ใบความรู้

1. 1.ธรรมชาติของไฟฟ้ า
.... สสารที่มีในโลกนี้ประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ ซึ่ งเราเรี ยกว่า อะตอมหรื อปรมาณู (Atoms)ภายในอะตอม
จะประกอบไปด้วยอนุภาคไฟฟ้ าเล็กๆ 3 ชนิดคืออิเล็กตรอน โปรตอนและนิวตรอน โดยที่อิเล็กตรอนจะมี
่
ประจุไฟฟ้ าเป็ นลบ โปรตอนมีประจุไฟฟ้ าเป็ นบวก และในนิวตรอนมีประจุไฟฟ้ าเป็ นกลาง การอยูร่วมกัน
่
ของอนุ ภาคทั้งสามในอะตอมเป็ นลักษณะที่โปรตอนและนิวตรอนร่ วมกันอยูตรงกลาง เรี ยกว่า นิวเคลียส
่
และมีอิเล็กตรอนโคจรอยูรอบ ๆ
2.การไหลของอิเล็กตรอน
่
่
.......ภายในอะตอมจะมีอิเล็กตรอนโคจรอยูรอบ ๆ นิวเคลียสเป็ นวง ๆ ซึ่ งอิเล็กตรอนที่อยูวงนอกสุ ดเรี ยกว่า
่
่
อิเล็กตรอนอิสระและถ้าอิเล็กตรอนที่อยูวงนอกนี้ได้รับพลังงานก็จะทาให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปอยูใน
อะตอมที่ถดไปทาให้เกิดการไหลของอิเล็กตรอนพลังงานที่จะทาให้อิเล็กตรอน ในวัตถุตวนาไหลได้ คือ
ั
ั
่
เครื่ องกาเนิดไฟฟ้ าซึ่ งจะทาหน้าที่ท้ งการรับและจ่ายอิเล็กตรอน ซึ่ งเราเรี ยกว่า ขั้วไฟฟ้ าโดยกาหนดไว้วาขั้วที่
ั
รับอิเล็กตรอนเรี ยกว่า ขั้วบวกขั้ วที่จ่ายอิเล็กตรอนเรี ยกว่า ขั้วลบ
ที่มา : http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/electric/Elec-1.htm

2. 3.แหล่งกาเนิไไฟฟ้ า
.........แหล่งกาเนิดไฟฟ้ ามีหลายชนิด ดังนี้
3.1 แหล่ งกาเนิไไฟฟาทีเ่ กิไขึนจากการเสี ยไสี ของวัตถุ
้
้
ั
ุุ ........การนาวัตถุ 2 ชนิดมาเสี ยดสี กนจะเกิดไฟฟ้ า เรี ยกว่า ไฟฟ้ าสถิต...ผูคนพบไฟฟ้ าสถิตครั้งแรก คือ
้้
นักปราชญ์กรี กโบราณท่านหนึ่งชื่อเทลิส(Philosopher Thales) แต่ยงไม่ทราบอะไรเกี่ยวกับไฟฟ้ ามากนัก ..
ั
ั
จนถึงสมัยเซอร์ วลเลี่ยมกิลเบอร์ ค(Sir William Gilbert)ได้ทดลองนาเอาแท่งอาพันถูกบผ้าขนสัตว์ปรากฏว่า
ิ
แท่งอาพันและผ้าขนสัตว์สามารถดูดผงเล็ก ๆ ได้ปรากฏการณ์น้ ีคือการเกิดไฟฟ้ าสถิตบน วัตถุท้ งสอง
ั
3.2 แหล่งกาเนิไไฟฟ้ าทีเ่ กิไขึนจากพลังงานทางเคมี
้
แหล่งกาเนิดไฟฟ้ าจากพลังงานทางเคมีเป็ นไฟฟ้ าชนิดกระแสตรง(Direct Current) สามารถแบ่งออกได้เป็ น
2 แบบ คือ
1) เซลล์ ปฐมภูมิ (Primary Cell)
......เป็ นแหล่งกาเนิดไฟฟ้ าที่ให้กระแสไฟฟ้ าตรง ผูที่คิดค้นได้คนแรกคือ เคานต์อาเลสซันโดรยูเซปเป
้
อันโตนีโออานัสตาซี โอวอลตานักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี โดยใช้แผ่นสังกะสี และแผ่นทองแดงจุ่มลงใน
สารละลายของกรดกามะถันอย่างเจือจาง มีแผ่นทองแดงเป็ นขั้วบวกแผ่นสังกะสี เป็ นขั้วลบ เรี ยกว่า เซลล์
ั
วอลเทอิก ...เมื่อต่อเซลล์กบวงจรภายนอกก็จะมีกระแสไฟฟ้ าไหลจากแผ่นทองแดงไปยังแผ่นสังกะสี
ั
....... ขณะที่เซลล์วอลเทอิกจ่ายกระแสไฟฟ้ าให้กบหลอดไฟแผ่นสังกะสี จะค่อย ๆ กร่ อนไปทีละน้อยซึ่ งจะ
เป็ นผลทาให้กาลังในการจ่ายกระแสไฟฟ้ าลดลงด้วย และเมื่อใช้ไปจนกระทังแผ่นสังกะสี กร่ อนมากก็ตอง
้
่
เปลี่ยนสังกะสี ใหม่ จึงจะทาให้การจ่ายกระแสไฟฟ้ าได้ต่อไปเท่าเดิม .ข้อเสี ยของเซลล์แบบนี้คือ ผูใช้จะต้อง
้
คอยเปลี่ยนแผ่นสังกะสี ทุกครั้งที่เซลล์จ่ายกระแสไฟฟ้ าลดลงแต่อย่างไรก็ตามเซลล์วอลเทอิกนี้ ........ถือว่า
เป็ นต้นแบบของการประดิษฐ เซลล์แห้ง (Dry Cell) หรื อถ่านไฟฉายในปั จจุบน ทั้งเซลล์เปี ยกและเซลล์แห้ง
ั
นี้เรี ยกว่า เซลล์ปฐมภูมิ (Primary Cell) ข้อดีของเซลล์ปฐมภูมิน้ ี คือเมื่อสร้างเสร็ จสามารถนาไปใช้ได้ทนที
ั
ที่มา : http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/electric/Elec-1.htm

3. 2) เซลล์ ทุติยภูมิ (Secondary Cell)
เป็ นเซลล์ไฟฟ้ าสร้างขึ้นแล้วต้องนาไปประจุไฟเสี ยก่อนจึงจะนามาใช้ และเมื่อใช้ไฟหมดแล้วก็สามารถ
นาไปประจุไฟใช้ได้อีกโดยไม่ตองเปลี่ยนส่ วนประกอบภายใน และเพื่อให้มีกระแสไฟฟ้ ามากจะต้องใช้
้
เซลล ์์หลายแผ่นต่อกันแบบขนานแต่ถาต้องการให้แรงดันกระแสไฟฟ้ าสู งขึ้นก็ตองใช้เซลล์หลาย ๆแผ่น.
้
้
แบบอนุกรมเซลล์ไฟฟ้ าแบบนี้มีชื่อเรี ยกอีกอย่างหนึ่งว่า สตอเรจเซลล์ หรื อสตอเรจแบตเตอรี่ (Storage
Battery)
3.3 แหล่งกาเนิไไฟฟ้ าทีเ่ กิไขึนจากพลังงานแม่ เหล็กไฟฟา
้
้
........กระแสไฟฟ้ าที่ได้มาจากพลังงานแม่เหล็กโดยวิธีการใช้ลวดตัวนาไฟฟ้ าตัดผ่านสนามแม่เหล็ก หรื อการ
นาสนามแม่เหล็กวิงตัดผ่านลวดตัวนาอย่างใดอย่างหนึ่ง ทั้งสองวิธีน้ ีจะทาให้มีกระแสไฟฟ้ าไหลในตัวนา
่
นั้น กระแสที่ผลิตได้มีท้ งกระแสตรงและกระแสสลับ
ั
1) เครื่องกาเนิไไฟฟ้ ากระแสตรง
..... หลักการของเครื่ องกาเนิ ดไฟฟ้ ากระแสตรงอาศัยหลักการที่ตวนาเคลื่อนที่ตดสนามแม่เหล็กจะเกิดแรง
ั
ั
เคลื่อนที่ไฟฟ้ าขึ้นในลวดตัวนานั้น
โครงสร้ างของเครื่องกาเนิไไฟฟ้ ากระแสตรง มีดงนี้
ั
่ ั
ก. ส่ วนที่อยูกบที่ ประกอบด้วย
.... โครงและขั้วแม่เหล็ก ส่ วนนี้สร้างสนามแม่เหล็กหรื อเส้นแรงแม่เหล็กและส่ วนที่รับกระแสไฟออก
ที่มา : http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/electric/Elec-1.htm

4. ข. ส่ วนที่เคลื่อนที่ หรื อส่ วนที่หมุนเรี ยกว่า อาร์ มาเจอร์ (Armature)....ประกอบด้วย 1. แกนเพลา 2. แกน
เหล็ก 3. คอมมิวเตเตอร์
2) เครื่องกาเนิไไฟฟ้ ากระแสสลับ
..... .มีโครงสร้างเหมือนเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรง แต่ที่อาร์ มาเจอร์ มีวงแหวนแทนคอมมิวเตเตอร์
(Commutature) หลักการทางานของการเกิดมีข้ นตอนโครงสร้าง 9 ขั้นตอน
ั
ที่มา : http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/electric/Elec-1.htm

5. 3.4 แหล่งกาเนิไไฟฟ้ าทีเ่ กิไขึนจากพลังงานแสง
้
........ เกิดจากการที่แสงผ่านกระแสไฟฟ้ า จากพลังงานสารกึ่งตัวนา เพราะว่าเมื่อสารกึ่งตัวนาได้รับแสง
่
อิเล็กตรอนภายในสารหลุดออกมาและเคลื่อนที่ได้ แหล่งกาเนิดไฟฟ้ านี้ที่ใช้อยูปัจจุบนเรี ยกว่า โฟโตเซลล์
ั
(Photo Cell) ใช้ในเครื่ องวัดแสงของกล้องถ่ายรู ป การปิ ดเปิ ดประตูลิฟต์และระบบนิรภัย เป็ นต้น
3.5 แหล่งกาเนิไไฟฟ้ าทีเ่ กิไขึนจากพลังงานความร้ อน .....กระแสไฟฟ้ าเกิดขึ้นจากพลังงานความร้อนโดย
้
การนาโลหะ 2 ชนิดมายึดติดกันแล้วให้ความร้อนจะเกิดกระแสไฟฟ้ าไหลในแท่งโลหะทั้งสอง เช่น ใช้
ทองคาขาวกับคอนสแตนตันยึดปลายข้างหนึ่งให้ติดกัน ...และปลายอีกด้านหนึ่งของโลหะทั้งสองต่อเข้ากับ
เครื่ องวัดไฟฟ้ า กัลวานอร์ มิเตอร์ เมื่อใช้ความร้อนเผาปลายของโลหะที่ยดติดกันนั้น พลังงานความร้อนจะ
ึ
ทาให้เกิดพลังงานไฟฟ้ าขึ้น เกิดกระแสไฟฟ้ าไหลผ่านเครื่ องวัดไฟฟ้ า
3.6 แหล่งกาเนิไไฟฟ้ าทีเ่ กิไขึนจากแรงกไ ........กระแสไฟฟ้ าที่เกิดขึ้นจากแรงกด สารที่ถูกแรงกด หรื อดึง
้
จะเกิดกระแสไฟฟ้ าผลึกของควอตซ์ ทัวร์มาไลท์และเกลือโรเซลล์ เมื่อนาเอาผลึกดังกล่าวมาวางไว้ระหว่าง
โลหะทั้งสองแผ่นแล้วออกแรงกด สารนี้จะมีไฟฟ้ าออกมาที่ปลายโลหะทั้งสอง พลังงานไฟฟ้ าที่เกิดขึ้นนี้ ต่า
มาก นาไปใช้ทาไมโครโฟน หูฟัง โทรศัพท์ หัวปิ คอัพของเครื่ องเล่นจานเสี ยง เป็ นต้น
ที่มา : http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/electric/Elec-1.htm

6. 4.ชนิไของไฟฟ้ า
.........ไฟฟ้ าที่เกิดขึ้นแบ่งออกเป็ น 2 ชนิด ดังนี้
ั
่
4.1 ไฟฟาสถิต ไฟฟ้ าสถิตเกิดขึ้นจากการเสี ยดสี โดยการนาสารต่างชนิ ดมาถูกนอิเล็กตรอนที่อยูในวงจร
้
ั
โคจรของสารทั้งสองอาจชนกันได้อาจทาให้สารชิ้นหนึ่งสู ญเสี ยอิเล็กตรอนไปให้กบสารอีกชนิดหนึ่ง แต่
่
เนื่องจากว่าสารเหล่านี้ไม่ได้ต่อกับสารภายนอกอิเล็กตรอน ไม่มีโอกาสถ่ายเทได้จึงคงอยูที่สารนั้น เราจึง
่
เรี ยกไฟฟ้ าแบบนี้วาไฟฟ้ าสถิต
ประโยชน์ ของไฟฟ้ าสถิต
.............ไฟฟ้ าสถิตสามารถนาไปใช้ในวงการอุตสาหกรรม เกี่ยวกับการพ่นสี โลหะต่าง ๆ การกรองฝุ่ นและ
เขม่าออกจากควันไฟการทากระดาษทราย เป็ นต้น
โทษของไฟฟาสถิต ได้แก่ การเกิดฟ้ าผ่า
้
่
4.2 ไฟฟากระแส ไฟฟ้ ากระแส เป็ นไฟฟ้ าที่ใช้อยูในบ้านพักอาศัย และในโรงงานอุตสาหกรรมทัวไป ไฟฟ้ า
้
่
กระแสสามารถแบ่งได้ 2 ชนิดคือ
1) ไฟฟากระแสตรง (Direct Current) ไฟฟ้ ากระแสตรงเป็ นไฟฟ้ ากระแสที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ของ
้
กระแสไฟฟ้ าไปในทิศทางเดียวกันเป็ นวงจร เช่น กระแสไฟฟ้ าจากแบตเตอรี่ (Battery) ถ่านไฟฉายเซลล์
สุ ริยะ ไดนาโมกระแสตรง เป็ นต้น
ที่มา : http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/electric/Elec-1.htm

7. 2) ไฟฟากระแสสลับ (Alternating Current) เป็ นไฟฟ้ ากระแสที่มีทิศทางการเคลื่อนที่สลับกัน โดย
้
กระแสไฟฟ้ าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวนาของเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับ ซึ่ งมีอยู่ 3 ชนิดคือ ไฟฟ้ า
กระแสสลับ เฟสเดียว สองเฟส และสามเฟสในปัจจุบนนิยมใช้เพียง 2 ชนิดเท่านั้น คือ กระแสไฟฟ้ าสลับ
ั
เฟสเดียวกับสามเฟส
.................... ก. ไฟฟ้ ากระแสสลับเฟสเไียว (Single Phase)
................ลักษณะการเกิดไฟฟ้ ากระแสสลับ คือ ขดลวดชุดเดียวหมุนตัดเส้นแรงแม่เหล็ก เกิดแรงดัน
กระแสไฟฟ้ าทาให้กระแสไหลไปยังวงจรภายนอก โดยผ่านวงแหวน และแปลงถ่านดังกล่าวมาแล้ว จะเห็น
่
ได้วาเมื่อออกแรงหมุนลวดตัวนาได้ 1 รอบ จะได้กระแสไฟฟ้ าชุดเดียวเท่านั้น ถ้าต้องการให้ได้ปริ มาณ
กระแสไฟฟ้ าเพิ่มขึ้น ก็ตองใช้ลวดตัวนาหลายชุดไว้บนแกนที่หมุน ดังนั้นในการออกแบบขดลวดของเครื่ อง
้
กาเนิดไฟฟ้ ากระแสสลับถ้าหากออกแบบชุดขดลวดบนแกนให้เพิ่มขึ้นอีก 1 ชุด แล้วจะได้กาลังไฟฟ้ าเพิ่มขึ้น
..........ข. ไฟฟากระแสสลับสามเฟส (Three Phase) ...................เป็ นการพัฒนามาจากเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ า
้
กระแสสลับชนิดสองเฟส โดยการออกแบบจัดวางขดลวดบนแกนที่หมุนของเครื่ องกาเนิดนั้น เป็ น 3 ชุด ซึ่ง
แต่ละชุดนั้นวางห่างกัน 120 องศาทางไฟฟ้ า
ที่มา : http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/electric/Elec-1.htm

8. ...............ไฟฟ้ ากระแสสลับที่ใช้ในบ้านพักอาศัย ส่ วนใหญ่ใช้ไฟฟ้ ากระแสสลับเฟสเดียว
(SinglePhase)ระบบการส่ งไฟฟ้ าจะใช้สายไฟฟ้ า 2 สายคือ สายไฟฟ้ า 1 เส้น และสายศูนย์ (นิวทรอล) หรื อ
เราเรี ยกกันว่า สายดินอีก 1 สาย สาหรับบ้านพักอาศัยในเมืองบางแห่ง อาจจะใช้เครื่ องใช้ไฟฟ้ าชนิดพิเศษ
จะต้องใช้ไฟฟ้ าชนิดสามเฟส ซึ่ งจะให้กาลังมากกว่า เช่น มอเตอร์ เครื่ องสู บน้ าในการบาบัดน้ าเสี ย ลิฟต์ของ
อาคารสู ง ๆ เป็ นต้น
ที่มา : http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/electric/Elec-1.htm