หน่วยที่ 3

1. อะตอมไฟฟา้ ทฤษฎอี ะตอม (Atom Theory) ภายในนั้นประกอบไปด้วย โมเลกุล (Molecule)อะตอม(Atom) นิวเคลียส(Nucleus) โปรตอน(Proton) นวิ ตรอน(Neutron) และอเิ ล็กตรอน (Electron) เหมอื นกนั แตส่ ิง่ ท่เี รามองเหน็ จากโครงสรา้ งภายนอกของวตั ถุ ธาตุ หรอื สสาร มีลักษณะท่แี ตกต่างกนั ไป เพราะส่งิ เหล่านีม้ ีส่วนประกอบของสว่ นทีเ่ ล็กทีส่ ดุ ท่ีเรยี กว่าโมเลกุล จะมจี านวนโปรตรอน นวิ ตรอน และอิเล็กตรอนไม่เหมือนกนั ไม่เทา่ กนั การเคลือ่ นทขี่ องอิเล็กตรอนรอบ ชนั้ วงโคจรอิเล็กตรอน นิวเคลียส โครงสรา้ งอะตอม

1. โมเลกลุ คือ ส่วนที่เลก็ ท่ีสุดของวตั ถุ ธาตุ หรือสสาร ที่ยงั คงแสดงคุณสมบตั ิเดิมอยทู่ ้งั ทางดา้ น เคมีและฟิ สิกส์ 2. อะตอม คือ ส่วนที่เลก็ ที่สุดของธาตุ แสดงโครงสร้างเดิมของธาตุน้นั ๆ ออกมา 3. นิวเคลียส คือ ส่วนท่ีอยใู่ จกลางของอะตอม อยนู่ ่ิงไม่เคล่ือนไหว ภายในนิวเคลียสประกอบไป ดว้ ย โปรตรอน และ นิวตรอน 4. นิวตรอน คือ ส่วนที่อยภู่ ายในนิวเคลียส อยนู่ ิ่งไม่เคลื่อนไหว ไม่มีประจุไฟฟ้า ไม่มีส่วนสาคญั ทางดา้ นไฟฟ้า 5. โปรตรอน คือ ส่วนท่ีอยถู่ ายในนิวเคลียส อยนู่ ่ิงไม่เคล่ือนไหว มีประจุไฟฟ้าเปนบวก (+) 5. อิเลก็ ตรอน คือ ส่วนท่ีวงิ่ เคล่ือนที่รอบนิวเคลียส มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ (-)

2. ไฟฟ้าเกดิ จาดการเสียดสี ไฟฟ้าเกิดจากการเสียดสี เป็นไฟฟ้าที่ถูกคน้ พบมาเป็นเวลา ยาวนานแลว้ เกิดข้ึนไดจ้ ากการนาวตั ถุตา่ งกนั 2 ชนิดที่เหมาะสมกนั มาขดั สีกนั ในบริเวณท่ีมีอากาศแหง้ ผลของการขดั สีดงั กลา่ วทาใหเ้ กิดความไม่ สมดุลข้ึนของประจุไฟฟ้าในวตั ถุท้งั สอง เนื่องจากเกิดการถ่ายเทประจุ ไฟฟ้าในขณะเสียดสีกนั วตั ถุท้งั สองจะแสดงศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาแตกต่างกนั

3. ไฟฟ้าเกดิ จากแรงกดดัน ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั เป็นไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนจากการใชว้ สั ดุทสี่ ามารถเกิด ไฟฟ้าข้ึนมาไดเ้ มื่อมีแรงไปกดลงบนวสั ดุน้นั วสั ดุท่ีนิยมนามาใชง้ าน ไดแ้ ก่ ผลึกแร่ ควอตซ์(Quartz Crystal) โดยนาผลึกแร่ควอตซ์ไปทาเป็นแผน่ บาง นาแผน่ โลหะประกบ ติดดา้ นบนและดา้ นล่างของผลึกแร่ควอตซ์ เช่ือมต่อสายไฟออกจากแผน่ โลหะท้งั สอง เป็นข้วั จ่ายไฟฟ้าออกมา ไฟฟ้าถูกกาเนิดข้ึนในผลึกแร่ควอตซ์ในขณะมีแรงกดดนั ทดสอบการเกิดไฟฟ้าจากผลึกแร่ ควอตซ์

4. ไฟฟ้าเกดิ จากความร้อน ไฟฟ้าเกิดจากความร้อน เป็นไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนจากการใชล้ วดโลหะตา่ งชนิด กนั 2 เส้น หรือใชแ้ ผน่ โลหะต่างชนิดกนั 2 แผน่ เช่น ทองแดง และเหลก็ นาปลายดา้ น หน่ึงของโลหะท้งั สองหมุนตีเกลียวหรือประกบติดกนั ยดึ ใหแ้ น่นดว้ ยการเชื่อมหรือใช้ หมุดยดึ ติด ปลายโลหะที่เหลืออีกดา้ นทาใหแ้ ยกห่างออกจากกนั เมื่อใชค้ วามร้อนเผาท่ี ปลายดา้ นติดกนั ของโลหะท้งั สอง ส่งผลใหโ้ ลหะท้งั สองบริเวณปลายดา้ นไดร้ ับความ ร้อนเกิดการแยกตวั ของประจุไฟฟ้า จ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้าออก ทดสอบการเกิดไฟฟ้าจากเทอร์ โมคปั เปิ ล

5. ไฟฟ้าเกดิ จากปฎกิ ริ ิยาเคมี ไฟฟ้าเกิดจากปฎิกิริยาเคมี เป็นไฟฟ้าเกิดข้ึนจากการนาแท่งโลหะต่างกนั มา 2 ชนิด เช่น ทองแดง และแท่งสงั กะสี จุ่มลงในกรดกามะถนั เจือจาง(H2SO4)ท่ีบรรจุลง ในถไว้ฟยฟแ้ากเว้กิดจากปฎิกิริยาเคมีแบบพ้ืนฐานมีชื่อเรียกวา่ โวลตาอกิ เซลล์ (Voltaic Cell) ไฟฟ้าเกิดจากปฎิกิริยาเคมีท่ีผลิตออกมาใชง้ านจริงมีช่ือเรียกวา่ แบตเตอรี่ (Battery) ทดสอบการเกิดไฟฟ้าจากปฏิกิริยา แบตเตอรี่ เคมี

6. ไฟฟ้าเกดิ จากแสงสว่าง ไฟฟ้าเกิดจากแสงสวา่ ง เป็นไฟฟ้าเกิดข้ึนจากการใชอ้ ุปกรณ์จาพวกสารก่ึง ตวั นา (Semiconductor) ที่มีความไวต่อแสงมาต่อใชง้ าน เม่ือมีแสงมาตกกระทบบนสาร ก่ึงตวั นา จะสามารถใหก้ าเนิดไฟฟ้าออกมาได้ อุปกรณ์ที่นามาใชง้ านอยา่ งแพร่หลายมี ชื่อเรียกวา่ เซลลแ์ สงอาทิตยห์ รือโซลาร์เซลล์ (Solar Cell) โครงสร้างเซลลแ์ สงอาทิตย์ ผลิตมาจากสารก่ึงตวั นาต่างชนิดกนั 2 ชนิด ต่อชนกนั เซลลแ์ สงอาทิตย์ ทดสอบการเกิดไฟฟ้าจากแสงสวา่ ง

7. ไฟฟ้าเกดิ จากสนามแม่เหลก็ ไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหลก็ เกิดข้ึนไดจ้ ากการใชเ้ ส้นลวดตวั นาเคล่ือนที่ตดั ผา่ นสนามแม่เหลก็ หรือใชส้ นามแม่เหลก็ เคลื่อนที่ตดั ผา่ นเสน้ ลวดตวั นา ผลการ เคลื่อนที่ตดั ผา่ นกนั ทาใหเ้ ส้นลวดตวั นากาเนิดแรงดนั ข้ึนมา เรียกวา่ แรงเคล่ือนไฟฟ้า เหนี่ยวนา (Induced Electromotive Force ; Induced EMF) อุปกรณ์ที่ผลิตข้ึนมาใช้ งานจริงมีช่ือเรียกวา่ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า (Generator)

8. ประเภทไฟฟ้า แบ่งไฟฟ้าออกไดเ้ ป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ไดแ้ ก่ ไฟฟ้าสถติ (Static Electricity) และ ไฟฟ้ากระแส (Current Electricity) ไฟฟ้าท้งั สองประเภทมีคุณลกั ษณะของการใหก้ าเนิด และ การนาไฟฟ้าไปใชป้ ระโยชน์ท่ีแตกต่างกนั 1. ไฟฟ้าสถติ ไฟฟ้าสถิต เป็นไฟฟ้าที่เกิดข้ึนไดเ้ องตามธรรมชาติ เช่น ฟ้าร้อง ฟ้าแลบ ฟ้าผา่ และจากการเสียดสีของวตั ถุแตกต่างกนั 2 ชนิด การเกิดฟ้าแลบและ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าสถิตแวนเดอร์กราฟ ฟ้าผา่

2. ไฟฟ้ากระแส ไฟฟ้ากระแส เป็นไฟฟ้าที่ผลิตข้ึนมาใชง้ านจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้า แตกต่างกนั แบ่งออกไดเ้ ป็น 2 ชนิด คือ ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current) และ ไฟฟ้ากระแสสลบั (Alternating Current) 2.1 ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นไฟฟ้าท่ีกาเนิดข้ึนมาจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้า ท่ีมี ข้วั ไฟฟ้าจ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาแน่นอนตายตวั คือ มีศกั ยบ์ วก (+) ข้วั หน่ึง และมี ศกั ยล์ บ (-) อีกข้วั หน่ึง แบตเตอรี่ สัญลกั ษณ์ ระดบั แรงดนั ไฟฟ้าตรงจ่ายออกมา

2.2 ไฟฟ้ากระแสสลบั เป็นไฟฟ้าที่กาเนิดข้ึนมาจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้า ที่มี ข้วั ไฟฟ้าจ่ายศกั ยไ์ ฟฟ้าออกมาไม่แน่นอน แต่ละข้วั ไฟฟ้าสามารถจา่ ยศกั ยไ์ ฟฟ้า ออกมาเปล่ียนแปลงสลบั ไปมาท้งั ศกั ยไ์ ฟฟ้าบวก (+) และศกั ยไ์ ฟฟ้าลบ (-) สญั ลกั ษณ์ ระดบั แรงดนั ไฟฟ้าสลบั จ่ายออกมา

9. บทสรุป แหล่งกาเนิดไฟฟ้าคือแหล่งใหก้ าเนิดพลงั งานไฟฟ้า เพื่อใชป้ ้อนอุปกรณ์ไฟฟ้า ชนิดต่างๆ ไปทาใหเ้ กิดการเปล่ียนแปลงพลงั งานไปอยใู่ นรูปพลงั งานต่างๆ ไฟฟ้าเกิดข้ึนได้ จากแหล่งกาเนิดหลายชนิดแตกต่างกนั ออกไป แบ่งออกไดเ้ ป็น 6 ชนิด คือไฟฟ้าเกิดจากการ เสียดสี เกิดจากการนาวตั ถุต่างกนั 2 ชนิดมาเสียดสีกนั ไฟฟ้าเกิดจากการทาปฎิกิริยาทางเคมี ทาไดโ้ ดยใชแ้ ท่งโลหะ 2 แท่ง จุ่มลงในกรดกามะถนั เจือจาง ไฟฟ้าเกิดจากความร้อน ทาได้ โดยใชโ้ ลหะ 2 ชนิดเช่ือมติดกนั ท่ีปลายกดา้ นหน่ึง และใหค้ วามร้อนท่ีปลายดา้ นเชื่อมติดกนั น้นั ไฟฟ้าเกิดจากแรงกดดนั ผลิตไดจ้ ากแร่ควอตซ์ เม่ือมีแรงกดดนั หรือแรงสน่ั สะเทือนให้ แร่ควอตซ์ และไฟฟ้าเกิดจากสนามแม่เหลก็ โดยการตดั ผา่ นกนั ของเส้นลวดตวั นาและ สนามแม่เหลก็ ไฟฟ้าสถิตเป็นไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนเองตามธรรมชาติ หรือเกิดจากการเสียดสีของวตั ถุ 2 ชนิดส่วนไฟฟ้ากระแสเกิดข้ึนจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้าหลายชนิด ขณะเกิดไฟฟ้าตอ้ งมีการ เคล่ือนที่ของอิเลก็ ตรอนตลอดเวลา ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้าท่ีทิศทางการไหลของกระแส มีทิศทางเดียว ส่วนไฟฟ้ากระแสสลบั มีทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าสลบั ไปสลบั มา ตลอดเวลา