การใช้เครื่องมือวัดเบื้องต้น

การพัฒนาประเทศชาติคือการพัฒนาอุตสาหกรรม การพัฒนาอุตสาหกรรมคือ การพัฒนาเทคโนโลยี การพัฒนาดังกล่าวเกิดขึ้นเป็นลูกโซ่ต่อเนื่องกันมาเป็นระยะเวลาหลายปี ทำให้เกิดความเจริญก้าวหน้าในด้านต่างๆขึ้นมา ด้านไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์เป็นด้านหนึ่งที่มีการพัฒนามีความเจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว เครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้า เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถูกผลิตขึ้นมาใช้งานในรูปแบบที่ทันสมัย และมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

            อุปกรณ์ทางเครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาประเทศ การพัฒนาเทคโนโลยี เพราะในการที่จะคิดค้นหรือประดิษฐ์เครื่องมือเครื่องใช้ที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า จำเป็นต้องมีการตรวจสอบและทดลองเพื่อให้ได้อุปกรณ์และเครื่องมือเหล่านั้นมีคุณภาพมีประสิทธิภาพ ทำงานด้วยความถูกต้องแม่นยำ การตรวจสอบและทดลองต้องใช้เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เข้ามามีส่วนรวม เพื่อดูผลค่าที่เกิดขึ้นมีการเปลี่ยนแปลงไปมากน้อยเพียงไร มีความถูกต้องมากน้อยเพียงไร สิ่งต่างๆเหล่านี้เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มีส่วนเข้ามาเกี่ยวข้องโดยตรงทั้งสิ้น

            การศึกษาในวิชาช่างไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ต้องเกี่ยวข้องกับปริมาณไฟฟ้าต่างๆเช่น แรงดัน กระแส กำลังไฟฟ้า และความต้านทาน เป็นต้น ปริมาณไฟฟ้าเหล่านี้ไม่สามารถตรวจสอบค่าได้ด้วยการสัมผัส การได้ยินด้วยหู การได้ดูด้วยตา การจะตรวจสอบตรวจวัดปริมาณไฟฟ้าออกมา เครื่องมือวัดไฟฟ้าเบื้องต้นที่ควรทราบ ได้แก่ มัลติมิเตอร์ (Multimeter) ซึ่งถือได้ว่าเป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้าที่จำเป็นต่อช่างไฟฟ้า ช่างอิเล็กทรอนิกส์ และช่างที่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับปริมาณไฟฟ้าต่างๆ

ไฟฟ้ากระแส

ไฟฟ้ากระแสเป็นไฟฟ้าที่สามารถกำเนิดเกิดขึ้นมาได้แหล่งกำเนิดหลายชนิด เช่นปฏิกิริยาเคมี จากความร้อน จากแสงสว่าง จากแรงกดดันและจากสนามแม่เหล็ก เป็นต้น เป็นไฟฟ้าที่ต้องการมีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไปมาตลอดเวลา และการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไปตามอะตอมของวัตถุธาตุต่างๆนี้เรียกว่าการเกิดกระแสไหล อิเล็กตรอนเมื่อเคลื่อนที่ไปตามส่วนต่างๆทำให้อิเล็กตรอนเกิดการเปลี่ยนแปลงพลังงานในตัวมัน พลังงานที่อิเล็กตรอนเปลี่ยนไปถูกแสดงออกมาในรูปพลังงานอื่นๆเช่น แสงสว่าง แสง ความร้อน และการเคลื่อนที่ เป็นต้น เกิดประโยชน์ต่อการนำไปใช้งานอย่างกว้างขวาง ไฟฟ้าแยกออกได้เป็น 2 ชนิดด้วยกัน ดังนี้

1.ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current)

2.ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current)

ไฟฟ้ากระแสตรง

            ไฟฟ้ากระแสตรงหรือเรียกสั้นๆว่า ไฟดีซี (DC) เป็นไฟฟ้าที่ถูกกำเนิดขึ้นมาจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีขั้วจ่ายศักย์ไฟฟ้าออกมาแน่นอนตายตัว เมื่อนำไปใช้งานจะเกิดกระแสไหลในทิศทางเดียวตลอดเวลา ระดับแรงดันที่จ่ายอกกมามีระดับแรงดันคงที่ตลอดการใช้งาน 

แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

ไฟฟ้ากระแสสลับ

            ไฟฟ้ากระแสสลับหรือเรียกสั้นๆว่า ไฟเอซี (AC) เป็นไฟฟ้าที่ถูกกำเนิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีขั้วจ่ายศักย์ไฟฟ้าออกมาได้ทั้งศักย์บวก และศักย์ลบ สลับไปสลับมาตลอดเวลาเมื่อนำไปใช้งานกระเกิดกระแสไหลในทิศทางที่กลับไปกลับมาเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาเช่นกัน ระดับแรงดันที่จ่ายออกมาจะมีระดับแรงดันที่ไม่คงที่ บางเวลามีระดับแรงดันสูง บางเวลามีระดับแรงดันต่ำ ทำให้กระแสที่ไหลมีค่าไม่คงที่ไปด้วย

แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

ไฟฟ้าสถิต

ไฟฟ้าสถิตเป็นไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองตามธรรทชาติ เช่น ฟ้าร้อง ฟ้าแลบ ฟ้าผ่า การเกิดขึ้นดังกล่าวเกิดขึ้นจากความไม่สมดุลของประจุไฟฟ้าบวก และประจุไฟฟ้าลบ ระหว่างจุดสองจุด

            ฟ้าร้องเกิดจากการเคลื่อนตัวของประจุไฟฟ้าในก้อนเมฆจากจุดหนึ่งไปยังจุดอื่นๆ ฟ้าแลบเกิดจากการถ่ายเทประจุไฟฟ้าจากก้อนเมฆก้อนหนึ่งไปยังก้อนเมฆอีกก้อนหนึ่ง และฟ้าผ่าเกิดจากถ่ายเทของประจุไฟฟ้าจากก้อนเมฆลงมายังพื้นดิน

            ไฟฟ้ายังสามารถเกิดจากการเสียดสีของวัตถุต่างกันสองชนิด ดังกล่าวมาแล้วในหัวข้อก่อนหน้านี้ ในการให้กำเนิดไฟฟ้าสถิตขึ้นมาเพื่อนำไปใช้ในด้านอุตสาหกรรม สามารถผลิตไฟฟ้าสถิตขึ้นได้ด้วยเครื่องกำเนิดที่เรียกว่า แวน เดอ กราฟ สแตติก เจนเนอเรเตอร์

            การนำไฟฟ้าสถิตไปใช้งานมีมากหมาย เช่น เครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องกำจัดฝุ่น เครื่องทำอากาศบริสุทธิ์ อุตสาหกรรมการพ่นสี และอุตสาหกรรมกระดาษทราย เป็นต้น

ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหล็ก

ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหล็ก ใช้หลักการนำเส้นลวดตัวนำมาเคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็ก หรือใช้สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ตัดผ่านเส้นลวดตัวนำ ผลจากการตัดผ่านกันระหว่างเส้นลวดตัวนำและสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าชักนำขึ้นมาที่ขดลวดตัวนำ

ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหล็ก

            ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากการชักนำสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กต้องเคลื่อนที่ตัดผ่านเส้นลวดตัวนำ หรือเส้นลวดตัวนำต้องเคลื่อนที่ตัดสนามแม่เหล็กตลอดเวลา ถ้าเกิดการหยุดนิ่งไม่เคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็กหรือเส้นลวดตัวนำ ไฟฟ้าจะไม่กำเนิดขึ้นมา เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากสนามแม่เหล็กนี้ถูกเรียกว่า เจนเนอเรเตอร์ (Generetor) 

เจนเนอเรเตอร์ขนาดใหญ่