3.5 กราวด์

      กราวด์ หรือพื้นดิน หรือพื้นโลก (Ground) เป็นสิ่งที่บอกว่า ณ ตรงนี้ มันมีศักย์ หรือแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ (ไม่มีไฟฟ้า) ซึ่งส่วนอื่น ๆ ที่นอกเหนือจากบริเวณกราวด์ อาจมีค่าแรงดันไฟฟ้าทั้งบวก หรือลบต่อพื้นดินก็ได้ กราวด์มีอยู่สองประเภทคือ กราวด์ที่เชื่อมกับพื้นโลก (Earth ground) และกราวด์ในแผงไฟฟ้า (Electrical ground)

รูปสัญลักษณ์ของกราวด์

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปแท่งกราวด์ที่ต่อลงดิน

รูปการต่อกราวด์ที่ท่อ

      วงจรไฟฟ้าทั้งหมดในบ้าน จะมีกราวด์ต่ออยู่ที่ตู้ควบคุม ตามท่อโลหะ และตู้ควบคุมก็จะถูกต่อลงกราวด์ที่พื้นดินต่อไป  ดูที่รูปด้านล่าง

รูปแผงวงจรในที่อยู่อาศัย และติดกับจุดร่วมต่าง ๆ (บัสกลาง)

รูปตู้ไฟฟ้าแสดงให้เห็นกราวด์

รูปในตู้ไฟฟ้าแสดงให้เห็นถึงกราวด์พื้นดิน และกราวด์นิวตรัล

จุดร่วม (บัสกลาง (Neutral bus))นี้เชื่อมต่อกันโดยใช้สายทองแดง ไปต่อกับแท่งทองแดงที่ต่อลงพื้นดิน หรือต่อกับท่อโลหะที่จ่ายน้ำให้กับบ้าน เพื่อปกป้องผู้ใช้งานจากการถูกไฟฟ้าดูด ในกรณีที่เกิดสิ่งผิดปกติกับอุปกรณ์ไฟฟ้า

รูปกราวด์ในรถยนต์เป็นกราวด์ไฟฟ้า

      กราวด์ไฟฟ้า (Electrical grounding) ที่พบทั่วไปคือถูกนำไปใช้ในยานยนต์ กราวด์ หรือสายลบจะต่อเข้ากับโครงตัวถัง (Chassis) ของรถยนต์ ที่ถูกใช้เป็นกราวด์ ดูได้จากการต่อขั้วลบของแบตเตอรี่ในรถยนต์ที่ต่อลงโครงรถ ซึ่งจุดนี้ หรือจุดใด ๆ ในตัวโครงรถก็จะถูกต่อเป็นกราวด์ ทำให้การต่อไฟฟ้าในรถยนต์เครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถทำงานได้

      ในอิเล็กทรอนิกส์, กราวด์ไฟฟ้ามีจุดประสงค์ที่ต่างกัน: กราวด์จะถูกนิยามให้ที่จุดอ้างอิงเป็นศูนย์ ซึ่งในการวัดแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่จุดใดก็ได้ในวงจรอาจวัดกับการอ้างอิงที่กราวด์ แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้อาจเป็นบวก หรือลบเมื่อเทียบกับพื้นกราวด์

            ในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่ ตัวถัง หรือโครงโลหะสามารถทำหน้าที่เป็นจุดกราวด์ได้ (จุดอ้างอิง) ในยานยนต์

      ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะมีโครงเหล็กกที่ใช้พลาสติกกั้นไว้ระหว่างโครงตัวถัง กับส่วนประกอบทั้งหมดที่เชื่อมต่อที่แผงบอร์ดวงจร ในกรณีนี้ กราวด์คือทองแดงที่อยู่บนแผงวงจรที่ทำหน้าที่เป็นจุดร่วมกับวงจร

รูปแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่จุดร่วมวงจรเป็นกราวด์

รูปโครงตัวถัง ที่การวางแผงวงจรจะมีชิ้นพลาสติกกั้น

บทสรุป

• กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนถูกแรงกระทำจนหลุดออกจากวงโคจรของมัน
• แรงดันไฟฟ้าให้พลังงานเพื่อขับอิเล็กตรอนออกจากวงโคจรของมัน
• แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า หมายถึงการแปลงพลังงานรูปแบบใด ๆ จนกลายเป็นพลังงานไฟฟ้า
• แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปแล้วมีอยู่ 6 ประเภท ได้แก่ การใช้แรงเสียดทาน, แม่เหล็ก, ใช้เคมี, แสง, ความร้อน และความดัน
• ในทางกลับกัน แรงดันไฟฟ้าก็สามารถนำไปผลิต แม่เหล็ก, เคมี, แสง, ความร้อน และความดันได้
• การใช้หลักการของแม่เหล็กเป็นที่นิยมมากที่สุดที่จะนำไปผลิตแรงดันไฟฟ้า
• ส่วนการใช้ปฏิกิริยาทางเคมี เป็นที่นิยมรองลงมาในการที่จะผลิตไฟฟ้า
• เซลล์ประกอบไปด้วยขั้วบวก และขั้วลบที่แยกกันโดยสารละลายอิเล็กโทรไลต์
• แบตเตอรี่เป็นการผสมผสานเซลล์กันตั้งแต่สองเซลล์ขึ้นไป
• เซลล์ที่ไม่สามารถนำไปประจุไฟได้อีกเรียกว่า เซลล์ปฐมภูมิ
• ส่วนเซลล์ที่สามารถนำไปประจุไฟได้เรียกว่า เซลล์ทุติยภูมิ
• แบตเตอรี่เซลล์กรด-ตะกั่ว และนิเกิลแคดเมียมเป็นตัวอย่างของเซลล์ทุติยภูมิ
• เซลล์ และแบตเตอรี่สามารถเชื่อมต่อกันได้ในแบบอนุกรม, ขนาน และแบบผสมอนุกรมขนาน เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้า, กระแสไฟฟ้า หรือเพิ่มขึ้นได้ทั้งคู่
• เมื่อเซลล์ หรือแบตเตอรี่ถูกต่อในรูปแบบอนุกรม กระแสไฟฟ้าด้านขาออกยังคงเหมือนเดิม แต่แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น

I_total = I₁ = I₂ = I₃           E_total = E₁ + E₂ + E₃

• แต่เมื่อเซลล์ หรือแบตเตอรี่เชื่อมต่อกันแบบขนาน แรงดันไฟฟ้าด้านขาออกยังคงเหมือนเดิม แต่กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

I_total = I₁ + I₂ + I₃           E_total = E₁ = E₂ = E₃

• แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับวงจรเรียกว่า แรงดันไฟฟ้าปรากฏ
• พลังงานที่ใช้โดยวงจรเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าตก
• แรงดันไฟฟ้าตกในวงจรจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าปรากฏ
• กราวด์มีสองประเภทคือ พื้นโลก และไฟฟ้า
• กราวด์พื้นโลกใช้เพื่อป้องกันไฟฟ้าช็อตโดยการรักษาเครื่องใช้ และอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดที่ศักย์เหมือนกัน
• กราวด์ไฟฟ้าเป็นจุดอ้างอิงทั่วไป

จบบทที่ 3

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“จงอย่างแต่งงาน กับคนที่คุณ

อยู่ด้วยได้

แต่ จงแต่งงานกับคนที่คุณ

ขาดไม่ได้

Don’t marry a person you can live with

but

marry somebody you can’t live without.”

James C. Dobson

Author

<หน้าที่แล้ว                                 สารบัญ                    หน้าต่อไป>