ไฟฟ้าเบื้องต้น EP2/3(โวลต์ คืออะไร? แรงดัน คืออะไร?)

สวัสดีครับยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ ช่อง Zimzim DIY สำหรับวันนี้ทางช่อง จะพาทุกท่านไปรู้จักกับหน่วยวัดทางไฟฟ้ากันครับ โวล์ต คืออะไร หน่วยวัด หน่วยหนึ่งที่วัดขนาดแรงดันของไฟฟ้า อย่างเช่นไฟฟ้าประเทศไทย มีแรงดันไฟฟ้าขนาด220V แล้วแรงดันคืออะไร แรงดัน ก็คือ สิ่งที่ผลัก อิเล็กตรอนอิสระไปรอบๆ วงจร หากไม่มีแรงดันไฟฟ้า อิเล็กตรอนอิสระจะเคลื่อนที่ไปมา แบบ งงๆไม่เป็นทิศเป็นทาง เราจึงไม่สามารถใช้ประโยช์น จากมันได้ แต่ถ้าหากเราเชื่อมต่อแหล่งจ่ายเข้ากับวงจร ก็เปรียบเสมือน เราใส่แรงดันให้กับมัน อิเล็กตรอนมันก็จะวิ่งผ่าน เราก็สามารถหาอุปกรณ์อย่างเช่นหลอดไฟมาขั้นทางเดินของมัน ก็จะเกิดเป็นแสงสว่างออกมาครับ อย่าง ในตัวอย่างนี้ อิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันทั้งหมด นั้นก็คือ จากลบไปบวก ให้เพื่อนๆจำไว้ว่า คุณครูมักจะสอนว่า กระแสจะไหลจากบวกไปลบ แต่ อิเล็กตรอนจะกลับกันครับ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่จาก ลบไปบวก ถ้าจะเปรียบเทียบแรงดันของไฟฟ้า ให้เพื่อนๆ นึกถึงแรงดันของน้ำ ครับ ถังเก็บน้ำที่มีน้ำเยอะย่อมมีแรงดันมากกว่าถังน้ำที่มีน้ำน้อย ถ้าหากเราเปิดก๊อก ถังที่เก็บน้ำเยอะน้ำก็จะพุ่งออกมาแรงกว่า อีกถังหนึ่งที่เก็บน้ำน้อยกว่า เช่นเดียวกับไฟฟ้า ยิ้่งเรามีแรงดันไฟฟ้ามาเท่าไหร่กระแสก็จะยิ่งไหลมากขึ้นเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าเราสามารถที่จะ วัดได้โดยไม่ต้องมีกระแสเข้ามาเกี่ยวข้อง เหมือนกับ ท่อน้ำมี วาล์ว วัดแรงดันของน้ำ เราก็รู้ ว่าน้ำมี แรงดันเท่าไหร่ แรงดันกี่บาร์ ในส่วนที่เราวัดก็คือ ความแตกต่างของแรงดันที่อยู่ในท่อ เมื่อเทียบกับแรงดันภายนอกท่อ อย่างเช่นแบตเตอร์รี่ ที่มีขั้ว + และ - ขั้วลบแรงดันจะอยู่ที่ 0V และขั้วบวก จะแรงดันจะวัดได้ 12V แรงดันมันจะลดลงเรื่อยๆเมื่อ มันสูญเสียพลังงานลงไป อย่างเช่นหลอดไฟ มอเตอร์ แรงดันไฟฟ้า บางทีเราก็ได้ยินว่าเป็น ความต่างศักย์ ความต่างศักย์ ถ้าเปรียบเทียบ ก็จะคล้ายๆกับน้ำอยู่สองฝั่ง น้ำจะไม่ไหลถ้าน้ำมีระดับเดียวกัน แปลง่ายๆนะครับก็คือ มันมีศักย์เท่ากัน แต่ถ้าน้ำถังไดถังหนึ่งสูงกว่า ก็จะทำให้น้ำถังนั้น ไหลลงไปในจุดที่ต่ำกว่า เราก็จะเห็น ความต่างศํกย์ เกิดขึ่น ถ้าแบตเตอร์รี่ มี 2 ตัว ความต่างศักย์ ที่มากกว่าก็จะไหลไปยัง ศักย์ที่น้อยกว่า และ ถ้าเป็นแบตก้อนเดียว อิเล็กตรอนก็จะไหลจากขั้วลบไปขั้วบวกครับ มาดูที่ถ่าน อย่างที่ผมบอก อิเล็กตรอนจะไหล จากลบไปบวกใช่ไหมครับ ถ้าเราเชื่อต่อกับหลอดไฟ มันก็จะไหลผ่านหลอดไฟ ทำให้หลอดไฟสว่าง หากเราเพิ่มแบตเตอร์รี่เข้าไปอีกก้อน แบบอนุกรม หลอดไฟก็จะสว่างขึ้น เพราะมันมีแรงดันเพิ่มขึ้นนั้นเอง ถ้าวัดด้วย มัลติมิเตอร์ก็จะเห็นว่าแรงดันมันเพิ่มขึ้นครับ แต่ถ้าเราต่อแบตเตอร์รี่ แบบขนาน2ก้อน แรงดันจะไม่ได้เพิ่มขึ้น และหลอดไฟก็จะไม่ได้สว่างขึ้น นะครับ แต่หลอดไฟมันจะสว่างนานกว่าเดิม นั้นเอง เราสามารถวัดความต่างศักย์ ในหน่วยของโวล์ต สัญลักษณ์เป็น V ตัวพิมพ์ใหญ่ บนตัว อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้า เค้าก็จะออกกฎหมายเขียนฉลากกำกับไว้ เสมอ ว่าอุปกรณ์ของท่าน ใช้ไฟกี่โวล์ต เป็นไฟฟ้ากระแสสลับหรือไฟฟ้ากระแสตรง ถ้าไฟฟ้ากระแสสลับก็จะมีเครื่องหมายแบบนี้ครับ ถ้าไฟฟ้ากระแสตรงก็จะมีเครื่องหมายแบบนี้ครับ คำว่าโวล์ต ถือกำเนิดมาจาก นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี่ ท่านหนึ่ง ผู้มีนามว่า Alessandro Volta เป็นผู้คิดค้น "ปฏิกิริยาทางเคมี ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า" โดยผลงานเด่นของเขาก็คือ นำกอง โวลเตอิค มาเรียงเป็นชั้นๆขึ้นไป ซึ่งมันเป็นแบตเตอร์รี่ก้อนแรก ที่สามารถให้กระแสไฟฟ้าออกมาได้จริง การวัดแรงดันของไฟฟ้า เราสามารถวัดในลักษณะแบบขนานแบบนี้ จากแบตเตอร์ ไปจนถึงโหลดได้เลยครับ มาดูวงจรที่ต่อหลอดไฟ แบบอนุกรม 2 หลอด เราจะวัดแรงดันได้ 1.5 โวล์ต สำหรับหลอดรวม แต่จะเป็น 0.75 โวล์ต สำหรับแต่ละหลอด ทั้งนี้ทั้งนั้นมันเกิดจาก หลอด มีการใช้แรงดันไฟร่วมกัน หรือเกิดการ แบ่งแรงดันไฟฟ้า ทำให้หลอดไฟทั้งสองสว่างน้อยลง สำหรับวงจร แบ่งแรงดันไฟฟ้า เดี๋ยวผมอธิบายแยกเป็นอีกคลิป ให้เพื่อนๆได้รับชมนะครับ แล้ว 1 Volt คืออะไร 1 โวล์ต เท่ากับ 1 คูลอมบ์ หรือ อิเล็กตรอนประมาณ หกล้านล้าน สองร้อยสี่สิบสองล้านล้าน อิเล็กตรอน วิ่ง ผ่านความต้านทาน 1 โอห์มในเวลา 1 วินาที ดังนั้นใน 1 วินาที ก็จะมีอิเล็กตรอนเขียวๆจากทั่วสารทิศ วิ่งออกมาจากแบตเตอร์รี่ผ่านหลอดไฟ หกควินธิเลี่ยน สองร้อยสี่สิบสองล้านล้าน อิเล็กตรอน แบตเตอร์รี่ถือว่า เป็นไฟฟ้ากระแสตรง ก็คือ ทิศทางของกระแส จะไหลไปในทิศทางเดียว แต่ไฟบ้าน เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ชื่อมันก็บอกนะครับ มันจะสลับกันไปมาแบบนี้อยู่ตลอดเวลา เดี๋ยวผมจะพูดถึงอีกทีในเพยลิตไฟฟ้าเบื้องต้น สำหรับคลิปนี้ผมจะขออธิบายไว้แค่นี้ก่อน ขอบคุณเพื่อนๆทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ ขอบคุณข้อมูล จากอินเทอร์เน็ต: The Engineering Mindset