เรื่องของการใช้ไฟฟ้านั้น เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการใช้ชีวิตของทุกๆ ครัวเรือนและทุกคนเลยก็ว่าได้ใช่มั้ยครับ เพราะการดำรงชีวิตแทบจะทุกด้านต่างล้วนแล้วแต่ใช้ “พลังงานไฟฟ้า” กันทั้งสิ้น วันนี้เราเลยจะมาพาทุกๆ ท่านไปหาความรู้เกี่ยวกับ “พลังงานไฟฟ้า” กันสักหน่อยครับ จะเป็นอย่างไรและเริ่มต้นกันมาจากไหนนั้น…เราไปชมกันเล้ยย!!!
พลังงานไฟฟ้าเป็นอย่างไรและมีที่มาที่ไปจากไหนกันนะ!
พลังงานไฟฟ้า คือ พลังงานรูปแบบหนึ่งที่เกิดจากการแยกตัว หรือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน หรือโปรตอน ซึ่งการเดินทางของพลังงานดังกล่าวผ่านวัสดุนำไฟฟ้า ที่จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์เพื่อใช้ในการขับเคลื่อนสิ่งต่างๆ หรือให้พลังงานกับวัตถุที่ต้องการใช้ไฟฟ้า ส่วนกระแสไฟฟ้าเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่จะเป็นอิเล็กตรอนวงนอกสุดที่สามารถหลุดเป็นอิสระและเคลื่อนที่เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ อิเล็กตรอนวงนอกสุดจะหลุดเป็นอิสระได้ง่ายหรือยากขึ้นอยู่กับโครงสร้างของอะตอมของสสารแต่ละชนิดซึ่งมีโครงสร้างไม่เหมือนกัน
ประวัติความเป็นมาของพลังงานไฟฟ้า
การค้นพบไฟฟ้าเริ่มมาจากเมื่อ 600 ปีก่อนคริสตกาล โดยเป็นการค้นพบไฟฟ้าสถิตจากแท่งอำพันของเทลีส เขาได้ให้ข้อสังเกตว่าเมื่อนำแท่งอำพันถูกับผ้าขนสัตว์ แล้ววางแท่งอำพันไว้ใกล้กับวัตถุชิ้นเล็ก ๆ เช่น เศษไม้ จะทำให้เศษไม้เคลื่อนที่เข้าหาแท่งอำพัน นั่นคือแท่งอำพันจะมีอำนาจอย่างหนึ่งที่ดึงดูดวัตถุได้ ต่อมาในปี พ.ศ. 2143 วิลเลี่ยม กิลเบิร์ต William Gilbert นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ทำการศึกษาและทดลองผลที่เกิดจากการขัดสีแท่งอำพันอย่างละเอียด พบว่ามีคุณสมบัติของการดึงดูดวัตถุเล็ก ๆ หลังจากการขัดสี และเรียกในเขาจึงให้ชื่อว่า Electricus หรือในภาษาอังกฤษคือ Electric/Electricity และในภาษาไทยที่แปลว่า ไฟฟ้า นั่นเอง
และในปี พ.ศ.2295 การค้นพบครั้งสำคัญของ เบนจามิน แฟรงคลิน โดยได้ทำการทดลองติดลูกกุญแจโลหะไว้ที่หางว่าว แล้วปล่อยลอยขึ้นในวันที่ท้องฟ้ามีลมพายุรุนแรง เขาพบว่า ประกายไฟกระโดดจากลูกกุญแจโลหะสู่หลังมือของเขา ซึ่งถือว่าเป็นการค้นพบไฟฟ้าในธรรมชาติ ซึ่งการค้นพบนี้ถูกนำมาใช้ในปัจจุบันที่เรียกกันว่า สายล่อฟ้า เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยชีวิตผู้คนไม่ให้ถูกฟ้าผ่า
จากนั้นในช่วงพุทธศตวรรษที่ 24 มีการค้นพบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิต (Electrostatic Generator) ซึ่งทำมาจากชั้นที่สลับซ้อนกันของสังกะสีและทองแดง เป็นที่ยอมรับของนักวิทยาศาสตร์ว่าเป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ และภายในปี พ.ศ. 2364 ไมเคิล ฟาราเดย์ได้ประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้า (ไดนาโม) และจอร์จ ไซมอน โอห์ม ได้ใช้คณิตศาสตร์วิเคราะห์วงจรไฟฟ้า หรือเป็นที่รู้จักในชื่อ “กฎของโอห์ม” ในปี พ.ศ. 2370 นับแต่นั้นเป็นต้นมา วิทยาศาสตร์ด้านไฟฟ้าเจริญขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะเห็นความก้าวหน้าของวิศวกรรมไฟฟ้าอย่างมาก และเป็นแรงสำคัญในการเป็นแรงขับเคลื่อนในการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 2นั้นเองครับ
การผลิตไฟฟ้าโดยเขื่อนมีหลักการอย่างไร?
การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำโดยการให้น้ำไหลเชี่ยวหรือตกลงมาจากที่สูง ผ่านเข้าสู่กังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งปริมาณพลังงานที่ได้จะขึ้นอยู่กับความสูง และอัตราการไหลของน้ำที่ถูกปล่อยมา ตัวอย่างของการนำหลักการนี้ไปใช้ เช่น เขื่อน หรือโรงไฟฟ้า
การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานธรรมชาติแบบอื่นๆ มีอะไรบ้าง?
●พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางเลือกพลังงานสะอาดที่ใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานธรรมชาติอย่างแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นทรัพยากรที่มีมากที่สุดของโลกอย่างหนึ่งเพื่อนำมาแปรรูปเป็นพลังงานด้วยระบบโซลาร์เซลล์ที่จะทำหน้าที่ในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งมีตั้งแต่ระบบโซลาร์รูฟที่นิยมใช้ในระดับครัวเรือนไปจนถึงระบบโซลาร์ฟาร์มหรือโรงผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากพลังงานไฟฟ้าแล้ว พลังงานแสงอาทิตย์ยังสามารถนำไปแปรรูปเป็นพลังงานความร้อนได้อีกด้วย
●พลังงานใต้พิภพ
พลังงานใต้พิภพ คือ พลังงานที่ได้จากการนำความร้อนที่กักเก็บไว้ใต้ผิวโลก ซึ่งเกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสี เช่น โพแทสเซียม ยูเรเนียม ทอเรียม ฯลฯ ในเปลือกโลกมาใช้ให้เกิดประโยชน์ด้วยการผลิตเป็นพลังงานทดแทน โดยใช้แรงจากไอน้ำแรงดันสูงที่สะสมอยู่ใต้ชั้นหินไปหมุนกังหันและให้พลังงานกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และได้เป็นพลังงานไฟฟ้าในท้ายที่สุด
เป็นอย่างไรกันบ้างครับกับข้อมูลเกี่ยวกับ “ทำความเข้าใจเกี่ยวกับพลังงานฟ้า” ที่เราได้นำมาฝากทุกๆ ท่านกันนะครับ หวังว่าจะเป็นประโยชน์สำหรับทุกๆ ท่านกันไม่มากก็น้อยกันนะ