แหล่งกำเนิดไฟฟ้า
                                                                                                                                 พลังงานไฟฟ้ากำเนิดขึ้นได้โดยอาศัยพลังงานอื่น แบ่งออกเป็น   6 ชนิด ได้แก่




1.่เกิดจากการเสียดทานขัดสี
การเกิดไฟฟ้าชนิดนี้เกิดจากการนำสาร2ชนิดขัดสีกันสารที่เสียอิเล็กตรอนไปมีประจุบวก  ส่วนสารที่ได้รับอิเล็กตรอนจะเกิดประจุลบและบนสารทั้งสองจะมีประจุไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้น

การเสียดทานขัดสีนี้จึงเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้าได้อย่างหนึ่ง สารที่ให้ประจุไฟฟ้าได้ง่าย ได้แก่ แก้วอำพัน แท่งยางแข็ง ขี้ผึ้ง ผ้าขนสัตว์ ไหม แพร และไนลอน

 
รูปแสดงการทดลองไฟฟ้าสถิต 


วัตถุทุกชนิดเมื่อมีประจุไฟฟ้าสถิตจะมีแรงดึงดูดซึ่งกันและกันเสมอ ถ้าเราวางประจุต่างกันให้ติดกันอิเล็กตรอนบนประจุลบจะวิ่ง (Discharge) เข้าหาประจุบวกทันที ถ้าวัตถุนั้นมีประจุเป็นจำนวนมาก อิเล็กตรอนจะกระโดดจากแท่งลบสู่แท่งบวกก่อนวัตถุจะสัมผัสกัน ลักษณะเช่นนี้จะทำให้เกิดการอาร์ค (Arc) ของไฟฟ้าขึ้นเช่นเดียวกับไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น ฟ้าแลบ และฟ้าผ่า


 

ปรากฎการณ์ฟ้าแลบเกิดจากประจุไฟฟ้าบนก้อนเมฆอาร์คถึงกัน

ปรากฎการณ์ฟ้าผ่าเกิดจากไฟฟ้าไหลจากก้อนเมฆผ่านอากาศลงดิน ประจุไฟฟ้าเหล่านี้เกิดขึ้นบนก้อนเมฆได้เพราะโมเลกุลในอากาศเสียดทานขัดสีกัน เช่น ในขณะลมพัดแรง หรือเมฆเคลื่อนที่เร็ว                           
ประโยชน์งานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่นำเอาหลักการของไฟฟ้าสถิตไปใช้งานอย่างมากมาย เช่น เครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องฟอกอากาศ อุตสาหกรรมกระดาษทราย อุตสาหกรรมพ่นสีรถยนต์ เป็นต้น

2. เกิดจากแรงกดอัด
เมื่อออกแรงกดบนสารบางชนิด แรงที่กด ผ่านเนื้อสารเข้าถึงอะตอมและไล่อิเล็กตรอนหลุดจากวงโคจรไปตามทิศทางของแรง อิเล็กตรอนจะวิ่งจากผิดด้านหนึ่งของสสารไปสู่ผิวลึกอีกด้านหนึ่ง ดังนั้น ประจุบวกและลบก็จะเกิดขึ้นผิดทั้งสองด้าน เมื่อคลายแรงกดลงอิเล็กตรอนจะวิ่งกลับสู่วงจรเดิมของมัน   การตัดชิ้นสารพวกนี้ด้วยวิธีการบางอย่างสามารถที่จะควบคุมพื้นผิว   ที่จะเกิดประจุได้สารบางอย่างจะมีปฏิกิริยาเมื่อได้รับแรงกดงอโค้ง สารบางอย่างก็มีปฏิกิริยากับแรงบิด

 

 

 

 

 

รูปแสดงไฟฟ้าเกิดจากแรงกดบนผลึกของสารบางชนิด

  บิโซอิเล็กทริดซิต์        เป็นชื่อใช้เรียกการเกิดประจุไฟฟ้าโดยใช้แรงกดอัดบิโซเป็นคำที่มาจากภาษากรีก แปลว่า ความดัน สารที่จะเกิดประจุไฟฟ้าเมื่อถูกแรงกดนั้นได้แก่ ผลึกของสารบางชนิด เช่น หินควอตซ์ แบเรียมติตาเนท หินควอตซ์ หินเขี้ยวหนุมาน ทูมาลิน และเกลือโรเซล เป็นต้น สารเหล่านี้จะมีคุณสมบัติพิเศษ คือ เมื่อได้รับแรงกดอัดจะทำให้เกิดไฟฟ้า ถ้าเรานำผลึกดังกล่าวมาวางระหว่างแผ่นโลหะ 2 แผ่น แล้วออกแรงกดจะเห็นได้ชัดจากเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าว่ามีไฟฟ้าเกิดขึ้นไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับแรงที่กดผลึกนั้น พลังงาน ไฟฟ้าที่ได้จากความกดอัดนี้จะมีกำลังต่ำมากจึงใช้ได้กับงานกำลังต่ำ เช่น ไมโครโฟนผลึก (Crystal Microphone) หัวเข็มแผ่นเสียง (Phono Cardridges) และอุปกรณ์โซนาร์
 3.   เกิดจากความร้อน

วิธีนี้ใช้การเผาขั้วโลหะให้ร้อนโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า เทอร์โมคัปเปิล  ซึ่งประกอบด้วยลวดทองแดง และลวดเหล็ก  ซึ่งปลายข้างหนึ่งย้ำปลายให้ติดกัน จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าจำนวนกระแสไฟฟ้าจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างโลหะทั้งสอง

 

รูปแสดงพลังงานความร้อนทำให้ทองแดงปล่อยอิเล็กตรอนให้กับสังกะสี

 

เทอร์โมคัปเปิล ใช้งานหลายอย่างโดยเฉพาะกับวงจรไฟฟ้ากำลังงานต่ำ ๆ เช่น ใช้เป็นตัววัดความแตกต่างของอุณหภูมิโดยที่แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากประจุบนโลหะทั้งสองจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของปลายชิ้นโลหะ2ชนิดซึ่งความแตกต่างของอุณหภูมิมีค่ามากแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นก็ยิ่งมีค่าสูงจึงนำเทอร์โมคัปเปิลไปทำเป็นตัวตรวจจับอุณหภูมิในงานอุตสาหกรรม

รูปแสดงเทอร์โมคัปเปิลแบบต่าง ๆ ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรม

 4. เกิดจากแสง
แสงสว่างเป็นพลังงานรูปหนึ่ง ไฟฟ้าจากแสงได้ถูกค้นพบโดยนักฟิสิกซ์ชาวเยอรมัน ชื่อไฮนริช รูคอล์ฟ เฮิร์ท แสงประกอบขึ้นจากอนุภาคพลังงานเล็ก ๆ ที่เรียกว่า โฟตอน เมื่อโฟตอนในลำแสงกระทบวัตถุ มันจะคลายพลังงานออกมา สำหรับสารบางชนิด พลังงานจากโฟตอนสามารถทำให้อะตอมปล่อนอิเล็กตรอนออกมาได้ สารพวกนี้ได้แก่ โปแทสเซียม โซเดียมลิเทียม ซิลิเนียม เจอร์มิเนียม แคดเมียร์ และตะกั่วซัลไฟต์ โซลาร์เซลล์ เมื่อได้รับแสงสว่างมาก ๆ จะกำเนิดแรงดันไฟฟ้าได้จำนวนมาก และเมื่อแสงสว่างมีความเข้มข้นลดลง แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะลดลงด้วย

                                 

                                                                                                                     

รูปแสดงลักษณะของแผงเซลล์แสงอาทิตย์

การใช้เซลล์แสดงอาทิตย์เพื่อกำเนิดไฟฟ้านี้มีลักษณะการใช้งานจะมีแผงของเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่เป็นตัวกลางพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าและเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ได้สะสมไว้ในแบตเตอรี่แล้วผ่านเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นไฟฟ้าที่ใช้งานได้โดยส่งไปตามเสาส่ง ไฟฟ้า

 

 

รูปแสดงกระบวนการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสดงอาทิตย์
 

5. เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมี
5.
1.นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาเลี่ยน ชื่อ อเลซซานโดร โวลตา ได้ทำการทดลองและค้นพบว่าการนำสารละลายอิเล็กโตรไลด์ ซึ่งประกอบด้วย กรดซัลฟูริกและน้ำ มีสูตรทางเคมีว่า ใส่ไว้ในโถแก้ว แล้วนำแท่งทองแดงจำนวน 1 แท่ง กับสังกะสี จำนวน 1 แท่งจุ่มลงในสารละลายดังกล่าว
5.2.เมื่อจุ่มโลหะ2ชนิดในสารละลายอิเล็กโตรไลต์แล้วจะทำให้เกิดประจุไฟฟ้าบวกขึ้นที่แท่งทองแดง และเกิดประจุไฟฟ้าลบขึ้นที่แท่งสังกะสี
 5.3.อิเล็กตรอนจะถูกผลักให้วิ่งผ่านอิเล็กโตรไลท์จากแผ่นหนึ่งถึงแผ่นหนึ่ง ทำให้แผ่นหนึ่งขาดอิเล็กตรอนและกลายเป็นขั้วบวก โลหะแผ่นลบจะกร่อนลงไปทุกทีและที่ขั้วบวกจะเป็นฟองแก๊สผุดขึ้น ในที่สุดแผ่นลบก็จะละลายหายไปหมด เซลล์ก็หมดอายุผลิตประจุไฟฟ้าไม่ได้ นอกจากจะเปลี่ยนแผ่นลบใหม่
 5.4.หลักการนี้ใช้ในถ่านไฟฉายและแบตเตอรี่ เมื่อทำการตรวจสอบโดยการวัดค่าความต่างศักย์ระห่างแท่งทองแดงกับแท่งสังกะสี ปรากฎว่ามีค่าประมาณ 1.5 โวลต์ ดังนั้น จึงนำเอาหลักการเกิดประจุไฟฟ้าจากปฏิกิริยาทางเคมีนี้ นำมาเป็นหลักการเบื้องต้นของแบตเตอร
ี่

 

 

รูป แสดงการเกิดไฟฟ้าจากปฏิกิริยาทางเคมี      

                                                                                                                              

 

 5.6  เกิดจากอำนาจแม่เหล็ก
ไมเคิล ฟาราเดย์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ เป็นผู้ทำการทดลองค้นพบหลักการของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ กล่าวคือ ถ้านำเอาลวดตัวนำไฟฟ้าให้เคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็กหรือเส้นแรงแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านลวดตัวนำ จะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในลวดตัวนำ จึงมีผลทำให้เกิดความต่างศักย์ขึ้นระหว่างปลาย ทั้งสองของลวดตัวนำ จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ปลายทั้ง 2 ข้าง ของลวดตัวนำนั้น เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำระหว่างสนามแม่เหล็กกับเส้นลวดตัวนำจึงเรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำหรือแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

 

            

รูปแสดงการเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตามการค้นพบของฟาราเดย์

ค่าของแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็กถ้าสนามแม่เหล็กมีค่าความหนาแน่นมากจะทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำมากกว่าสนามแม่เหล็กที่มีความหนาแน่นน้อย เมื่อความเร็วในการเคลื่อนที่ของลวดตัวนำมีความเร็วเท่ากัน

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hosted by www.Geocities.ws
GridHoster Web Hosting
1