พลังงานไฟฟ้า เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำใดๆ หมายความว่า ขณะนั้น มีประจุไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง เคลื่อนที่ผ่านตัวนำนั้นๆ ไปเป็นกระแสต่อเนื่อง การที่ประจุไฟฟ้า จะเคลื่อนที่เป็นกระแสต่อเนื่องไปได้นั้น จะต้องมีพลังงานจากแหล่งอื่น เช่น จากแบตเตอรี่ จากไดนาโม เป็นต้น มาทำให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ไป พลังงานที่เกิดขึ้นจากแหล่งอื่นนั้น อาจจะเป็นพลังงานเคมี พลังงานกล พลังงานความร้อน หรือพลังงานแสงก็ตาม ซึ่งแล้วแต่ว่า แหล่งกำเนิดพลังงานนั้นเป็นอะไร พลังงานเหล่านี้ จะแปรเปลี่ยนสภาพ ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า พลังงาน ไฟฟ้าที่สิ้นเปลือง ในการเคลื่อนประจุหนึ่งหน่วยประจุจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง คือ ความต่างศักย์ทางไฟฟ้าระหว่างจุดทั้งสองนั่นเอง ดังนั้น ความต่างศักย์ไฟฟ้าจึงหมายถึง ค่าของพลังงานไฟฟ้า ที่สิ้นเปลืองในการเคลื่อนหนึ่งหน่วยประจุ ระหว่างจุดคู่ใดๆ เช่น ความต่างศักย์ไฟฟ้า ระหว่างจุดคู่หนึ่งเท่ากับ V โวลต์ (จูล/คูลอมบ์) หมายความว่า ในการเคลื่อนประจุ 1 คูลอมบ์ ระหว่างจุดคู่นั้น ต้องใช้พลังงานไฟฟ้า V จูล ถ้ามีประจุ ไฟฟ้าเคลื่อนที่ระหว่างจุดคู่นั้นทั้งหมด Q คูลอมบ์ ดังนั้น พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ต้อง สิ้นเปลือง คือ QV จูล
เราทราบแล้วว่า กระแสไฟฟ้าเกิด เพราะอิเล็กตรอนเป็นตัวพาประจุเคลื่อนที่ไป ซึ่งในการเคลื่อนที่นี้ ต้องมีการเสียพลังงานไป พลังงานที่ เสียไปนั้น อาจจะเสียไปในรูปของ พลังงานความร้อน พลังงานแสง หรือพลังงานกล
เราได้ทราบความหมายของคำว่า ความต่างศักย์ระหว่าง 2 จุดมาแล้วจะมีกระแสไหลผ่านได้ จุด 2 จุด ต้องมีความต่างศักย์ ถ้าประจุ 1 คูลอมบ์ เคลื่อนที่ระหว่าง 2 จุด เสียพลังงานเป็นจูลไปเท่าใด คือค่าความต่างศักย์ระหว่าง 2 จุดนั้น มีหน่วยเป็น จูล/คูลอมบ์ หรือโวลต์
ให้ความต่างศักย์ระหว่างจุด x และ y = V โวลต์
ถ้าจุด x มีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่า y
ถ้าประจุ 1 คูลอมบ์จาก x ไป y เกิดพลังงานไฟฟ้า V จูล
ประจุ Q คูลอมบ์จาก x ไป y เกิดพลังงานไฟฟ้า QV จูล
ถ้าให้
W = พลังงานที่สิ้นเปลือง มีหน่วยเป็นจูล
Q = ปริมาณประจุที่เคลื่อนที่ มีหน่วยเป็นคูลอมบ์
V = ความต่างศักย์ระหว่างจุดคู่ที่ประจุเคลื่อนที่มีหน่วยเป็นโวลต์
ดังนั้น จะได้ พลังงานไฟฟ้า = ปริมาณประจุ x ความต่างศักย์
W = QV
แต่จากนิยามของกระแสไฟฟ้า ประจุที่เคลื่อนที่ในหนึ่งหน่วยเวลา คือ
I = Q / tQ = It
จึงเขียนความสัมพันธ์ใหม่ได้เป็น W = QV = VIt
จากกฎของโอห์ม V = IR หรือ I = V / R
แทนค่า จะได้
| W = QV = VIt = I2Rt = V2t / R |
อ้างอิงจาก http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/electric/energy.htm
เมื่อ พุธ, 03/02/2010 - 11:47 | แก้ไขล่าสุด พุธ, 03/02/2010 - 12:18| โดย 
knw32244
