กฎของโอห์ม

ไง คิม! ไหน มีอะไรอยู่ในกระเป๋าเหรอ? แบตเตอรี่ สายไฟ โคมไฟ สวิตซ์ โวลต์มิเตอร์ แล้วก็ แอมมิเตอร์ อ๋อ นี่จะทำการทดลองเหรอ? เจ๋งไปเลย! มีสมมติฐานรึยัง? อยากจะเสนออะไรหละ? ความต่างศักย์ไฟฟ้าไง กระแสไฟฟ้า และ ความต้านทานไฟฟ้า มีความสัมพันธ์กัน อืม น่าสนใจ โอเค เริ่มจากต่อแบตเข้ากับโคมไฟ และสวิตซ์ก่อน แล้วก็วัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าจากขั้วแบต และวัดค่ากระแสไฟฟ้าในวงจร พร้อมนะ? ดีมาก! ทีนี้เปิดสวิตซ์เลย ฮืมม ค่าความต่างศักย์เท่ากับ หนึ่งจุดห้าโวลต์ ส่วนค่ากระแสไฟฟ้าคือศูนย์จุดสองแอมป์ จดไว้รึยังคิม? แล้วทีนี้ทำอะไรต่อล่ะ? เอาแบตสองก้อนมาต่อติดกัน แล้วทำการวัดแบบเดิม ตอนนี้ค่าความต่างศักย์คือสามโวลต์ แล้วหลอดไฟก็สว่างขึ้น เพราะว่ามีกระแสไฟฟ้ามากขึ้น ศูนย์จุดสี่แอมป์ จดไว้ด้วย เพิ่มแบตเข้าไปอีกก้อนสิ แล้วต่อมันเข้าด้วยกัน โอเค ตอนนี้แรงดันไฟฟ้าเท่ากับสี่จุดห้าโวลต์ และหลอดไฟก็ยิ่งสว่างขึ้นไปอีก เพราะค่ากระแสไฟฟ้า เท่ากับศูนย์จุดหกแอมป์ จดนี่ไว้ในตารางด้วยนะ โอเค ตอนนี้เราได้ทำการทดลองเป็นที่ เรียบร้อย แล้วไงต่อล่ะ? ใช่ วาดกราฟขึ้นมา แกนหนึ่งเป็นค่ากระแสไฟฟ้า อีกแกนเป็นค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า โอ้ ดูสิ! มีความสัมพันธ์กันจริงๆด้วย สมมติฐานนั้นเป็นจริง! กราฟนี้วิ่งจากศูนย์ เป็นเส้นตรงขึ้นไป มันคือความสัมพันธ์เชิงเส้น ยิ่งมีค่ากระแสไฟมาก ก็ยิ่งมีค่าความต่างศักย์มาก ค่าความต่างศักย์นั้นเป็นสัดส่วนกับ ค่ากระแสไฟฟ้า หรือจะพูดว่า ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าเท่ากับค่าคงตัว คูณกระแสไฟฟ้า นี่คือความสัมพันธ์เชิงเส้น ว่าแต่ ค่าคงตัวนี้อยู่ตรงไหรหรอคิม? ใช่แล้ว ในตารางนี่ไง อ่ะ เพิ่มเข้าไปอีกช่อง ค่าความต่างศักย์หารด้วยค่ากระแสไฟฟ้า ได้เจ็ดจุดห้า เจ็ดจุดห้า และเจ็ดจุดห้า เจ็ดจุดห้าตลอด ไม่ว่าความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าในวงจรจะ มีค่าเท่าไหร่ นี่คือค่าคงตัว แต่จริงๆแล้ว มันคืออะไรเหรอคิม ค่าคงตัวเนี่ย? มันคือความต้านทานไฟฟ้า ความต้านทานไฟฟ้าในวงจรนี้ คือเจ็ดจุดห้าโอห์ม ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้านั้น เท่ากับ ค่าความต้านทานไฟฟ้าคูณด้วยค่ากระแสไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้าเท่ากับความต้านทาน ไฟฟ้าคูณกระแสไฟฟ้า นี่คือกฎของโอห์ม ความต่างศักย์ไฟฟ้าเท่ากับความต้านทาน ไฟฟ้าคูณกระแสไฟฟ้า อย่างที่การทดลองของคิมแสดง ให้เราเห็น สมมติฐานของเขาถูกต้อง เพื่อช่วยเราจำ เราสามารถ ใช้สามเหลี่ยมนี้ช่วยเวลาคำนวน กฎของโอห์ม ถ้าอยากรู้ความต่างศักย์ ก็แค่เอามือไปบังมันไว้ เห็นอะไรล่ะตอนนี้? ความต้านทานคูณด้วย กระแสไฟฟ้า ค่าความต่างศักย์เท่ากับความต้านทาน คูณกระแสไฟฟ้า อยากหาค่าความต้านทานไฟฟ้าหรอ? เอานิ้วไปบังไว้สิ ความต้านทานไฟฟ้าเท่ากับค่าความต่างศักย์ หารด้วยกระแสไฟ เห็นไหม? และหากจะหาค่ากระแสไฟฟ้า ก็เอานิ้วไปบังไว้เช่นกัน ค่ากระแสไฟฟ้าเท่ากับค่าความต่างศักย์ หารด้วยความต้านทาน เห็นแล้วใช่ไหมว่าสามเหลี่ยมนี้ ช่วยเรายังไง หยุดวีดิโอนี้ไว้สักพักก็ได้ ถ้าอยาก ค่อยๆทำความเข้าใจ ทีนี้ ปล่อยให้กฎของโอห์มเข้าไปใน สมองของเราก่อน มาดูตัวอย่างกันเถอะ ในวงจรนี้ เราวัดได้ว่ากระแสไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ ศูนย์จุดห้าแอมป์ ความต่างศักย์ไฟฟ้าเท่ากับเก้าโวลต์ แล้วความต้านทานไฟฟ้าในวงจรนี้ จะเป็นเท่าไหร่กันนะ? กฎของโอห์มบอกเราไว้ว่าค่าความต่างศักย์ เท่ากับความต้านทานคูณกระแสไฟฟ้า ดังนั้น ความต้านทานเท่ากับความต่างศักย์ หารด้วยกระแสไฟฟ้า ความต้านทานคือเก้าโวลต์หารด้วย ศูนย์จุดห้าแอมป์ สิบแปดโอห์ม กฎของโอห์มอธิบายความสัมพันธ์ ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้า ความต้านทาน และกระแสไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้าเท่ากับความต้านทาน ไฟฟ้า คูณกระแสไฟฟ้า ทำดีมากคิม!