ตัวนำไฟฟ้ากับความต้านทานมีความสัมพันธ์กันในลักษณะใด

ความต้านทานของร่างกายต่อไฟฟ้า

ความต้านทานของร่างกายต่อไฟฟ้า

ความต้านทานไฟฟ้า คือ

ความต้านทานไฟฟ้า (อังกฤษ: electrical resistance) คือ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าของวัตถุ วัตถุที่มีความต้านทานต่ำจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่าย เรียกว่า ตัวนำไฟฟ้า ในขณะที่ฉนวนไฟฟ้ามีความต้านทานสูงมากและกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ยาก

ค่าความต้านทานไฟฟ้า ใช้สัญลักษณ์ R มีหน่วยเป็นโอห์ม (Ω) ตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่ Georg Simon Ohm ซึ่งเป็นบุคคลแรกที่เสนอรายงานการทดลองเรื่องความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดันในปี 1826 ส่วนกลับของค่าความต้านทานเรียกว่า ความนำไฟฟ้า (Conductivity) หน่วยซีเมนส์

จากกฎของโอห์ม  แรงดัน = กระแสไฟฟ้า x ความต้านทาน
กระแสที่ไหลผ่านร่างกาย = 12,000 โวลต์ / 1,000 โอห์ม
= 12 A = 12000 mA

ความต้านทานของร่างกายต่อไฟฟ้า เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้เกิดอันตรายเกิดขึ้นต่อมนุษย์ ผิวหนังเป็นตัวควบคุมปริมาณของกระแสไฟฟ้าให้ไหลผ่านเข้าได้มากหรือน้อย จากการศึกษาพบว่า
ผิวหนังแห้ง มีความต้านทาน 100,000-600,000 โอห์มต่อตารางเซนติเมตร
ผิวหนังเปียก มีความต้านทาน 1,000 โอห์มต่อตารางเซนติเมตร
ความต้านทานภายในร่างกายจากมือถึงเท้า (ไม่มีผิวหนัง) 400-600 โอห์มต่อตารางเซนติเมตร
ความต้านทานระหว่างช่องหู ประมาณ 100 โอห์มต่อตารางเซนติเมตร
โดยทั่วไปในทางปฏิบัติกำหนดค่าความต้านทานต่อไฟฟ้าของคนที่ทำงานกับไฟฟ้าไว้ 1,000 โอห์ม

การคำนวณ : ช่างไฟฟ้าทำงานกับสายไฟฟ้าแรงดัน 12,000 โวลต์ มือพลาดไปโดนสายไฟ ทำให้มีกระแสไหลผ่านลงดินที่ฝ่าเท้าที่สัมผัสอยู่กับเสาคอนกรีต การคำนวณกระแสที่ไหลผ่านร่างกาย"

อันตรายที่เกิดจากไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

การช็อก คือ จากการที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านร่างกายทำให้เกิดอาการกระตุ้นบริเวณกล้ามเนื้ออย่างรุนแรงโดยเฉพาะบริเวณเส้นประสาทจะขึ้นอยู่กับปริมาณกระแสที่ร่างกายได้รับ
แผลไหม้ คือ การเกิดกระแสไฟฟ้าปริมาณมากๆ ไหลผ่านร่างกาย เมื่อร่างกายไปสัมผัสกับตัวนำไฟฟ้าความร้อนปริมาณมากๆที่เกิดการลัดวงจรทำให้เกิดแผลไหม้แก่ผู้ทำการ
การระเบิด คือ การเกิดประกายไฟขึ้นไปทำ ให้ก๊าซที่จุดติดไฟได้ง่ายเกิดจุดติดไฟขึ้นมา
การบาดเจ็บที่ดวงตา คือ การที่สายตากระทบถูกแสงอุลตร้าไวโอเล็ตหรือแสงเลเซอร์ ที่มีความเข้มข้นสูงดังนั้นการทำงานควรสวมแว่นตาที่กรองแสงได้เป็นพิเศษ
การบาดเจ็บของร่างกาย คือ การที่ได้รับคลื่นไมโครเวฟและจากอุปกรณ์กำเนิดสัญญาณความถี่วิทยุ สามารถทำอันตรายมนุษย์ได้โดยเฉพาะบริเวณที่มีปริมาณเลือดน้อย"

ผลกระทบต่อร่างกายจากปริมาณกระแสไฟฟ้า

1 mA หรือ น้อยกว่า    ไม่มีผลกระทบต่อร่างกาย
มากกว่า 5 mA    ทำให้เกิดการช็อก และเกิดความเจ็บปวด
มากกว่า 15 mA    กล้ามเนื้อบริเวณที่ถูกกระแสไฟฟ้าดูดเกิดการหดตัว และร่างกายจะเกิดอาการเกร็ง
มากกว่า 30 mA    การหายใจติดขัด และสามารถทำให้หมดสติได้
50 ถึง 200 mA    ขาดเลือดไปเลี้ยงหัวใจ และอาจจะเสียชีวิตได้ภายในเวลาไม่กี่วินาที
มากกว่า 200 mA    เกิดการไหม้บริเวณผิวหนังที่ถูกกระแสไฟฟ้าดูด และหัวใจจะหยุดเต้นภายในเวลาไม่กี่วินาที
ตั้งแต่ 1A ขึ้นไป    ผิวหนังบริเวณที่ถูกกระแสไฟฟ้าดูดถูกทำลายอย่างถาวร และหัวใจจะหยุดเต้นภายในเวลาไม่กี่วินาที"

เอกสารแนบ

เผยแพร่เมื่อ:11/23/2017ปรับเปลี่ยนครั้งล่าสุดเมื่อ:8/19/2022

คู่มือช่างไฟ ( ตอนที่ 2 ) ความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และความต้านทานไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้า และความต้านทานไฟฟ้าล้วนเป็นสิ่งที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวเนื่องกัน กล่าวคือ กระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้นหรือไหลผ่านได้มากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับลักษณะตัวนำ ไฟฟ้าว่ามีคุณสมบัติเป็นอย่างไร

ความต่างศักย์ไฟฟ้า
ความต่างศักย์ไฟฟ้า คือ ความแตกต่างของพลังงานไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด ซึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น โดยกระแสไฟฟ้าจะไหลจากจุดที่มีระดับพลังงานไฟฟ้าสูง (ศักย์ไฟฟ้าสูง) ไปยังจุดที่มีระดับพลังงานไฟฟ้าต่ำกว่า (ศักย์ไฟฟ้าต่ำ) และจะหยุดไหลเมื่อศักย์ไฟฟ้าทั้งสองจุดเท่ากัน
ข้อควรรู้
- ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดเปรียบได้กับการไหลของน้ำ ซึ่งจะไหลจากที่สูงไปยังที่ต่ำ และจะหยุดไหลเมื่อระดับน้ำเท่ากัน
- เครื่องมือที่ใช้วัดความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า เรียกว่า โวลต์มิเตอร์ (voltmeter) มีหน่วยการวัด คือ โวลต์ (volt) ใช้ตัวย่อแทนความต่างศักย์ว่า V

ข้อควรรู้
- โวลต์ (volt) เป็นชื่อของ อาเลสซันโดร วอลตา (Alessandro Volta) ผู้ประดิษฐ์คิดค้นแบตเตอรี่เป็นคนแรก
- เมื่อเราต้องการวัดความต่างศักย์ระหว่างจุด 2 จุดใดๆ ในวงจรไฟฟ้า สามารถทำได้โดยการนำโวลต์มิเตอร์ต่อคร่อมระหว่าง 2 จุดนั้น เราเรียกการต่อลักษณะนี้ว่า การต่อแบบขนาน ดังรูป

การที่กระแสไฟฟ้าไหล เนื่องมาจากความต่างศักย์ไฟที่เกิดขึ้นที่ขั้วของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า และ ความต่างศักย์ไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแต่ละชนิดก็จะไม่เท่ากัน เช่น ถ่านไฟฉายมีความต่างศักย์ประมาณ 1.5 โวลต์ แบตเตอรี่รถยนต์มีความต่างศักย์ไฟฟ้าประมาณ 12 โวลต์ ส่วนสายไฟฟ้าภายในบ้านมีความต่างศักย์ไฟฟ้าประมาณ 220 โวลต์ ทั้งนี้ถ้าความต่างศักย์ไฟฟ้ามีค่ามากขึ้น ระดับพลังงานไฟฟ้าก็จะมากขึ้นด้วย ซึ่งจะมีผลและเกิดอันตรายได้ง่าย

กระแสไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากบริเวณ หนึ่งไปอีกบริเวณหนึ่ง กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นได้หลายวิธี เช่น เกิดจากความแตกต่างของพลังงานสองบริเวณ เกิดจากปฏิกิริยาเคมี เกิดจากการเหนี่ยวนำของวัตถุ เป็นต้น
เครื่องมือที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า เรียกว่า แอมมิเตอร์ (ammeter) มีหน่วยการวัดคือ แอมแปร์ (ampere) ใช้ตัวย่อแทนกระแสไฟฟ้าว่า I
 

การใช้แอมมิเตอร์วัดปริมาณกระแสไฟฟ้ามีลักษณะเช่นเดียวกับการใช้มาตราวัด ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านท่อประปา คือ ต้องต่อแอมมิเตอร์แทรกในวงจรที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เรียงลำดับในวงจรไฟฟ้าเป็นการต่อแบบอนุกรม เพื่อให้กระแสไฟฟ้าที่อ่านได้จากแอมมิเตอร์เป็นค่าเดียวกับกระแสไฟฟ้าที่ไหล ผ่านวงจรนั้น ดังรูป

รูปแสดงการต่อแอมมิเตอร์ในวงจรไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ดังนี้
 1. ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current : DC) เป็นกระแสไฟฟ้าที่ไหลในทิศทางเดียวกัน โดยปกติกระแสไฟฟ้าจะไหลจากจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าไปยังจุดที่มีศักย์ ไฟฟ้าต่ำกว่า หรือจากขั้วบวกผ่านวงจรไปยังขั้วลบทางเดียวตลอดเวลา เช่น กระแสไฟฟ้าจากเซลล์ไฟฟ้า (ถ่านไฟฉาย) หรือจากแบตเตอรี่
 2. ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current : AC) เป็นกระแสไฟฟ้าที่ไหลกลับทิศไปมา โดยกระแสไฟฟ้าจะไหลจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ และไหลจากขั้วลบไปยังขั้วบวกสลับกัน เช่น กระแสไฟฟ้าที่ใช้ตามอาคารบ้านเรือน กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากไดนาโม

ความต้านทานไฟฟ้า
ความต้านทาน เป็นปริมาณอย่างหนึ่งที่ต้านการเคลื่อนที่ของสิ่งต่างๆ เช่น การไหลของน้ำผ่านท่อที่มีขนาดต่างกัน จะพบว่า ท่อเล็กมีความต้านทานมาก น้ำจึงไหลผ่านได้น้อยกว่าท่อใหญ่ในช่วงเวลาเท่ากัน จึงกล่าวได้ว่า ท่อเล็กมีความต้านทานมาก น้ำจึงไหลผ่านได้น้อย ส่วนท่อใหญ่มีความต้านทานน้อยน้ำจึงไหลผ่านได้มาก
ความต้านไฟฟ้า (resistance) คือ สมบัติของตัวนำไฟฟ้า (conductor) ที่ยอมให้กระแสไหลผ่านได้มากหรือน้อย ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของตัวนำนั้นๆ จะมีค่าแตกต่างกันไปแล้วแต่ชนิดของตัวนำ กล่าวคือตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้มากจะมีความต้านทานน้อย ส่วนตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้น้อยจะมีความต้านทานมาก ความต้านทานไฟฟ้ามีหน่วยเป็น โอห์ม (ohm) ใช้สัญลักษณ์ Ω ตัวย่อที่ใช้แทนความต้านทานไฟฟ้า คือ R
ปัจจัยที่มีผลต่อความต้านทานของตัวนำไฟฟ้า มีดังนี้
1) ชนิดของตัวนำ ตัวนำต่างชนิดกันมีความต้านทานไม่เท่ากัน
2) ความยาวของตัวนำ ความยาวมากจะมีความต้านทานมาก และความยาวน้อยจะมีความต้านทานน้อย (ความต้านทานแปรผันโดยตรงกับความยาว)
- ลวดตัวนำชนิดเดียวกัน ขนาดใหญ่เท่ากัน เส้นที่ยาวกว่าจะมีความต้านทานมากกว่า และจะยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อยกว่าเส้นที่สั้น
3) พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ พื้นที่หน้าตัดมาก (ขนาดใหญ่) จะมีความต้านทานน้อย และพื้นที่หน้าตัดน้อย (ขนาดเล็ก) จะมีความต้านทานมาก (ความต้านทานแปรผกผันกับพื้นที่หน้าตัด)
- ลวดตัวนำชนิดเดียวกัน ยาวเท่ากัน เส้นที่มีขนาดเล็กกว่า หรือมีพื้นที่หน้าตัดน้อยกว่าจะมีความต้านทานมากกว่า และจะยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อยกว่าเส้นที่มีขนาดใหญ่และสั้น
4) อุณหภูมิของตัวนำ อุณหภูมิสูงจะมีความต้านทานมาก และอุณหภูมิต่ำจะมีความต้านทานน้อย
- ฉนวนไฟฟ้า (insulator) คือ สารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านหรือมีความต้านทานไฟฟ้าสูง ส่วนใหญ่เป็นพวกอโลหะ เช่น ยาง แก้ว ไม้ พลาสติก กระเบื้อง เป็นต้น
- ตัวนำไฟฟ้ายิ่งยวด (superconductor) คือ ตัวนำไฟฟ้าที่ไม่มีความต้านทานไฟฟ้าเลย ทำได้โดยนำตัวนำไฟฟ้า เช่น ดีบุก ปรอท มาลดอุณหภูมิจนถึงระดับหนึ่ง คือประมาณ -25 องศาเซลเซียส ตัวนำไฟฟ้าก็จะหมดความต้านทานลง
- ไฟฟ้าลัดวงจร (short circuit) เกิดจากลวดตัวนำในสายไฟแต่ละสายมาแตะกัน จึงทำให้มีกระแสไฟฟ้าปริมาณมากผ่านบริเวณที่สายไฟแตะกันทำให้เกิดความร้อน สูง ถ้าวงจรไม่ถูกตัดสายไฟอาจลุกไหม้และเกิดอัคคีภัยได้

ข้อควรรู้
เหตุที่นกเกาะสายไฟฟ้าแรงสูงที่ไม่มีฉนวนหุ้มได้ โดยไม่ถูกไฟดูดเป็นเพราะ
- ขาของนกทั้ง 2 ข้างเกาะสายไฟเพียงเส้นเดียว จึงไม่มีความต่างศักย์ไฟฟ้า
- เท้าของนกเป็นเซลล์แห้ง มีความต้านทานไฟฟ้าสูง
- ตัวนกไม่ได้ต่อกับพื้นดิน กระแสไฟฟ้าจึงไม่สามารถไหลผ่านตัวนกลงสู่พื้นดินได้

Cr. https://sites.google.com/site/soweiyd263/khwam-tang-saky-fifa-krasae-fifa-laea-khwam-tanthan-fifa

ติดตาม Eurovent Blower

Eurovent Blower มี LINE OFFICIAL ACCOUNT แล้วนะ
ติดตามเรื่องราวดีๆแบบอินเทรนด์ ได้ทุกวันผ่าน LINE ID @euroventblower