เพื่อให้เข้าใจพื้นฐานของไฟฟ้า การทำความเข้าใจอะตอมก่อนจึงจะมีประโยชน์
อะตอมเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่ประกอบเป็นสสารทั้งหมด ภายในอะตอมยังมีวัตถุขนาดเล็กกว่าที่เรียกว่าอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน อิเล็กตรอนมีประจุลบ (-) และโปรตอนมีประจุบวก (+) โปรตอนและนิวตรอนเกาะติดกันที่ใจกลางอะตอม เรียกว่า นิวเคลียส อิเล็กตรอนหมุนรอบด้านนอกอย่างรวดเร็ว ประจุบวกของโปรตอนทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอม ในองค์ประกอบบางอย่าง มีอิเลคตรอนอยู่ด้านนอกของอะตอม ซึ่งเมื่อออกแรงแล้ว จะหลุดออกและเคลื่อนไปยังอะตอมอื่นได้ เมื่ออะตอมจำนวนมากมารวมกันและอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งในทิศทางเดียวกัน เรียกว่าไฟฟ้า ไฟฟ้าคือ "การไหล" ของอิเล็กตรอน ลองนึกถึงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณเอาลูกโป่งถูผมหรือเอารองเท้าถูพรมในวันที่อากาศแห้งแล้วแตะลูกบิดประตู
กฎของโอห์มเป็นกฎพื้นฐานในด้านไฟฟ้า มันถูกค้นพบโดย George Ohm และตั้งชื่อตามเขา กฎของโอห์มให้ความสัมพันธ์ระหว่างกระแส แรงดัน และความต้านทาน มันระบุว่าแรงดันไฟฟ้าข้ามความต้านทานใด ๆ เท่ากับกระแสคูณความต้านทาน
วี = ฉัน × R
คุณสามารถหากระแสและความต้านทานได้จากกฎของโอห์ม
ผม = V/R และ R = V/I
คำที่เกี่ยวข้องบางคำ
เราสามารถผลิตไฟฟ้าได้โดยการสร้างกระแสไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วย:
1. แหล่งพลังงาน – อาจเป็นแบตเตอรี่หรือเต้ารับบนผนัง
2. ตัวนำ - สายไฟที่นำไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
3. Load – สิ่งที่ไฟฟ้ากำลังเปิดเช่นหลอดไฟ, เครื่องปรับอากาศ.
4. สวิตซ์ – เชื่อมต่อวงจรเข้าด้วยกันเพื่อเริ่มกระแสไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้าคือแรงดันไฟฟ้าซึ่งบังคับให้ประจุไฟฟ้า (อิเล็กตรอน) เคลื่อนที่ในวงจรไฟฟ้า มีหน่วยวัดเป็นโวลต์ ย่อมาจาก V เป็นการวัดงานที่ต้องใช้ในการเคลื่อนย้ายจากหน่วยระหว่างจุดสองจุด
กระแสไฟฟ้าคือจำนวนอิเล็กตรอนที่ไหลผ่านจุดหนึ่งในวงจร มีหน่วยวัดเป็นแอมแปร์ บางครั้งเรียกว่า "แอมป์" มันเขียนแทนด้วยตัวอักษร "ฉัน"
ความต้านทานตามชื่อบ่งบอกถึงความต้านทานกระแสไฟฟ้า มันมักจะพยายามหยุดกระแสไม่ให้ไหล วัสดุทุกชนิดทั่วโลกมีความต้านทานกระแสไฟฟ้า มีหน่วยวัดเป็นโอห์ม
วัสดุบางชนิดมีความต้านทานน้อยมาก พวกเขาถูกเรียกว่าตัวนำ ในขณะที่วัสดุอื่น ๆ มีความต้านทานสูงมาก และเรียกว่าฉนวน เราใช้ตัวนำในวงจรเพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ง่าย
ความต้านทานขึ้นอยู่กับโครงสร้างของวัสดุ:
กระแสที่ไหลในวงจรมี 2 ประเภท แบบหนึ่งเรียกว่า DC (กระแสตรง) และอีกแบบคือ AC (กระแสสลับ)
DC – กระแสตรง
กระแสตรงคือการไหลของอิเล็กตรอนในทิศทางเดียว แม้ว่าขนาดของกระแสจะลดลงหรือเพิ่มขึ้นก็ตาม แต่จะไหลไปในทิศทางเดียวในวงจรเสมอ แบตเตอรี่และเครื่องชาร์จผลิตกระแสตรง
AC – กระแสสลับ
กระแสสลับไม่ไหลในทิศทางเดียวในวงจร แต่จะเปลี่ยนขั้ว (ทิศทาง) อย่างต่อเนื่อง อัตราการเปลี่ยนขั้วเรียกว่าความถี่ของกระแสสลับ เราทุกคนใช้กระแสไฟ AC ในบ้านของเราที่มีความถี่ 50 ถึง 60 เฮิรตซ์ เครื่องชาร์จมักจะแปลงไฟ AC เป็น DC เพื่อชาร์จแล็ปท็อปและแบตเตอรี่ของสมาร์ทโฟน
เมื่อกระแสไฟฟ้าหยุดนิ่ง เรียกว่า ไฟฟ้าสถิตย์ หมายถึงประจุไฟฟ้าที่สร้างขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุหรือสาร ประจุไฟฟ้าสถิตที่เรียกว่าเหล่านี้ยังคงอยู่จนกว่าจะมีการต่อสายดินหรือปล่อยประจุ
ไฟฟ้าสถิตเกิดจากการเสียดสีหรือการสัมผัสกะทันหัน เช่น การถูวัสดุสองชิ้นเข้าหากัน โดยปกติอะตอมจะ 'ไม่มีประจุ' สิ่งเหล่านี้ถือเป็นสารที่เป็นกลาง แต่สามารถสูญเสียหรือรับอิเล็กตรอนผ่านแรงเสียดทาน
ขั้นตอนการถูอาจทำให้อะตอมของสารบางชนิดสูญเสียอิเล็กตรอน การสูญเสียอิเล็กตรอนจะทำให้สารหรือวัสดุมีประจุบวก โปรตอนส่วนเกินทำให้สารมีประจุบวก ในทางกลับกัน สารที่ได้รับอิเล็กตรอนจะมีประจุเป็นลบ
ในทางกลับกัน กระแสไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ของอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในเส้นทางหรือทิศทางเฉพาะ เช่น กระแสของอิเล็กตรอนที่ไหลผ่านวัสดุนำไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าสามารถมาจากแหล่งต่างๆ แหล่งกระแสไฟฟ้าที่ใช้บ่อยที่สุดคือแบตเตอรี่ แบตเตอรี่เหล่านี้อาศัยปฏิกิริยาเคมีในตัวเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้าในปริมาณมหาศาลมักมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรงไฟฟ้ามีหลายแห่งเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในปริมาณมหาศาล ปรากฏการณ์นี้มักจะถูกควบคุม และต้องการการไหลของอิเล็กตรอนไปตามเส้นทางซึ่งเรียกว่า 'กระแสไฟฟ้า' อย่างเหมาะสม
