กระแสไฟฟ้าเป็นแนวคิดพื้นฐานในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและฟิสิกส์ หมายถึงการไหลของประจุไฟฟ้าผ่านตัวนำ เช่น สายไฟ เนื่องจากมีแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมอยู่ การทำความเข้าใจกระแสไฟฟ้าถือเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบไฟฟ้าทำงานอย่างไร
กระแสไฟฟ้าหมายถึงอัตราที่ประจุไหลผ่านพื้นผิว หน่วยของกระแสไฟฟ้าคือแอมแปร์ (A) ซึ่งเท่ากับหนึ่งคูลอมบ์ประจุที่ไหลผ่านพื้นผิวทุกๆ วินาที ในทางคณิตศาสตร์ กระแสไฟฟ้า (I) สามารถแสดงเป็น:
\( I = \frac{q}{t} \)ที่ไหน:
กระแสไฟฟ้ามีสองประเภทหลัก: กระแสตรง (DC) และกระแสสลับ (AC)
วัสดุที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้เรียกว่าตัวนำ โลหะ เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียมเป็นตัวนำที่ดีเนื่องจากมีอิเล็กตรอนอิสระที่ช่วยให้ประจุเคลื่อนที่ผ่านพวกมันได้ง่าย ในทางกลับกัน ฉนวนเป็นวัสดุที่ไม่อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหลได้อย่างอิสระ ตัวอย่างได้แก่ ยาง แก้ว และพลาสติก วัสดุเหล่านี้มีอิเล็กตรอนที่เกาะกันแน่นซึ่งไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ง่าย
กฎของโอห์มเป็นหลักการพื้นฐานในการศึกษาวงจรไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับกระแสที่ไหลผ่านตัวนำกับแรงดันไฟฟ้าที่คร่อมกระแสไฟฟ้าและความต้านทานของตัวนำ สามารถแสดงทางคณิตศาสตร์ได้ดังนี้:
\( V = IR \)ที่ไหน:
กฎของโอห์มแสดงให้เห็นว่ากระแสเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าและเป็นสัดส่วนผกผันกับความต้านทาน
กระแสไฟฟ้าสามารถวัดได้โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่าแอมมิเตอร์ แอมมิเตอร์เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับส่วนประกอบของวงจรที่กำลังวัดกระแส การตั้งค่านี้ช่วยให้แน่ใจว่ากระแสรวมที่ไหลผ่านวงจรจะไหลผ่านแอมป์มิเตอร์ด้วย
กระแสไฟฟ้าสามารถก่อให้เกิดผลกระทบหลายประการ ได้แก่:
การทดลองง่ายๆ อย่างหนึ่งเพื่อสังเกตผลกระทบของกระแสไฟฟ้าคือการสร้างวงจรง่ายๆ เพื่อทำให้หลอดไฟสว่างขึ้น คุณจะต้องมีแบตเตอรี่ หลอดไฟขนาดเล็ก และสายไฟสองเส้น
เมื่อการตั้งค่าเสร็จสมบูรณ์ วงจรจะปิด และกระแสไฟฟ้าจะไหลจากแบตเตอรี่ผ่านหลอดไฟ ทำให้เกิดแสงสว่างขึ้น วงจรง่ายๆ นี้แสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าสามารถผลิตแสงโดยการให้ความร้อนแก่เส้นใยภายในหลอดไฟได้อย่างไร
กระแสไฟฟ้าเป็นแนวคิดสำคัญในการทำความเข้าใจวิธีการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยการทำความเข้าใจการไหลของประจุ กระแสไฟฟ้าประเภทต่างๆ และผลกระทบที่มันเกิดขึ้น เราจะสามารถเข้าใจโลกอิเล็กทรอนิกส์รอบตัวเราได้ดีขึ้น ตั้งแต่การส่องสว่างบ้านของเราด้วยหลอดไฟไปจนถึงการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ของเราด้วยแบตเตอรี่ กระแสไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา
