ไฟฟ้า มนุษย์มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับไฟฟ้า จนแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกชีวิตของคุณออกจากไฟฟ้า แน่นอนว่าคุณไม่สามารถหลีกจากสายไฟที่พันกันได้ รวมถึงใช้ชีวิตโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า แม้ในมุมที่โดดเดี่ยวที่สุดก็ยังมีไฟฟ้าอยู่ เมื่อพลังลึกลับเดียวกันรวมพลังให้กับสัมผัสของคนที่คุณรัก สายฟ้าแลบและจอร์จ โฟร์แมน กริลล์ ความเป็น 2 ขั้วที่อยากรู้อยากเห็นจึงเกิดขึ้น เราใช้ ไฟฟ้า เพียงเสี้ยววินาทีและจ้องมองไปที่พลังของมันในครั้งต่อไป

เวลาผ่านไปกว่า 2 ศตวรรษครึ่งนับตั้งแต่เบนจามิน แฟรงคลิน และคนอื่นๆพิสูจน์ว่าฟ้าผ่าเป็นรูปแบบหนึ่งของไฟฟ้า แต่ก็ยังยากที่จะไม่สะดุ้งเมื่อแสงแฟลช ที่มีความรุนแรงเป็นพิเศษฉายขึ้นที่ขอบฟ้า ในทางกลับกัน ไม่มีใครเคยแต่งกลอนผ่านที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือ ไฟฟ้าขับเคลื่อนโลกและร่างกายของเรา การควบคุมพลังงานเป็นทั้งขอบเขตของเวทมนตร์ในจินตนาการ และเรื่องน่าเบื่อหน่ายในชีวิตประจำวัน ตั้งแต่จักรพรรดิพัลพาทีนปิ้งลุค สกายวอล์คเกอร์

ไปจนถึงการดีดแผ่นสตาร์ วอร์สออกจากพีซีของคุณ แม้ว่าเราจะคุ้นเคยกับผลกระทบของมัน แต่หลายคนไม่เข้าใจแน่ชัดว่า ไฟฟ้า คืออะไร ซึ่งเป็นรูปแบบของพลังงานที่แพร่หลาย ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า เช่น อิเล็กตรอน เมื่อถามคำถามนี้แม้แต่โทมัส เอดิสัน นักประดิษฐ์ผู้มีชื่อเสียงก็ยังนิยาม ว่ามันเป็นรูปแบบการเคลื่อนไหวและระบบการสั่นสะเทือน ในบทความนี้ เราจะพยายามให้คำตอบที่ลื่นไหลน้อยลง

เราจะอธิบายว่าไฟฟ้าคืออะไร มาจากไหนและมนุษย์จะปรับไฟฟ้าตามความประสงค์ของพวกเขาได้อย่างไร สำหรับการแวะจุดแรกเราจะเดินทางไปยังกรีซ ที่ซึ่งคนสมัยก่อนที่อยากรู้อยากเห็นมักจะงงงวยกับปรากฏการณ์เดียวกันนี้ ที่ทำให้คุณตะลึงเมื่อคุณสัมผัสวัตถุที่เป็นโลหะในวันที่อากาศหนาวเย็นและร้อน ไฟฟ้าสถิตและกฎของคูลอมบ์ แม้จะไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้แต่คนโบราณรู้เรื่องไฟฟ้า เธลีสแห่งมิเลทัสนักปรัชญาชาวกรีกที่เป็นที่รู้จักในฐานะหนึ่งใน Seven Wise Men

ในตำนานอาจเป็นมนุษย์คนแรกที่ศึกษาไฟฟ้า ประมาณ 600 ปีก่อนคริสตกาลด้วยการถูอำพัน ยางต้นไม้ฟอสซิลด้วยขนสัตว์ เขาสามารถดึงดูดฝุ่น ขนนกและวัตถุน้ำหนักเบาอื่นๆ นี่เป็นการทดลองครั้งแรก เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตการศึกษาประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่งหรือไฟฟ้าสถิต อันที่จริงคำว่าไฟฟ้ามาจากภาษากรีก elektron ซึ่งแปลว่าอำพัน การทดลองจะไม่ดำเนินต่อไปจนถึงศตวรรษที่ 17 นั่นคือตอนที่วิลเลียม กิลเบิร์ต แพทย์ชาวอังกฤษและนักวิทยาศาสตร์สมัครเล่น

เขาได้เริ่มศึกษาแม่เหล็กและไฟฟ้าสถิตย์ เขาค้นคว้าซ้ำเกี่ยวกับเธลีสแห่งมิเลทัส ถูสิ่งของเข้าด้วยกันและพุ่งเข้าใส่พวกมันด้วยแรงเสียดทาน เมื่อวัตถุชิ้นหนึ่งดึงดูดหรือขับไล่วัตถุอีกชิ้นหนึ่งเขาบัญญัติคำว่าไฟฟ้า เพื่ออธิบายถึงแรงที่ทำงาน เขากล่าวว่าแรงเหล่านี้พัฒนาขึ้น เนื่องจากการถูเอาของเหลวออกจากวัตถุชิ้นใดชิ้นหนึ่ง ทิ้งการไหลออกหรือชั้นบรรยากาศไว้รอบๆ แนวคิดนี้ไฟฟ้ามีอยู่ในรูปของของไหลยังคงมีอยู่จนถึงปี 1700 ในปี 1729

สตีเฟน เกรย์นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษสังเกตว่าวัสดุบางอย่าง เช่น ผ้าไหมไม่นำไฟฟ้า คำอธิบายของเขาคือของเหลวลึกลับที่กิลเบิร์ตอธิบายไว้ สามารถเดินทางผ่านวัตถุหรือขัดขวางไม่ให้เดินทางได้ นักวิทยาศาสตร์ถึงกับสร้างเหยือกเพื่อเก็บของเหลวนี้ และศึกษาผลกระทบของมัน ผู้ผลิตเครื่องดนตรีชาวดัตช์ เพาล์ ลูทวิช เอวัลท์ ฟ็อน ไคลสท์และปีเตอร์ ฟาน มุเชนบรูคได้สร้างสิ่งที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Leyden jar เป็นขวดแก้วที่บรรจุน้ำและตะปูที่สามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้

ครั้งแรกที่มุเชนบรูคใช้ขวดโหลเขาตกใจมาก ในช่วงปลายทศวรรษ 1700 ชุมชนวิทยาศาสตร์เริ่มมีภาพที่ชัดเจนขึ้นว่าไฟฟ้าทำงานอย่างไร เบนจามิน แฟรงคลินทำการทดลองว่าวอันโด่งดังของเขาในปี 1752 ซึ่งพิสูจน์ว่าฟ้าผ่าเป็นไฟฟ้าตามธรรมชาติ เขายังนำเสนอแนวคิดที่ว่าไฟฟ้ามีองค์ประกอบที่เป็นบวกและลบ และกระแสนั้นไหลจากบวกไปหาลบ ประมาณ 30 ปีต่อมานักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อชาร์ล-โอกุสแต็ง เดอ กูลงได้ทำการทดลองหลายครั้งเพื่อหาตัวแปร

ซึ่งมีผลต่อแรงทางไฟฟ้า ผลงานของเขาทำให้เกิดกฎของคูลอมบ์ซึ่งระบุว่าประจุขับไล่ และประจุตรงข้ามดึงดูดกัน โดยมีแรงเป็นสัดส่วนกับผลคูณของประจุและแปรผกผันกับกำลัง 2 ของระยะห่างระหว่างประจุทั้ง 2 กฎของคูลอมบ์ทำให้สามารถคำนวณแรงเคลื่อนไฟฟ้าสถิตระหว่างวัตถุที่มีประจุ 2 ชิ้นใดๆได้ แต่มันไม่ได้เปิดเผยลักษณะพื้นฐานของประจุเหล่านั้น ประจุบวกและประจุลบเกิดจากอะไร นักวิทยาศาสตร์สามารถตอบคำถามนั้นได้ในช่วงปี 1800

ไฟฟ้าและโครงสร้างอะตอม ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 วิทยาศาสตร์กำลังก้าวไปข้างหน้าอย่างน่าประทับใจ รถยนต์และเครื่องบินกำลังจะเปลี่ยนวิถีการเคลื่อนที่ของโลก และพลังงานไฟฟ้ากำลังเข้าสู่บ้านจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ แม้แต่นักวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้น ก็ยังมองว่าไฟฟ้าเป็นสิ่งที่ลึกลับคลุมเครือ จนกระทั่งในปี 1897 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบการมีอยู่ของอิเล็กตรอน และนี่คือจุดเริ่มต้นของยุคใหม่ของไฟฟ้า อย่างที่คุณทราบสสารประกอบด้วยอะตอม

แบ่งบางสิ่งออกเป็นชิ้นเล็กๆ แล้วคุณจะได้นิวเคลียสที่โคจรรอบด้วยอิเล็กตรอน 1 ตัวหรือมากกว่า ซึ่งแต่ละตัวมีประจุลบในวัสดุหลายชนิด อิเล็กตรอนจะจับตัวกันแน่นกับอะตอม ไม้ แก้ว พลาสติก เซรามิก อากาศ ฝ้าย ทั้งหมดนี้เป็นตัวอย่างของวัสดุที่อิเล็กตรอนเกาะติดกับอะตอม เนื่องจากอะตอมเหล่านี้ลังเลที่จะใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน วัสดุเหล่านี้จึงไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ดีนัก ถ้าเป็นเช่นนั้นวัสดุเหล่านี้เป็นฉนวนไฟฟ้า

อย่างไรก็ตามโลหะส่วนใหญ่มีอิเล็กตรอน ที่สามารถแยกออกจากอะตอมและเคลื่อนตัวไปมาได้ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าอิเล็กตรอนอิสระ อิเล็กตรอนที่หลวมทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านวัสดุเหล่านี้ได้ง่าย ดังนั้น จึงเรียกว่าตัวนำไฟฟ้า พวกเขานำไฟฟ้า อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่จะส่งพลังงานไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง พวกเราบางคนที่ชอบคิดว่าอะตอมเป็นสุนัขเลี้ยง และอิเล็กตรอนเป็นเหมือนหมัด สุนัขที่อาศัยอยู่ภายในหรือภายในบริเวณที่มีรั้วรอบขอบชิด

จึงสามารถกักหมัดที่น่ารำคาญเหล่านั้นไว้ได้ เทียบเท่ากับฉนวนไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม คนที่สัญจรไปมาอย่างอิสระจะเป็นตัวนำไฟฟ้า ถ้าคุณมีแถวบ้านที่มีหมาปั๊กเลี้ยงในบ้าน และแถวบ้านที่มีบาสเซ็ตฮาวด์ที่เลี้ยงอย่างดุร้าย คุณคิดว่ากลุ่มใดสามารถแพร่ระบาดของหมัดได้เร็วที่สุด ดังนั้น ไฟฟ้าจึงต้องการตัวนำเพื่อที่จะเคลื่อนที่ จะต้องมีสิ่งที่ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งผ่านตัวนำ วิธีหนึ่งในการทำให้กระแสไฟฟ้าไหล คือการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

บทความที่น่าสนใจ : โรคพยาธิใบไม้ในเลือด การเกิดโรคและอาการของโรคพยาธิใบไม้ในเลือด