มอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะแปลงพลังงานกลเป็นไฟฟ้า มอเตอร์ทำงานบนหลักการเดียวกัน แต่ในทิศทางตรงกันข้ามมันจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ในการทำเช่นนี้มอเตอร์ต้องใช้แม่เหล็กชนิดพิเศษที่เรียกว่าแม่เหล็กไฟฟ้า ในรูปแบบที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยแท่งเหล็กที่พันด้วยขดลวด หากคุณส่งกระแสไฟฟ้าผ่านเส้นลวด สนามแม่เหล็กจะก่อตัวขึ้นในแท่งเหล็ก

มันจะกลายเป็นแม่เหล็กโดยมีขั้วเหนือและขั้วใต้ที่แน่นอน รวมถึงการปิดกระแสและคุณสมบัติทางแม่เหล็กจะหายไป แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ คุณสามารถใช้พวกมันเพื่อหยิบวัตถุที่เป็นโลหะ เคลื่อนย้ายวัตถุไปที่ใดที่หนึ่งแล้ววางลงได้เพียงแค่ปิดเครื่อง ตัวอย่างเช่น ช่างมุงหลังคาใช้มันเพื่อหยิบตะปูที่ตกลงมาในบ้านของเจ้าของบ้านโดยบังเอิญและลานทำลายมีเครนที่มีแม่เหล็กไฟฟ้าในตัว

ซึ่งแข็งแรงพอที่จะยกและเคลื่อนย้ายรถทั้งคันได้ แม่เหล็กไฟฟ้ามีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อวางบนแกนระหว่างแม่เหล็ก 2 อันที่อยู่นิ่ง ถ้าขั้วใต้ของแม่เหล็กไฟฟ้าตั้งอยู่กับขั้วใต้ของแม่เหล็กที่อยู่กับที่ตัวหนึ่ง และขั้วเหนือของมันอยู่ที่ขั้วเหนือของแม่เหล็กที่อยู่กับที่อีกตัว แม่เหล็กไฟฟ้าจะหมุนจนกระทั่งขั้วตรงข้ามเรียงกัน สิ่งนี้จะไม่เป็นประโยชน์มากนัก ยกเว้นว่าขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับทิศทางการไหลของกระแส

ผ่านกระแสไฟฟ้าไปในทิศทางเดียวและขั้วเหนือของแม่เหล็กจะอยู่ด้านหนึ่ง กระแสน้ำย้อนกลับและขั้วเหนือจะอยู่ฝั่งตรงข้าม ในมอเตอร์อุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องสับเปลี่ยน กลับทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า เมื่อขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้าพลิกกลับไปกลับมา แม่เหล็กก็จะสามารถหมุนได้โดยไม่หยุดชะงัก นี่เป็นคำอธิบายโดยย่อของหลักสูตร ปรากฏว่าพลังงานกลที่สร้างขึ้นใน มอเตอร์ไฟฟ้า สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในเครื่องจักรต่างๆได้

เครื่องมือมากมายในโรงรถ เครื่องใช้ในบ้านและของเล่นที่เด็กๆเล่นโดยใช้มอเตอร์ มอเตอร์เหล่านี้บางตัวต้องใช้กระแสไฟฟ้ามากในการทำงาน ส่วนอื่นๆเช่นมอเตอร์ DC ขนาดเล็กที่ใช้ในหุ่นยนต์และโมเดลต่างๆ ต้องการแรงดันหรือกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แรงดัน กระแสและความต้านทาน ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้จำนวนอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ในวงจรเรียกว่ากระแสและวัดเป็นแอมป์

แรงดันที่ผลักอิเล็กตรอนไปตามทางเรียกว่าแรงดันและวัดเป็นโวลต์ หากคุณอาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกา ปลั๊กไฟที่ผนังบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ของคุณจะส่งกระแสไฟได้ 120 โวลต์ หากคุณทราบแอมป์และโวลต์ที่เกี่ยวข้อง คุณจะทราบปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ได้ ซึ่งโดยทั่วไปเราจะวัดเป็นหน่วยวัตต์ชั่วโมงหรือกิโลวัตต์ชั่วโมง ลองนึกภาพว่าคุณเสียบเครื่องทำความร้อนอวกาศเข้ากับเต้ารับที่ผนัง

คุณวัดปริมาณกระแสที่ไหลจากเต้ารับที่ผนังไปยังเครื่องทำความร้อนและออกมาเป็น 10 แอมป์นั่นหมายถึงว่าเป็นฮีตเตอร์ขนาด 1,200 วัตต์ ถ้าคุณคูณโวลต์กับแอมป์คุณจะได้วัตต์ ในกรณีนี้ 120 โวลต์คูณด้วย 10 แอมป์เท่ากับ 1,200 วัตต์ สิ่งนี้ถือเป็นจริงสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิด หากคุณเสียบปลั๊กไฟและใช้พลังงานเพียงครึ่งแอมป์ แสดงว่าเป็นหลอดไฟขนาด 60 วัตต์ สมมติว่าคุณเปิด Space Heater แล้วดูมิเตอร์ไฟฟ้าข้างนอก

จุดประสงค์ของมิเตอร์คือการวัดปริมาณไฟฟ้าที่ไหลเข้าบ้านของคุณ เพื่อให้บริษัทไฟฟ้าสามารถเรียกเก็บเงินจากคุณ สมมติว่าเรารู้ว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่อย่างอื่นในบ้านไม่ได้เปิดอยู่ ดังนั้น มิเตอร์จึงวัดเฉพาะไฟฟ้าที่ใช้โดยเครื่องทำความร้อนในอวกาศ เครื่องทำความร้อนในอวกาศของคุณกำลังใช้ 1.2 กิโลวัตต์ หากคุณเปิด Space Heater ทิ้งไว้ 1 ชั่วโมงคุณจะใช้พลังงาน 1.2 กิโลวัตต์ชั่วโมง

หากบริษัทไฟฟ้าของคุณเรียกเก็บเงินคุณ 10 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง บริษัทไฟฟ้าจะเรียกเก็บเงินคุณ 12 เซนต์ต่อชั่วโมงที่คุณเปิดเครื่องทำความร้อนในอวกาศไว้ ทีนี้มาเพิ่มอีกหนึ่งปัจจัยให้กับกระแสและแรงดัน ความต้านทานซึ่งวัดเป็นโอห์ม เราสามารถขยาย ความคล้ายคลึงของน้ำเพื่อทำความเข้าใจแนวต้านได้เช่นกัน สมการทางวิศวกรรมไฟฟ้าพื้นฐานที่เรียกว่ากฎของโอห์ม อธิบายว่าคำศัพท์ทั้งสามเกี่ยวข้องกันอย่างไร

กระแสเท่ากับแรงดันหารด้วยความต้านทานมันเขียนดังนี้ I เท่ากับ V/R โดยที่เราหมายถึงกระแส วัดเป็นแอมป์ V คือแรงดัน วัดเป็นโวลต์และ R เป็นสัญลักษณ์ความต้านทานวัดเป็นโอห์ม สมมติว่าคุณมีถังน้ำแรงดันต่อกับสายยางที่คุณใช้รดน้ำสวน ถ้าเพิ่มแรงดันในถังน้ำจะไหลออกจากท่อมากขึ้น เช่นเดียวกับระบบไฟฟ้าการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจะส่งผลให้กระแสไหลมากขึ้น

สมมติว่าคุณเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและอุปกรณ์ทั้งหมดของถัง การปรับนี้จะทำให้น้ำไหลออกจากท่อมากขึ้น ซึ่งเปรียบเสมือนกับการลดความต้านทานในระบบไฟฟ้า ซึ่งจะทำให้กระแสไหลเพิ่มขึ้น เมื่อคุณดูที่หลอดไส้ปกติคุณจะเห็นการเปรียบเทียบน้ำนี้ในการดำเนินการ ไส้หลอดเป็นเส้นลวดที่บางมาก เส้นลวดบางนี้ต้านทานการไหลของอิเล็กตรอน

คุณสามารถคำนวณความต้านทานของเส้นลวดได้ด้วยสมการความต้านทาน สมมติว่าคุณเสียบหลอดไฟขนาด 120 วัตต์เข้ากับเต้ารับบนผนัง แรงดันไฟฟ้าคือ 120 โวลต์ และหลอดไฟขนาด 120 วัตต์มีกระแสไฟ 1 แอมป์ คุณสามารถคำนวณความต้านทานของไส้หลอดได้โดยการจัดเรียงสมการใหม่ R เท่ากับ V/I ดังนั้นความต้านทานคือ 120 โอห์ม

นอกเหนือจากแนวคิดทางไฟฟ้าหลักเหล่านี้แล้ว ซึ่งยังมีความแตกต่างในทางปฏิบัติระหว่างกระแสไฟ 2 แบบ บางกระแสเป็นกระแสตรง และบางกระแสเป็นกระแสสลับ และนี่คือความแตกต่างที่สำคัญมาก กระแสตรงกับกระแสสลับ แบตเตอรี่เซลล์เชื้อเพลิงและเซลล์แสงอาทิตย์ล้วนสร้างสิ่งที่เรียกว่าไฟฟ้ากระแสตรง DC ขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่จะเป็นขั้วบวกและขั้วลบเสมอ

กระแสจะไหลในทิศทางเดียวกันระหว่างขั้วทั้ง 2 เสมอ ในทางกลับกัน พลังงานที่มาจากโรงไฟฟ้าเรียกว่าไฟฟ้ากระแสสลับ AC ทิศทางของกระแสน้ำจะกลับหรือสลับกัน 60 ครั้งต่อวินาที ในสหรัฐอเมริกาหรือ 50 ครั้งต่อวินาทีเช่นในยุโรป พลังงานที่ใช้ได้ที่เต้ารับบนผนังในสหรัฐอเมริกาคือไฟฟ้ากระแสสลับ 60 รอบ 120 โวลต์

ข้อได้เปรียบใหญ่ที่ไฟฟ้ากระแสสลับมีให้สำหรับกริดไฟฟ้าคือข้อเท็จจริงที่ว่าการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของพลังงานทำได้ค่อนข้างง่าย โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้า บริษัทผลิตไฟฟ้าประหยัดเงินได้มากด้วยวิธีนี้ โดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงมากเพื่อส่งพลังงานในระยะทางไกล

บทความที่น่าสนใจ : เครื่องบินรบ ให้ความรู้เกี่ยวกับเครื่องบินรบฟ็อคเคอ-วุล์ฟ เอ็ฟเว 190