Solar Energy FAQ Episode2

10.พื้นฐานไฟฟ้าเบื้องต้น กำลังไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า

กำลังไฟฟ้า (P) มีหน่วยเป็น วัตต์ (W)

แรงดันไฟฟ้า (E) มีหน่วยเป็น โวลท์ (V)

กระแสไฟฟ้า (I) มีหน่วยเป็น แอมป์ (A)

ทั้ง 3 ค่า ด้านบน จะมีความสัมพันธ์กัน โดยสามารถเขียนเป็นสูตร สมการได้ดังนี้

กำลังไฟฟ้า = แรงดันไฟฟ้า x กระแสไฟฟ้า ==> P = E I

กระแสไฟฟ้า = กำลังไฟฟ้า ÷ แรงดันไฟฟ้า ==> I = P/E

แรงดันไฟฟ้า = กำลังไฟฟ้า ÷ กระแสไฟฟ้า ==> I = P/I

ขอยกตัวอย่างให้เข้าใจง่ายๆ ดังนี้

- พัดลมของบ้านเรา ใช้กำลังไฟฟ้า 50 วัตต์ (w) และใช้ไฟ้ฟ้าบ้านเราคือ ที่แรงดัน 220 โวลท์ (v) จงหาว่าพัดลมตัวนี้กินกระแสไฟฟ้าเท่าใด?

เราต้องการรู้ค่ากระแสไฟฟ้า ก็จะได้สูตรสมการนี้

กระแสไฟฟ้า = กำลังไฟฟ้า ÷ แรงดันไฟฟ้า ==> I = P/E แทนค่าตามสูตร I =50÷220 = 0.227 แอมป์

ตอบ พัดลมกินกระแสไฟฟ้า 0.227 แอมป์ (A)

- บางครั้งที่เนมเพลทมอเตอร์บอกค่าการกินกระแสไฟฟ้าเป็น 3.39 แอมป์(A) ใช้ไฟฟ้า 220 V จงหาค่ากำลังไฟฟ้า?

เราต้องการรู้ค่ากำลังไฟฟ้า ก็จะได้สูตรสมการนี้

กำลังไฟฟ้า =แรงดันไฟฟ้า x กระแสไฟฟ้า ==> P = E I แทนค่าตามสูตร P =220x3.39 = 745.8 วัตต์ (W)

ตอบ มอเตอร์ปั๊มน้ำใช้กำลังไฟฟ้า 746 W หรือมีขนาด 1 แรงม้า (HP)

***จากรูปหากเราต้องการรู้ค่าใดก็ให้ปิดตัวนั้นเช่น

อยากรู้ค่า P ก็ปิดตัวP ก็จะเห็นเฉพาะ E กับ I ก็คือP = E I (E คูณ I)

อยากรู้ I ก็ปิดตัว I ก็จะได้ P/E (PหารE)

อยากรู้ E ก็ปิดตัวE ก็จะได้ P/I (PหารI)

11.ไฟฟ้า DC : ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current) : เป็นไฟฟ้าที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าไปในทิศทางเดียวจากขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า แล้วกลับเข้าไปยังขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าอีกครั้ง เช่น กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ (Battery) ถ่านไฟฉาย โซล่าเซลล์ ไดนาโมกระแสตรง เป็นต้น

12.ไฟฟ้า AC: ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) : เป็นไฟฟ้ากระแสที่มีทิศทางการเคลื่อนที่สลับกัน โดยกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวนำของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ในปัจจุบันนิยมใช้เพียง 2 ชนิดเท่านั้น คือ กระแสไฟฟ้าสลับ1 เฟสและ3 เฟสสำหรับการส่งกระแสไฟฟ้ามาตามสายไฟฟ้าของระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าฯ จะเป็นการส่งด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ เนื่องจาก ถ้าเป็นไฟฟ้าตรง จะมีการสูญเสียพลังงานไปตามสายส่งมาก ถ้าเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเขาจะแปลงให้เป็นไฟฟ้าแรงสูงก่อนที่จะส่งมาตามบ้าน เพื่อให้สามารถส่งพลังงานไฟฟ้าได้ด้วยกระแสที่ต่ำกว่า มีการสูญเสียในสายไฟฟ้าต่ำกว่าด้วย และ ไฟฟ้ากระแสสลับ สามารถแปลงแรงดันให้มากขึ้น หรือลดต่ำลงได้ โดยการใช้หม้อแปลงหรือไดนาโม ซึ่งในการแปลงแรงดันนี้ถ้าเป็นไฟกระแสตรงจะยุ่งยากมาก

13.ไฟฟ้าAC1เฟส 2 สาย(Single Phase) : ระบบนี้จะจ่ายแรงดันไฟฟ้าขนาด 220 -240 โวลท์ (V) ซึ่งเหมาะสำหรับบ้านพักอาศัยที่ต้องการใช้กระแสไฟจำนวนไม่เกิน 100 แอมป์ (A) ระบบนี้มีการติดตั้งสายไฟสำหรับการใช้งานจำนวน 2 เส้น คือ สายเส้นที่มีกระแสไฟฟ้า คือ สาย Line หรือ L และสายเส้นที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า คือสายนิวตรอน N (Nuetron)

14.ไฟฟ้าAC3เฟส 4 สาย (Three Phase): ระบบแรงดันไฟฟ้าแบบนี้ จะจ่ายแรงดันไฟฟ้าขนาด 380 - 400 โวลท์ (V)เหมาะสำหรับบ้านพักอาศัยขนาดใหญ่ หรือโรงงานอุตสาหกรรมที่ต้องการใช้กระแสไฟจำนวนมากตั้งแต่100 แอมป์

ขึ้นไป และมีเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องต่อการสายไฟใช้งาน 4 เส้น ซึ่ง 4 เส้น ประกอบด้วย สายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า 3 เส้น และ สาย Line 3 สายเส้นที่ 4 เป็นสายเส้นที่ไม่มีกระแสไฟ หรือสายนิวตรอน โดยมาตรฐานแต่ละภูมิภาคอาจเรียกต่างกันดังนี้

ระบบ                   สายline           สายกลาง           สายดิน

ยุโรป(VDE)           R S T               MP                  PE

อเมริกา                 A B C                N                    -

สากล                 L1 L2 L3              N                   SL

ระบบ 3เฟส 4 สาย นี้หากเราเอามิเตอร์วัดค่าแรงดันไฟฟ้าระหว่าง Line1 กับ Line2 จะได้ 380 โวลท์ หรือLine2 กับ Line3จะได้ 380 โวลท์เช่นกัน แต่หากวัดค่าแรงดันระหว่าง L1 กับ N จะได้ 220 โวลท์ หรือ L2หรือ L3 กับ N ก็จะได้ 220โวลท์

15.Series : การอนุกรม : คือการนำเอาอุปกรณ์ทางไฟฟ้า(เช่น แผง PV ที่มี 2 ขั้ว ) มาต่อกันโดยให้ ด้านปลายของอุปกรณ์ตัวที่ 1 ต่อเข้ากับด้านต้นอุปกรณ์ตัวที่ 2 จากนั้นนำด้านปลายอุปกรณ์ตัวที่ 2 ไปต่อกับด้านต้นอุปกรณ์ตัวที่ 3 และจะต่อแบบนี้ไปเรื่อยๆ จนสุดท้ายแล้วก็จะเหลือ ด้านต้นของตัวที่1 และ ด้านปลายของตัวสุดท้าย แล้วไปต่อเข้ากับแหล่งจ่ายหรือโหลด นั่นเอง(อธิบายแล้วอาจจะงง ดูรูปดีกว่าครับ) ซึ่งการต่อแบบนี้จะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียว กระแสไฟฟ้าภายในวงจรอนุกรมจะมีค่าเท่ากันทุกๆจุด ในที่นี้มีค่าที่เกี่ยวข้องคือ

กำลังไฟฟ้า (P) มีหน่วยเป็น วัตต์ (W)

แรงดันไฟฟ้า (E) มีหน่วยเป็น โวลท์ (V)

กระแสไฟฟ้า (I) มีหน่วยเป็น แอมป์ (A)

สรุป ถ้าต่ออนุกรมกัน โวลท์จะเพิ่มขึ้นเท่ากับผลรวมของแรงดันทั้งหมดที่ต่อกัน , แอมป์จะเท่าเดิม , วัตต์จะเพิ่มขึ้นเท่ากับผลรวมของแรงดันทั้งหมดที่ต่อกัน (ดูตัวอย่างตามรูปการต่ออนุกรม) 

16.Parallel : การขนาน : คือการนำเอาอุปกรณ์ทางไฟฟ้า(เช่น แผง PV ที่มี 2 ขั้ว ) มาต่อกันโดยให้ ด้านต้นของอุปกรณ์ตัวที่ 1 ต่อเข้ากับด้านต้นอุปกรณ์ตัวที่ 2 และด้านปลายตัวที่1ต่อกับปลายตัวที่2 ถ้ามีอุปกรณ์ตัวที่ 3 ก็เอาต้นต่อต้นของ1กับ2 และปลายก็ต่อปลายของ 1กับ2 ต่อไปเรื่อยๆ สรุปก็คือเอาต้นมามัดรวมกันด้านหนึ่ง และเอาปลายอีกด้านหนึ่งมัดรวมกัน ก็จะได้เป็น 2ขั้วนั่นเอง (อธิบายแล้วอาจจะงง ดูรูปเลยดีกว่าครับ) ในที่นี้มีค่าที่เกี่ยวข้องคือ

กระแสไฟฟ้า : I หน่วยเป็น แอมแปร์ (A)

แรงดันไฟฟ้า : E หน่วยเป็น โวลท์ (V)

กำลังไฟฟ้า : P หน่วยเป็น วัตต์ (W)

สรุป การต่อขนานจะตรงข้ามกับอนุกรม โดยการต่อขนาน โวลท์จะเท่าเดิม , แอมป์เพิ่มขึ้นเท่ากับผลรวมของแรงดันทั้งหมดที่ต่อกัน , วัตต์จะเพิ่มขึ้นเท่ากับผลรวมของแรงดันทั้งหมดที่ต่อกัน (ดูตัวอย่างตามรูปการต่อขนาน)