ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

   ในอดีตมนุษย์ได้ค้นพบไฟฟ้าสถิตย์โดยบังเอิญ โดยเกิดจากการนำวัตถุ 2ชนิดมาถูกัน แล้วสามารถดูดสิ่งเล็กๆ เช่นกระดาษขึ้นมาได้
      เราสามารถแบ่งไฟฟ้าออกได้เป็น
 1.ไฟฟ้าสถิตย์ (Static  Electricity)
    เป็นไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ  อย่างที่เห็นได้แก่  ฟ้าผ่า ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง หวีผมแล้วหวีดูดสิ่งของเล็กๆได้  ประโยชน์ของไฟฟ้าสถิตย์ที่มนุษย์นำมาใช้ที่เห็นในปัจจุบันคือ  เครื่องถ่ายเอกสาร  เป็นต้น
2.ไฟฟ้ากระแส(Current  Electricity)
    เกิดจากมนุษย์สร้างขึ้นมาจากวิธีการต่างๆและแบ่งย่อยออกได้เป็น
      - ไฟฟ้ากระแสตรง
               จะมีขั้วที่แน่นอนแยกเป็นขั้ว + กับ -  อย่างเช่น ถ่านแบตเตอรี่  ไฟฉาย  เป็นต้นความถี่  
      -ไฟฟ้ากระแสสลับ
                คือไฟฟ้าที่ไม่มีขั้ว  คือขั้วจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาดังจะเห็นได้จากไฟที่ใช้ในบ้าน
 ในประเทศไทยใช้  220 V ความถี่  50Hz  แต่สหรัฐและ ญี่ปุ่นใช้  110V  ความถี่  60Hz  เป็นต้น
ค่าแรงดันไฟฟ้าจะมี2 ลักญณะคือ
        1.แรงดันสูงสุด โวลท์พีค  Vp
    คือแรงดันยอดคลื่นสูงสุดซึ่้งมีค่า  1.414   เท่าของแรงดันVrms  ปกติ Vp ต้องใช้ออสซิโลสโคปวัด ถึงจะวัดค่าได้ยอดคลื่นไฟบ้านเราจะประมาณ311Vp
        2.แรงดันประสิทธิผล  Vrms 
     เป็นแรงดันที่มิเตอร์วัดได้ เป็นแรงดันแสดงงานจริงซึ่งใช้มิเตอร์วัดแล้วจะเท่ากับ  220 V สำหรับไฟฟ้าของบ้านเราครับ
  
    สูตรสำหรับ   Vp  และ  Vrms  ครับ
                   Vp      =    1.414  x   Vrms  หรือหาได้จาก
                   Vrms  =     0.707  x   Vp
ไฟฟ้าทั่วๆไปจะมีสายไฟ  หรือเรียกว่า สาย ไลน์  ก็ไม่ผิดครับ  อีกเส้นก็เป็นสายนิวตรอน  ครับ
ไฟไฟ้าบ้านเรา ถ้าเป็น1เฟส  เมื่อใช้มิเตอร์วัดไฟ ระหว่างสาย ไลน์ กับ นิวตรอน  จะมีค่าที่  220 โวลท์ครับ  แต่บางคนอาจจะเห็นสายไฟหลายๆสาย เช่นในโรงงาน  ส่วนมากเป็นไฟ 3 เฟส ส่วนมากใช้กับมอเตอร์ใหญ่ๆ ครับ  มอเตอร์ 3เฟส จะยังไม่ขอกล่าวถึงนะครับ แต่ที่สมัยที่ผมเรียนอยู่จะมีบทเรียนที่ต่อมอเตอร์ 3 เฟส ที่รัน จาก สตาร์เป็น เดลต้า  หรือ เดลต้าเป็น สตาร์ ก็แล้วแต่ จุดประสงค์ครับ
  ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูงก็จะมี  22KV  115KV   11KV  12KV ครับ และในประเทศไทย จะใช้ระบบส่งจ่าย69  115 230  และ 500KVในการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าครับ  ในโรงงานผลิตจะมี2ส่วนที่เกี่ยวข้องกัน  ระหว่างกำลังผลิตและกำลังงานไฟฟ้า 
                                   แหล่งกำเนิดการผลิตก็มีหลายอย่างไม่ว่าจะเป็นกังหันลม  ถ่านหิน  พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานน้ำจากเขื่อนมาปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แก๊ส น้ำมัน เป็นเชื้อเพลิงในการผลิต

               ในอิเล็กทรอนิกส์จะมีสิ่งที่เกี่ยวข้อง ได้แก่  อาร์ แอล   ซี  ครับ
   1.ตัวต้านทานไฟฟ้า  Resistor  หรือ อาร์  ชื่อก็บอกอยู่แล้วครับว่าตัวต้านทานคือ ไม่ยอมหรือกั้นไฟฟ้านั่นเอง โดยจะไม่ยอมให้กระแสไหลผ่านได้นั่นเองจะมากจะน้อยขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานถ้าความต้านทานมา กระแสจะผ่านได้น้อย ถ้าน้อยจะมีกระแสผ่านได้มากตัวต้านทานจะมี2ชนิด ครับคือ
   -แบบคงที่  และ
   -แบบปรับค่าได้
 ตัวต้านทานที่เขาผลิตมาจะมีสีต่างๆเพื่อแสดงค่ารวมทั้งค่าความคลาดเคลื่อนด้วย
ค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่อเรานำตัวต้านทานมาต่ออันดับหรือที่เรียกว่าต่ออนุกรมกัน
   2.ตัวเหนี่ยวนำ  Inductor  หรือ แอล  คือขดลวดทองแดงที่อาบฉนวนหรือน้ำยาวานิช ตัวอย่างที่เห็นอุปกรณ์พวกนี้ได้แก่ หม้อแปลงที่มีการแปลงแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้นหรือลดลงตามแต่จุดประสงค์การใช้งาน หม้อแปลงที่มีความถี่สูงๆจะเป็นแบบสวิทชิ่ง และฟลายแบค แอลที่เราสามารถพบเห็นได้อีกยกตัวอย่างอีกคือ แกนโชีคคอล์ย  ใช้ในงานความถี่  แกนฟอร์ไรท์ ความถี่วิทยุ
  3.ตัวเก็บประจุไฟฟ้า  Capacitor  หรือ ซี  มีหน้าที่กักเก็บ คาย  ประจุไฟฟ้าเทียบได้กับถังน้ำที่เก็บกักน้ำแล้วก็ปล่อยออกใช้งานได้ ซี จะมีค่าต่างๆตรงข้ามกับ  อาร์  ถ้าต้องการเพิ่มค่าความจุของซีก็ต้องนำซีมาต่อกันในลักษณะ ขนาน  ถ้าลดค่าต้องเอามาอนุกรมกันซีก็จะเเบ่งได้เป็น
    -แแบปรับค่าได้
    -แบบคงที่ และแบบคงที่นี้เองก็จะแบ่งได้เป็น แบบมีขั้วกับไม่มีขั้วได้อีกครับ
ประโยชน์ของซีก็เพื่อคัปลิ้งสัญญาณ เป็นตัวบายพาส ครับ
          นอกจาก3อย่างที่ว่ามาข้างต้น  ในงานอิเล็กทรอนิกส์ก็จะมีสิ่งที่เพิ่มเติมขึ้นมาอีกคือสารกึ่งตัวนำ
     -ไดโอด  ใช้ในวงจรเร็กติฟายซึ่งก็จะมีแแบบฮาฟเวฟ ฟูลเวฟ แบบริดจ์  การจ่ายไฟให้ไดโอดมี2ลักษณะ นะครับ คือ ไบอัสตรงกับไบอัสกลับ จะพูดถึงความหมายแบบเร็กติฟายแบบง่ายๆคือ แปลงไฟAC เป็น DC นั่นเอง เพราะวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะนำไฟดีซีไปเลี้ยงวงจรครับ
     -ซีเนอร์ไดโอด  ประโยชน์ของมันคือควบคุมแรงดันให้คงที่เมื่อซีเนอร์นำกระแสจะมีแรงดันตกคร่อมที่ตัวมันเองแรงดันนี้จะจ่ายให้โหลด  การนำไปใช้งานเขาจะต้องจ่ายไฟไบอัสกลับให้กับซีเนอร์ไอโอดให้แรงดันที่จ่ายให้ซีเนอร์ไดโอดมีค่ายเท่ากับหรือมากกว่าค่าของตัวมันเองครับ
     -ไอซี เร็กกูเลต  นำมาใช้ควบคุมแรงดันหลักๆขะมี2แบบครับ  คือใช้กับไฟบวก  และใช้กับไฟลบเราจะสังเกตได้จากเบอร์ที่เขียนนำหน้า  ถ้าขึ้นต้นด้วย79....จะใช้กับไฟลบ   78....จะใช้กับไฟบวกตัวหลังจะบอกโวลท์ที่ไอซีตัวนี้รกษาแรงดันไว้  7905  รักษาไฟ -5โวลท์ เป็นต้นครับ
     -ทรานซิสเตอร์  อุปกร์ชนิดนี้มี3ขาครับ มีขา  B E C   ชนิดของทรานซิสเตอร์ จะเป็น2โครงสร้างคือ  แบบ NPN  และ  PNP ใช้ประโชยน์ในการไบอัส  การขยายสัญญาณ ทำเป็นสวิตช์  ออน - ออฟก็ได้
     -เฟท  มอสเฟท  มีลักษณะคล้ายๆ ทรานซิสเตอร์สามารถขยายสัญญาณ   หรือทำเป็นสวิตช์  ออน-ออฟ  ได้ เฟทก็แบ่งได้เป็น  เจเฟท และมอสเฟท
                  1. เจเฟท  มี N แชนแนล  และ  P  แชนแนล 
                  2.มอสเฟท  จะมีมอสเฟทแแบบดีพลีชั่นN แชนแนล  กับ  P  แชนแนล  และ  มอสเฟทแบบเอนเฮนซ์เมนต์ซึ่งก็จะมีแบบN แชนแนล  กับ  P  แชนแนล  เช่นกัน
     -เอสซีอาร์   ส่วนมากนำมาใช้ในงานที่หนักๆ กำลังสูงๆต่อกับวงจรควบคุม อย่างเช่นมอเตอร์  ป้องกันแรงดันเกิน ควบคุมการออน-ออฟ
     -ออปโตไอโซเลท  เป็นสวิตช์เชื่อมโยงทางแสงเชื่อมโยงวงจร2วงจรโดยแยกกราวด์กันโครงสร้างภายในด้านหนึ่งก็เหมือนไดโอดเปล่งแสงเมื่อไบอัสตรงจะนำกระแสและมีแสง  อีกด้านหนึ่งของวงจรก็เปรียบเป็นทรานซิสเตอร์ที่ได้รับแสงกระตุ้นที่ขา เบสทำให้ทรานซิสเตอร์ทำงานได้