หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 46 – สื่อนำและฉนวน (3)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


สื่อนำและฉนวน

การทดลองที่ผ่านมา อาจทำให้เด็กคิดถึงการทดสอบผิวหนังมนุษย์ (Human skin) ในวงจรไฟฟ้าแล้วพบว่า หลอดไฟไม่สว่างขึ้น แม้ว่าผิวหนังมนุษย์จะเป็นสื่อนำ (Conductor) [เนื่องจากมันประกอบขึ้นด้วยน้ำเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีสารละลายที่เป็นสื่อนำไฟฟ้า] ก็ตาม

สารละลายดังกล่าวมีประจุไฟฟ้า (Electric charge) เนื่องจากประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุบวกและลบ (Ion) ตัวอย่างเช่นเมื่อเราละลาย (Dissolve) เกลือแกง (Table salt) ในน้ำ อะตอมของธาตุโซเดียม (Sodium) และธาตุคลอรีน (Chlorine) ซึ่งมีประจุไฟฟ้าลบร่วมกันจะแยกตัวออกจากกัน (Dissociate) ก่อให้เกิดไอออนโซเดียมที่มีประจุไฟฟ้าบวก และไอออนคลอรีนที่มีประจุไฟฟ้าลบ สารละลายดังกล่าวเรียกว่า “อิเล็กโทรไลต์” (Electrolyte)

ผิวหนังมนุษย์ก็เป็นสื่อนำที่ไม่ดีนัก (Poor) เมื่อใช้แหล่งพลัง (Power source) เช่น แบตเตอรี่ (Battery) และนี่เป็นเหตุผลว่า ทำไมการเอานิ้วแหย่เข้าไปในวงจรไฟฟ้าจึงไม่ปลอดภัย? อย่างไรก็ตาม ไม่แนะนำให้ใช้แหล่งพลังจากเต้าเสียบไฟฟ้า (Electric outlet) เช่นกัน

เหตุผลที่ทำไมก้อนแท่ง (Pack) แบตเตอรี่ 4.5 โวลต์ (Volt) จึงไม่เป็นสาเหตุการถูกไฟฟ้าดูด (Shock) แต่เต้าเสียบไฟฟ้า 110 โวลต์ก็มีพลัง (Strength) ของกระแสไฟฟ้า (Electric current) ที่กำเนิดขึ้น (Generate) โดยแหล่งพลังเหล่านี้ เมื่อเชื่อมโยงไปยังก้อนแท่งแบตเตอรี่ซึ่งเชื่อมโยงต่อไปยังหลอดไฟ 2 ดวง แบตเตอรี่ก็ก่อให้เกิดกระแสไฟฟาเพียงเล็กน้อย ไม่เป็นอันตรายแต่อย่างใด แต่เมื่อเชื่อมโยงกับเต้าเสียบไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่กำเนิดขึ้นมีปริมาณมาก และเป็นอันตราย (Lethal) ได้

แล้วผู้คนจะรู้สึกปลอดภัยแน่นอน (Absolutely safe) ได้อย่างไร เมื่อทำงานกับการเดินสายไฟฟ้า (Wiring)? คำตอบก็คือ ตราบใดที่มีฉนวน (Insulator) รองรับใต้เท้า อาทิ รองเท้าพื้นยาง (Rubber-soled shoes) และทำงานด้วยเครื่องมือที่มีด้ามจับเป็นฉนวน (Insulated handle) อาทิ เคลือบ (Coat) ด้วยยาง หรือด้ามยึด (Grip) เป็นพลาสติก ก็ไม่ต้องหวาดกลัวว่า จะเชื่อมโยงไปยังวงจรไฟฟ้า หรือถูกไฟฟ้าดูด

แล้วมีอะไรอยู่ข้างในหลอดไฟ (Light bulb) ล่ะ? หลอดไฟมีอยู่รอบๆ ตัวเราทุกหนทุกแห่งที่เราไป ทุกคนคงมีหลอดไฟอย่างน้อยสักโหล (Dozen) อยู่ในบ้าน แล้วทุกวันนี้ เรามีหลอดไฟที่แตกต่างกันมากมายหลายชนิด แต่ชนิดที่มีมาแต่ดั้งเดิม (Classic) ซึ่งทนทาน (Endure) ต่อการทดสอบของเวลา (Test of time) ก็คือ หลอดไฟนวลแสง (Incandescent) [แตกต่างจากหลอดไฟเรืองแสง (Fluorescent)]

หลอดไฟนวลแสงเป็นวัตถุที่ส่งแสง (Emit light) หรือลุกสว่าง (Glow) ขึ้นทุกๆ ครั้งที่ได้รับความร้อน ทุกวันนี้หลอดไฟนวลแสงเป็นสิ่งธรรมดาสามัญ แต่เมื่อประมาณ 200 ปีที่แล้ว โทมัส เอดิสัน (Thomas Edison) ได้ประดิษฐ์มันขึ้น จนเป็นสิ่งมหัศจรรย์ที่ขึ้นชื่อลือชาของคริสต์ศตวรรษที่ 19

แหล่งข้อมูล:

  1. Sawah, Rihab and Anthony Clark. (2015). The Everything STEM Handbook – Help Your Child Learn and Succeed in the Fields of Science, Technology, Engineering, and Math. Avon, MA: Adams Media.
  2. Conductors and Insulators - http://www.physicsclassroom.com/class/estatics/Lesson-1/Conductors-and-Insulators [2017, May 11].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน