พลังงานแบบไดนามิกที่รู้จักกันดีสอดคล้องกับกระแสไฟฟ้าไหลของอิเล็กตรอนผ่านตัวนำไฟฟ้า โดยทั่วไปกระแสนี้เกิดจากความต่างศักย์ไฟฟ้า แหล่งพลังงานอาจเป็นสารเคมี (แบตเตอรี่) และเครื่องกลไฟฟ้า (เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไฮดรอลิก)
ตัวนำอาจเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซเนื่องจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเกิดขึ้นผ่านตัวกลางใด ๆ ขึ้นอยู่กับความต้านทานที่มีต่อการนำไฟฟ้า
ผลิตอย่างไร?
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าความจริงที่ว่ากระแสไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับพลวัตหมายถึงการเคลื่อนที่ ดังนั้นปรากฏการณ์นี้จึงถูกศึกษาผ่านสาขาฟิสิกส์ที่เรียกว่าพลศาสตร์ไฟฟ้า
ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเกิดจากความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) ระหว่างจุดสองจุดซึ่งต้องเชื่อมโยงกันด้วยวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
สิ่งนี้ส่งผลให้มีสนามไฟฟ้าซึ่งจะกระตุ้นการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านระบบ
ในการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนพวกเขาจะต้องออกจากนิวเคลียสของอะตอมด้วยประจุไฟฟ้าที่สมดุลซึ่งจะมีเมื่อสร้างอิเล็กตรอนอิสระ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าอนุภาคของประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่และเป็นสิ่งที่ทำให้การไหลของกระแสไฟฟ้าเป็นไปได้ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า
สนามไฟฟ้าสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยกลไกการสร้างไฮดรอลิกไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกหรือเซลล์ไฟฟ้าเคมีเช่นแบตเตอรี่สำหรับยานพาหนะเป็นต้น
ไม่ว่ากระบวนการสร้างพลังงานไฟฟ้าจะเป็นอย่างไรกลไกแต่ละกลไกจะส่งผลความต่างศักย์ออกมาที่ส่วนปลาย ในกรณีของไฟฟ้ากระแสตรง (เช่นแบตเตอรี่เคมี) เอาต์พุตของแบตเตอรี่จะมีขั้วบวกและขั้วลบ
เมื่อปลายทั้งสองข้างเชื่อมต่อกับวงจรนำไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าจะไหลเวียนผ่านมันทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าแบบไดนามิก
ประเภท
ขึ้นอยู่กับลักษณะของมันและลักษณะของการหมุนเวียนกระแสไฟฟ้าแบบไดนามิกสามารถต่อเนื่องหรือตรงได้ นี่คือคำอธิบายสั้น ๆ ของไฟฟ้าไดนามิกแต่ละประเภท:
กระแสตรง
กระแสประเภทนี้ไหลเวียนในทิศทางเดียวโดยไม่มีความผันผวนหรือการรบกวนใด ๆ ในการไหล
หากมีการพล็อตเส้นทางที่ต้องใช้ในช่วงเวลาหนึ่งเส้นตรงแนวนอนที่สมบูรณ์แบบจะได้รับการชื่นชมโดยที่ระดับแรงดันไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) จะคงที่ตลอดเวลา
ในกระแสไฟฟ้าไดนามิกประเภทนี้กระแสไฟฟ้าจะไหลเวียนไปในทิศทางเดียวกันเสมอ นั่นคือขั้วบวกและขั้วลบยังคงมีขั้วตลอดเวลาไม่สลับกัน
ข้อเสียที่สำคัญอย่างหนึ่งของกระแสตรงหรือที่เรียกว่า DC สำหรับคำย่อในภาษาอังกฤษ (กระแสตรง) คือความต้านทานต่ำของตัวนำเมื่อส่งพลังงานไฟฟ้าที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าสูงและในระยะทางไกล
ความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวนำซึ่งกระแสตรงไหลเวียนแสดงถึงการสูญเสียพลังงานอย่างมีนัยสำคัญจึงทำให้กระแสตรงไม่มีประสิทธิภาพในกระบวนการประเภทนี้
กระแสสลับ
กระแสประเภทนี้หมุนเวียนในสองทิศทางสำรองเช่นเดียวกับชื่อที่แสดงถึง ในช่วงครึ่งรอบปัจจุบันมีเครื่องหมายบวกและในช่วงครึ่งรอบที่เหลือจะมีเครื่องหมายลบ
การแสดงกราฟิกของกระแสไฟฟ้าประเภทนี้ตามเวลาสะท้อนให้เห็นถึงเส้นโค้งรูปไซน์ซึ่งการเคลื่อนไหวจะแตกต่างกันไปเป็นระยะ
ในกระแสสลับที่รู้จักกันในชื่อ AC สำหรับตัวย่อในภาษาอังกฤษ (กระแสสลับ) ทิศทางการหมุนเวียนของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนไปในแต่ละครึ่งรอบ
ปัจจุบันกระแสสลับถูกใช้ในการผลิตส่งและจำหน่ายไฟฟ้าทั่วโลกเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงในกระบวนการขนส่งพลังงาน
นอกจากนี้หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ายังอนุญาตให้เพิ่มและลดแรงดันไฟฟ้าของระบบส่งกำลังได้อย่างรวดเร็วซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสูญเสียทางเทคนิคเนื่องจากความร้อนของตัวนำในระหว่างกระบวนการ
ตัวอย่างจริง
กระแสไฟฟ้าแบบไดนามิกทั้งในรูปของกระแสตรงและในรูปของกระแสสลับมีอยู่ในชีวิตของเราในการใช้งานประจำวันต่างๆ ตัวอย่างที่ชัดเจนของกระแสไฟฟ้าแบบไดนามิกในชีวิตประจำวัน ได้แก่ :
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับเมืองใหญ่ไม่ว่าจะผ่านพลังน้ำหรือกังหันลมโรงงานเทอร์โมอิเล็กทริกและแม้แต่แผงโซลาร์เซลล์รวมถึงกลไกอื่น ๆ
- ร้านสำหรับใช้ในบ้านซึ่งเครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องใช้ในครัวเรือนอื่น ๆ ที่ต้องใช้ไฟฟ้าเป็นผู้ผลิตไฟฟ้าในท้องถิ่นสำหรับใช้ในที่อยู่อาศัย
- แบตเตอรี่รถยนต์หรือโทรศัพท์มือถือตลอดจนแบตเตอรี่ในประเทศสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบพกพา ทั้งหมดนี้ทำงานร่วมกับการจัดเตรียมทางเคมีไฟฟ้าที่กระตุ้นการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้ากระแสตรงโดยการต่อเข้ากับปลายอุปกรณ์
- รั้วไฟฟ้าหรือที่เรียกว่ารั้วไฟฟ้าทำงานจากการปล่อยกระแสตรงซึ่งจะขับไล่บุคคลสัตว์หรือวัตถุที่สัมผัสโดยตรงกับรั้ว
คุณมีความเสี่ยงต่อสุขภาพหรือไม่?
กระแสไฟฟ้ามีความเสี่ยงหลายประการต่อสุขภาพของมนุษย์เนื่องจากอาจทำให้เกิดแผลไหม้และแผลรุนแรงและยังสามารถฆ่าบุคคลได้ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการช็อก
ในการประเมินผลกระทบของการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าผ่านร่างกายต้องพิจารณาปัจจัยพื้นฐานสองประการ: ความเข้มของกระแสไฟฟ้าและเวลาที่สัมผัสกับมัน
ตัวอย่างเช่นหากกระแส 100 mA ไหลผ่านหัวใจของคนทั่วไปเป็นเวลาครึ่งวินาทีมีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดภาวะหัวใจห้องล่าง นั่นคือหัวใจเริ่มสั่น
ในกรณีนี้หัวใจจะหยุดสูบฉีดเลือดไปเลี้ยงร่างกายเป็นประจำเนื่องจากการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของหัวใจ (systole และ diastole) จะไม่เกิดขึ้นและระบบไหลเวียนโลหิตจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง
นอกจากนี้เมื่อต้องเผชิญกับไฟฟ้าช็อตการหดตัวของกล้ามเนื้อจะถูกกระตุ้นซึ่งก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ไม่เหมาะสมในร่างกายของผู้ที่ได้รับผลกระทบ ดังนั้นผู้คนจึงเสี่ยงต่อการหกล้มและบาดเจ็บสาหัส
อ้างอิง
- ศูนย์อาชีวอนามัยและความปลอดภัยของแคนาดา (2018) ความปลอดภัยทางไฟฟ้า - ข้อมูลพื้นฐาน ดึงมาจาก: ccohs.ca
- ไฟฟ้าแบบไดนามิก (sf) สืบค้นจาก: vidyut-shaastra.com
- ความเสี่ยงทางไฟฟ้า (2017) รัฐบาลออสเตรเลีย Comcare กู้คืนจาก: comcare.gov.au
- ไฟฟ้า (2559). กู้คืนโดย: meanings.com
- แพลต, J. (2013). ความปลอดภัยทางไฟฟ้า: กระแสไฟฟ้ามีผลต่อร่างกายมนุษย์อย่างไร สืบค้นจาก: mnn.com
- ไฟฟ้าคืออะไร? (เอสเอฟ) ดึงมาจาก: fisicalab.com
- Wikipedia, สารานุกรมเสรี (2018). กระแสไฟฟ้า. สืบค้นจาก: es.wikipedia.org