วิทยาศาสตร์ระดับประถม สารบัญ


คือ พลังงานรูปหนึ่งซึ่งเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน(ประจุไฟฟ้าลบ) หรือ โปรตอน ( ประจุไฟฟ้าบวก) ก่อให้เกิดพลังงานอื่นเช่น ความร้อน, แสงสว่าง, การเคลื่อนที่

ประเภทของไฟฟ้า

ไฟฟ้าสถิต

ตามปกติวัตถุจะอยู่ในสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้าคือ มีจำนวนอิเล็กตรอน(ประจุลบ) และจำนวนโปรตอน (ประจุบวก) เท่ากัน เมื่อนำวัตถุมาขัดสีกันจะเกิดการถ่ายเทประจุลบ เช่น เมื่อนำผ้าไนลอนมาถูกับลูกโป่ง จะเกิดการถ่ายเทประจุลบไปยังลูกโป่งทำให้ลูกโป่งแสดงความเป็นประจุลบ

วงจรไฟฟ้า

หมายถึง ทางเดินของกระแสไฟฟ้าซึ่งไหลจากแหล่งกำเนิดผ่านตัวนำ และเครื่องใช้ไฟฟ้าแล้วไหลกลับไปยังแหล่งกำเนิดเดิม

วงจรไฟฟ้า ประกอบด้วย

  1. แหล่งกำเนิดไฟฟ้า หมายถึง แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังวงจรไฟฟ้า เช่น แบตเตอรี่
  2. ตัวนำไฟฟ้า หมายถึง สายไฟฟ้าที่ต่อระหว่างแหล่งกำเนิดกับเครื่องใช้ไฟฟ้า
  3. เครื่องใช้ไฟฟ้า หมายถึง เครื่องใช้ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานรูปอื่น
    • พลังงานไฟฟ้า--> พลังงานแสง
      เช่น หลอดไฟ
    • พลังงานไฟฟ้า--> พลังงานกล
      เช่น เครื่องดูดฝุ่น, เครื่องปั่นผลไม้, พัดลม
    • พลังงานไฟฟ้า--> พลังงานเสียง
      เช่น วิทยุ, เครื่องขยายเสียง

สัญลักษณ์ทางไฟฟ้า

ชนิดของวงจร

  • วงจรปิด คือ วงจรไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าไหลครบวงจร ตัวอย่างเช่น การเปิดสวิตช์ไฟ
  • วงจรเปิด คือ วงจรไฟฟ้าที่ไม่สามารถไหลได้ครบวงจร ทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต่ออยู่ในวงจรไม่สามารถจ่ายพลังงานออกมาได้ ตัวอย่างเช่น การปิดสวิตช์ไฟ, สายไฟขาด , เครื่องใช้ไฟฟ้าชำรุด (ในวงจรอนุกรม)
  • วงจรลัด คือ การที่ไฟฟ้าไหลผ่านจากสายไฟฟ้าเส้นหนึ่งไปยังอีกเส้นหนึ่งโดยไม่ผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้า สาเหตุโดยมากจะเกิดจากฉนวนสายไฟชำรุดทำให้สายไฟมาสัมผัสกัน ทำให้เกิดความร้อนจึงมักจะเป็นต้นเหตุของเหตุการณ์เพลิงไหม้จากไฟฟ้าลัดวงจร

สามารถป้องกันได้ด้วย “ฟิวส” ์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตัดวงจรไฟฟ้าเมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านวงจรมากเกินไป

"ฟิวส์" เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตัดวงจรไฟฟ้าเมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่านวงจรมากเกินไป มีคุณสมบัติ คือ จุดหลอมเหลวต่ำ ดังนั้นเมื่อได้รับความร้อนจึงเกิดการละลายทำให้เกิดเป็นวงจรเปิด

การต่อวงจรไฟฟ้า

  1. การต่อแบอนุกรม คือ การนำอุปกรณ์ทางไฟฟ้ามาต่อๆ กัน
  2. การต่อแบบขนาน คือ การนำอุปกรณ์ไฟฟ้ามาต่อให้ขนานกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
  3. การต่อแบบผสม คือ การนำอุปกรณ์ไฟฟ้ามาต่อแบบอนุกรมและต่อแบบขนาน

การต่อเซลล์ไฟฟ้า

  1. การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบขนาน
    • การนำเซลล์ไฟฟ้ามาต่อๆกันแบบขนาน
    • แรงดันไฟฟ้าจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของเซลล์เดียว โดยทั่วไปควรจะเลือกใช้เซลล์ไฟฟ้าที่มีขนาดแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน
  2. การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรม
    • การนำเซลล์ไฟฟ้ามาต่อๆกัน โดยเรียงกันขั้ว + - และ ขั้ว + - ไป
    • ถ้าต่อหันขั้วผิดด้าน จะทำให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าลดลง
การต่อเซลล์ไฟฟ้า ความสว่างของหลอดไฟ อายุการใช้งานแบตเตอรี่
อนุกรม สว่างกว่าต่อแบบขนาน สั้นกว่าต่อแบบขนาน
ขนาน สว่างน้อยกว่าต่อแบบอนุกรม ยาวกว่าต่อแบบอนุกรม


การต่อเซลล์ไฟฟ้าแบบอนุกรมให้นำจำนวนโวลต์ของแต่ละแบตเตอรี่มาบวกกันจะได้เป็นค่าของแรงเคลื่อนไฟฟ้า แต่ถ้าต่อสลับขั้วกันให้นำมาหักล้างกัน

การต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า

  1. การต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าแบบขนาน
    • การนำอุปกรณ์มาต่อๆกันแบบขนาน
    • หลอดไฟที่นำมาต่อแบบขนานจะมีความสว่างมากกว่าต่อแบบอนุกรม เนื่องจากกระแสไฟในวงจรแบบขนานจะมากกว่า
    • ถ้าอุปกรณ์ใดชำรุด อุปกรณ์ที่เหลือที่ต่อขนานยังใช้งานได้
  2. การต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าแบบอนุกรม
    • การนำอุปกรณ์ไฟฟ้ามาเรียงต่อๆกัน
    • หลอดไฟที่นำมาต่อแบบอนุกรมจะมีความสว่างน้อยกว่าต่อแบบขนาน
    • ถ้าอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่งชำรุด อุปกรณ์ที่เหลือจะใช้งานไม่ได้ เกิดเป็น “วงจรเปิด”
การต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า ความสว่างของหลอดไฟ ในกรณีอุปกรณ์เกิดการชำรุด
อนุกรม สว่างน้อยกว่าต่อแบบขนาน ดับทั้งวงจร
ขนาน สว่างมากกว่าต่อแบบอนุกรม อุปกรณ์ที่ต่อแบบขนานยังใช้งานได้อยู่

คุณสมบัติการนำไฟฟ้าของวัสดุ

แม่เหล็ก

  • แม่เหล็ก คือ สารแม่เหล็กที่มีโมเลกุลเรียงตัวกันเป็นระเบียบ
  • เมื่อแขวนแม่เหล็ก ขั้วเหนือ (N) จะชี้ไปทิศขั้วโลกเหนือ ขั้วใต้ (S) จะชี้ไปทิศขั้วโลกใต้
  • เส้นแรงแม่เหล็ก เป็นเส้นสมมติที่แสดงทิศของสนามแม่เหล็กรอบๆแท่งแม่เหล็ก โดยเส้นแรงแม่เหล็กที่อยู่ภายนอกแท่งแม่เหล็กจะมีทิศทางออกจากขั้ว N และวนเข้าหาขั้ว S
  • กฎของแม่เหล็ก “ขั้วเหมือนกันจะผลักกัน” “ขั้วต่างกันจะดูดกัน”

ประเภทของแม่เหล็ก

แม่เหล็กเหนี่ยวนำ
  1. แม่เหล็กเหนี่ยวนำด้วยการขัดถู
    เมื่อนำตะปูมาถูกับแม่เหล็กถาวร ตะปูจะแสดงอำนาจแม่เหล็กชั่วคราว
  2. แม่เหล็กเหนี่ยวนำด้วยการใช้กระแสไฟฟ้า
    • เมื่อนำตะปูที่พันขดลวดแล้วต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ตะปูจะแสดงอำนาจแม่เหล็กชั่วคราว แต่เมื่อหยุดจ่ายไฟ ตะปูจะหมดสภาพความเป็นแม่เหล็ก
    • การเพิ่มอำนาจแม่เหล็กทำได้โดย
      ก. เพิ่มกระแสไฟฟ้า
      ข. เพิ่มจำนวนขดลวด
ประโยชน์ของแม่เหล็กเหนี่ยวนำ
  1. ออดไฟฟ้า
  2. แม่เหล็กยกของ
  3. รถไฟฟ้าแม่เหล็ก Maglev Train