แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า

            จากการศึกษาในวิชาไฟฟ้าสถิต  เราจะเห็นได้ว่าประจุไฟฟ้าจะเคลื่อนที่เป็นกระแสไฟฟ้าก็ต่อเมื่อมีความต่างศักย์ไฟฟ้าเกิดขึ้น  เครื่องมือที่ใช้เป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าในระยะเริ่มแรก จึงใช้หลักในการสร้างความต่างศักย์ไฟฟ้าขึ้นจากปฏิกิริยาเคมี  ต่อมาใช้หลักการสร้างความต่างศักย์ไฟฟ้าจากสนามแม่เหล็กและพลังงานรูปอื่น  เช่น  พลังงานแสงได้  ดังจะได้กล่าวโดยสรุปตามหัวข้อย่อยต่อไปนี้

                1.     เซลล์อย่างง่าย  จัดว่าเป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าอย่างแรกที่มนุษย์สร้างขึ้นเรียกว่า โวลตาอิค (Voltaic) หรือ กัลวานิค (Galvanic)   เซลล์ตามชื่อนักวิทยาศาสตร์ผู้สร้างขึ้น   หลักการของเซลล์อย่างง่ายคือ การเปลี่ยนพลังงานเคมีให้เป็นพลังงานไฟฟ้า  ลักษณะประกอบด้วยภาชนะใส่กรดกำมะถัน (H2SO4)  ไว้แล้วมีแท่งโลหะทองแดง (Cu) เป็นขั้วไฟฟ้าบวก  มีแท่งสังกะสี (Zn)  เป็นขั้วไฟฟ้าลบ  ปฏิกิริยาเกิดจากกรดกำมะถันทำปฏิกิริยากับสังกะสี  โดยกรดกำมะถันแตกตัวออกตามสมการ

                 

                ไฮโดรเจนอิออนที่เกิดขึ้นจะวิ่งไปยังแท่งทองแดงรับอิเล็กตรอนจากทองแดง ทำให้เป็นกลางและเป็นก๊าซ เป็นฟองปุดออกมาที่ขั้วบวกทำให้ทองแดงเสียอิเล็กตรอนไป  จึงมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก  ส่วนอนุมูลซัลเฟต   จะวิ่งไปยังแท่งสังกะสีทำปฏิกิริยา

                    

                ทำให้แท่งสังกะสีมีอิเล็กตรอนมากกว่าปกติ จึงมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ  เมื่อต่อลวดตัวนำระหว่างขั้วทองแดงกับขั้วสังกะสี  ซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าต่างกันดังกล่าวแล้ว  ก็จะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในเส้นลวดนั้น  ซึ่งจะเห็นได้จากเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าซึ่งเรียกว่า กัลวานอมิเตอร์ (Galvanometer, G)  ซึ่งต่อเอาไว้  โดยทั่วไปเซลล์อย่างง่ายจะมีความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วเซลล์  เมื่อยังไม่ได้ต่อลวดตัวนำประมาณ 2 โวลต์ ความต่างศักย์ดังกล่าวนี้ ถือว่าเป็นอำนาจหรือแรงดันที่ทำให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ได้  ต่อไปจะเรียกว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้าของเซลล์ (Electromotive  force emf)

                เซลล์อย่างง่ายนี้เป็นเซลล์ไฟฟ้าที่สร้างขึ้นในระยะแรกจึงพบปัญหาที่ทำให้เซลล์ไฟฟ้าทำงานไม่ได้เต็มที่  เช่น ความบริสุทธิ์ของแท่งโลหะไม่เพียงพอ  ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีแทรกซ้อนขึ้นเรียกว่า โลคอลแอคชั่น1 (Local action)  ก๊าซไฮโดรเจนไปจับขั้วทองแดงทำให้ผิวน้อยลงเรียกว่า โปลาไรเซชั่น (Polarizzation)  เป็นต้น  ในระยะต่อมาจึงได้มีการปรับปรุงเซลล์อย่างง่ายให้ดีขึ้นตามลำดับ  โดยการเติมสารบางอย่างลงไป  เปลี่ยนสารละลายหรือเปลี่ยนขั้วโลหะ  เป็นต้น  ซึ่งจะกล่าวต่อไปเฉพาะชนิดที่สำคัญ ๆ  และใช้กันมากในปัจจุบันเท่านั้น

หน้า     2     3

สารบัญ

หน้าก่อน        หน้าถัดไป


ของ ผศ.  อดิชาติ  บ้วนกียาพันธุ์

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

บทความพิเศษ