วันเสาร์ที่ 27 ตุลาคม พ.ศ. 2555

ไฟฟ้าเกิดจากปฏิกิริยาเคมี


ฟฟ้าเกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมี ทำได้โดยการนำแท่งวัตถุต่างกัน 2 ชนิด เช่นแท่งสังกะสีและแท่งทองแดง นำไปจุ่มลงในกรดกำมะถันเจือจางหรือกรดซัลฟูริก ที่ถูกเรียกว่า อิเล็กโตรไลต์ (Electrolyte) ใส่ไว้ในโถแก้ว ผลดังกล่าวทำให้เกิดการแยกตัวของประจุไฟฟ้าขึ้น แท่งสังกะสีแสดงศักย์ไฟฟ้าออกมาเป็นลบ แท่งทองแดงแสดงศักย์ไฟฟ้าออกมาเป็นบวก การตรวจสอบโดยการนำมิเตอร์ไปต่อคร่อมระหว่างขั้วทั้งสอง มิเตอร์จะแสดงค่าแรงดันออกมา ส่วนประกอบของไฟฟ้าเกิดจากการทำปฏิกิริยาทางเคมีเบื้องต้นนี้ เรียกว่า โวลตาอิกเซลล์ (Voltaic cell)


ไฟฟ้าเกิดจากการทำปฏิกิริยาทางเคมี ที่ผลิตขึ้นมาใช้งานจริงนั้น ได้นำเอากลักการของ โวลตาอิกเซลล์ไปใช้งาน โดยการสร้างเซลล์ไฟฟ้าที่ให้ศักย์ไฟฟ้าสูงมากขึ้นคือให้แรงดันเพิ่มขึ้นตัวอย่างเช่นแบตเตอร์รี่ และถ่านไฟฉาย เป็นต้น 


วันศุกร์ที่ 26 ตุลาคม พ.ศ. 2555

ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี


ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี เป็นไฟฟ้าที่ถูกค้นพบมาประมาณ 2,000 ปีแล้ว เกิดขึ้นได้จากการนำวัตถุ 2 ชนิดมาขัดสีกัน จากแท่งยางกับผ้าขนสัตว์ แท่งแก้วกับผ้าแพร แผ่นพลาสติกกับผ้า และหวีกับผม เป็นต้น ผลของการขัดสีดังกล่าวทำให้เกิดการไม่สมดุลขึ้นของประจุไฟฟ้า วัตถุทั้งสองจะแสดงศักย์ไฟฟ้าออกมาแตกต่างกัน วัตถุชนิดหนึ่งแสดงศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก (+) ออกมา วัตถุอีกชนิดหนึ่งแสดงศักย์ไฟฟ้าเป็น (-) ลบออกมา



ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสีนี้ จะเกิดขึ้นเมื่อวัตถุทั้ง 2 ชนิด ต้องแห้งสนิท การตรวจสอบไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้น โดยนำไปดูดเศษวัสดุชิ้นเล็กๆเบาๆ เช่น กระดาษชิ้นเล็กๆ หรือ ลูกพิธบอลล์ ที่มีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก ถ้าลูกพิธบอลล์ถูกดูดแสดงว่าศักย์ไฟฟ้าต่างกัน แต่ถ้าลูกพิธบอลล์ถูกพลักแสดงว่าศักย์ไฟฟ้าเหมือนกัน 


วันพฤหัสบดีที่ 25 ตุลาคม พ.ศ. 2555

ไฟฟ้ากับความเจริญของโลก



            ความเจริญก้าวหน้าของโลกมนุษย์ ที่เต็มไปด้วยอุปกรณ์อำนวยความสะดวก และเทคโนโลยีทันสมัยต่างๆ ส่วนที่ทำหน้าที่สนับสนุนให้อุปกรณ์อำนวยความสะดวก และเทคโนโลยีใหม่ๆ เกิดข้าได้คือไฟฟ้า เพราะไฟฟ้าเป็นพลังงานที่สามารถสร้างขึ้นมาได้ นำมาใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย จนกลายเป็นปัจจัยสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์โลก โดยที่ปัจจัย 4 เป็นสิ่งสำคัญต่อการเป็นอยู่ของมนุษย์ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าผลิตขึ้นมา อุปกรณ์อำนวยความสะดวก

            ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานที่กำเนิดขึ้นมาได้จากแหล่งกำเนิดหลายชนิด ในการค้นคว้าทดลองของนักวิทยาศาสตร์และนักทดลอง ได้ค้นพบว่าในวัตถุ สสาร หรือธาตุทุกชนิดประกอบด้วยประจุไฟฟ้าในทุกๆอะตอม ในสภาวะปกติของวัตถุ สสารหรือธาตุต่างๆเหล่านั้นไม่แสดงอำนาจหรือศักย์ไฟฟ้าออกมา เพราะเกิดความสมดุลของประจุไฟฟ้าในทุกๆอะตอม ถ้าทำให้อะตอมของวัตถุ สสาร หรือธาตุเหล่านั้นเกิดความไม่สมดุลขึ้นมา จะก่อให้เกิดอำนาจไฟฟ้าหรือศักย์ไฟฟ้าขึ้นมาออกมาทันที จึงทำให้ไฟฟ้าเกิดขึ้นได้จากแหล่งกำเนิดแตกต่างกัน แยกออกได้เป็น 6 วิธีการดังนี้
1)    เกิดจากการเสียดสี
2)    เกิดจากการทำปฏิกิริยาทางเคมี
3)    เกิดจากความร้อน
4)    เกิดจากแสงสว่าง
5)    เกิดจากแรงกดดัน
6)    เกิดจากสนามแม่เหล็ก
แหล่งกำเนิดไฟฟ้าคือแหล่กำเนิดพลังงานไฟฟ้า เพื่อใช้ป้อนให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆเป็นการให้พลังงานแก่อิเล็กตรอนอิสระ ทำให้อิเล็กตรอนอิสระวิ่งเคลื่อนที่ไปยังอะตอมต่างๆได้เกิดการเปลี่ยนแปลงพลังงานในรูปแบบต่างๆ เช่น พลังงานกล พลังงานความร้อน พลังแสงและพลังงานเสียงเป็นต้น

วันพุธที่ 24 ตุลาคม พ.ศ. 2555

แหล่งกำเนิดไฟฟ้าและประเภทของไฟฟ้า


แหล่งกำเนิดไฟฟ้าคือแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้า เพื่อใช้ป้อนให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆเป็นการให้พลังงานแก่อิเล็กตรอนอิสระ ทำให้อิเล็กตรอนอิสระวิ่งเคลื่อนที่ไปตามอะตอมต่างๆได้ เกิดการเปลี่ยนแปลงพลังงานในรูปแบบต่างๆ เช่น พลังงานกล พลังงานความร้อน พลังงานแสง เป็นต้น ไฟฟ้าเกิดขึ้นได้จากแหล่งกำเนิดหลายชนิดแตกต่างกันไป
            ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี เป็นแหล่งไฟฟ้าที่ถูกค้นพบมานานกว่า 2,000 ปี เกิดขึ้นได้จากการนำวัตถุ 2 ชนิดมาขัดสีกัน ทำให้เกิดความไม่สมดุลขึ้นของประจุไฟฟ้าในวัตถุสองชนิด วัตถุทั้งสองแสดงศักย์ไฟฟ้าออกมาชนิดหนึ่งเป็นศักย์บวกและอีกชนิดหนึ่งเป็นศักย์ลบ การเกิดไฟฟ้าแบบนี้เรียกว่า ไฟฟ้าสถิต
          ไฟฟ้าเกิดจากทำปฏิกิริยาทางเคมี ทำได้โดยใช้แท่งเหล็กโลหะ 2 แท่ง จุ่มลงในกรดกำมะถันเจือจาง ทำให้เกิดการแยกตัวของประจุไฟฟ้าขึ้น เกิดความไม่สมดุลของประจุไฟฟ้าขึ้นกับแท่งโลหะทั้งสอง โลหะแท่งหนึ่งมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก โลหะอีกแท่งหนึ่งมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ
            ไฟฟ้าเกิดจากความร้อน ทำได้โดยใช้โลหะ 2 ชนิดเชื่อมติดกันที่ปลายด้านหนึ่งเมื่อให้ความร้อนที่ปลายต่อติดกันของโลหะ ทำให้เกิดการแยกตัวของประจุไฟฟ้า เกิดศักย์ไฟฟ้าขึ้นที่ปลายด้านเปิดของโลหะ อุปกรณ์ถูกสร้างใช้งานจริงถูกเรียกว่า เทอร์โมคัปเปิล
            ไฟฟ้าเกิดจากแสงสว่าง ถูกกำเนิดขึ้นได้จากอุปกรณ์เซลแสงอาทิตย์ เป็นอุปกรณ์จำพวกสารกึ่งตัวนำ เมื่อมีแสงสว่างหรือแสงอาทิตย์มาตกกระตบ ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ
            ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดัน ผลิตขึ้นได้จากแร่ควอตซ์ เมื่อมีกดดันหรือแรงสั่นสะเทือนให้แร่ควอตซ์จะให้เกิดไฟฟ้าขึ้นมา
            ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหล็ก โดยการตัดผ่านกันของเส้นลวดตัวนำและสนามแม่เหล็กทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าชักนำขึ้นที่ขดลวดตัวนำ
            ไฟฟ้าสถิตเป็นไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ หรือเกิดจากการเสียดสีของวัตถุสองชนิด ส่วนไฟฟ้ากระแสเกิดขึ้นจากแหลล่งไฟฟ้าหลายชนิด ขณะเกิดไฟฟ้าต้องมีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนตลอดเวลา
            ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้าที่ทิศทางการไหลของกระแสมีทิศทางเดียว ส่วนไฟฟ้ากระแสสลับมีทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าสลับไปสลับมาตลอดเวลา

อิเล็กตรอนอิสระ


อิเล็กตรอนอิสระ
          วัตถุ สสาร หรือ ธาตุ ต่างๆที่มีบนโลก เมื่อมองลึกเข้าไปถึงอะตอมของวัตถุ สสารหรือธาตุต่างๆแล้ว เราจะพบว่าในอะตอมของวัตถุ สสาร หรือธาตุต่างๆ มีประจุไฟฟ้าอยู่ภายในอะตอมนั้น คือ ประกอบด้วยโปรตอน (P)  มีประจุบวก (+) และอิเล็กตรอน (E) มีประจุลบ (-) แต่ในสภาวะปกติของวัตถุ สสาร หรือธาตุต่างๆ เหล่านั้นจะไม่แสดงอำนาจไฟฟ้าใดๆ ออกมา เพราะว่าในแต่ละอะตอมของวัตถุ สสารหรือธาตุต่างๆ มีจำนวนประจุบวก (+) หรือโปรตอน (P) เท่ากับจำนวนประจุลบ (-) หรืออิเล็กตรอน (E) ทำให้เกิดการสมดุลทางไฟฟ้าขึ้นมา คือเป็นกลางทางไฟฟ้า เช่น 1 อะตอมของทองแดง (Cu) 29 ตัว หรือมี +29 และมีอิเล็กตรอน (E) 29 ตัว หรือมี -29 ตัว ศักย์ไฟฟ้า +29 ตัว และ -29 ตัว เกิดการต้านกันหมดพอดี และสมดุลกัน จึงไม่แสดงอำนาจไฟฟ้าออกมา
            อะตอมของวัตถุ สสารหรือธาตุต่างๆ เมื่อได้รับพลังงานหรือแรงกระตุ้น ส่งผลให้อิเล็กตรอนที่เบาและวิ่งเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสหลุดออกจากวงโคจรเดิมไปสู่วงโคจรของอะตอมข้างเคียง เป็นผลให้ไม่เกิดความสมดุลของศักย์ไฟฟ้าขึ้นระหว่างระจุบวก (+) และประจุลบ (-) เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าขึ้นระหว่างอะตอม คืออะตอมที่ขาดอิเล็กตรอนจะไม่แสดงอำนาจไฟฟ้าออกมาเป็นบวก (+) อะตอมที่มีอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นจะแสดงอำนาจออกมาเป็นลบ (-) อิเล็กตรอนที่หลุดคลื่นที่ไปยังอะตอมอื่นๆ มีชื่อเรียกว่า      อิเล็กตรอนอิสระ(Free Electron)
         อิเล็กตรอนอิสระที่วิ่งไปมานั้น เป็นอิเล็กตรอนที่อยู่ในชั้นวงโคจรนอกสุดของอะตอม หรือชั้นวาเลนซ์อิเล็กตรอนนั่นเอง พลังงานหรือแรงที่มากระทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของวาเลนซ์อิเล็กตรอน มีความแตกต่างกันไปในแต่ละอะตอมของวัตถุ สสาร หรือธาตุต่างๆ เพราะวาเลนซ์อิเล็กตรอนของวัตถุ สสาร หรือ ธาตุต่างๆ มีจำนวนไม่เท่ากัน จำนวนน้อยสุดคือ 1 ตัว และจำนวนมากสุดคือ 8 ตัว ลักษณะการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ แสดงดังรูป



จากรูปแสดงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระในชั้นวาเลนซ์อิเล็กตรอน ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าขึ้นที่อะตอม เมื่ออิเล็กตรอนอิสระวิ่งเคลื่อนที่จากอะตอมด้านซ้ายผ่านอะตอมกลางมาอะตอมด้านขวามาทิศทางการเคลื่อนที่ ส่งผลให้อะตอมด้านซ้ายขาดอิเล็กตรอนไป จึงแสดงศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก (+) ส่วนอะตอมกลางเป็นเพียงทางผ่านของอิเล็กตรอนอิสระ ภายในอะตอมกลางยังมีความสมดุลของประจุบวก (+) และประจุลบ (-) จึงยังคงแสดงความเป็นกลางทางไฟฟ้าเหมือนเดิม ส่วนอะตอมด้านขวามีอิเล็กตรอนอิสระมาเพิ่ม จึงแสดงศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ (-)