ดังกล่าวมาแล้ว จะเห็ นได้ว่าเมื่ อออกแรงหมุน ลวดตัวนําได้
1 รอบ จะได้กระแสไฟฟ้ าชุดเดียวเท่าน้ัน ถ้าต้องการให้ ได้
ปริมาณกระแสไฟฟ้ าเพิม่ ข้ึน ก็ต้องใช้ ลวด ตัวนําหลายชุดไว้
บนแกนที่หมุน ดังน้ันในการออกแบบขดลวดของเครื่อง
กําเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับถ้าหากออกแบบ ชุดขดลวดบนแกน
ให้ เพิม่ ข้ึนอีก 1 ชุด แล้วจะได้กําลังไฟฟ้ าเพิม่ ข้ึน

ไฟฟ้ ากระแสสลับสามเฟส (Three Phase)

เป็ นการพัฒนามาจากเครื่องกําเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับชนิด
สองเฟส โดยการออกแบบจัดวาง ขดลวดบนแกนที่หมุนของ
เครื่องกําเนิดน้ัน เป็ น 3 ชุด ซ่ึ งแต่ละชุดน้ันวางห่ างกัน 120
องศาทางไฟฟ้ า