พลังงานไฟฟ้าเรียกได้ว่าเป็นพลังงานเป็นอันดับต้นๆ สำหรับการดำเนินชีวิตของเราทุกๆ คนเลยก็ว่าได้ครับ เพราะหากขาดไฟฟ้าไป รับรองว่าหลายๆ ท่านจะทำอะไรไม่ได้และไม่เป็นกันอย่างแน่นอนครับ บทความนี้จะพาท่านผู้อ่านไปค้นหาความรู้เกี่ยวกับ “พลังงานไฟฟ้า” กันครับว่า….ต้นกำเนิดมาจากไหน ปัจจุบันเป็นอย่างไรบ้าง? เพื่อเป็นการไม่เสียเวลา เราไปดูกันดีกว่าครับ

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ “พลังงานไฟฟ้า”

ไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่สามารถทำงานได้ และมีความสำคัญมากเพราะนำมาใช้ กับอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ ที่อำนวยความสะดวกในการดำรงชีวิต เราใช้ประโยชน์จากกระแสไฟฟ้า ที่ผลิตขึ้นผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้า โดยต่อสายไฟระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น พัดลม โทรทัศน์ วิทยุ เตารีด เมื่อเปิดสวิตช์แล้วเครื่องใช้ไฟฟ้าจะทำงานโดยเปลี่ยนพลังงาน ไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปอื่น เช่น พลังงานแสง พลังงานเสียง พลังงานกล โดยพลังงานไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

● ไฟฟ้าสถิต (Static electricity หรือ Electrostatic Charges) เกิดจากการนำวัตถุสองชนิดมาขัดสีหรือถูกัน ทำให้ประจุไฟฟ้าที่อยู่ในวัตถุนั้นเกิดการเคลื่อนที่ และวัตถุนั้น สามารถแสดงอำนาจไฟฟ้าได้

ตัวอย่างเช่น เมื่อนำผ้าแห้งมาถูกับท่อพีวีซี ทำให้เกิดอำนาจไฟฟ้าที่ท่อพีวีซี เมื่อนำเข้าใกล้กระดาษชิ้นเล็ก ๆ ท่อพีวีซีจะดูดเศษกระดาษได้ ดังภาพ

●ไฟฟ้ากระแส  (Current  Electricity) เกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้า ไฟฟ้ากระแส แบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ

–          ไฟฟ้ากระแสตรง  (Direct  Current = D.C.) เป็นกระแสไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าไปทางเดียวกันตลอดเวลา คือจะไหลจากขั้วบวกไปขั้วลบ เช่น กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่  ถ่านไฟฉาย  และเซลล์สุริยะ เป็นต้น

–              ไฟฟ้ากระแสสลับ  (Alternating Current = A.C.) เป็นกระแสไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าไหลกลับไปกลับมาอย่างรวดเร็วตลอดเวลาระหว่างขั้วบวกกับขั้วลบ เป็นกระแสไฟฟ้าที่เราใช้ตามอาคารบ้านเรือน เป็นไฟฟ้าที่เกิดจากการหมุนของไดนาโมกระแสสลับจากเครื่องจักรหรือแหล่งพลังงานอื่น ๆ เช่น พลังน้ำจากเขื่อน หรือพลังงานลม เป็นต้น

แหล่งกำเนิดไฟฟ้ามากจากอะไร?

แหล่งกำเนิดไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ที่สามารถจ่ายพลังงานให้แก่ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนี่ต่อกับแหล่งกำเนิดนั้น ซึ่งนิยมบอกแรงเคลื่อนที่ไฟฟ้ากระแสไฟฟ้า(Electric Current) คือ ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระจากศักย์ไฟฟ้าสูงไปหาศักย์ไฟฟ้าต่ำ สามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบ ได้ดังนี้

●แหล่งกำเนิดไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ

ในค.ศ. 1831 ไมเคิล  ฟาราเดย์ (Micheal Faraday) ได้ค้นพบกระแสเหนียวนำ (Inducte Current) จากการต่อปลายของขดลวดเข้ากับกัลป์วานอมิเตอร์ที่มีความไวมากๆ  และนำแท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่พุ่งเข้าสู่ขดลวด ผลปรากฏว่าทำให้เข็มของกัลป์วานอมิเตอร์กระดิกได้ ซึ่งหลักการดังกล่าวนี้เป็นหลักการทำงานของเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้า  การค้นพบของฟาราเดย์ทำให้เราสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากการหมุขดลวดตัดกับสนามแ่เหล็ก  เรียกว่า ไดนาโม (Dynamo) ในไดนาโมจะมีขดลวดตัวนำที่เรียกว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ (Armature) หมุนรอบแกนที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กโดยที่ปลายของขดลวดจะมีวงแหว (Slip Ring) ติดอยู่กับแปรงถ่าน (Brushes)

●แหล่งกำเนิดไฟฟ้าจากปฏิกิริยาโฟโตอิเล็กตริก

เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากแสงไปตกกระทบบนพื้นผิวของโลหะซึ่งทำให้อิเล็กตรอนบนผิวของโลหะ หลุดออกมาได้เรานำหลักการนี้มาผลิตเซลล์สุริยะ (Solar Cell) ซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์ทาง Electronic ที่สร้างขึ้นเพื่อใช้เป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า  โดยการนำสารกึ่งตัวนำ  อย่างซิลิคอนมาใช้ เมื่อแสงตกกระทบบนแผ่นเซลล์สุริยะทำให้รังสีของแสงซึ่งเป็นอนุภาคของพลังงานที่ เรียกว่า โปรตอน (Proton) เกิดการถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน (Electron) ในสารกึ่งตัวนำจนกระทั่งมีพลังงานมากพอที่จะหลุดออกมาจากแรงดึงดูดของอะตอม (Atom) และเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระซึ่งเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ครบวงจรก็จะทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น

โอ้โฮความรู้เกี่ยวกับ “พลังงานไฟฟ้า” เบื้องต้นที่เราได้นำมาฝากทุกๆ ท่านกันในบทความนี้ มีอะไรมากกว่าที่คุณเคยทราบกันใช่มั้ยหล่ะครับ เราหวังว่าจะช่วยเพิ่มความรู้ทุกๆ ท่ากันนะครับ