ไฟฟ้า

ประวัติความเป็นมาของไฟฟ้า

ขอขอบคุณข้อมูลภายใต้ความร่วมมือของคลังความรู้ พลังงานไฟฟ้า และวิชาการดอทคอมhttp://electrical.huaiyot.ac.th/ 

---

                 ไฟฟ้าที่พวกเรากำลังใช้ประโยชน์นี้ ชาวกรีกโบราณเป็นพวกแรกที่ได้ค้นพบในราว 2000 ปีมาแล้ว พวกเขาได้สังเกตุ เห็นว่า เมื่อนำวัสดุที่เดียวนี้เรียกว่า "อำพัน" ถูกับวัสดุชนิดอื่นก็จะเกิดแรงลึกลับขึ้นที่อำพันนี้ และอำพันดังกล่าวสามารถดึงดูด พวกวัสดุเบาๆ เช่นใบไม้แห้งๆ, เศษกระดาษ เป็นต้น ส่วนคำว่าไฟฟ้า (electricity) ที่ใช้กันปัจจุบันนี้ ก็มาจากรากศัพท์ ภาษากรีกคำว่า อีเล็กตรอน (electron) ซึงแปลว่าอำพัน

                ในสมัยแรกๆ มนุษย์รู้ว่า ไฟฟ้าเกิดจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง และฟ้าผ่านับเป็นเวลานาน ที่มนุษย์ไม่สามารถให้คำอธิบายความเป็นไปที่แท้จริงของไฟฟ้า ที่ดูเหมือนว่าวิ่งลงมาจากฟ้า และมีอำนาจในการทำลายได้ จนกระทั่งมนุษย์สามารถประดิษฐ์สายล่อฟ้าไว้ป้องกันฟ้าผ่าได้

 
                 เมื่อ 2500 ปี ก่อนคริสต์ศักราช ชนพวกติวตัน ที่อาศัยอยู่แถบฝั่งแซมแลนด์ของทะเล บอลติกในปรัสเซียตะวันออก ได้พบหินสีเหลืองชนิดหนึ่งซึ่งเมื่อถูกแสงอาทิตย์ก็จะมีประกายคล้ายทอง คุณสมบัติพิเศษของมันคือ เมื่อโยนลงในกองไฟมันจะสุกสว่างและติดไฟได้เรียกกันว่า "อำพัน" ซึ่งเกิดจากการทับถมของยางไม้เป็นเวลานานๆ อำพันถูกนำมาเป็นเครื่องประดับและหวี เมื่อนำแท่งอำพันมาถูด้วยขนสัตว์ จะเกิดประกายไฟขึ้นได้ และเมื่อหวีผมด้วยหวีที่ทำจากอำพันก็จะมีเสียงดังอย่างลึกลับ และหวีจะดูดเส้นผม เหมือนว่าภายในอำพันมีแรงลึกลับอย่างหนึ่งซ่อนอยู่
                ต่อมาเมื่อ 600 ปี ก่อนคริสต์ศักราช ทาลีส (Thales) นักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกได้ค้นพบไฟฟ้าขึ้น กล่าวคือเมื่อเขาได้นำเอาแท่งอำพันถูกับผ้าขนสัตว์ แท่งอำพันจะมีอำนาจดูดสิ่งของต่างๆ ที่เบาได้ เช่น เส้นผมเศษกระดาษ เศษผง เป็นต้น เขาจึงให้ชื่ออำนาจนี้ว่า ไฟฟ้า หรือ อิเล็กตรอน (Electron) ซึ่งมาจาก ภาษา กรีกว่า อีเล็กตร้า (Elektra) 
                ต่อมาเมื่อ พ.ศ. 2143 (ค.ศ. 1600) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ ดร.วิลเลี่ยม กิลเบิร์ต (William Gilbert) ได้ทำการทดลองอย่างเดียวกันโดยนำเอาแท่งแก้ว และแท่งยางสน มาถูกับผ้าแพรหรือผ้าขนสัตว์แล้วนำมาทดลองดูดของเบาๆ จะได้ผลเช่นเดียวกับทาลีส กิลเบิร์ต จึงให้ชื่อไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้ว่า อิเล็กตริกซิตี้ (Electricity)

                ต่อมาเมื่อ พ.ศ. 2280 (ค.ศ. 1747) เบนจามิน แฟรงคลิน (Benjamin Franklin) นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้ค้นพบไฟฟ้าในอากาศขึ้น โดยเขาได้ทำการทดลองนำว่าวซึ่งมีกุญแจผูกติดอยู่กับสายป่านขึ้นในอากาศขณะที่เกิดพายุฝน เขาพบว่าเมื่อเอามือไปใกล้กุญแจก็ปรากฏประกายไฟฟ้ามายังมือของเขา จากการทดลองนี้ทำให้เขาค้นพบเกี่ยวกับปรากฏการณ์ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง และฟ้าผ่า ซึ่งเกิดจากประจุไฟฟ้าในอากาศ นับตั้งแต่นั้นมาแฟรงคลินก็สามารถประดิษฐ์สายล่อฟ้าได้เป็นคนแรก โดยเอาโลหะต่อไว้กับยอดหอคอยที่สูงๆ แล้วต่อสายลวดลงมายังดิน ซึ่งเป็นการป้องกันฟ้าผ่าได้ กล่าวคือไฟฟ้าจากอากาศจะไหลเข้าสู่โลหะที่ต่ออยู่กับยอดหอคอยแล้วไหลลงมาตามสายลวดที่ต่อเอาไว้ลงสู่ดินหมดโดยไม่เป็นอันตรายต่อคนหรืออาคารบ้านเรือน

                ต่อมาเมื่อ พ.ศ. 2333 (ค.ศ. 1790) วอลตา (Volta) นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาเลียนได้ค้นพบไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมี โดยนำเอาวัตถุต่างกันสองชนิด เช่น ทองแดงกับสังกะสีจุ่มในน้ำยาเคมี เช่นกรดีกำมะถันหรือกรดซัลฟิวริก โลหะสองชนิดจะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับน้ำยาเคมีทำให้เกิดไฟฟ้าขึ้นได้ เรียกการทดลองนี้ว่า วอลเทอิก เซลล์ (Voltaic Cell) ซึ่งต่อมาภายหลังวิวัฒนาการมาเป็น เซลล์แห้ง หรือถ่านไฟฉาย และเซลล์เปียกหรือแบตเตอรี่
                ในปี ค.ศ. 1791 ลุยจิ กัลวานี (Luigi Galvani) นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี ได้ค้นพบไฟฟ้าชีวภาพ กัลวานีได้พิสูจน์ให้เห็นว่าไฟฟ้าเป็นตัวกลางของการส่งสัญญาณจากเซลล์ประสาทปสู่กล้ามเนื้อ
                ประมาณปี ค.ศ. 1819 – 1820 ได้มีการนำเสนอทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetism) เป็นทฤษฎีที่ศึกษาเกี่ยวกับปรากฏการณ์ไฟฟ้าและแม่เหล็ก โดยฮันส์ คริสเตียน เออสเตด (Hans Christian Orsted) และอังเดร มารี แอมแปร์ (Andre-Marie Ampere)
                ปี ค.ศ. 1827 จอร์จ ไซมอน โอห์ม (Georg Simon Ohm) ได้ใช้คณิตศาสตร์วิเคราะห์วงจรไฟฟ้า หรือเป็นที่รู้จักในชื่อ "กฎของโอห์ม (Ohm’s law)"
                อเล็กซานโดร โวลต้า (Alessandro Volta) ได้ประดิษฐ์แบตเตอรี่ที่ทำมาจากแผ่นเซลล์ที่ซ้อนทับกันของสังกะสีและทองแดง นับว่าเป็นความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์ที่สามารถพัฒนาแหล่งจ่ายไฟฟ้า ที่ดีกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิต (Electrostatic Generator) ที่เคยใช้กันมาก่อนหน้านี้
                พ.ศ. 2374 (ค.ศ. 1831) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ ไมเคิล ฟาราเดย์ (Michael Faraday) ได้ค้นพบไฟฟ้าที่เกิดจากอำนาจแม่เหล็ก โดยนำขดลวดเคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นในขดลวด ถือเป็นบิดาแห่งวิชาไฟฟ้า ผู้ที่ประดิษฐ์คิดค้น "ไดนาโม (Dynamo)" ซึ่งเป็นต้นแบบของเครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าในปัจจุบัน 
                ปี ค.ศ. 1861 และ 1862 เจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวลล์ (James Clerk Maxwell) ได้นำเสนอทฤฎีแม่เหล็กไฟฟ้า อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า
                พ.ศ. 2420 - 2430 (ค.ศ.1877-1887) นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อ โทมัส อัลวา เอดิสัน (Thomas A. Edison) ได้ประดิษฐ์หลอดไฟฟ้าขึ้นสำเร็จเป็นคนแรก และยังได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ ไฟฟ้าอื่นๆ ฉายภาพยนตร์ หีบเสียง เครื่องอัดสำเนา เป็นต้น 

                นิโคลา เทสลา เป็นเจ้าของแนวความคิดเรื่องไฟฟ้ากระแสสลับ เขาได้ค้นพบมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าและสามารถนำมาใช้งานได้เป้นครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1888 อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีของเทสลามีความขัดแย้งกับทฤษฎีของโทมัส อัลวา เอดิสันโดยสิ้นเชิง ทำให้ในขณะที่โทมัส อัลวา เอดิสัน ได้รับการยกย่องให้เป็นสุดยอดนักประดิษฐ์ เทสลากลับถูกมองว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่เพี้ยนคนหนึ่งเท่านั้น 
                นอกจากนี้ ยังมีนักวิทยาศาสตร์อีกหลายท่าน เช่น อะเล็กซานเดอร์ เกรแฮมเบลล์ (Alexander Graham Bell) ผู้ประดิษฐ์โทรศัพท์ มาร์โคนี (Marconi) นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาเลียนเป็นผู้ค้นพบการส่งสัญญาณวิทยุ อ็อตโต บราธี (Otto Blathy) ผุ้ประดิษฐ์หม้อแปลงไฟฟ้า เอินสท์ เวอเทอ ฟอน ซีเมนส์ (Ernst Werner von Siemens)เป็นต้น
                วิทยาศาสตร์ด้านไฟฟ้าเจริญรุดหน้าอย่างรวดเร็ว ไฟฟ้าได้แปลงวิถีชีวิตของคนสมัยใหม่ และถือได้ว่าเป็ยแรงขับเคลื่อนสำคัญในการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 2

ไฟฟ้าสถิตคือ

      ไฟฟ้าสถิต (Static electricity หรือ Electrostatic Charges)
เป็นปรากฏการณ์ที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุ
มีไม่เท่ากันปกติจะแสดงในรูปการดึงดูด,การผลักกันและเกิดประกายไฟ

                ประจุไฟฟ้า  (Charge)
                ประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณทางไฟฟ้าปริมาณหนึ่งที่กำหนดขึ้นธรรมชาติ ของสสารจะประกอบด้วยหน่วยย่อยๆ  ที่มีลักษณะและ มีสมบัติเหมือนกันที่เรียกว่า อะตอม(atom)ภายในอะตอม จะประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน3ชนิดได้แก่  โปรตอน (proton)  นิวตรอน (neutron) และ อิเล็กตรอน (electron)โดยที่โปรตอนมีประจุไฟฟ้าบวกกับนิวตรอนที่เป็นกลางทางไฟฟ้ารวมกันอยู่เป็นแกนกลางเรียกว่านิวเคลียส (nucleus) ส่วนอิเล็กตรอน มี ประจุ ไฟฟ้าลบ จะอยู่รอบๆนิวเคลียส
                ตามปกติวัตถุจะมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า กล่าวคือจะมีประจุไฟฟ้าบวกและประจุไฟฟ้าลบ เท่ากัน เนื่องจากในแต่ละอะตอมจะมีจำนวนอนุภาคโปรตอนและอนุภาคอิเล็กตรอนเท่ากัน  เป็นไปตามกฏการอนุรักษ์ประจุ ( Law of Conservation of Charge ) เมื่อนำวัตถุสองชนิดมาถูกันจะเกิดการถ่ายเทประจุระหว่างวัตถุทั้งสองชนิดทำให้วัตถุหนึ่งมีปริมาณประจุบวกมากกว่าประจุลบ  จึงมีประจุสุทธิเป็นบวก และวัตถุอีกอันหนึ่งมีปริมาณ ประจุลบมากกว่าประจุบวก  จึงมีประจุสุทธิเป็นลบ เราสามารถวัดค่าไฟฟ้าสถิตได้โดยใช้ Static Field Meter โดยหน่วยที่วัดคือ โวลท์

                การเกิดไฟฟ้าสถิต
                การที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากันทำให้เกิดแรงดึงดูดเมื่อวัตถุทั้ง 2 ชิ้นมีประจุต่างชนิดกันหรือเกิดแรงผลักกัน  เมื่อวัสดุทั้ง 2 ชิ้นมีประจุชนิดเดียวกันเราสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตโดยการนำผิวสัมผัสของวัสดุ 2 ชิ้นมาขัดสีกัน  พลังงานที่เกิดจากการขัดสีกันทำให้ประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุจะเกิดการแลกเปลี่ยนกัน  โดยจะเกิดกับวัสดุประเภทที่ไม่นำไฟฟ้า หรือที่เรียกว่า ฉนวน ตัวอย่างเช่น ยาง,พลาสติก และแก้ว   สำหรับวัสดุประเภทที่นำไฟฟ้านั้น โอกาสเกิดปรากฏการณ์ประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุไม่เท่ากันนั้นยาก  แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้
                 การถ่ายเทประจุไฟฟ้า (Electrostatic Discharge)
                คือการถ่ายเทประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว  เมื่อประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุ 2  ชนิดไม่เท่ากัน

                ตัวอย่างการเกิดไฟฟ้าสถิตและการถ่ายเทประจุไฟฟ้า
                เมื่อเราใส่รองเท้าหนังแล้วเดินไปบนพื้นที่ปูด้วยขนสัตว์หรือพรม  เมื่อเดินไปจับลูกบิดประตูจะมีความรู้สึกว่าถูกไฟช๊อต ที่เป็นเช่นนี้สามารถอธิบายได้ว่า  เกิดประจุไฟฟ้าขึ้นจากการขัดสีของวัตถุ 2 ชนิด วัตถุใดสูญเสียอิเล็คตรอนไปจะมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก  ส่วนวัตถุใดได้รับอิเล็คตรอนมาจะมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ   ซึ่งขึ้นอยู่กับวัตถุที่มาขัดสีกัน ร่างกายของคนเราเป็นตัวกลางทางไฟฟ้าที่ดี  เมื่อเราเดินผ่านพื้นที่ปูด้วยขนสัตว์หรือพรม  รองเท้าหนังของเราจะขัดสีกับพื้นขนสัตว์หรือพรม ทำให้อิเล็คตรอนถ่ายเทจากรองเท้าหนังไปยังพื้นพรม เมื่อเราเดินไปเรื่อย ๆ อิเล็คตรอนจะถ่ายเทจากรองเท้าไปยังพื้นมากขึ้น จึงทำให้เรามีประจุไฟฟ้าเป็นบวกกระจายอยู่เต็มตัวเรา เมื่อเราไปจับลูกบิดประตู ซึ่งเป็นโลหะจะทำให้อิเล็คตรอนจากประตูถ่ายเทมายังตัวเรา ทำให้เรารู้สึกว่าคล้าย ๆ ถูกไฟช๊อต  ในลักษณะเดียวกันถ้าเราใส่รองเท้ายาง  รองเท้ายางจะรับอิเล็คตรอนจากผ้าขนสัตว์หรือพรมจะทำให้เรามีประจุไฟฟ้าเป็นลบ  เมื่อเราเข้าไปใกล้และจะจับลูกบิดประตู  จะทำให้อิเล็คตรอนถ่ายเทจากเราไปยังลูกบิดประตู เราจะมีความรู้สึกว่าคล้าย ๆ ถูกไฟช๊อต

                ทำไมไฟฟ้าสถิตถึงเป็นปัญหา
                ในสภาพแวดล้อมในการทำงานของเรา ไฟฟ้าสถิตเป็นสิ่งที่เราต้องให้ความสนใจ นอกจากไฟฟ้าสถิตจะมีผลต่อคน  เมื่อไปสัมผัสกับวัสดุประเภทตัวนำแล้ว ทำให้รู้สึกสะดุ้งเหมือนถูกไฟช็อตแล้ว   ไฟฟ้าสถิตยังส่งผลต่อกระบวนการในการผลิตด้วย
                 ปัจจุบันชิ้นงานอิเลคทรอนิคส์นับวันจะมีขนาดเล็กลงและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น  การมีวงจรไฟฟ้ามากมายในขนาดของชิ้นงานที่เล็กลง จะส่งผลให้ชิ้นงานยิ่งไวต่อไฟฟ้าสถิตมากขึ้น ไฟฟ้าสถิตจะถูกส่งจากคนงานในสายการผลิต  เครื่องมือ และอุปกรณ์อื่นๆ ไปยังชิ้นงานอิเล็คทรอนิคส์  ซึ่งมีผลทำให้คุณสมบัติทางไฟฟ้าของชิ้นงานเหล่านั้นเปลี่ยนไป  อาจจะเป็นการลดคุณภาพลงหรือทำลายชิ้นงาน  มีการศึกษาและพบว่ามากกว่า 50% ของชิ้นงานที่เสียหายล้วนมีผลมาจากไฟฟ้าสถิต

                ข้อควรปฏิบัติเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิต
                 เพื่อควบคุมไฟฟ้าสถิต  มีแนวทางในการปฏิบัติดังนี้    
                1. ออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ชิ้นส่วนอิเล็คทรอนิคส์/เครื่องมืออิเล็คทรอนิคส์
                    ให้ทนต่อไฟฟ้าสถิต เท่าที่เป็นไปได้
                2. ลดหรือขจัดเหตุในการเกิดไฟฟ้าสถิต มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา เช่น
                    -พื้น / วัสดปูพื้น 
                    - ความชื้นของอากาศในห้อง
                    - เก้าอี้
                    -รองเท้า
                    - ชุดที่สวมใส่
                    - วิธีทำความสะอาด
                3.สลายไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้น
                วิธีการนี้คือการต่อสายดิน (Grounding) เป็นการถ่ายเทประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นให้มีศักดิ์เป็นศูนย์ (0) เท่ากับพื้นดิน เราสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาเรื่องไฟฟ้าสถิตได้โดยการให้พนักงานในสายการผลิตใช้ สายรัดข้อมือ (WristStrap)การใช้กระเบื้องยางปูพื้นชนิด Static Dissipative PVC หรือ Static Conductive PVC    

 

กระแสไฟฟ้าคืออะไร

เมื่อได้ทราบไปแล้วว่า ไฟฟ้าเกิดขึ้น ไ ด้อย่างไร เรามาพิจารณากันต่อไปว่า " กระแสไฟฟ้าคืออะไร " จากปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าต่างๆ ที่เกิดขึ้น จะพบว่ามีสาเหตุมาจากการไหลของไฟฟ้า ไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ได้จะมีคุณสมบัติตรงข้ามกับไฟฟ้าสถิตย์ เรียกว่า ไฟฟ้าเคลื่อนไหว สายไฟทั่วไปทำด้วยลวดตัวนำ คือ โลหะทองแดงและอะลูมิเนียม อะตอมของโลหะมีอิเล็กตรอนอิสระ ไม่ยึดแน่นกับอะตอม จึงเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ถ้ามีประจุลบเพิ่มขึ้นในสายไฟ อิเล็กตรอนอิสระ 1 ตัวจะถูกดึงเข้าหาประจุไฟฟ้าบวก แล้วรวมตัวกับประจุไฟฟ้าบวกเพื่อเป็นกลาง ดังนั้น อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ เมื่อเกิดสภาพขาดอิเล็กตรอนจึงจ่ายประจุไฟฟ้าลบออกไปแทนที่ ทำให้เกิดการไหลของอิเล็กตรอนในสายไฟจนกว่าประจุไฟฟ้าบวกจะถูกทำให้เป็นกลางหมด การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือการไหลของอิเล็กตรอนในสายไฟนี้เรียกว่า กระแสไฟฟ้า (Electric Current)

กระแสไฟฟ้าเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนกับโปรตอน โดยจะเคลื่อนที่เข้าหาขั้วไฟฟ้าที่มีประจุตรงข้าม 
สำหรับในตัวนำที่เป็นของแข็ง กระแสไฟฟ้าเกิดจากการไหลของอิเล็กตรอน โดยอิเล็กตรอนจะไหลจากขั้วลบไปหาขั้วบวกเสมอ ในตัวนำที่เป็นของเหลวและก๊าซ

ถ้าจะเรียกว่า กระแสไฟฟ้าคือการไหลของอิเล็กตรอนก็ได้ แต่ทิศทางของกระแสไฟฟ้าจะตรงข้ามกับการไหลของอิเล็กตรอน ขนาดของกระแสไฟฟ้าที่ไหลในสายไฟฟ้านั้น กำหนดได้จากปริมาณของประจุไฟฟ้าที่ไหลผ่านจุดใดๆ ในเส้นลวดใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (Ampere ซึ่งแทนด้วย A) กระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ คือ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำไฟฟ้า 2 ตัวที่วางขนานกันโดยมีระยะห่าง 1 เมตร แล้วทำให้เกิดแรงในแต่ละตัวนำเท่ากับ 2 x 10 -7 นิวตันต่อเมตร หรือเท่ากับประจุไฟฟ้า 1 คูลอมบ์ ซึ่งเทียบได้กับอิเล็กตรอน 6.24 x 10 18 ตัววิ่งผ่านใน 1 วินาที

แรงดันไฟฟ้าคืออะไร 
กระแสไฟฟ้าเกิดจากการที่มีอิเล็กตรอนไหลในสายไฟ ซึ่งการที่อิเล็กตรอนไหลหรือเคลื่อนที่ได้นั้นจะต้องมีแรงมากระทำต่ออิเล็กตรอนทำให้เกิดกระแสไหล แรงดังกล่าวนี้เรียกว่า แรงดันไฟฟ้า (Voltage)
ศักย์ไฟฟ้า เป็นอีกคำหนึ่งที่คล้ายกับแรงดันไฟฟ้า จะหมายถึง ระดับไฟฟ้า เช่น ลูกกลมที่ 1 มีประจุไฟฟ้าบวกจะมีศักย์ไฟฟ้าสูง ส่วนลูกกลมที่ 2 มีประจุไฟฟ้าลบจะมีศักย์ไฟฟ้าต่ำ ดังนั้น ลูกกลมที่ 1 และ 2 จึงมีความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้า เรียกว่า ความต่างศักย์ไฟฟ้า

แรงขับเคลื่อนทางไฟฟ้า หมายถึง แรงที่สร้างให้เกิดแรงดันไฟฟ้าซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระตลอดเวลา กระแสไฟฟ้าจึงไหลตลอดเวลา แรงเคลื่อนไฟฟ้านี้อาจเกิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า , แบตเตอรี่ , ถ่านไฟฉาย และเซลล์เชื้อเพลิง ฯลฯ
หน่วยของแรงดันไฟฟ้า , ความต่างศักย์ไฟฟ้า หรือแรงขับเคลื่อนทางไฟฟ้า มีหน่วยเดียวกัน คือ โวลต์ (Voltage ซึ่งแทนด้วย V) แรงดันไฟฟ้า 1 โวลต์ คือ แรงดันที่ทำให้กระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ไหลผ่านเข้าไปในความต้านทาน 1 โอห์ม 

ความต้านทานไฟฟ้าคืออะไร 
เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลย่อมหมายถึงมีการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนในสายไฟ และอิเล็กตรอนจะวิ่งชนกับอะตอมของเส้นลวด เกิดการต้านทานการไหลของอิเล็กตรอนขึ้น กระแสไฟฟ้าที่ไหลในสายไฟมีคุณสมบัติการไหลต่างกันเพราะมี ความต้านทานไฟฟ้า (Resistance) ความต้านทานไฟฟ้าเป็นสมบัติเฉพาะของวัตถุในการที่จะขวางหรือต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าที่จะไหลผ่านวัตถุนั้นๆ ไป
หน่วยของความต้านทานไฟฟ้าเป็น โอห์ม (Ohm แทนด้วยสัญลักษณ์ ? )
ความต้านทาน 1 โอห์ม คือ ความต้านทานของเส้นลวดที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ 1 แอมแปร์ เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า 1 โวลต์
วัตถุแต่ละชนิดยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้แตกต่างกัน วัตถุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่าย เรียกว่า ตัวนำไฟฟ้า (Conductor) เช่น ทองแดง , เงิน , อะลูมิเนียม , สารละลายของกรดเกลือ , กรดกำมะถัน และน้ำเกลือ ฯลฯ สำหรับวัตถุที่ไม่ยอมให้กระแสไหลผ่านได้หรือไหลผ่านได้ยาก เรียกว่า ฉนวนไฟฟ้า (Insulator) เช่น พลาสติก , ยาง , แก้ว และกระดาษแห้ง ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีวัตถุอีกชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติระหว่างตัวนำไฟฟ้าและฉนวนไฟฟ้า เรียกว่า สารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) เป็นวัตถุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้และสามารถควบคุมการไหลผ่านได้ เช่น คาร์บอน , ซิลิคอน และเยอรมันเนียม ฯลฯ

ความต้านทานของตัวนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สำคัญ คือ

?  ชนิดของวัตถุ วัตถุที่ต่างชนิดกันจะมีความต้านทานต่างกัน

?  อุณหภูมิของวัตถุ เมื่ออุณหภูมิของตัวนำไฟฟ้าหนึ่งๆ เปลี่ยนไป จะมีผลให้ความต้านทานของตัวนำนั้นเปลี่ยนตามไปด้วย 

คำค้น : กระแสไฟฟ้า

ข้อสอบที่เกี่ยวข้อง

ความหมายศัพท์ไฟฟ้า
 1. แรงดันไฟฟ้า หรือแรงเคลื่อนไฟฟ้า หมายถึงแรงที่ดันให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านความต้านทานของวงจรไปได้ ใช้แทนด้วยตัว E มีหน่วยวัดเป็น โวลท์ (V)
   2. กระแสไฟฟ้า หมายถึงการเคลื่อนที่ของอิเล็คตรอนอิสระจากอะตอมหนึ่งไปยังอะตอมหนึ่ง จะไหลมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความต้านทานของวงจร ใช้แทนด้วยตัว I มีหน่วยวัดเป็นแอมแปร์ (A)
   3. ความต้านทานไฟฟ้า หมายถึงตัวที่ต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ไหลในจำนวนจำกัด ซึ่ง อยู่ในรูปของเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิด เช่น แผ่นลวดความร้อนของเตารีด หม้อหุงข้าว หลอดไฟฟ้า เป็นต้น เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้ต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ไหลในจำนวนจำกัด ใช้แทนด้วยตัว R มีหน่วยวัดเป็นโอห์ม (W )
   4. กำลังงานไฟฟ้า หมายถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงพลังงาน หรืออัตราการทำงาน ได้จากผลคูณของแรงดันไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้า ใช้แทนด้วยตัว P มีหน่วยวัดเป็นวัตต์ (W)
   5. พลังงานไฟฟ้า หมายถึงกำลังไฟฟ้าที่นำไปใช้ในระยะเวลาหนึ่ง มีหน่วยวัดเป็นวัตต์ชั่วโมง (Wh) หรือยูนิต ใช้แทนด้วยตัว W
   6. ไฟฟ้าลัดวงจรหมายถึงการที่ไฟฟ้าไหลผ่านจากสายไฟฟ้าเส้นหนึ่งไปยังอีกเส้นหนึ่ง โดยไม่ผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือโหลดใดๆ สาเหตุส่วนใหญ่เกิดจากฉนวนของสายไฟฟ้าชำรุด และมาสัมผัสกันจึงมีความร้อนสูง มีประกายไฟ ทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้ถ้าบริเวณนั้นมีวัสดุไวไฟ