ประเภทของแรงดันไฟฟ้า มีกี่แบบ| ช่างไฟดอทคอม

ประเภทของแรงดันไฟฟ้า

รู้ไหมว่า ไฟฟ้า (Electricity) ที่เราใช้กันมาจนทุกวันนี้ เกิดจากประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามวัสดุหรืออุปกรณ์ที่ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านได้ เช่น โลหะเงิน ทองแดง หรือ อลูมิเนียม เป็นต้น ซึ่งเราเรียกสิ่งเหล่านี้่ว่าเป็น ตัวนำไฟฟ้า (Conductor) นั่นเอง ในสายไฟฟ้าทุกเส้นจะมีส่วนประกอบของตัวนำไฟฟ้าอยู่แล้ว ถ้าดีหน่อยจะเป็นทองแดง ดีรองลงมาจะเป็นอลูมิเนียม

แต่ตัวนำไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว ไม่สามารถทำให้ไฟฟ้าเคลื่อนที่จากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าอย่าง แบตเตอรี่ ถ่านไฟฉาย หรือ ไดนาโม ไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าได้หรอก เราต้องพึ่งพาแรงดันไฟฟ้าด้วย ไฟฟ้าจึงจะสามารถเคลื่อนที่ไปยังจุดหมายปลายทางได้สำเร็จ

เรื่องแรงดันไฟฟ้ามีความสำคัญต่อการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มาก เราเลยอยากมาอธิบายให้ทุกคนเข้าใจเรื่องนี้กันมากขึ้น

แรงดันไฟฟ้า (V) คือ แรงดันที่เกิดขึ้น เมื่อปลายของสายไฟทั้งสองด้านมีศักย์ไฟฟ้าที่แตกต่างกัน แหล่งกำเนิดไฟฟ้ามักจะมีพลังงานไฟฟ้าที่สูงกว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าอยู่แล้ว และเป็นธรรมชาติที่พลังไฟฟ้าสูงจะไหลไปหาจุดที่มีพลังงานไฟฟ้าต่ำกว่า และจะหยุดไหลเมื่อศักย์ไฟฟ้าของทั้งสองจุดเท่ากัน (เหมือนการไหลของน้ำ) นั่นเป็นเหตุผลว่า ทำไมเครื่องใช้ไฟฟ้าถึงดึงพลังงานจากแหล่งกำเนิดมาใช้ได้

ค่าแรงดันไฟฟ้าจะมีหน่วยเป็น โวลต์ (Volt) โดยแหล่งกำเนิดแต่ละประเภทจะมีแรงดันไฟฟ้าไม่เท่ากันอย่าง ถ่านไฟฉายทุกขนาด จะมีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์ แบตเตอรี่รถยนต์ประมาณ 12 โวลต์ ไดนาโมประมาณ 220 โวลต์ และโรงไฟฟ้าประมาณ 220 – 500 กิโลโวลต์ เป็นต้น

แรงดันไฟฟ้าจะมีทั้งหมด 2 ชนิด ได้แก่ 1. แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Voltage – DV) หรือ แรงดันไฟฟ้าที่บังคับให้ประจุไฟฟ้าไหลผ่านวงจรไฟฟ้าในทิศทางเดียว โดยไม่ไหลกลับจนเกิดเป็นไฟฟ้ากระแสตรง และ 2. แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Voltage – AV) หรือ แรงดันที่บังคับให้ประจุไฟฟ้าไหลไปและไหลกลับ จนเกิดเป็นไฟฟ้ากระแสลลับ โดยอนุภาคไฟฟ้าจะเกิดการสลับระหว่างขั้วบวกและขั้วลบอยู่ตลอดเวลา และเกิดความถี่ที่มีหน่วยเป็นเฮิร์ท (Hz)

ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) จะนิยมใช้ในบ้านกันมากกว่า ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current) เพราะผลิตได้ง่ายกว่า เกิดการสูญเสียพลังงานระหว่างการส่งน้อยกว่า และยังสามารถเปลี่ยนจากแรงดันสูงไปยังแรงดันต่ำได้ง่ายกว่าอีกด้วย

ปกติแรงดันไฟฟ้าจะมีทั้งหมด 3 ประเภท ได้แก่

ไฟฟ้าแรงสูง (High Voltage)

หรือ ไฟฟ้าที่มีแรงดันระหว่าง 32,000 – 220,000 โวลต์ ปกติไฟฟ้าแรงดันสูงจะใช้ในการส่งไฟฟ้าไปยังพื้นที่ห่างไกล เพราะในระหว่างที่ไฟฟ้าเดินทางผ่านขดลวด มันเกิดการสูญเสียพลังงานได้อยู่แล้ว โรงงานไฟฟ้าจึงต้องปล่อยไฟฟ้าที่มีแรงดันสูงมาก (ประมาณ 230,000 โวลต์) เพื่อให้ไฟฟ้าสามารถเดินทางไปยังบ้านเรือนของคนทั่วประเทศได้

ไฟฟ้า 1 เฟส (1 Phase 2 Wire)

ก่อนที่ไฟฟ้าจากโรงงานจะมาบ้านเรา มันจะเดินทางผ่านหม้อแปลงหลายตัวที่ทำหน้าที่ปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมกับการใช้งาน ไฟฟ้าประเภทนี้จะมีแรงดันอยู่ที่ 220 V และนิยมใช้งานในบ้าน เพราะประหยัดต้นทุน พลังงาน และการติดตั้งยังใช้งานสายไฟที่เล็กกว่าแรงดันประเภทอื่นอีกด้วย ปกติสายไฟประเภทนี้จะมี 2 สาย คือ สายไฟที่ให้ไฟฟ้าไหลผ่าน (L) และสายนิวทรอล(N) ที่ไม่มีไฟฟ้าไหลผ่าน เวลาใช้งานต้องเสียบสองสายนี้เข้าไปในช่อง

ไฟฟ้า 3 เฟส (3 Phase 4 Wire)

ถ้าเราเป็นเจ้าของโรงงาน เราจะติดตั้งไฟฟ้า 1 เฟส ไม่ได้แน่นอน เพราะเราต้องการแรงดันไฟฟ้าปริมาณมากในการขับเคลื่อนเครื่องจักร เครื่องใช้ไฟฟ้า ไปจนถึงระบบไฟหลายดวงที่อยู่ภายในโรงงาน ดังนั้น จึงมีการคิดค้นระบบไฟฟ้า 3 เฟสขึ้นมา เพื่อรองรับการใช้พลังงานในพื้นที่ที่กินไฟจำนวนมากโดยเฉพาะ ไฟฟ้า 3 เฟส จะมีแรงดันอยู่ที่ 380 V และประกอบด้วย สายไฟ 3 เส้น และสายนิวทรอล 1 เส้น