พื้นฐานของไฟฟ้าประกอบไปด้วยสามองค์ประกอบหลักที่สำคัญ ได้แก่ แรงดันไฟฟ้า (Voltage), กระแสไฟฟ้า (Current), และความต้านทาน (Resistance) การเข้าใจองค์ประกอบเหล่านี้จะช่วยให้คุณสามารถเข้าใจการทำงานของวงจรไฟฟ้าได้ง่ายขึ้น
- แรงดันไฟฟ้า (Voltage)
- แรงดันไฟฟ้าคือความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดในวงจรไฟฟ้า มีหน่วยเป็นโวลต์ (Volt หรือ V)
- เปรียบเทียบได้กับความดันของน้ำในท่อที่ดันน้ำให้ไหลไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง ในวงจรไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าจะเป็นตัวกำหนดว่ากระแสไฟฟ้าจะไหลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งหรือไม่
- กระแสไฟฟ้า (Current)
- กระแสไฟฟ้าคือการไหลของประจุไฟฟ้าในวงจร มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (Ampere หรือ A)
- เปรียบเทียบได้กับปริมาณน้ำที่ไหลผ่านท่อในเวลาหนึ่ง ๆ ในวงจรไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะไหลจากจุดที่มีแรงดันสูงไปยังจุดที่มีแรงดันต่ำกว่า
- ความต้านทาน (Resistance)
- ความต้านทานคือการขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร มีหน่วยเป็นโอห์ม (Ohm หรือ Ω)
- เปรียบเทียบได้กับขนาดหรือเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อที่กำหนดว่าจะมีน้ำไหลผ่านท่อมากหรือน้อยแค่ไหน ในวงจรไฟฟ้า ความต้านทานจะกำหนดว่ากระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านตัวนำได้มากน้อยเพียงใด
ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดัน กระแส และความต้านทาน (กฎของโอห์ม)
กฎของโอห์มเป็นความสัมพันธ์พื้นฐานที่อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และความต้านทานในวงจรไฟฟ้า ซึ่งสามารถแสดงได้ดังนี้:V=I×RV = I \times RV=I×R
โดยที่:
- VVV คือ แรงดันไฟฟ้า (โวลต์)
- III คือ กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์)
- RRR คือ ความต้านทาน (โอห์ม)
จากกฎของโอห์ม เราสามารถคำนวณค่าขององค์ประกอบใดๆ ที่เราต้องการได้หากเรารู้ค่าของอีกสององค์ประกอบ เช่น ถ้ารู้ค่าแรงดันไฟฟ้าและความต้านทาน เราสามารถคำนวณกระแสไฟฟ้าได้โดยใช้สูตร:I=VRI = \frac{V}{R}I=RV
ความเข้าใจเกี่ยวกับแรงดัน กระแส และความต้านทานเป็นพื้นฐานสำคัญในการศึกษาและออกแบบวงจรไฟฟ้าในอนาคต