ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) เป็นไฟฟ้ากระแสที่มีทิศทางการเคลื่อนที่สลับกัน โดยกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวนำของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งมีอยู่ 3 ชนิดคือ ไฟฟ้ากระแสสลับ เฟสเดียว สองเฟส และสามเฟส ในปัจจุบันนิยมใช้เพียง 2 ชนิดเท่านั้น คือ กระแสไฟฟ้าสลับเฟสเดียวกับสามเฟส

ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating current)
ไฟฟ้ากระแสสลับหมายถึงกระแสไฟฟ้าที่มีการสลับสับเปลี่ยนขั้วอยู่ตลอดเวลาอย่างสม่ำเสมอ ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าก็จะเปลี่ยนสลับไปมาจากบวก-ลบและจากลบ-บวก อยู่ตลอดเวลา ซึ่งไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้าที่ใช้กันตามบ้านเรือนและโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไปเมื่อเรานำไฟฟ้ากระแสสลับมาเขียนเป็นกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้ากับมุมที่เปลี่ยนไปเมื่อเวลาผ่านไปในขณะที่เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าจะได้ความสัมพันธ์ของกราฟเป็นเส้นโค้งสลับขึ้นลงไปมาซึ่งหมายถึงเมื่อเวลาผ่านไปแรงดันไฟฟ้าจะสลับการไหลตลอดเวลา การไหลของกระแสสลับกลับไปกลับมาครบ1รอบ เรียกว่า 1 ไซเคิล (cycle) หรือ 1 รูปคลื่นและจำนวนรูปคลื่นทั้งหมดในเวลาที่ผ่านไป 1 วินาที เรียกว่า ความถี่(frequency) ซึ่งความถี่ไฟฟ้ามีหน่วยวัดเป็นรอบต่อวินาทีหรือรูปคลื่นต่อวินาทีหรือไซเคิลต่อวินาทีมีหน่วยย่อเป็น"เฮิรตซ์"(Hertz)สำหรับความถี่ไฟฟ้าในประเทศไทยเท่ากับ 50 เฮิรตซ์
ไฟฟ้ากระแสสลับที่มีรูปคลื่นของกระแสไฟฟ้าเพียง1 รูปคลื่น เราเรียกว่า ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส (Single phase)และถ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำเนิดไฟฟ้าออกมาพร้อมกัน
2 รูปคลื่น เราก็เรียกว่า ไฟฟ้ากระแสสลับ 2 เฟส และถ้ามี
3 รูปคลื่น เราก็เรียกว่า ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ดังรูป
เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ3เฟสซึ่งเรานิยมใช้กันอยู่ในปัจจุบันเพราะให้แรงดันไฟฟ้าได้ 2 ระดับคือ 380 โวลต์ และ 220โวลต์รูปคลื่นแต่ละรูปคลื่นเรียกว่าเฟสAเฟสBและเฟสC ตามลำดับ
ลักษณะของการต่อขดลวดของหม้อแปลงแบบสามเฟสโดยทั่วไปทางด้านแรงดันต่ำจะมีสายไฟฟ้างหมด 4เส้นสามเส้นแรกเป็นสายนำกระแสของสายเฟสทั้งสามคือเฟส A เฟส B และเฟส C ตามลำดับ ส่วนสายเส้นที่4เป็นสายนิวทรัล(neutral)หรือสายเป็นกลางทางไฟฟ้าถือว่าไม่มีไฟฟ้าเพราะสายเส้นนี้ต่อลงดิน โดยปกติดินถือว่ามีความเป็นกลางหรือศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์โวลต์สำหรับระบบไฟฟ้าแรงต่ำในประเทศไทยที่นิยมใช้กันโดยทั่วไปเป็นระบบ3เฟส4สาย220/380โวลต์ระดับแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสต่อเฟสเท่ากับ 380 โวลต์ และเมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสกับนิวทรัลเท่ากับ220โวลต์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสนิยมนำไปใช้กับเครื่องจักรกลไฟฟ้าเช่น มอเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟส อักษรกำกับสายไฟฟ้ากำลัง สำหรับสายเฟสเป็น A,B,C และสายนิวทรัลคือNบางระบบเป็นL1,L2,L3และNหรือR,S,T และ N
แรงดันเฟส-เฟส
L1 - L2 = 380 โวลต์
L1 - L3 = 380 โวลต์
L2 - L3 = 380 โวลต์
แรงดันเฟส-นิวทรัล
L1 - N = 220 โวลต์
L2 - N = 220 โวลต์
L3 - N = 220 โวลต์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ..... .มีโครงสร้างเหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง แต่ที่อาร์มาเจอร์มีวงแหวนแทนคอมมิวเตเตอร์ (Commutature) หลักการทำงานของการเกิดมีขั้นตอนโครงสร้าง 9 ขั้นตอน

ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) เป็นไฟฟ้ากระแสที่มีทิศทางการเคลื่อนที่สลับกัน โดยกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวนำของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งมีอยู่ 3 ชนิดคือ ไฟฟ้ากระแสสลับ เฟสเดียว สองเฟส และสามเฟสในปัจจุบันนิยมใช้เพียง 2 ชนิดเท่านั้น คือ กระแสไฟฟ้าสลับเฟสเดียวกับสามเฟส
ก. ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว (Single Phase)

ลักษณะการเกิดไฟฟ้ากระแสสลับ คือ ขดลวดชุดเดียวหมุนตัดเส้นแรงแม่เหล็ก เกิดแรงดันกระแสไฟฟ้าทำให้กระแสไหลไปยังวงจรภายนอก โดยผ่านวงแหวน และแปลงถ่านดังกล่าวมาแล้ว จะเห็นได้ว่าเมื่อออกแรงหมุนลวดตัวนำได้ 1 รอบ จะได้กระแสไฟฟ้าชุดเดียวเท่านั้น ถ้าต้องการให้ได้ปริมาณกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ก็ต้องใช้ลวดตัวนำหลายชุดไว้บนแกนที่หมุน ดังนั้นในการออกแบบขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับถ้าหากออกแบบชุดขดลวดบนแกนให้เพิ่มขึ้นอีก 1 ชุด แล้วจะได้กำลังไฟฟ้าเพิ่มขึ้น
ข. ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส (Three Phase)
เป็นการพัฒนามาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับชนิดสองเฟส โดยการออกแบบจัดวางขดลวดบนแกนที่หมุนของเครื่องกำเนิดนั้น เป็น 3 ชุด ซึ่งแต่ละชุดนั้นวางห่างกัน 120 องศาทางไฟฟ้า

ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้ในบ้านพักอาศัย ส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว (SinglePhase)ระบบการส่งไฟฟ้าจะใช้สายไฟฟ้า 2 สายคือ สายไฟฟ้า 1 เส้น และสายศูนย์ (นิวทรอล) หรือเราเรียกกันว่า สายดินอีก 1 สาย สำหรับบ้านพักอาศัยในเมืองบางแห่ง อาจจะใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดพิเศษ จะต้องใช้ไฟฟ้าชนิดสามเฟส ซึ่งจะให้กำลังมากกว่า เช่น มอเตอร์เครื่องสูบน้ำในการบำบัดน้ำเสีย ลิฟต์ของอาคารสูง ๆ เป็นต้น
แหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้ากระแสสลับ
คือ แหล่งพลังงานไฟฟ้าที่มีการเปลี่ยนทิศทางการไหลของกระแสในช่วงการจ่ายเป็นระยะๆ กระแสสลับที่แท้จริงมีลักษณะเป็นรูปคลื่นที่ความถี่ 50 Hz หรือ 60 Hz
ตัวอย่าง เช่น ไฟฟ้าจากระบบสายส่งการไฟฟ้า
กำลังไฟฟ้าที่อุปกรณ์ไฟฟ้าต้องการใช้กำลังไฟฟ้าที่อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงใช้ คำนวณได้จาก ความต่างศักย์ไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ใช้ไป
กำลังไฟฟ้าที่อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับจะมีความซับซ้อนมากกว่าอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง เพราะทิศทางการไหลของกระแสจะเปลี่ยนไปเมื่อเวลาเปลี่ยนแปลงไป ด้งนั้น การหาค่าความต่างศักย์หรือแรงดันไฟฟ้าและค่ากระแส จึงต้องคิดในรูปของรากของกำลังสองเฉลี่ย (RMS) เพื่อกำจัดการเปลี่ยนทิศทางการไหลของกระแส
อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้กำลังไฟฟ้ากระแสสลับแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
Linear load ตัวอย่างเช่น หลอดไส้ (Incandescent lamp)
Non-linear load ตัวอย่างเช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์, อิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์, คอมพิวเตอร์, จอคอมพิวเตอร์ และโทรทัศน์ เป็นต้น
อุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละประเภทจะมีลักษณะของการใช้กระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกันภาพต่อไปนี้แสดงคุณสมบัติของการใช้กระแสไฟฟ้าของ Linear load และ Non-linear load

ลักษณะการใช้กระแสไฟฟ้าของหลอดไส้ ลักษณะการใช้กระแสไฟฟ้าของชุดคอมพิวเตอร์ (Incandescent lamp) Power factor = 1 Power factor = 0.52วัตต์ และวีเอ คืออะไร
วัตต์ (Watt) คือ หน่วยของกำลังไฟฟ้ากระแสสลับ
วีเอ (VA)คือ หน่วยของกำลังไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับ Non-linear load
ตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ เป็น Non-linear load หน่วยในการวัดค่ากำลังไฟฟ้าจึงเป็น วีเอ (VA)UPS เป็นอุปกรณ์ที่จ่ายไฟฟ้าให้กับคอมพิวเตอร์ในขณะที่ไฟฟ้ามีปัญหา ดังนั้น จึงควรใช้หน่วยในการวัดค่ากำลังไฟฟ้าจึงควรใช้หน่วยเดียวกัน คือ วีเอ (VA)
การวัดค่ากำลังไฟฟ้ากระแสสลับหน่วยเป็นวัตต์ในการวัดค่ากำลังไฟฟ้ากระแสสลับของอุปกรณ์ไฟฟ้า จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า Power meter ซึ่งจะวัดแรงดันและกระแสในเวลาเดียวกัน และคำนวณกำลังไฟฟ้าเป็นหน่วยวัตต์ ภาพต่อไปนี้แสดงการวัดค่ากำลังไฟฟ้าของคอมพิวเตอร์ จอ 17" โดยใช้ Power meter
การวัดค่ากำลังไฟฟ้ากระแสสลับหน่วยเป็นวีเอสามารถวัดค่ากำลังไฟฟ้ากระแสสลับของคอมพิวเตอร์ จอ 17" ได้โดยวัดค่าแรงดัน (RMS) และค่ากระแส (RMS) แล้วนำมาคูณกัน และคำนวณกำลังไฟฟ้าเป็นหน่วยวีเอ
ความสัมพันธ์ระหว่างค่ากำลังไฟฟ้ากระแสสลับหน่วยเป็นวัตต์และวีเอ
Power factor คือ ตัวเลขที่บ่งบอกถึงความเบี่ยงเบนระหว่างกระแสไฟฟ้าและแรงดันของอุปกรณ์ไฟฟ้า มีค่าระหว่าง 0 ถึง 1Power factor ของ Linear load = 1Power factor ของ Non-linear load < 132 =" 252.23" factor =" 132" factor =" 0.523

เรื่องแม่เหล็กไฟฟ้า

เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ นักฟิสิกส์

เจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวลล์ (James Clerk Maxwell พ.ศ. 2374-2422) นักฟิสิกส์ เกิดที่เมืองเอดินบะระ สกอตแลนด์ สหราชอาณาจักร ได้รับการศึกษาจากมหาวิทยาลัยเอดินบะระและเคมบริดจ์ และเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยอาเบอร์ดีน (พ.ศ. 2399) แลมหาวิทยาลัยลอนดอน (พ.ศ. 2403
แมกซ์เวลล์เป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์เชิงทดลอง (Experimental Physics) คนแรกของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (พ.ศ. 2414) โดยเป็นผู้ก่อตั้งห้องทดลองคาเวนดิช (Cavendish Laboratory) ที่มีชื่อเสียง แมกซ์เวลล์ได้ตีพิมพ์หนังสือเล่มสำคัญชื่อ "เรื่องราวว่าด้วยไฟฟ้าและแม่เหล็ก" (Treatise on Electricity and magnetism) ในปี พ.ศ. 2416 ซึ่งเป็นการให้วิธีการทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายทฤษฎีของฟาราเดย์เกี่ยวกับไฟฟ้าและแรงของแม่เหล็ก นอกจากนี้ แมกซ์เวลล์ยังได้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับการมองเห็นสี จลนะ หรือ การเคลื่อนไหวของก๊าซ แต่งานที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเขาได้แก่ทฤษฎีว่าด้วยการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งทำให้แมกซ์เวลล์ได้รับการยกย่องให้เป็นนักทฤษฎีฟิสิกส์ชั้นนำแห่งศตวรรษ

จากภาพที่ 3 จะเห็นช่องว่างบริเวณหัวและท้ายของแท่งแม่เหล็กไม่มีแนวจัดเรียงตัวของผงตะไบเหล็กเลย สามารถเขียนเส้นแรงแม่เหล็กได้ดังภาพที่4จากภาพที่ 4 บริเวณจุด A และ B ไม่มีเส้นแรงแม่เหล็กพาดผ่านเลย ถ้านำเข็มทิศมาวาง ณ บริเวณดังกล่าวจะพบว่าเข็มทิศหมุนได้โดยรอบแสดงว่าจุดดังกล่าวเส้นแรงแม่เหล็กหักล้างกันหมดจึงให้ชื่อจุดดังกล่าวว่า จุดสะเทิน (Natural point)

ฟลักซ์แม่เหล็ก(Magnetic Flux)

ฟลักซ์แม่เหล็ก (Magnetic Flux) คือปริมาณเส้นแรงแม่เหล็ก หรือจำนวนของเส้นแรงแม่เหล็ก สัญลักษณ์คือ B มีหน่วยเป็น เวบเบอร์ (WB)
ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก หรือ ความเข้มของสนามแม่เหล็ก ( Magnetic Flux Density)
ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก หมายถึง จำนวนเส้นแรงแม่เหล็กต่อหน่วยพื้นที่ที่เส้นแรงแม่เหล็กตกตั้งฉาก

เนื่องจากแรง F ที่เกิดขึ้นนี้กระทำในทิศตั้งฉากกับความเร็ว v ตลอดเวลา ดังนั้นถ้าอนุภาคยังคงเคลื่อนที่อยู่ในสนามแม่เหล็กตลอดเวลา ผลก็คือ อนุภาคจะเคลื่อนที่เป็นวงกลม เมื่ออาศัยหลักการเคลื่อนที่ของวงกลมจะสรุปได้ดังนี้

การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก

เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่เข้าไปในบริเวณ ของสนามแม่เหล็กจะมีแรงแม่เหล็กกระทำต่อ อนุภาคไฟฟ้านั้นตลอดเวลาทุก ๆ ตำแหน่งที่อนุภาคนั้นเคลื่อนที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก ถ้าสนามแม่เหล็ก มีขนาดสม่ำเสมอ แรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออนุภาคจะมีค่าคงที่ด้วยแรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออนุภาคไฟฟ้าขึ้นอยู่กับจำนวนประจุไฟฟ้า และความเร็วของอนุภาค และความเข้มของสนามแม่เหล็ก ซึ่งเขียนในรูปทางคณิตศาสตร์ของผลคูณเวกเตอร์ของเวกเตอร์สองจำนวนได้ดังนี้

สนามไฟฟ้า และสนามแม่เหล็ก

เราอาจเข้าใจสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจะสร้างสนามไฟฟ้า และทำให้เกิดแรงไฟฟ้าขึ้น แรงนี้ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต และทำให้เกิดการไหลของประจุไฟฟ้า (กระแสไฟฟ้า) ในตัวนำขึ้น ขณะเดียวกัน อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ จะสร้างสนามแม่เหล็ก และทำให้เกิดแรงแม่เหล็กต่อวัตถุที่เป็นแม่เหล็ก
คำว่า "แม่เหล็กไฟฟ้า" มาจากข้อเท็จจริงที่ว่า สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กไม่สามารถแยกออกจากกันได้ ถ้ากฏของฟิสิกส์จะเหมือนกันใน ทุก กรอบเฉื่อย การเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดสนามไฟฟ้า (เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ปรากฏการณ์นี้เป็นพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้านั่นเอง) ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้า ก็ทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก
เนื่องจาก สนามทั้งสองไม่สามารถแยกจากกันได้ จึงควรรวมให้เป็นอันเดียวกัน เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ เป็นผู้รวมสนามไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็กเข้าด้วยกันด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ เพียงสี่สมการ ที่เรียกว่า สมการของแมกซ์เวลล์ ทำให้เกิดการพัฒนาฟิสิกส์ในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19เป็นอย่างมาก และนำไปสู่ความเข้าใจในเรื่องต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น แสงนั้น อธิบายได้ว่าเป็นการสั่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่กระจายออกไป หรือเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั่นเอง ความถี่ของการสั่นที่แตกต่างกันทำให้เกิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างกัน เช่น คลื่นวิทยุเกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่ำ แสงที่มองเห็นได้เกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ปานกลาง รังสีแกมมาเกิดจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง
ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้ามีส่วนสำคัญที่ทำให้เกิด ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในปี ค.ศ. 1905

ยินดีต้อนรับค่ะ