ไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์ ในปัจจุบัน พลังงานรูปแบบต่างๆ ถูกแปลงรูปเป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อนำมาใช้ในเครื่องใช้ต่างๆ ในกิจวัตรประจำวัน หลายกิจกรรมของมนุษย์ล้วนใช้ไฟฟ้าทั้งสิ้น ดังนั้นไฟฟ้าจึงมีความสำคัญต่อมนุษย์ ในบทนี้เราจะได้ศึกษาแหล่งกำเนิดไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าในวงจร ปริมาณไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง สมบัติทางไฟฟ้าของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บางชนิด ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก และการนำความรู้เหล่าไปประยุกต์ใช้เพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อมนุษย์

 กระแสไฟฟ้า

เมื่อนำอิเล็กโทรสโคปแผ่นโลหะสองชุดมาวางใกล้กัน ทำให้ชุดหนึ่งมีประจุไฟฟ้าโดยการเหนี่ยวนำและอีกชุดหนึ่งมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า (รูป ก.) แล้วนำลวดโลหะวางพาดบนจานโลหะทั้งสอง จะพบว่า แผ่นโลหะบางของอิเล็กโทรสโคปที่เป็นกลางกางออกเล็กน้อย ส่วนแผ่นโลหะบางของอิเล็กโทรสโคปที่มีประจุไฟฟ้าหุบลงเล็กน้อย (รูป ข.)

การกางของแผ่นโลหะบางของอิเล็กโทรสโคปทั้งสองเมื่อมีการถ่ายโอนประจุไฟฟ้า

การที่แผ่นโลหะบางกางออก แสดงว่า อิเล็กโทรสโคปซึ่งเดิมเป็นกลางมีประจุไฟฟ้าโดยรับประจุไฟฟ้าจากอิเล็กโทรสโคปที่มีประจุไฟฟ้าให้ผ่านทางลวดโลหะ เรียกการถ่ายโอนประจุไฟฟ้าผ่านลวดโลหะว่า กระแสไฟฟ้า (electric current) หรืออาจกล่าวได้ว่า เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ในตัวนำ จะเกิดกระแสไฟฟ้าในตัวนำนั้น

การถ่ายโอนประจุไฟฟ้าข้างต้น เกิดขึ้นเพราะมีความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรสโคปทั้งสอง เพราะความต่างศักย์เกิดขึ้นในลวดโลหะในเวลาที่สั้นมาก จึงมีกระแสไฟฟ้าในช่วงสั้น ดังนั้น ถ้าต้องการให้มีกระแสไฟฟ้าเป็นเวลานาน จำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานที่ทำให้กิดความต่างศักย์ระหว่างปลายของตัวนำตลอดเวลา แหล่งพลังงานนี้เรียกว่า แหล่งกำเนิดไฟฟ้า ได้แก่ เซลล์ไฟฟ้าเคมี เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เซลล์สุริยะ และเซลล์เชื้อเพลิง เป็นต้น สิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่น ปลาไหลไฟฟ้า ปลาทะเลบางชนิดก็สามารถผลิตความต่างศักย์ได้เพื่อป้องกันตนเอง หรือจับเหยื่อมาเป็นอาหาร ปัจจุบันการประดิษบ์แหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีรูปแบบและชนิดต่างๆ มากมาย เพื่อนำมาใช้ให้เหมาะสมกับงาน แหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่คุ้นเคยมากที่สุดคือ เซลล์ไฟฟ้าเคมีที่เรียกว่า แบตเตอรี่

แหล่งกำเนิดไฟฟ้า