“ไฟฟ้า” เป็นเรื่องใกล้ตัวและเราก็อาจได้ยินคำว่า ไฟฟ้ากระแสตรงกับกระแสไฟฟ้าสลับกันอยู่บ่อย มาดูกันดีกว่าว่าไฟฟ้า 2 แบบนี้มีความแตกต่างกันอย่างไร
ภาพเสาไฟฟ้าแรงดันสูง
ที่มา https://pixabay.com/th/ , Couleur
กระแสไฟฟ้าที่เราทุกคนบนโลกนี้ใช้อยู่ด้วยกันทั้งหมดมี 2 แบบ แบบที่ 1 คือไฟฟ้ากระแสตรง หรือ Direct Current (DC) และแบบที่ 2 คือไฟฟ้ากระแสสลับ หรือ Alternating Current (AC) ซึ่งใช้งานได้แตกต่างกันไป
ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นกระแสไฟฟ้าที่ไหลไปทิศทางเดียว มีแรงดันไฟเป็นค่าบวกหรือลบก็ได้ อาจมีการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าได้เล็กน้อย แต่จะไม่เปลี่ยนแปลงค่าจากบวกไปลบ หรือลบไปบวกกลับไปกลับมา แหล่งกำเนิดขอไฟฟ้ากระแสตรงจำพวก เซลล์ไฟฟ้า หรือ แบตเตอรี่ จะจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแบบสม่ำเสมอ
ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เป็นกระแสไฟฟ้าที่ไหลไปทิศทางเดียว แต่มีการไหลแบบกลับไปกลับมา มีแรงดันไฟเป็นค่าบวกและลบสลับกันไปมาอยู่ตลอดเวลา อัตราในการเปลี่ยนไปมาของทิศทางการไหลของกระแสนั้นเราจะเรียกว่า ความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับ โดยมีหน่วยวัดเป็น “เฮิรตซ์” (Hz) ซึ่งก็คือจำนวนครั้งที่เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศของกระแส หรือจำนวนรอบคลื่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่จะเลี้ยงด้วยไฟฟ้ากระแสตรง แต่บางชนิดก็เลี้ยงด้วยไฟฟ้ากระแสสลับเช่นกัน
โดยทั่วไปแล้ว กระแสไฟฟ้าที่ถูกจ่ายไปจากโรงไฟฟ้านั้นจะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันสูง (เรามักจะเห็นเสาไฟฟ้าแรงดันสูงที่มความสูงค่อนข้างมากพวกนี้เรียงกันได้ตามบริเวณต่าง ๆ ที่มีการส่งกระแสไฟฟ้าระยะไกล) จากนั้นจึงถูกส่งเข้าหม้อแปลง (Transformer) เพื่อลดขนาดของแรงดันให้เหมาะสมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปก่อนส่งเข้าไปแจกจ่ายตามบ้านเรือนและอาคารต่าง ๆ อีกทีหนึ่ง การที่โรงไฟฟ้าต้องส่งกระแสไฟฟ้าสลับออกมานั้นก็เพราะไฟฟ้ากระแสสลับนั้นสามารถเดินทางได้ไกลกว่าไฟฟ้ากระแสตรงมาก ด้วยเหตุผลที่ถ้าหากต้องการส่งไฟฟ้ากระแสตรงออกมานั้นก็ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงมาก ซึ่งเป็นอันตรายและมีการสูญเสียพลังงานไประหว่างสายไฟด้วย ทำให้ถ้าจะส่งไฟฟ้าด้วยกระแสตรงนั้นต้องทำการตั้งเสาไฟฟ้าไวในระยะที่ค่อนข้างจะชิดกันมาก ๆ เป็นการสิ้นเปลืองงบประมาณและไม่คุ้มค่าอย่างที่สุด ปัญหาการเลือกว่าจะใช้ไฟฟ้าประเภทไหนในการใช้งานในครัวเรือนนั้นเป็นปัญหาที่มีมาตั้งแต่ยุคเริ่มแรกของการใช้ไฟฟ้าในช่วงปลายทศวรรษ 1880
สงครามกระแสไฟฟ้า หรือ The Current War นั้นเกิดโดยมีตัวละครหลักๆ สองฝั่งได้แก่ ฝั่งไฟฟ้ากระแสตรงที่มีผู้นำคือ โทมัส อัลวา เอดิสัน (Thomas Alva Edison) และทางฝั่งของไฟฟ้ากระแสสลับนั่นก็เป็นใครไปไม่ได้นอกจาก นิโคลา เทสลา (Nikola Tesla) ตัวเทสลานั้นเคยทำงานร่วมกับเอดิสันมาก่อน แล้วจึงแยกตัวออกมาหลังจากที่เกิดความคัดแย้งไม่ลงรอยกัน และเข้าร่วมเป็นที่ปรึกษาให้กับ จอร์จ เวสติงเฮาส์ (George Westinghouse) นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันที่ได้ซื้อสิทธิบัตรระบบไฟฟ้ากระแสสลับของเขา ซึ่งท้ายที่สุดชัยชนะก็ตกเป็นของทีมไฟฟ้ากระแสสลับจากการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่งานนิทรรศการ World’s Columbian Exposition ที่จัดขึ้นที่เมืองชิคาโก
ประโยชน์ของระบบไฟฟ้ากระแสตรง
1.ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ และอุปกรณ์ไฟฟ้าง่าย ๆ
2.ใช้ในการชาร์จประจุไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่
3.ใช้ในงานเชื่อม งานชุบโลหะ และงานทดลองทางเคมีต่าง ๆ
ประโยชน์ของระบบไฟฟ้ากระแสสลับ
1.สามารถส่งกระแสไฟฟ้าในระยะไกลได้ดี
2.สามารถแปลงแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้นหรือต่ำลงได้ด้วยหม้อแปลง
แหล่งที่มา
Diffen.com. Diffen LLC, n.d. “Edison vs Tesla.”. Retrieved February 10, 2020, From: https://www.diffen.com/difference/Edison_vs_Tesla
LEGATOOL. ไฟฟ้ากระแสตรง(DC) และกระแสสลับ(AC) แตกต่างกันอย่างไร?. สืบค้นเมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์, จาก https://legatool.com/wp/12063/
ดำรงค์ หิรัญยะพรรณ์. สืบค้นเมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์, จาก https://www.nectec.or.th/schoolnet/library/create-web/10000/technology/10000-6555.html