สายไฟ
การส่งพลังงานไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าส่งพลังงานไฟฟ้ามายังบ้านเรือนได้โดยใช้สายไฟ นำพลังงานไฟฟ้ามาตามสาย ไฟแรงสูง จากนั้นจึงผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อลดแรงเคลื่อนไฟฟ้าให้ต่ำลง แล้วใช้สายไฟต่อแยกเอาพลังงานไฟฟ้าเข้ามาใช้ในบ้าน ทั้งนี้ต้องต่อผ่านมาตรวัดพลังงานไฟฟ้าก่อน สายไฟที่ต่อแยกเอา พลังงานไฟฟ้าเข้ามาใช้ในบ้าน ต้องนำไปต่อเข้ากับอุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านเป็นวงจรไฟ ฟ้าเพื่อให้เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านั้นทำงานได้
 |
แผนภาพแสดงขั้นตอนการส่งพลังงานไฟฟ้า
สายไฟ
| สายไฟเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ส่งพลังงานไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งโดยกระแสไฟฟ้าจะ เป็นตัวนำพลังงานไฟฟ้าผ่านไปตามสายไฟจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้า สายไฟทำด้วยสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ เรียกว่าตัวนำไฟฟ้า และตัวนำไฟฟ้าที่ใช้ทำสายไฟเป็นโลหะที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ดี ลวดตัวนำแต่ละชนิดยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ต่างกัน ตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มากเรียกว่ามีความนำไฟฟ้ามากหรือมีความต้านทานไฟฟ้าน้อย ลวดตัวนำจะมีความต้านทานไฟฟ้าอยู่ด้วย โดยลวดตัวนำที่มีความต้านทานไฟฟ้ามากจะยอม ให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อย |
ความสัมพันธ์ระหว่างความนำไฟฟ้า กับความต้านทานไฟฟ้า
ความนำไฟฟ้า หมายถึงสมบัติในการยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านในลวดตัวนำแต่ละชนิด
ความต้านทานไฟฟ้า หมายถึงสมบัติการต้านการไหลของกระแสไฟฟ้า หน่วยของความ ต้านทานคือ โอห์ม (Ohm)
ลวดตัวนำที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มากเรียกว่ามีความนำไฟฟ้ามากหรือมีความต้าน ทานไฟฟ้าน้อย
ลวดตัวนำที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อย เรียกว่า มีความนำไฟฟ้าน้อย หรือมีความต้าน ทานไฟฟ้ามาก ดังนั้น ความนำไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้าจึงเป็นสัดส่วนผกผันซึ่งกันและกัน
กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความนำไฟฟ้ากับความต้านทานไฟฟ้าของลวดตัวนำเป็นดังนี้
  |
ความต้านทานไฟฟ้า
กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความนำไฟฟ้ากับความต้านทานไฟฟ้าของลวดตัวนำ
ความนำไฟฟ้าของลวดตัวนำขึ้นอยู่กับ
|
ความต้านทานไฟฟ้าของลวดตัวนำขึ้นอยู่กับ ชนิด ความยาว พื้นที่หน้าตัดและอุณหภูมิของลวดตัวนำ
ความต้านทานไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวและเป็นสัดส่วนผกผันกับพื้นที่หน้าตัดของตัวนำไฟฟ้า
ตัวนำยวดยิ่ง
| ตัวนำยวดยิ่ง (super conductor) หมายถึง สารที่มีความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่อุณหภูมิต่ำมาก ๆ โดยความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้าจะลดลง เมื่ออุณหภูมิลดลง และถ้าลดอุณหภูมิลงถึงระดับหนึ่ง คือ ประมาณ 4 – 15 k หรือ -268.85 o C แล้วตัวนำไฟฟ้า เช่น ปรอท จะหมดความต้านทานไฟฟ้าหรือมีความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์ |
| สายไฟที่ใช้ในบ้านทำด้วยทองแดง ถึงแม้ว่าทองแดงมีความต้านทานไฟฟ้ามากกว่าเงิน แต่ราคาถูกกว่าจึงนิยมใช้ทำสายไฟ บนสายไฟนอกจากจะพิมพ์ชื่อบริษัทผู้ผลิตแล้ว ยังมีตัวอักษร กำกับมาด้วยเช่น 250 V 60 o C P.V.C. 2 X 2.5 SQ.mm. หมายความว่าสายไฟนี้ใช้กับความต่างศักย์ สูงสุดได้ไม่เกิน 250 โวลต์ ในที่ซึ่งมีอุณหภูมิสูงสุดได้ไม่เกิน 60 องศาเซลเซียล สายไฟนี้ใช้ พี วี ซี หุ้มเป็นฉนวน ภายในเป็นสายไฟ 2 เส้นคู่กัน โดยแต่ละเส้นมีพื้นที่หน้าตัด 2.5 ตารางมิลลิเมตร |
| สายไฟแรงสูงทำด้วยอะลูมิเนียม ทั้ง ๆ ที่อะลูมิเนียมมีความต้านทานสูงกว่าทองแดง แต่ราคาถูก น้ำหนักเบากว่าทองแดง และเมื่อใช้กับไฟฟ้าแรงสูง พลังงานไฟฟ้าที่สูญเสียไปในสายไฟ ที่ทำด้วยอะลูมิเนียม จะไม่ต่างจากพลังงานไฟฟ้าที่สูญเสียไปในสายไฟที่ทำด้วยทองแดงมากนัก |
สายไฟขนาดต่างกันนำไฟฟ้าได้ไม่เท่ากันในการเลือกใช้สายไฟทั้งที่ต่อนอกบ้าน ภายใน บ้าน และที่ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ นั้น ต้องเลือกใช้สายไฟที่มีขนาดพอเหมาะกับปริมาณกระแสไฟ ฟ้าที่ไหลผ่าน ดังตารางต่อไปนี้
ปริมาณกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ไหลผ่านสายไฟมาตรฐานขนาดต่าง ๆ ที่อุณหภูมิไม่เกิน 40 ๐ C
ขนาดพื้นที่หน้าตัด( ตารางมิลลิเมตร ) | กระแสไฟฟ้าสูงสุดสำหรับสายหุ้มเดินในอาคารและนอกอาคาร ( แอมแปร์ ) | กระแสไฟฟ้าสูงสุดสำหรับสายหุ้มเดิน ในท่อหรือภายในอาคาร ( แอมแปร์ ) |
1.0 | 10 | 6 |
1.5 | 13 | 8 |
2.5 | 18 | 14 |
4.0 | 24 | 19 |
6.0 | 35 | 27 |
10.0 | 53 | 37 |
16.0 | 72 | 49 |
25.0 | 96 | 63 |
50.0 | 163 | 94 |
120.0 | 270 | 170 |
การเดินสายไฟภายในอาคาร คือ การเดินสายไฟฝังในผนังอาคาร สายไฟที่เดินในท่อหรือภายในอาคาร ต้องมีขนาดใหญ่กว่าสายไฟที่เดินในอาคารและนอกอาคารเล็กน้อย เพราะการระบายอากาศไม่ดี ขณะใช้จะมีอุณหภูมิสูงกว่า
สายไฟที่ใช้ในบ้านทั้งหมด มีฉนวนไฟฟ้าหุ้มอยู่ เช่น หุ้มด้วย พี วี ซี หรือยาง เพื่อไม่ให้สายไฟแตะกัน นอกจากนี้ยังมีสายไฟบางชนิดอาบด้วยสารเคมีที่มีสมบัติเป็นฉนวน สายไฟเหล่านี้มักใช้ในการทำหม้อแปลงไฟฟ้า มอเตอร์ ไดนาโม หรือเป็นส่วนประกอบในเครื่องใช้ไฟฟ้า
สายไฟต่าง ๆ ที่ใช้ในวงจรไฟฟ้า
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น