ประเภทของไฟฟ้าที่มีอยู่และตัวอย่าง
ไฟฟ้าเป็นชุดของปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับประจุไฟฟ้า สำหรับการศึกษาปรากฏการณ์เหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:
- ไฟฟ้าสถิตย์หรือไฟฟ้าสถิต: เมื่อประจุไฟฟ้านิ่ง
- กระแสไฟฟ้า: เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่
ประจุไฟฟ้าเป็นสมบัติของสสาร เช่นเดียวกับมวล แต่แตกต่างจากมวล อนุภาคที่มีประจุสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทคือบวกและลบ ค่าใช้จ่ายของชั้นเรียนหนึ่งผลักกันในขณะที่ดึงดูดสมาชิกของอีกชั้นหนึ่ง
โดยธรรมชาติแล้ว อิเล็กตรอนและโปรตอนเป็นตัวพาประจุไฟฟ้า ประจุของทั้งสองมีขนาดเท่ากันทุกประการ อย่างไรก็ตาม ประจุของโปรตอนเป็นบวกและของอิเล็กตรอนมีค่าลบ ดังนั้น ร่างกายที่มีอิเล็กตรอนมากเกินไปจะได้รับประจุลบเท่ากับประจุของอิเล็กตรอนคูณด้วยจำนวนอิเล็กตรอนส่วนเกิน
ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิตย์หรือไฟฟ้าสถิตคือปฏิกิริยาระหว่างประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่ง สิ่งนี้ถูกค้นพบในสมัยกรีกโบราณเมื่อผู้คนตระหนักว่าโดยการถูอำพันหรือ เจ็ทมีแรงบางอย่างที่ทำให้วัสดุดึงดูดผ้าสำลีและชิ้นส่วนของ วัสดุ.
ไฟฟ้าสถิตสามารถเกิดขึ้นได้ในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน เช่น การสัมผัสระหว่างวัสดุ ความดันหรืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น หรือโดยการปรากฏตัวของประจุอื่น อย่างไรก็ตาม กระบวนการชาร์จนั้นเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายและแจกจ่ายจนกว่าจะถึงสภาวะสมดุลใหม่
ตัวอย่างเช่น เมื่อเราถูรองเท้ากับพรม เรากำลังดักอิเล็กตรอนจากพรม ทำให้เรามีประจุลบมากเกินไป เราจะรู้ได้อย่างไร? เมื่อสัมผัสลูกบิดโลหะ เรารู้สึกช็อกหรือช็อก ซึ่งเกิดจากการที่มีประจุมากเกินไปที่กระโดดจากร่างกายของเราไปยังวัตถุที่เป็นโลหะ
กรณีทั่วไปอื่น ๆ ที่เกิดไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นได้เมื่อถูบอลลูนกับเส้นผม แห้ง เมื่อเราหวีผม หวีจะดักอิเล็กตรอนจากผม หรือเมื่อเราถูผ้าไนลอนและ ขนสัตว์.
ไฟฟ้าสถิตอาจเกิดขึ้นได้ในสถานการณ์ที่ไม่พึงประสงค์และก่อให้เกิดความเสียหาย เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ การเชื่อมต่อกราวด์จะทำ ในไซโลเกรน การเสียดสีของเกรนกับภาชนะโลหะทำให้โลหะมีประจุบวกและเกรนได้รับประจุลบ เมื่อประจุมีมากจะทำให้เกิดประกายไฟ ทำให้เกิดไฟไหม้หรือระเบิดได้
เพลิงไหม้ที่ปั๊มน้ำมันหรือสถานีบริการอาจเกิดจากการสะสมของประจุไฟฟ้าสถิต การเสียดสียางหรือยางกับพื้นถนนทำให้เกิดประจุลบในตัวถังรถ หากรถไม่ได้ขนถ่าย การวางท่อน้ำมันเชื้อเพลิงอาจทำให้เกิดประกายไฟซึ่งส่งผลร้ายแรงได้
แม้จะมีตัวอย่างที่น่าสนใจของไฟฟ้าสถิต แต่ก็มีการใช้งานที่สำคัญในเทคโนโลยี:
- การพิมพ์ด้วยเลเซอร์: สแตติกใช้ในเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ในกรณีนี้ ลำแสงเลเซอร์จะส่องสว่างบริเวณที่มืดของหน้ากระดาษทำให้เกิดประจุลบ อนุภาคหมึกที่มีประจุบวกจะเกาะติดกับบริเวณเหล่านี้และภาพจะถูกคัดลอก
- สีคงที่: ยานพาหนะและเครื่องบินถูกทาสีด้วยไฟฟ้าสถิต สำหรับสิ่งนี้ วัตถุที่จะทาสีจะมีประจุลบ จากนั้นจึงใช้สีที่มีประจุบวก สิ่งนี้ทำให้พื้นผิวเรียบและเป็นเนื้อเดียวกัน
กระแสไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้าคือการไหลสุทธิหรือทางผ่านของประจุไฟฟ้าผ่านตัวกลาง ถือได้ว่าเป็นไฟฟ้ากำลังเคลื่อนที่ ซึ่งเป็นประเภทของไฟฟ้าที่เราคุ้นเคยและคุ้นเคยดีที่สุด
นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ตระหนักถึงธรรมชาติของกระแสไฟฟ้าคือชาวอิตาลี Luigi Galvani (1737-1798) และ Alessandro Volta (1745-1827) Hans Christian Oersted ค้นพบความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างกระแสไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็ก (1777-1851) ซึ่งต่อมาได้นำ Michael Faraday ชาวอังกฤษ (1791-1867) มาผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้ แม่เหล็ก
การนำกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความต้านทานของวัสดุต่อการกระจัดของประจุ ดังนั้นเราจึงมี:
- ฉนวน: เป็นวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า เช่น ไม้หรือน้ำมัน
- ตัวนำ: ให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ เช่น โลหะและสารละลายไอออนิก
- เซมิคอนดักเตอร์: มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าระดับกลางระหว่างฉนวนและตัวนำ เช่น ซิลิกอนและเจอร์เมเนียม
ชีวิตสมัยใหม่ที่เรารู้ว่าเป็นผลจากกระแสไฟฟ้า:
- การทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือน,
- อุตสาหกรรม;
- แสงสว่างและความร้อนของเขต
- ระบบจำหน่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรม
คุณอาจสนใจที่จะเห็น:
- กระแสสลับและกระแสตรง
- ตัวนำ ฉนวน และเซมิคอนดักเตอร์
อ้างอิง
เซวัลลอส, เอ. (1996). มาว่ากันเรื่องไฟฟ้า
ไฟฟ้า. (1986). สารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Salvat สำนักพิมพ์ Salvat สเปน.
Hadzigeorgiou, วาย. (2006). Humanizing การสอนวิชาฟิสิกส์ผ่านการเล่าเรื่อง: กรณีของกระแสไฟฟ้าในปัจจุบัน สรีรวิทยา เอ็ด 41:42. ดอย: 10.1088/0031-9120/41/1/003
หนุ่ม, เอช. ดี. ฟรีแมน อาร์.เอ. (2009) ฟิสิกส์มหาวิทยาลัยกับฟิสิกส์สมัยใหม่เล่ม 2 12 เอ็ด เพียร์สัน เอ็ดดูเคชั่น เม็กซิโก
