** บทความและโครงงานนี้เป็นความคิดเห็นของผู้เขียนเอง ซึ่งผู้อ่านไม่จำเป็นต้องเห็นด้วยเสมอไปครับ
หาก มีข้อเสนอแนะ หรือพบข้อความใดๆ ผิก กรุณาแจ้งมายังผู้เขียนด้วยครับ จะได้ทำการแก้ไขข้อมุลให้
ถูกต้อง ครับ
กลับหน้าหลัก บทความ
 

ไฟฟ้า และ ความหมายของปริมาณทางไฟฟ้า

ในบทความตอนที่แล้วได้กล่าวถึงภาพโดยรวมของไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มาพอสมควรแล้ว ในตอนนี้จะมาต่อกันด้วยเรื่องของไฟฟ้า และ ปริมาณทางไฟฟ้าที่ต้องรู้จัก เพราะสิ่งเหล่านี้จะเป็นพื้นฐานในการนำไปใช้ในการเลือกใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการออกแบบวงจร หรือ ทดลองวงจรได้เป็นอย่างดี
ไฟฟ้าที่ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้จะมีแหล่งกำเนิดมากมาย ไม่ว่าจะมาจากเขื่อน มาจากแผงพลังงานแสงอาทิตย์ มาจากถ่านไฟฉาย หรือ มาจากโรงงานผลิตพลังงานไฟฟ้า ไม่ว่าไฟฟ้าจะมาจากที่ใดก็ตาม ไฟฟ้าจะแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ
1. ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current)
ไฟฟ้ากระแสสลับนั้นส่วนมากจะมาจากโรงงานผลิตไฟฟ้านั้นเอง เป็นไฟฟ้าที่เราใช้กันตามบ้าน หรือ ตามโรงงานนั้นเอง รวมถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆภายในบ้านก็ต้องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้ เช่น พัดลม แอร์ หม้อหุงข้าว เป็นต้น ไฟฟ้ากระแสสลับที่ประเทศไทยเราใช้ตามบ้านเรือนทั่วไป จะเป็นระบบไฟฟ้า 220 โวลต์ ความถี่ 50 เฮิร์ต (220 VAC 50Hz) แต่ในบางประเทศ จะใช้ระบบไฟฟ้า 110 โวลต์ ความถี่ 60 เฮิร์ต (220 VAC 50Hz) เช่น ญี่ปุ่นเป็นต้น หากผู้อ่านจะนำเครื่องใช้ไฟฟ้าจากต่างประเทศมาใช้ในบ้านเราคงต้องดูรายละเอียดให้ดีด้วยว่าจะนำมาใช้กับระบบไฟฟ้าแบบไหน


รูปแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ


2. ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current)
ไฟฟ้ากระแสตรงนั้นมักจะถูกนำมาใช้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนใหญ่ โดยที่ไฟฟ้ากระแสตรงจะมีขั้วการต่อไฟที่ชัดแจน คือ ขั้ว บวก (+) และ ขั้ว ลบ (-) ( ในกระแสสลับจะมีมีขั้ว ดังนั้นจะเสียบขั้วใดก็ได้ ) แหล่งกำเนิดที่สามารถผลิตไฟฟ้ากระแสตรงนั้นมีมากมายหลายแบบ เช่น ถ่านไฟฉาย , เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง (หรือไดนาโมของรถยนต์) , แผงพลังงานแสงอาทิตย์ หรือ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงจากไฟฟ้ากระแสสลับ มาเป็นไฟฟ้ากระแสตรง


รูปแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง


ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะใช้ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งจะใช้แรงดันต่ำ เช่น 5VDC 12VDC เป็นต้น รายละเอียดของไฟฟ้ากระแสตรงจะกล่าวถึงอีกครั้งในเรื่องของ แหล่งจ่ายไฟสำหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จากที่กล่าวมาแล้วนั้นคงจะพอเข้าใจของระบบไฟฟ้าทั้ง 2 แบบ แล้วนะครับ ว่ามีความแตกต่างกันแบบใดบ้าง มาตอนนี้จะได้กล่าวถึงความหมายปริมาณทางไฟฟ้าที่เราจะพบเจอกันบ่อยๆซึ่งมีดังนี้


รูปอุปกรณ์แปลงจากไฟฟ้ากระแสสลับ ให้เป็นกระแสตรง


แรงดันไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้า

ไม่ว่าจะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ หรือไฟฟ้ากระแสตรงต้องมีแรงดันไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้าทั้งสิ้น หากเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้าเป็นท่อส่งน้ำ แรงดันไฟฟ้าจะเหมือนกับแรงดันของน้ำซึ่งถ้านำถูกส่งมาจากที่สูงจะมีพลังงานมาก ดั้งนั้น แรงดันไฟฟ้ายิ่งสูงก็ยิ่งอันตราย ส่วนกระแสไฟฟ้านั้นเหมือนกับปริมาณน้ำในท่อ (อาจจะเรียกแรงดันไฟฟ้า เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าได้เช่นกัน)


รูปการเปรียบเทียบ


แรงดันไฟฟ้าจะมีหน่วย เป็น โวลต์ หรือ จะใช้ ตัว V แทนสัญลักษณ์
ในไฟฟ้ากระแสสลับจะต่อด้วย AC เช่น 220 VAC 110VAC เป็นต้น
ในไฟฟ้ากระแสตรงจะต่อด้วย DC เช่น 5VDC , 12VDC , 24VDC เป็นต้น
หากเขียนขึ้นมาลอยๆ เช่น 5V 12V จะต้องบอกให้ชัดว่าเป็น กระแสสลับ หรือ กระแสตรง
** AC ย่อมาจาก Alternating Current (ไฟฟ้ากระแสสลับ)
** DC ย่อมาจาก Direct Current (ไฟฟ้ากระแสตรง)
กระแสไฟฟ้าจะมีหน่วยเป็นแอมแปร์ หรือ จะใช้ ตัว V แทนสัญลักษณ์
ซึ่งการเขียนกระแสก็ต้องระบุว่าเป็น AC หรือ DC ด้วย เช่น 3A DC , 10mADC
หรืออาจจะดูที่แรงดันก็ได้ ถ้าแรงดันเป็นกระแสตรงแล้ว กระแสไฟฟ้าก็เป็นกระแสตรงตามไปด้วยเช่นเดียวกัน


รูปสเปกอุปกรณ์


กำลังงานไฟฟ้า

กำลังงานไฟฟ้าหรือที่เรามักเรียกว่า วัตต์ (W) หรือ เรียกง่ายๆ คือ ความสิ้นเปลืองพลังงานนั้นเอง หากเครื่องใช้ไฟฟ้าใดมีกำลังวัตต์มากจะกินไฟมาก สิ้นเปลืองมาก ( ต้องจ่ายเงินค่าไฟมากขึ้นด้วย) ดังนั้นการเลือกเครื่องใช้ไฟฟ้าจะต้องดูที่กำลังวัตต์ด้วยครับ หรือกำลังวัตต์ หรือ ผลคุณระหว่าง แรงดันฟ้า และ กระแสไฟฟ้า เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า ใช้ไฟ 220VAC กินกระแส 1A ดังนั้นเครื่องใช้ฟ้านี้ จะมีกำลังวัตต์ คือ 220 X 1 = 220 วัตต์ ( 220 W ) แต่ในความเป็นจริงเรามักจะได้ยิน เช่น สายส่งแรงสูงส่งไฟได้ 500 KVAC วงจรอิเล็กทรอนิกส์นี้กินกระแสที่ 2mA เท่านั้น ซึ่งตัวอักษร K หรือ m ที่ต่อไว้นั้นเราเรียกว่า คำอุปสรรค ซึ่ง คำอุปสรรค ที่เรามักพบเห็น คือ
เทระ T มีค่า 1 000 000 000 000
จิกกะ G มีค่า 1 000 000 000
เมกะ M มีค่า 1 000 000
กิโล k มีค่า 1 000
มิลลิ m มีค่า 0.01
ไมโคร u มีค่า 0.000 001
นาโม n มีค่า 0. 000 000 001
พิโก p มีค่า 0. 000 000 000 001


500 KVAC จะอ่านได้ 500 กิโลโวลต์ AC หรือ 500 000 โวลต์ AC
2mA จะอ่านได้ 2 มิลลิแอมแปร์ หรือ 0.02A นั้นเอง
เราจะพบกับคำอุปสรรค k และ M ในเรื่องของตัวต้านทาน และ u , n , p ในเรื่องของต้วเก็บประจุ ในตอนต่อไปจะได้กล่าวถึง วงจรไฟฟ้าและส่วนประกอบของวงจรครับ


เขียนเมื่อ 29 เม.ย 2556