บทที่ 2 กระแสไฟฟ้า

       อะตอมได้ถูกกำหนดให้เป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุ ภายในประกอบไปด้วยโปรตอน, นิวตรอน และอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนวงนอกที่หลุดไปจากอะตอม ทำให้เกิดการไหลของอิเล็กตรอนเป็นที่มาของการผลิตกระแสไฟฟ้า

      บทนี้จะตรวจสอบถึง วิธีการการหลุดไปของอิเล็กตรอนอิสระจากอะตอมจนเกิดการผลิตกระแสไฟฟ้า และการใช้สัญกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งแสดงออกถึงตัวเลขที่มีขนาดใหญ่มาก และเล็กมากในรูปแบบของการเขียนให้เป็นรูปแบบอย่างง่ายในทางคณิตศาสตร์

2.1 ประจุไฟฟ้า

      อิเล็กตรอนสองตัวร่วมกัน หรือโปรตอนสองตัวร่วมกัน แสดงถึงประจุเหมือนกัน จะเกิดการผลักกันการเคลื่อนที่นี้เรียกว่า การผลักออก (Repelling) 

      ส่วนประจุที่ไม่เหมือนกันจะดึงดูดกัน การเคลื่อนที่นี้เรียกว่า การดูดกัน (Attracting) นี้คือกฎข้อที่หนึ่งของประจุไฟฟ้าสถิต ประจุที่เหมือนกันจะผลักกัน ส่วนประจุที่ต่างกันจะดูดกัน ดูที่รูปด้านล่าง

รูปกฎพื้นฐานของประจุไฟฟ้าสถิต

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

ตามกฎข้อที่สองของประจุไฟฟ้าสถิต

      อิเล็กตรอนลบ จะถูกดึงไปในทางโปรตอนบวกในนิวเคลียสของอะตอม แรงดึงดูดมีความสมดุลกันกับแรงเหวี่ยง ที่เกิดจากการวนรอบของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส เป็นผลทำให้อิเล็กตรอนยังคงอยู่ในวงโคจร และไม่ได้ถูกดึงเข้าไปในนิวเคลียส

      ปริมาณของแรงดึงดูด หรือแรงผลักออก ในการกระทำระหว่างประจุไฟฟ้าสองประจุ ขึ้นอยู่กับสองปัจจัย ก็คือ ประจุของตัวมันเอง และระยะทางของพวกมัน

รูปวาดชาร์ล คูลอมบ์

      อิเล็กตรอนเดียวจะมีประจุที่มีขนาดเล็กเกินไปสำหรับการนำไปใช้งานจริง หน่วยที่นำมาใช้สำหรับการวัดประจุก็คือ คูลอมบ์ (Coulomb: C) ชื่อนี้มาจาก ชาร์ล คูลอมบ์ (Charles Coulomb) ประจุไฟฟ้า (Q) มีอยู่ 6,240,000,000,000,000,000 อิเล็กตรอน (หกควินทอลเลียน (Quintillion), สองร้อยสี่สิบควอดริลเลียน หรือ 6.24 ´ 10¹⁸) จะเท่ากับหนึ่งคูลอมบ์

                  1 C = 6.24 ´ 10¹⁸ อิเล็กตรอน           (2.1)

      ประจุไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นมาโดยการแทนที่ของอิเล็กตรอน เมื่อมีอิเล็กตรอนส่วนที่เกินออกมาที่จุดหนึ่ง และขณะนั้นจุดอื่น ๆ เกิดการขาดอิเล็กตรอน ทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างศักย์ที่มีอยู่ระหว่างสองจุด แล้วเมื่อความแตกต่างจากศักย์ที่มีอยู่ระหว่างสองประจุ ถูกเชื่อมต่อกันด้วยตัวนำ อิเล็กตรอนก็จะไหลไปตามตัวนำ การไหลของอิเล็กตรอนนี้เรียกว่า กระแสไฟฟ้า (Current)

รูปการไหลของกระแสไฟฟ้า

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“คุยกับใครแล้วไม่สบายใจ อย่าคุย

ไปไหนแล้วไม่สบายใจ อย่าไป

รู้ว่าใครไม่หวังดี อย่าคบ”

พระมหาทศพร ปุญญังกุโร

<หน้าที่แล้ว                                 สารบัญ                    หน้าต่อไป>