แรงดันไฟฟ้าคืออะไร?

แรงดันไฟฟ้า คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าหรือความแตกต่างของพลังงานศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด (มักอยู่ภายในบริบทของวงจรไฟฟ้า) ต่อหน่วยประจุ ซึ่งแสดงเป็นโวลต์ (V) แรงดันไฟฟ้าพร้อมกับ หมุนเวียน และ ความต้านทานอธิบายพฤติกรรมของอิเล็กตรอน สังเกตความสัมพันธ์ผ่านแอพพลิเคชั่นของ กฎของโอห์มและกฎวงจรของเคียร์ชฮอฟฟ์.

แรงดันไฟฟ้า: ตัวอย่างของแนวคิด

แนวคิดของแรงดันไฟฟ้า ประจุ กระแสไฟ และความต้านทานสามารถอธิบายได้ด้วยถังน้ำและสายยางที่ติดอยู่ด้านล่าง น้ำเป็นตัวแทนของประจุ (และการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน) การไหลของน้ำผ่านท่อแสดงถึงกระแส ความกว้างของท่อแสดงถึงความต้านทาน ท่ออ่อนจะมีการไหลน้อยกว่าท่อที่กว้างกว่า ปริมาณแรงดันที่เกิดจากน้ำที่ส่วนปลายของท่อแสดงถึงแรงดันไฟฟ้า

หากคุณต้องเทน้ำหนึ่งแกลลอนลงในถังขณะที่ใช้นิ้วโป้งปิดปลายท่อ ความดันที่คุณรู้สึกต่อนิ้วโป้งจะคล้ายกับวิธีการทำงานของแรงดันไฟฟ้า ความต่างของพลังงานศักย์ระหว่างจุดสองจุด — ด้านบนของท่อส่งน้ำและส่วนปลายของท่อ — เป็นเพียงน้ำหนึ่งแกลลอนเท่านั้น สมมติว่าคุณพบถังขนาดใหญ่พอที่จะเติมน้ำ 450 แกลลอน (ประมาณพอที่จะเติมอ่างน้ำร้อนสำหรับหกคน) ลองนึกภาพว่านิ้วหัวแม่มือของคุณอาจรู้สึกกดดันแบบใดขณะพยายามเก็บน้ำปริมาณนั้นกลับคืนมา

วางมันทั้งหมดเข้าด้วยกัน

แรงดัน (สาเหตุ) คือสิ่งที่ทำให้กระแส (ผล) เกิดขึ้น หากไม่มีแรงดันใด ๆ ที่จะบังคับให้มันไม่มีการไหลของอิเล็กตรอน ปริมาณการไหลของอิเล็กตรอนที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้ามีความสำคัญต่องานที่ต้องทำ ใช้แบตเตอรี่ AA 1.5 V สองสามก้อนเพื่อจ่ายไฟให้กับของเล่นที่ควบคุมด้วยรีโมทขนาดเล็ก แต่คุณจะไม่คาดหวังว่าแบตเตอรี่ชนิดเดียวกันนั้นจะสามารถใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ต้องใช้ไฟ 120 โวลต์ เช่น ตู้เย็นหรือเครื่องอบผ้า พิจารณาข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบ ระดับการป้องกันบนตัวป้องกันไฟกระชาก.

ตัวอย่างเช่น ตารางไฟฟ้าของสหรัฐอเมริกาทำงานที่ 120 V (ที่ 60 Hz) ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้ไฟ 120 V เครื่องรับสเตอริโอ กับคู่ของลำโพง แต่เพื่อให้เครื่องรับสเตอริโอเครื่องเดียวกันทำงานอย่างปลอดภัยในออสเตรเลีย ซึ่งทำงานที่ 240 V (ที่ 50 Hz) คุณต้องมีตัวแปลงไฟและอะแดปเตอร์เสียบ