หน่วยการเรียนรู้ที่7
ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน

อ้างอิง: https://youtu.be/iz8D6icFj7g

ไฟฟ้าคือพลังงานรูปแบบหนึ่งที่สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นได้ เพื่อให้เรานำไปใช้ประโยชน์ได้ตามต้องการ เช่น ความร้อน แสงสว่าง และการเคลื่อนที่ โดยไฟฟ้าสามารถเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ เช่น ปรากฏการณ์ฟ้าผ่า ฟ้าแลบ ไฟฟ้าสถิต หรืออาจเกิดจากการเปลี่ยนจากพลังงานรูปอื่นๆมาเป็นพลังงานไฟฟ้า เช่น พลังงานความร้อนหรือแสงสว่าง

แหล่งกำเนิดไฟฟ้า

ในอดีตมีความเชื่อว่าไฟฟ้าเกิดจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ฟ้าแลบฟ้าร้อง ฟ้าผ่า แต่ก็ยังไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเหล่านั้นได้

ปริมาณทางไฟฟ้า

ปริมาณทางไฟฟ้าที่มีความสัมพันธ์กันในวงจรไฟฟ้า ได้แก่ ความต่างศักย์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้า
1. ความต่างศักย์ไฟฟ้า
ความต่างศักย์ไฟฟ้า (electrical potential) คือ ค่าความแตกต่างของพลังงานไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด ซึ่งจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าจะเหมือนกับการไหลของน้ำ
2. กระแสไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า (electrical current) จะเกิดขึ้นหรือไหลได้ก็ต่อเมื่อจุดสองจุดมีค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าต่างกันกระแสไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ชนิดดังนี้
1. ไฟฟ้ากระแสตรง (direct current : DC)
2. ไฟฟ้ากระแสสลับ (alternating current : AC)
3. ความต้านทานไฟฟ้า
ความต้านทานไฟฟ้า (resistance) หมายถึง สมบัติของตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้มากหรือน้อย ซึ่งตัวนำไฟฟ้าที่มีความต้านทานต่ำจะยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านไปได้มาก ส่วนตัวนำไฟฟ้าที่มีความต้านทานสูงจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปได้น้อย

ค่าความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ดังนี้

1. ชนิดของตัวนำ
2. อุณหภูมิของตัวนำไฟฟ้า
3. พื้นที่หน้าตัดของตัวนำไฟฟ้า
4. ความยาวของตัวนำไฟฟ้า

อุปกรณ์ไฟฟ้า

อุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นสิ่งที่นำมาใช้ร่วมกับการใช้ไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าดังนี้
1. สายไฟ (wire) คืออุปกรณ์หรือตัวกลางในการส่งพลังงานไฟฟ้า
2. สวิตช์ (switch) อุปกรณ์ที่มีหน้าที่ตัดหรือต่อวงจรไฟฟ้าในส่วนที่ต้องการ
3. ฟิวส์ (fuse) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตัดวงจรไฟฟ้าเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไปหรือเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร
4. สะพานไฟฟ้า (cut out) สะพานไฟหรือที่เรียกว่า คัทเอาท์ (cut - out) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการเปิดหรือปิดวงจรไฟฟ้าภายในบ้าน
5. เต้ารับและเต้าเสียบ (socket) เป็นอุปกรณ์ที่นำกระแสไฟฟ้าเข้าสู่เครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อให้สามารถทำงานได้

วงจรไฟฟ้าในบ้าน

การต่อวงจรไฟฟ้าในบ้าน

1. การต่อหลอดไฟฟ้าแบบอนุกรม (series circuit) เป็นการต่อความต้านทานไฟฟ้าแบบเรียงลำดับกันไป
2. การต่อหลอดไฟฟ้าแบบขนาน (parallel circuit) เป็นการต่อความต้านทานไฟฟ้าหรือหลอดไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าแบบรวมกัน ณ จุด 2 จุด ใด ๆ ซึ่งกระแสไฟฟ้าจะมีการแยกไหลออกได้หลายทาง แต่สุดท้ายจะไหลมารวมกัน
3. การต่อหลอดไฟฟ้าแบบผสม เป็นการต่อวงจรไฟฟ้าที่มีทั้งแบบอนุกรมและแบบขนานในวงจรเดียวกัน

พลังงานไฟฟ้า

เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดจะใช้พลังงานไฟฟ้าแตกต่างกัน โดยหากเราลองสังเกตที่เครื่องใช้ไฟฟ้าจะพบว่า มีการระบุตัวเลขที่แสดงการใช้พลังงานตัวเลขที่ระบุในเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดจะมีค่าความแตกต่างกัน เช่น ไฟฟ้ามีตัวเลขกำกับไว้ 220 v 60 w หมายความว่า หลอดไฟฟ้าดวงนี้และต่อกับความต่างศักย์ 220 โวลต์ จะใช้กำลังไฟฟ้า 60 วัตต์ หรือใช้พลังงานไฟฟ้า 60 จูล ในเวลา 1 วินาที

กำลังไฟฟ้า

ค่าพลังงานไฟฟ้าที่มีเครื่องใช้ไฟฟ้าใช้ไปในหนึ่งหน่วยเวลา เรียกว่า กำลังไฟฟ้า (electric power)