หน่วยวัดทางไฟฟ้า
หน่วยวัดไฟฟ้าเบื้องต้นที่ช่างไฟฟ้าจำเป็นจะต้องรู้ไว้ได้แก่ แรงเคลื่อนไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า ความต้านทานไฟฟ้า กำลังไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้า ความถี่ แรงม้า ซึ่งแยกกล่าวได้ดังนี้
แรงเคลื่อนไฟฟ้า (Voltage)
• แรงเคลื่อนไฟฟ้า คือ แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการสะสมตัวของประจุไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด
• ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากประจุลบไปประจุบวก ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร
• หรือแรงดันให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านความต้านทานของวงจร
• แรงเคลื่อนไฟฟ้าเป็นแรงเคลื่อนจากแหล่งกำเนิดจ่ายไปยัง load
• ส่วนแรงดันไฟฟ้า คือแรงที่ตกคร่อม (Voltage Drop) ที่ load
• แรงเคลื่อนไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้ามีหน่วยเป็นโวลต์ ใช้สัญลักษณ์เป็น V
1,000 ไมโครโวลต์ (µV) = 1 มิลลิโวลต์ (mV)
1,000 มิลลิโวลต์ (mV) = 1 โวลต์ (V)
1,000 โวลต์ (V) = 1 กิโลโวลต์ (kV)
กระแสไฟฟ้า (Current)
• กระแสไฟฟ้า คือ อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่จากอะตอมหนึ่งไปสู่อีกอะตอมหนึ่ง
• เป็นการเคลื่อนที่แบบต่อเนื่องขณะนำเอาวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าต่างกันวางไว้ใกล้กัน
• อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่จากวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าลบ ไปยังวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าบวก
• สัญลักษณ์ที่ใช้แทนกระแสไฟฟ้า คือ I
• กระแสไฟฟ้ามีหน่วยวัดเป็นแอมแปร์ (Ampere) ใช้สัญลักษณ์เป็น A
1,000 ไมโครแอมแปร์ (µA) = 1 มิลลิแอมแปร์ (mA)
1,000 มิลลิแอมแปร์ (mA) = 1 แอมแปร์ (A)
กระแสไฟฟ้า มี 2 ชนิด คือ
o กระแสไฟฟ้าตรง (Direct Current) หรือฟ้าตรง คือ ไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลของอิเล็กตรอนไปในทิศทางเดียวตลอด ได้แก่ ถ่านไฟฉาย, แบตเตอรี่
o กระแสไฟฟ้าสลับ (Alternating Current) คือ ไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลของอิเล็กตรอนไปในทิศทางเปลี่ยนแปลงซ้ำๆกันตลอดเวลา
ทิศทางการไหลของไฟฟ้ากระแสตรง
ไฟฟ้ากระแสสลับ
ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance)
• ความต้านทานไฟฟ้า คือ วัตถุที่ต้านการไหลของกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะต้านการไหลของกระแสมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัตถุนั้นๆ
• ถ้าวัตถุมีความต้านทานมาก กระแสจะผ่านได้น้อย
• ถ้าวัตถุมีความต้านทานน้อย กระแสจะผ่านได้มาก
• ความต้านทานไฟฟ้า ใช้สัญลักษณ์ R
• ความต้านทานมีหน่วยวัดเป็น โอห์ม (ohm) สัญลักษณ์ที่ใช้แทน คือ W
1,000 โอห์ม (W) = 1 กิโลโอห์ม (kW)
1,000 กิโลโอห์ม (kW) = 1 เมกะโอห์ม (MW)
กำลังไฟฟ้า (Electric Power)
• กำลังไฟฟ้า คือ อัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงาน หรืออัตราการทำงาน
• กำลังไฟฟ้า ใช้สัญลักษณ์ P
• มีหน่วยเป็นวัตต์ (Watt) สัญลักษณ์ใช้แทนคือ W
1,000 มิลลิวัตต์ (mW) = 1 วัตต์ (W)
1,000 วัตต์ (W) = 1 กิโลวัตต์ (kW)
1,000 กิโลวัตต์ (kW) = 1 เมกะวัตต์ (MW)
• สมการของกำลังไฟฟ้า (P)
P = EI
= I2R
= E2 / R
เมื่อ P คือ กำลังไฟฟ้า มีหน่วยเป็นวัตต์
E คือ แรงเคลื่อนไฟฟ้า มีหน่วยเป็นโวลต์
I คือ กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็นแอมแปร์
R คือ ความต้านทานไฟฟ้า มีหน่วยเป็นโอห์ม
พลังงานไฟฟ้า (Electrical Energy)
• พลังงานไฟฟ้า คือ กำลังไฟฟ้าที่นำไปใช้ในระยะเวลาหนึ่ง
• พลังงานไฟฟ้ามีหน่วยเป็น วัตต์ชั่วโมง หรือยูนิต
• พลังงานไฟฟ้าวัดได้ด้วยวัตต์เอาร์มิเตอร์ หรือ กิโลวัตต์เอาร์มิเตอร์ (KWh Meter) ซึ่งเป็นมิเตอร์วัดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้าน
1,000 วัตต์-ชั่วโมง = 1 กิโลวัตต์-ชั่วโมง
= 1 ยูนิต
สมการของพลังงานไฟฟ้า
W = Pt
= EIt
เมื่อ W คือ พลังงานไฟฟ้า มีหน่วยเป็นวัตต์-ชั่วโมง (Wh )
P คือ กำลังไฟฟ้า มีหน่วยเป็นวัตต์ (W)
E คือ แรงเคลื่อนไฟฟ้า มีหน่วยเป็นโวลต์ (V)
I คือ กระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A)
t คือ เวลา มีหน่วยเป็นชั่วโมง (h)
ความถี่ (Frequency)
• ความถี่ หมายถึง จำนวนรอบของกระแสไฟฟ้าสลับต่อวินาที
• มีหน่วยเป็น Hertz ( Hz)
1 Hz = 1 รอบ / วินาที
รอบ (Cycle)
• รอบ คือ การเปลี่ยนแปลงครบ 360 องศา
• ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงค่าบวก และค่าลบได้สมบูรณ์ในหนึ่งครั้งของไฟฟ้ากระแสสลับ
แรงม้า (Horse Power)
• แรงม้า หรือกำลังม้า เป็นหน่วยวัดกำลังหรืออัตราการทำงาน
• โดยกำหนดว่า 1 แรงม้า คือ อัตราการทำงานได้ 550-ฟุต-ปอนด์ต่อวินาที
• 1 แรงม้า มีค่าเท่ากับ 745.5 วัตต์ (746 วัตต์)
1 แรงม้า = 746 วัตต์
