ทฤษฎีอิเล็กตรอน

ไฟฟ้าเป็นพลังงานชนิดหนึ่งที่เป็นส่วนประกอบในวัตถุธาตุทุกชนิดตามข้อพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ย่อมเป็นที่ทราบ
กัน แล้ว ว่าวัตถุธาตุชนิดต่าง ๆ ที่มีอยู่ในโลกประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ เรียกว่าอะตอม ในแต่ละอะตอมนั้นยังประกอบด้วย
โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน อยู่มากมายสำหรับโปรตอนกับนิวตรอนนั้นอยู่นิ่งไม่เคลื่อนที่ ส่วนอิเล็กตรอนสามารถ
ที่จะเคลื่อนที่จากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งได้ การเคลื่อนที่จากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งของอิเล็กตรอนนี้เอง
คือสิ่งที่เราเรียกว่า กระแสไฟฟ้า

โครงสร้างของอะตอม
ทุกสิ่งทุกอย่างที่สามารถมองเห็นได้ล้วนเป็นสสารทั้งสิ้น สสาร (Matters)คือสิ่งที่มีตัวตนมีน้ำหนัก และต้องการที่
อยู่มันจะอยู่ในรูปของของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ตัวอย่างเช่น เหล็ก ก้อนหิน ไม ้เป็นสสารที่อยู่ในรูปของของแข็ง น้ำ
แอลกอฮอล์ น้ำมัน เป็นสสารที่อยู่ในรูปของของเหลว ส่วนออกซิเจน ไฮโดรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นสสารที่อยู่ในรูป
ของก๊าซ ธาตุ (Elements) เป็นสสารเบื้องต้นซึ่งถ้านำธาตุมารวมประกอบกันตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปจะได้เป็นสสารต่างๆ
ตัวอย่างของธาตุ เช่น ทองแดง อลูมิเนียม เงิน ทองคำ ปรอท ออกซิเจน ไฮโดรเจนอะตอม (Atom) คือ อนุภาคที่เล็กที่สุด
ของธาต ซึ่งไม่สามารถอยู่ตามลำพังได้ ต้องรวมกับอะตอมด้วยกัน กลายเป็นโมเลกุล (Molecule)อะตอมชนิด เดียวกัน
เมื่อรวมกันจะได้โมเลกุลของธาตุส่วนอะตอมของธาตุต่างชนิดเมื่อรวมกันจะได้โมเลกุลของสารประกอบ(Compounds)
ภายในอะตอมนั้นประกอบด้วยส่วนที่เป็นแกนกลางเรียกว่า " นิวเคลียส " (Neucleus) ภายใน นิวเคลียสนี้ยังประกอบ
ด้วย โปรตอน (Proton) ซึ่งมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็น ประจุบวกและนิวตรอน(Neutron) จะไม่แสดงคุณสมบัติทางไฟ
ฟ้า คือเป็นกลาง อีกส่วนหนึ่งคือ อิเล็กตรอน (Electron) เป็นอนุภาคเล็กๆ ที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุลบ ซึ่งจะโคจร
อยู่รอบ ๆนิวเคลียสด้วยความเร็วสูง และวงโคจรของมันอาจมีเพียงวงเดียวหรือหลาย ๆ วงก็ได้ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับชนิดของ
อะตอมของธาตุโครงสร้างของอะตอมของธาตุต่าง ๆ จะมีลักษณะคล้ายกับระบบสุริยจักรวาลที่มีดวงอาทิตย์เป็นแกน
กลางและมีดาวนพเคราะห์โคจรอยู่รอบ ๆ
ประจุไฟฟ้า

ถ้าอะตอมในชิ้นสารสูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอน สารนั้นจะมีประจุไฟฟ้าเกิดขึ้นได้อะตอมจะสามารถ เพิ่มหรือลด
อิเล็กตรอนได้หลายวิธี เช่น การขัดสีระหว่างวัตถุต่างชนิดกัน เมื่อนำแท่งแก้วถูกับผ้าไหมแท่ง แก้วจะถ่ายอิเล็กตรอน
ให้ผ้าไหม แท่งแก้วจึงมีประจุบวกและผ้าไหมมีประจุลบเมื่อนำวัตถุสองชนิดที่มีประจุไฟฟ้าไม่เท่ากันเข้ามาใกล้กันจะ
ทำให้เกิดแรงขึ้นระหว่างวัตถุทั้งสอง แต่เนื่องจากวัตถุทั้งสองไม่แตะกัน จึงไม่สามารถทำให้ประจุไฟฟ้าถ่ายเข้าหากัน
ได้ ลักษณะที่เกิดขึ้นแต่ไม่เกิดการถ่ายเทอิเล็กตรอนหรือกระแสไฟฟ้าไหลไปได้เรียกว่าไฟฟ้าสถิต(Static Electricity)

โปรตอน (Proton)

อนุภาคชนิดนี้เป็นอนุภาคที่ถูกตรึงแน่นอยู่ในนิวเคลียส (Neucleus)มีอนุภาคเป็นบวกจำนวนโปรตอนใน อะตอม
ของธาตุเรียกว่า อะตอมมิค นัมเบอร์ ถ้าธาตุใดมีอะตอมมิค นัมเบอร์ เท่ากันเรียกธาตุเหล่านี้ว่าเป็นไอโซโทป ซึ่งกันและกัน
กล่าวคือ เป็นธาตุที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน

นิวตรอน (Neutron)

อนุภาคชนิดนี้เป็นอนุภาคที่ถูกตรึงแน่นอยู่ในนิวเคลียสรวมกับโปรตอนมีน้ำหนักมากกว่าโปรตอนเล็กน้อยและมีคุณ
สมบัติเป็นกลางทางไฟฟ้า ผลรวมระหว่างโปรตอนและนิวตรอนใน 1 อะตอมของธาตุ เราเรียกว่า อะตอมมิค แมส หรือ
แมส นัมเบอร์ ถ้าธาตุใดมีแมส นัมเบอร์ เท่ากันแต่อะตอมมิค นัมเบอร์ ไม่เท่ากันเรา เรียกธาตุเหล่านี้ว่าเป็นไอโซบาร์
ซึ่งกันและกัน

อิเล็กตรอน (Electron)

อนุภาคชนิดนี้มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุลบ วิ่งอยู่รอบ ๆ นิวเคลียสของอะตอมของธาตุด้วยความเร็วสูงในวง
โคจร ที่เฉพาะของมัน เป็นอนุภาคที่มีน้ำหนักน้อย หนักประมาณ เท่าของน้ำหนักของโปรตอนอิเล็กตรอนจะได้รับแรง
ดึงดูดจากโปรตอนในนิวเคลียสถ้าอิเล็กตรอนเหล่านั้นได้รับพลังงานเพิ่มมันอาจจะ กระโดดออกไปยังเซลล์ต่อไปได้ อิเล็กตรอนในเซลล์รอบนอกสุดมีบทบาทสำคัญมากทั้งในด้านคุณสมบัติทางฟิสิกส์และเคมี โดยเฉพาะในด้านไฟฟ้า อิเล็กตรอนในเซลล์นี้เรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน ถ้าอิเล็กตรอนในเซลล์นี้ได้รับพลังงานเพิ่มมันจะกระโดดหายไปจาก
อะตอมของธาตุ ทำให้อะตอมมีลักษณะพร่องอิเล็กตรอนจึงมี ีสภาพทางไฟฟ้าเป็นบวก ในทางตรงกันข้ามถ้ามันสูญเสีย
พลังงาน มันจะ ได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มทำให้มีสภาพ ้ทางไฟฟ้าเป็นลบ ดังนั้นอิเล็กตรอนเท่านั้นที่เคลื่อนที่ได้ จึงทำให้เกิด
การไหลของกระแสไฟฟ้า
โดยปกติสารที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจะมีโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน สารใดสูญเสียอิเล็กตรอนจะมี คุณสมบัติทาง
ไฟฟ้าเป็นบวก สารใดที่รับอิเล็กตรอนเพิ่มจะมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นลบ

การเกิดอิเล็กตรอนอิสระ

เนื่องจากอิเล็กตรอนที่วิ่งอยู่รอบ ๆ นิวเคลียสจะวิ่งด้วยความเร็วสูง จึงทำให้อิเล็กตรอนสามารถที่จะเหวี่ยงตัวเองออก
จาก วงโคจร ได้เสมอด้วยแรงหนีศูนย์กลาง แต่ภายใน นิวเคลียสมีโปรตอน ซึ่งเป็นประจุบวก จะช่วยดึงอิเล็กตรอนเอาไว้
ไม่ให้หลุดจากวงโคจรไปได้ง่าย ๆ อย่างไรก็ตาม ถ้ามีแรงภายนอกมากพอมา กระทำเข้ากับแรงหนีศูนย์กลาง อิเล็กตรอน
ที่จะถูกดึงออกจากวงโคจรกลายเป็นอิเล็ก ตรอนอิสระได้การที่อิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ออกจากวงโคจรได้นั้นทำให้อะตอม
นั้นขาดอิเล็กตรอนไปและจะเหลือโปรตอน มากกว่าอิเล็กตรอน โปรตอนจะอยู่โดดเดี่ยวไม่ได้มันจึงดึงอิเล็กตรอนของอะตอม
ถัดไป เข้ามาในอะตอม ของมันทำให้อะตอมถัดไปขาดอิเล็กตรอนอีกจะเป็นไปแบบนี้เรื่อยๆการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ
จากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งก็คือ การเคลื่อนที่ของไฟฟ้านั่นเอง

ความเร็วการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ

พลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านตัวนำไปโดยอาศัยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง
ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ต่อเนื่องกันไปเรื่อย ๆ ตลอดสายตัวนำ เนื่องจากอะตอมอยู่ชิดกันมากและวงโคจรของอิเล็กตรอนจะ
ซ้อนทับกัน อิเล็กตรอนอิสระจึงไม่ต้องเคลื่อนที่ไปไกลขณะที่อิเล็กตรอนเข้าไปอยู่ในวงโคจรอันใหม่ มันจะส่งผ่านพลังงาน
ู่เพื่อให้อิเล็กตรอนตัวถัดไปหลุดเป็นอิสระแม้อิเล็กตรอนจะดูเหมือนเคลื่อนที่ช้าก็ตาม แต่การส่งพลังงานจากอะตอมหนึ่ง
ไปยังอะตอมหนึ่งจะรวดเร็วมาก ในอัตราความเร็ว 186,000 ไมล์ / วินาที หรือ 300 ล้านเมตร / วินาที


ขอขอบคุณข้อมูลจาก :: นายวัชรพงษ์ ยงไสว อาจารย์ 2 ระดับ 6 โรงเรียนสรอยเสรีวิทยา

#Trending now
AdGang59 ,Adgang60 ,ข่าวครู ,สื่อการสอน ,แผนการสอน ,เทคนิคการสอน ,สอบครู ,ข่าวครู ,admissions 59 ,admissions 60 ,ad59 ,ad60 ,admissions ,สอบตรง 59 ,รับตรง 59 ,สอบตรง 60 ,รับตรง 60 ,ข้อสอบรับตรง ,อาเซียน ,AEC ,ข่าวกิจกรรม ,ข่าวทุน ,ข่าวเด่น ,เรียนต่อ ,ทุน ,ทุนเรียนต่อ ,ทุนการศึกษา ,clearing house ,เคลียร์ริ่งเฮ้าส์ ,ค้นหาตัวเอง ,ปฎิทินสอบ ,ONET ,GAT ,PAT ,ติว ,ติว GAT ,ติว PAT ,GAT เชื่อมโยง ,โครงงานวิทยาศาสตร์ ,โครงงาน ,เรียนต่อต่างประเทศ ,ข้อสอบ ,คลังข้อสอบ ,ข่าว admissions ,แอดมิชชั่น ,สาระน่ารู้ ,โควตา ,แนะแนว ,สามเณร ,ธรรมะ ,ว.วชิรเมธี ,ธรรม ,ท่องเที่ยว ,คลิปเด็ด ,รวมคลิปเด็ด ,คลิปเด็ดแปลไทย ,ติวเข้ม ,สอบเข้า ,สอบสัมภาษณ์ ,สอบเข้า ม.1 ,สอบเข้า ม.4 ,สอบเข้าเตรียมอุดมฯ ,สอบเข้าสาธิต ,สอบเข้ามหิดล ,ทดลองวิทย์ ,ฮอร์โมน ,Hormone ,จักรยาน ,CU TEP ,TU GET ,สามเณรปลูกปัญญาธรรม ,truelittlemonk ,ของเล่นวิทยาศาสตร์ ,เพลงชาติไทย ,วิศวะ จุฬา ,บัญชี จุฬา ,สอบทุน ,Smart Exams ,TOEIC ,TOEFL ,สูตรลัดคณิตศาสตร์ ,วิสาขบูชา ,หน้าหนาว ,เชียงใหม่ ,เชียงราย ,เงินเดือนครู ,ครูผู้ช่วย ,สมัครสอบครู ,ข้อสอบ o-net ป.6 
กลับด้านบน