วงจรไฟฟ้า คือทางเดินของกระแสไฟฟ้าตั้งแต่จุดเริ่มต้นหรือแหล่งกำเหนิดไฟฟ้า ไปตามลวดตัวนำหรือสายไฟฟ้า จนได้หมุนกลับมายังจุดเริ่มต้นใหม่มีลักษณะเป็นห่วงปิด วงจรไฟฟ้าอย่างง่ายประกอบด้วย เซลล์ไฟฟ้าหรือแหล่งกำเหนิดไฟฟ้า หลอดไฟ ลวดตัวนำหรือสายไฟฟ้า
โดยเราสามารถคำนวณหาความสัมพันธ์ระหว่าง “กระแสไฟฟ้า“ “ตัวต้านทาน” หรือ “หลอดไฟ” และ “ความต่างศักย์ไฟฟ้า” ตามกฎของโอห์มดังนี้
V=IR
โดย I คือ กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็น แอมแปร์(A)
R คือ ค่าความต้านทาน มีหน่วยเป็น โอห์ม(Ω)
V คือ ค่าความต่างศักย์ มีหน่วยเป็น โวลท์(V)
ในการที่เราจะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลในวงจรไฟฟ้าได้นั้นเราจำเป็นที่จะต้องใส่พลังงานไฟฟ้าค่าหนึ่งเข้าไปในวงจร ทั้งนี้เพื่อที่จะทำการเคลื่อนที่อิเลคตรอนอิสระในตัวนำให้ไหลอย่างเป็นระเบียบจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าขั้วหนึ่งไปยังแหล่งกำเนิดไฟฟ้าอีกขั้วหนึ่ง ซึ่งกระแสอิเลกตรอนอิสระนี้เองคือต้นกำเนิดของกระแสไฟฟ้า (I) โดยกระแสไฟฟ้าไหลในทิศตรงข้ามกับกระแสอิเลคตรอนในวงจร
นิยามของกระแสไฟฟ้า(I)คือ ประจุไฟฟ้า(Q)ที่เคลื่อนไหลในวงจรไฟฟ้าในเวลาหนึ่งวินาที ซึ่งกระแสไฟฟ้าหนึ่งแอมแปร์(A)นั้นจะเท่ากับประจุไฟฟ้าหนึ่งคูลอมป์(C)ไหลผ่านพื้นที่หน้าตัดของตัวนำไฟฟ้าในหนึ่งวินาทีและหนึ่งคูลอมป์นั้นจะเท่ากับอิเลคตรอนอิสระ 6,250,000,000,000,000,000 ตัว มีความสัมพันธ์ดังสมการ
I=Q/T
โดย I คือ กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็น แอมแปร์(A)
Q คือ ประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น คูลอมป์(C)
T คือ เวลา มีหน่วยเป็น วินาที(S)
หากเราทำการเชื่อมต่อแหล่งกำเนิดไฟฟ้าใดๆของเราเข้ากับเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือตัวต้านทานใดๆแล้วเราสามารถหาค่าต่างๆที่เราต้องการจากการคำนวนได้ ตัวอย่างเช่น
ถ้าหากเราอยากทราบว่าหลอดไฟมีความต้านทานเท่าไหร่และเราทราบค่าของกระแสไฟฟ้า และค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้า ทำให้เราสามารถคำนวณหาค่าความต้านทานได้
ถ้าให้ V=15 V
I= 3 A
จะได้ V=IR
R= V/I
ดังนั้น R=15/3= 5 โอห์ม
ในทำนองเดียวกันหากเราทราบค่าทางไฟฟ้าอื่นๆ เราก็สามารถที่จะใช้กฎของโอห์มในการคำนวณหาค่าต่างๆที่ต้องการได้
อ้างอิง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น