พลังงานไฟฟ้า
เมื่อต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าเข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ประจุไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ ทำให้มีกระแสไฟฟ้าผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้าจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปอื่นตามชนิดของเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น เมื่อต่อหลอดไฟกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า จะได้พลังงานแสงสว่าง ถ้าต่อเตาไฟฟ้าเข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า จะได้พลังงานความร้อน ถ้าต่อ
แหล่งกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับเครื่องซักผ้า พัดลม และสว่านไฟฟ้า ก็จะได้พลังงานกล เป็นต้น
กำลังไฟฟ้า
กำลังไฟฟ้า คือ พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปในหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยเป็น จูลต่อวินาทีหรือวัตต์ เขียนสมการ
ได้ดังนี้ …
|
เมื่อ...
P = กำลังไฟฟ้า มีหน่วยเป็นจูลต่อวินาทีหรือวัตต์
W = พลังงานไฟฟ้า มีหน่วยเป็นจูล
t = เวลา มีหน่วยเป็นวินาที |
|
พิจารณาวงจรไฟฟ้า
วงจรไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วย แหล่งจ่ายไฟฟ้า (เซลล์ไฟฟ้า) ต่อเข้ากับเครื่องใช้ไฟฟ้า (ตัวต้านทาน) ดังรูป
จากวงจรไฟฟ้าที่กำหนดให้ เมื่อต่อวงจรครบวงจร เซลล์ไฟฟ้าจะให้ประจุ +Q คูลอมบ์ ในเวลา t วินาที ประจุไฟฟ้า Q เคลื่อนที่ไปได้ เนื่องจากพลังงานของเซลล์ไฟฟ้าที่ให้ออกมา และขณะประจุ Q เคลื่อนที่ผ่าน
ความต้านทาน (R) ย่อมสูญเสียพลังงานไปส่วนหนึ่ง แยกพิจารณาได้ ดังนี้
1. พลังงานไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
2. พลังงานไฟฟ้าที่สูญเสียให้แก่ตัวต้านทาน (เครื่องใช้ไฟฟ้า)
พลังงานไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
จากนิยามของแรงเคลื่อนไฟฟ้า
“แรงเคลื่อนไฟฟ้า (E) คือ พลังงานที่ใช้ในการเคลื่อนที่ประจุ +1 C ครบวงจรพอดี”
ดังนั้น …
ในการเคลื่อนประจุ +1 C ครบวงจร ต้องใช้พลังงาน E
ถ้าเคลื่อนประจุ +Q C ครบวงจร ต้องใช้พลังงาน QE
เมื่อ …
W
E = พลังงานไฟฟ้าที่เซลล์ไฟฟ้าจ่ายออกมา ... (J ; จูล)
Q = ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ ... (C ; คูลอมบ์)
E = แรงเคลื่อนไฟฟ้า ... (V ; โวลต์)
จะได้ว่า ...
WE = QE
จาก ….
Q = It
ดังนั้น ….
WE = ItE
| |
ถ้าให้ PE คือ กำลังไฟฟ้าของเซลล์ไฟฟ้า
จาก...
 |
จะได้ ...
หรือ ...
 |
|
|
|
|
