เมื่อฟ้าผ่าลงมา พบว่าเกิดพลังงานหลายชนิด
เช่น ไฟฟ้า ความร้อน แสงและเสียง ฯลฯ
|
"เส้นทางสู่พลังงานสีเขียว"
ครั้งนี้จะมาดูกันที่ผลิตผลจากระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งก็คือ
ไฟฟ้า แต่ไฟฟ้าคืออะไรและไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นอย่างไร
ต้องไปทำความรู้จักกันสักหน่อยแล้ว
ไฟฟ้าคืออะไร
คนส่วนมากถ้าพูดถึงไฟฟ้าจะนึกถึงหลอดไฟฟ้า, โทรทัศน์, ตู้เย็นหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ
ในความเป็นจริงแล้ว ไฟฟ้ามีประโยชน์และมีความสำคัญมากกว่านั้น
เราต้องมาค้นหาคำตอบ... อธิบายได้ว่า ไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นจากประจุไฟฟ้าที่มีอยู่
ซึ่งก็คือโปรตอน
- อนุภาคที่มีไฟฟ้าบวก และอิเล็กตรอน
- อนุภาคทีมีไฟฟ้าลบ1
ไฟฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไร
มาขยายความกันต่อไป... วัตถุประกอบด้วยอะตอมจำนวนมาก อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอน
ภายในนิวเคลียสนั้นมีโปรตอนและนิวตรอน
จำนวนของโปรตอนจะเท่ากับอิเล็กตรอนเสมอ โดยอิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสด้วยวงโคจรที่แน่นอนเพราะมีแรงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้าของโปรตอนและอิเล็กตรอน
ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนติดอยู่กับอะตอม แต่เมื่อมีอิทธิพลจากภายนอกมากระทำ
อิเล็กตรอนที่อยู่วงโคจรนอกสุดสามารถหลุดจากวงโคจรและเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระระหว่างอะตอม
เนื่องจากเราไม่สามารถมองเห็นไฟฟ้าจึงอาจจะเข้าใจได้ยาก ดังนั้น
"ระบบน้ำ" จะเป็นตัวอย่างที่ใช้เปรียบเทียบกับระบบไฟฟ้า
ถึงแม้ระบบการทำงานของทั้งสองจะไม่เหมือนกันเลยทีเดียว แต่แนวความคิดเกี่ยวกับแรงดัน,
ปริมาณ, อัตราการไหล, ความต้านทานการไหล, กำลังและพลังงานของทั้งสองระบบเหมือนกัน
|
แรงดัน
แรงดันน้ำ คือ แรงที่กระทำให้น้ำไหลไปตามท่อ หน่วยทั่วไปที่ใช้วัดคือ
กิโลกรัมต่อตารางเมตร (kg/m2) การส่งน้ำไปตามท่อยาวระยะไกลจึงต้องใช้แรงดันที่สูงมาก
ส่วนแรงดันไฟฟ้า เป็นแรงที่กระทำต่ออิเล็กตรอนทำให้เกิดการไหลหรือเกิดกระแสไฟฟ้าไหลไปตามสายไฟ
หน่วยที่ใช้ คือ โวลต์ (volt) ในการส่งไฟฟ้าไปยังพื้นที่ห่างไกลหรือแหล่งที่ต้องการกำลังไฟฟ้าสูงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูง
(มากกว่า 1,000 โวลต์)
ปริมาณ
ปริมาณน้ำที่เก็บอยู่ในถังเก็บน้ำ หน่วยที่นิยมใช้ คือ ลิตร
(liter) และแกลลอน (gallon) หรืออาจใช้ลูกบาศก์เมตร (meter3)
หรือคิวบิคเมตร (cubic meter) ก็ได้ (1 ลูกบาศก์เมตร = 1,000
ลิตร) สำหรับปริมาณไฟฟ้า หน่วยที่ใช้วัด คือ คูลอมบ์
(Coulomb) หรืออีกหน่วยที่ใช้กัน คือ แอมแปร์-ชั่วโมง
(ampere-hour) โดยปริมาณไฟฟ้า 1 แอมแปร์-ชั่วโมง = 3,600 คูลอมบ์
อัตราการไหล
อัตราการไหลของน้ำ คือ ปริมาณน้ำที่ไหลไปตามท่อในช่วงเวลาหนึ่ง
บอกเป็นลิตรต่อนาที หรือแกลลอนต่อชั่วโมง แต่ไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามสายไฟนั้นเรียกว่า
กระแส มีหน่วยวัดเป็นแอมแปร์ (ampere) ซึ่ง 1
แอมแปร์ คือ ปริมาณไฟฟ้า 1 คูลอมบ์ที่ไหลไปตามสายไฟในระยะเวลา
1 วินาที
|