ตัวเก็บประจุ

โอ้ย แฟลชเสียอีกแล้วหรอ? ไหนมาดูสิ! เพิ่งเปลี่ยนแบตมา! น่าจะเป็นอย่างอื่นเสียมากกว่านะ ปัญหาอยู่ที่ชิ้นส่วนเล็กๆนี่ต่างหาก มันดูคล้ายคลึงแบตเตอรี่ แน่นอนมันเป็นแบตเตอรี่ มันหน้าตาเหมือนกับกระป๋องที่ มีไฟฟ้าอยู่เต็มไปหมด กระป๋องเล็กๆที่เก็บ และปล่อยประจุไฟฟ้าได้ แต่มันไม่ใช่แบตเตอรี่ มันคือคาปาซิเตอร์หรือตัวเก็บประจุ ซึ่งทำงานต่างจาก แบตเตอรี่ คาปาซิเตอร์นั้น สามารถปล่อยประจุไฟฟ้า จำนวนมากในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็น สิ่งที่แฟลชของฟิลลิปควรจะทำ มาลองดูข้างในคาปาซิเตอร์ แล้วดู ว่าเราสามารถทำอะไรกับมันได้บ้าง ฮืมมม มีตัวนำไฟฟ้าอยู่ ก็คือ แผ่นโลหะยาวๆสองแผ่นนี้ และมีแผ่นฉนวนกระดาษขั้นอยู่ตรงกลาง ลองต่อมันเข้ากับแบตดู แล้วดูว่าเกิดอะไรขึ้น! แผ่นโลหะทางด้านขวานี้ถูกต่อกับขั้วบวก ของแบตเตอรี่ อิเล็กตรอนที่เป็นประจุลบจึง ถูกดูดจากแผ่นโลหะด้านขวานี้ ไปยังแบตเตอรี่ ทำให้แผ่นโลหะ เป็นประจุบวก ตรงกันข้าม ขั้วลบของแบตเตอรี่ผลัก อิเล็กตรอนออกไปที่แผ่นโลหะทางด้านซ้าย ตอนนี้ ประจุลบและบวก ในแผ่นโลหะทั้งสอง ดึงดูดกันและกัน แต่พวกมันข้ามไปอีกฝั่งเพราะ เจอกันไม่ได้ เพราะมีกระดาษฉนวนขั้นอยู่ กระดาษนี้คือไดอิเล็กตริก ยิ่งมีอิเล็กตรอนในแผ่นขวาน้อย และในแผ่นซ้ายมาก ก็ยิ่งยากสำหรับแบตเตอรี่ในการทำให้ อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ สุดท้ายแล้ว แบตจะไม่มีแรงดันพอ ในการขับเคลื่อนอิเล็กตรอน ทำให้อิเล็กตรอนหยุดนิ่ง ตอนนี้คาปาซิเตอร์มีแบตเต็ม และแบตก็มีแรงดันต่อ แรงดันในคาปาซิเตอร์นั้น เท่ากับ แรงดันในแบตเตอรี่ หากพวกมันมีแรงดันไม่เท่ากัน อิเล็กตรอนก็จะเคลื่อนที่จนมันกลับมา เท่ากัน จำนวนประจุใน แผ่นซ้ายนั้น เท่ากับจำนวนประจุ ในแผ่นขวา แต่ว่า ด้านหนึ่งเป็นประจุบวก ส่วน อีกด้านเป็นประจุลบ ตอนนี้ ลองเอาแบตออกไป คาปาซิเตอร์ยังคงเก็บประจุต่อไป แทนที่จะต่อกับแบตเตอรี่ มันถูกต่อกับ แฟลชของฟิลลิปแทน นี่ไง! คาปาซิเตอร์ปล่อยประจุเร็วมาก อิเล็กตรอนวิ่งจากด้านซ้าย ผ่านแฟลช ไปยังด้านขวาที่เป็นประจุบวก เพื่อทำให้ประจุทั้งสองมีความสมดุล ว้าว ขอบคุณมากเลย! เข้าใจไหม? แล้วคาปาซิเตอร์อันหนึ่งเก็บประจุได้ เท่าไหร่ล่ะ? อ๋อ ขึ้นอยู่กับว่าเราจะให้มันเท่าไหร่ หน่ะ ลองดูนี่อีกที เอาคาปาซิเตอร์ไป ชาร์จอีกรอบ ด้วยแบตอีกก้อนซึ่งมีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า เดิม การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าขึ้นเท่าหนึ่ง ก็คือการเพิ่มประจุไฟฟ้าขึ้นเท่าหนึ่ง หมายความว่า จะมีอิเล็กตรอนที่อยากข้ามไป อีกฝั่งของคาปาซิเตอร์ มากขึ้นเท่าหนึ่ง ข้ามจากโลหะแผ่นหนึ่งไปอีกแผ่น การที่เราเพิ่มจำนวนของประจุทุกๆครั้ง เราก็เพิ่มแรงดันไฟฟ้าแต่ละโวลต์ไปด้วย โดยเราสามารถคำนวนได้ว่าประจุเพิ่มขึ้น เท่าไหร่ต่อการเพิ่มแรงดันหนึ่งโวลต์ ลองเอาจำนวนของประจุด้วย Q แล้วหารด้วยแรงดันไฟฟ้าเป็นโวลต์ หรือ V Q หารด้วย V การหารนี้ ประจุหารโวลต์ ได้คำตอบเราว่า คาปาซิเตอร์อันหนึ่งเก็บประจุได้ เท่าไหร่ หากใช้วิธีคำนวนนี้ เราจะได้ความจุไฟฟ้าของ คาปาซิเตอร์แต่ละตัว ความจุไฟฟ้าคือความสามารถในการ เก็บประจุไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์ เราใช้หน่วยฟารัดในการวัดความจุไฟฟ้า ความจุไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์แต่ละตัว ขึ้นอยู่กับขนาดของแผ่นตัวนำไฟฟ้า ระยะทางระหว่างแผ่นทั้งสอง และความเป็นฉนวนของไดอิเล็กตริก ดังนั้น ความจุไฟฟ้าไม่ได้ขึ้นอยู่กับ แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ถึงแม้เราจะต่อคาปาซิเตอร์เข้ากับ แบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้ามาก ความจุไฟฟ้าก็ยังเท่าเดิม พูดอีกทีได้ไหม? เอ่อ ไม่น่าได้นะ ความจุไฟฟ้าบอกเราว่า คาปาซิเตอร์อันหนึ่งสามารถเก็บ ประจุได้กี่ตัว ต่อกำลังไฟหนึ่งโวลต์ที่มันได้รับ จากแบตเตอรี่ ฟิลลิป! ฉันชักจะหมดความอดทนกับ 'ความจุ' ในการถ่ายเซลฟี่ของเธอแล้วนะ!