แหล่งกำเนิดไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ที่สามารถจ่ายพลังงานให้แก่ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนี่ต่อกับแหล่งกำเนิดนั้น ซึ่งนิยมบอกแรงเคลื่อนที่ไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้า(Electric Current) คือ ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระจากศักย์ไฟฟ้าสูงไปหาศักย์ไฟฟ้าต่ำ

แรงเคลื่อนไฟฟ้า(Electromotive force or emf) หมายถึง พลังงานไฟฟ้าต่อหนึ่งหน่วยประจุที่แหล่งกำเนิดไฟฟ้าสามารถจ่ายให้แก่ประจุไฟฟ้ามีหน่วยเป็น"จูล"ต่อ"คูลอมบ์" หรือ โวลต์

จากความหมายของแรงเคลื่อนไฟฟ้า ถ้าให้ถ่านไฟฉาย1ก้อน (ที่เขียนว่า emf=1.5v)ต่อกับวงจรไฟฟ้าที่ทีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ในตัวนำ1

คูลอมบ์พลังงานไฟฟ้าที่จะใช้มี1.5จูล

1.เซลล์ไฟฟ้าเคมี(Electrochemical Cell)

หลักการ เปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอยด้วยขั้วไฟฟ้าบวกและลบปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ทำให้เกิดความต่างศักย์ระหว่างขั้วเซลล์มี2ประเภท

1.1เซลล์ปฐมภูมิ เป็นเซลล์ที่สามารถจ่ายไฟฟ้าได้ทันทีและเมื่อใช้จนไม่มีกระแสไฟฟ้าในวงจรก็ไม่สามารถนำมาใช้ได้อีก เช่น ถ่านไฟฉาย

1.2เซลล์ทุติยภูมิ เป็นเซลล์ที่เมื่อใช้ไประยะหนึ่งสามารถทำให้ความต่างศักย์ระหว่างขั้งเซลล์เพิ่มขึ้นดังเดิม โดยการอัดประจุไฟ(Charge)เช่น แบตเตอรี่รถยนตร์

2.เครื่องกำเนิดไฟฟ้า(Generator)

หลักการ เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยอาศัยการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก เช่น"ไดนาโม"จะทำงานเมื่อทำให้แกนของไดนาโมหมุนจะเกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ขั้วไดนาโม

3.คู่ควบความร้อน(Thermocouple)

หลักการ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุกเชื่อมต่อโลหะ2ชนิดทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างโลหะทั้งสอง ประกอบด้วยโลหะ2ชนิดที่โดยโลหะหนึ่งพร้อมที่จะให้อิเล็กตรอนอิสระมากกว่าอีกโลหะหนึ่ง

4.เซลล์สุริยะ(Solar Cell)

หลักการ เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ2ชั้นประกบกันและมีขั้วต่างกัน เมื่อแสงอาทิตย์กระทบกับแผ่นเหล็กจะทำให้เกิดความต่างศักย์ระหว่างแผ่นบนและแผ่นล่าง เซลล์สุริยะ1เซลล์ให้กระแสไฟฟ้า25-30mA/1cm2 ให้แรงเคลื่อนไฟฟ้า0.5โวลต์

5.คลื่นไฟฟ้า

6.ถ่านหิน หลักการ การต้มไอน้ำ

7.แหล่งกำเนิดไฟฟ้าตามธรรมชาติ

ความต้านทานไฟฟ้า Resistance เป็นการต่อต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าของวัตถุซึ่งจะมีค่ามากหรือค่าน้อยจะขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุนั้นๆ ความต้านทานจะมีหน่วยวัดเป็น โอห์ม และจะใช้สัญลักษณ์เป็น ( Ohms)

ตัวนำไฟฟ้า
ตัวนำไฟฟ้า Conductors วัตถุที่กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้โดยง่ายหรือวัตถุที่มีความต้านทานต่ำ เช่นทองแดง อลูมิเนียม ทอง และเงิน ซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีที่สุด ค่าความนำไฟฟ้าจะมีสัญลักษณ์เป็น G และมีหน่วยเป็น ซีเมนส์ (S) โดยมีสูตรการคำนวนดังนี้

G = 1/R

ตัวอย่าง
วัตถุชนิดหนึ่งมีค่าความต้านทานไฟฟ้า 25 โอห์ม จงคำนวนหาค่าความนำไฟฟ้าของวัตถุชนิดนี้มีค่าเป็นเท่าไร

จากสูตร
G = 1/R

แทนค่า
G = 1/25
คำตอบ
G = 40 mS

ฉนวนไฟฟ้า Insulators วัตถุที่ซึ่งไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปได้ หรือวัตถุที่มีความต้านทานไฟฟ้าสูง ซึ่งสามารถต้านทานการไหลของกระแสได้ เช่น ไมก้า แก้ว และพลาสติก

หน่วยวัดพื้นฐานทางไฟฟ้า ได้แก่ แอมแปร์ A โวลต์ V และโอห์ม W ซึ่งจะใช้ในการแสดงปริมาณกระแสไฟฟ้า ขนาดของแรงดัน และค่าความต้านทาน เพื่อให้เกิดความสะดวกจึงมีการใช้ตัวคูณมาใช้ในการแสดงค่า

                       หน่วยวัดพื้นฐานทางไฟฟ้า ได้แก่ แอมแปร์ A โวลต์ V และโอห์ม W ซึ่งจะใช้ในการแสดงปริมาณกระแสไฟฟ้า ขนาดของแรงดัน และค่าความต้านทาน เพื่อให้เกิดความสะดวกจึงมีการใช้ตัวคูณมาใช้ในการแสดงค่า

                 กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรไฟฟ้าได้นั้น เกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับวงจรและปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจะถูกจำกัดโดยความต้านทานไฟฟ้าภายในวงจรไฟฟ้านั้นๆ ดังนั้นปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในวงจรจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและค่าความต้านทานของวงจร ซึ่งวงจรนี้ถูกค้นพบด้วย George Simon Ohm เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันและนำออกมาเผยแพร่ในปี ค.ศ.1826 ซึ่งวงจรนี้เรียกว่า กฎของโอห์ม กล่าวว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรจะแปรผันตรงกับแรงดันไฟฟ้าและแปรผกผันกับค่าความต้านทานไฟฟ้า โดยเขียนความสัมพันธ์ได้ดังนี้

ตัวอย่าง

             จงคำนวนหาค่าปริมาณกระแสไฟฟ้าของวงจรไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าขนาด 50 โวลต์ และมีค่าความต้านทานของวงจรเท่ากับ 5 โอห์ม

วิธีทำ

       กำลังไฟฟ้า Electrical Power เป็นกำลังไฟฟ้าที่ใช้ไปในการทำให้เกิดพลังงานในรูปต่างๆ เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสงสว่าง พลังงานกล มีหน่วยเป็น วัตต์ Watt ใช้สัญลักษณ์เป็น " W " ตามชื่อของ James Watt ซึ่งกำลังไฟฟ้ามีสูตรการคำนวนดังนี้

ตัวอย่าง
จงคำนวนหากำลังไฟฟ้าของโหลดของวงจรไฟฟ้าที่มีแรงดัน 200 โวลต์ ตกคร่อมอยู่และมีกระแสไฟฟ้า 1.5 แอมแปร์ ไหลผ่านโหลด

วิธีทำ

       วัตต์มิเตอร์ Wattmeter เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดกำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ไฟฟ้า โดยการวัดจะต้องต่อขั้วไฟให้ถูกต้อง ซึ่งเราจะอ่านค่าของกำลังไฟฟ้าได้โดยตรงจากวัตต์มิเตอร์

การวัดกำลังไฟฟ้าของเครื่องรับวิทยุ ต่อโดยให้ขั้วเสียบของช่องกระแสไฟฟ้าของเครื่องวัดวัตต์มิเตอร์ต่อในลักษณะที่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเครื่องวัดวัตต์มิเตอร์ก่อนที่จะไหลไปยังเครื่องรับวิทยุ ในขณะที่ขั้วเสียบของเสียบของช่องแรงดันไฟฟ้าให้ต่อคร่อมแหล่งจ่ายไที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าให้แก่เครื่องรับวิทยุ ดังนั้น วัตต์มิเตอร์จึงเป็นทั้งแอมมิเตอร์ และโวลต์มิเตอร์ในตัวเดียวกันและทำการแสดงผลคูณของ P = I x V ซึ่งเราสามารถอ่านค่ากำลังไฟฟ้าของเครื่องรับวิทยุได้โดยตรงจากมิเตอร์

        การที่เราจะต้องจ่ายค่าไฟฟ้าทุกๆเดือนเป็นการแสดงค่าใช้จ่ายของพลังงานไฟฟ้าที่ถูกใช้ไปในแต่ละเดือนจะวัดในหน่วยที่เรียกว่า กิโลวัตต์ - ชั่วโมง ซึ่งจะมีค่าเท่ากับ 1000 วัตต์ ใน 1 ชั่วโมง และอุปกรณ์ที่วัดนี้มีชื่อเรียกว่า Kilowatt - Hour meter จึงสามารถนำค่าพลังงานที่วัดมาได้มาใช้ในการคำนวนเรียกเก็บค่าใช้จ่ายไฟฟ้าในแต่ละเดือน สามารถคำนวนหาค่าพลังงานที่ถูกใช้ไปได้จากสูตรดังต่อไปนี้

พลังงานที่ถูกใช้ไป = กำลังไฟฟ้า x เวลา

ตัวอย่าง
ถ้าหลอดไฟขนาด 100 วัตต์ ถูกเปิดไว้นาน 10 ชั่วโมง จงคำนวนหาค่าพลังงานไฟฟ้าที่ถูกใช้ไป

วิธีทำ