Home arrow บทความฟิสิกส์ arrow ไฟฟ้าและความต้านทาน Current and Resistance
Home    Contacts



ไฟฟ้าและความต้านทาน Current and Resistance PDF พิมพ์
เนื้อหา
วงจรไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า ความต้านไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า วงจร RC
การเหนี่ยวนำไฟฟ้า ความเหนี่ยวนำไฟฟ้า วงจร RL
พลังงานในตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ การสั่นทางแม่เหล็กไฟฟ้า ไฟฟ้ากระแสสลับวงจร RC และ RL
วงจร RLC (อนุกรมและขนาน) ประกฏการณ์เรโซแนนซ์ (resonance) ในวงจร RLC


กระแสไฟฟ้าคืออัตราการไหลของประจุผ่านจุดหนึ่งๆในวงจรไฟฟ้า ดังนั้นหน่วยของกระแสไฟฟ้าคือ คูลอมบ์/วินาที (coulombs/second) หรือแอมแปร์ (Ampere) อันเป็นที่คุ้นเคยกันแล้ว อักษรย่อที่ใช้คือ A

ถ้าที่จุดหนึ่งที่เราสนใจมีประจุปริมาณ q ไหลผ่านในเวลา t กระแสไฟฟ้า (I) ที่ผ่านจุดนี้มีค่าเป็น

I = q/t

กระแสไฟฟ้าเดินทางจากจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงไปยังจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำ ถ้าตัวนำประจุ (charge carrier) เป็นประจุบวก ทิศทางการเคลื่อนที่ของประจุและกระแสไฟฟ้าจะมีทิศทางเดียวกัน ถ้าตัวนำประจุเป็นประจุลบอย่างเช่นอิเล็กตรอน ทิศทางการเคลื่อนที่จะเป็นไปในทางตรงกันข้าม

มาดูกันว่าเมื่อเรามองลึกลงไปในระดับจุลภาค (microscopic scale) มีอะไรเกิดขึ้นบ้าง ในที่นี้เราจะพูดถึงกระแสไฟฟ้าในสารที่มีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้า (conductor) เท่านั้นเนื่องจากเราใช้สารกลุ่มนี้ในการต่อเชื่อมอุปกรณ์ทางไฟฟ้าต่างๆเป็นส่วนใหญ่ อันที่ง่ายที่สุดที่เราควรนึกได้ก็คือลวดไฟฟ้าที่ทำจากโลหะนั่นเอง

ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่อยู่ภายในตัวนำไฟฟ้าโลหะที่ทำหน้าที่นำไฟฟ้าคืออิเล็กตรอน (electron) เราสามารถนึกภาพของกระแสไฟฟ้าให้เป็นการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนทั้งหลายในตัวนำไฟฟ้าด้วยความเร็วค่าหนึ่งซึ่งเราจะเรียกว่า drift velocity


ในฟิสิกส์เรามีปริมาณอื่นๆที่ถูกนิยามขึ้นที่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้า

อันแรกคือผลคูณระหว่างประจุต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร n กับประจุ e คือประจุต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรซึ่งเรียกกันว่าความหนาแน่นประจุ (charge density)

ถ้าเรานิยามความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า (current density) ว่าเป็นกระแสไฟฟ้าต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่หน้าตัด A จากปริมาณข้างบนเราสามารถเขียน

J = I/A = neVd

นิยามของปริมาณฟิสิกส์เหล่านี้มีประโยชน์สำหรับอธิบายคุณสมบัติของสารต่างๆที่นอกเหนือไปจากตัวนำไฟฟ้าที่กล่าวมาข้างต้น แม้ว่าในสารบางอย่างตัวนำประจุจะไม่ใช้อิเล็กตรอนก็ตาม

 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >
สถิติผู้เยี่ยมชม: 36044159

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!