ປະຫວັດສາດຂອງເສັ້ນເວລາໄຟຟ້າ: ການຄົ້ນພົບ ແລະ ນັກປະດິດທີ່ສຳຄັນ

ໄຟຟ້າບໍ່ໄດ້ຖືກປະດິດໂດຍບຸກຄົນໃດໜຶ່ງພຽງຜູ້ດຽວ. ມັນເປັນປາກົດການທາງທຳມະຊາດທີ່ຜູ້ຄົນໄດ້ຮຽນຮູ້ທີ່ຈະສັງເກດ, ວັດແທກ, ຜະລິດ, ສົ່ງຕໍ່ ແລະ ຄວບຄຸມເທື່ອລະຂັ້ນຕອນ. ລະບົບໄຟຟ້າ ສະໄໝໃໝ່ໄດ້ປະກົດຂຶ້ນຜ່ານການປະກອບສ່ວນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເລີ່ມຕັ້ງແຕ່ການສັງເກດປະຈຸໄຟຟ້າສະຖິດໃນຍຸກທຳອິດ ຈົນເຖິງແບັດເຕີຣີຂອງ Volta, ການຊັກນຳແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຂອງ Faraday, ເຄືອຂ່າຍພະລັງງານຕົວຈິງ ແລະ ອຸປະກອນອີເລັກໂທຣນິກສານເຄິ່ງຕົວນຳ.

ເສັ້ນເວລາຂ້າງລຸ່ມນີ້ໄດ້ແຍກສີ່ແນວຄວາມຄິດທີ່ມັກຖືກນຳມາປົນກັນ:

• ການສັງເກດ: ການສັງເກດເຫັນປາກົດການທາງໄຟຟ້າ;
• ການຄົ້ນພົບທາງວິທະຍາສາດ: ການອະທິບາຍ ຫຼື ການວັດແທກວິທີການທີ່ມັນເຮັດວຽກ;
• ການປະດິດຄິດແຕ່ງ: ການສ້າງອຸປະກອນທີ່ນຳໃຊ້ປາກົດການດັ່ງກ່າວ; ແລະ
• ການຫັນເປັນການຄ້າ: ການສ້າງລະບົບຕົວຈິງທີ່ສາມາດໃຫ້ບໍລິການແກ່ຜູ້ໃຊ້ງານຈຳນວນຫຼາຍ.

ພາບລວມຂອງເສັ້ນເວລາປະຫວັດສາດໄຟຟ້າ

ວັນທີ	ບຸກຄົນ ຫຼື ທີມງານ	ເຫດການສຳຄັນ	ຄວາມສຳຄັນຂອງມັນ
ຄ.ສ. 600 ປີກ່ອນ ຄ.ສ.	Thales of Miletus, ຜູ້ທີ່ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຕາມປະເພນີ	ມີການສັງເກດເຫັນວ່າອຳພັນທີ່ຖືກຂັດຖູດ້ວຍວັດສະດຸສາມາດດຶງດູດວັດຖຸເບົາໄດ້	ການສັງເກດເຫັນເບື້ອງຕົ້ນທີ່ຖືກບັນທຶກໄວ້ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບໄຟຟ້າສະຖິດ
1600	William Gilbert	ເຜີຍແຜ່ແລ້ວ De Magnete ແລະໄດ້ແຍກຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຜົນກະທົບທາງແມ່ເຫຼັກກັບຜົນກະທົບຈາກການດຶງດູດທີ່ເກີດຈາກວັດສະດຸທີ່ຖືກຂັດຖູ	ໄດ້ຊ່ວຍວາງຮາກຖານໃຫ້ວິຊາໄຟຟ້າ ແລະ ແມ່ເຫຼັກກາຍເປັນຫົວຂໍ້ໃນການທົດລອງຢ່າງເປັນລະບົບ
ຊຸມປີ 1660	Otto von Guericke	ໄດ້ສ້າງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າສະຖິດແບບສຽດສີລຸ້ນທຳອິດ	ເຮັດໃຫ້ການທົດລອງໄຟຟ້າສະຖິດທີ່ສາມາດເຮັດຊ້ຳໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນ
1729	Stephen Gray	ໄດ້ສາທິດໃຫ້ເຫັນວ່າຜົນກະທົບທາງໄຟຟ້າສາມາດສົ່ງຜ່ານວັດສະດຸບາງຊະນິດໄດ້	ໄດ້ຊ່ວຍສ້າງຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງວັດສະດຸນຳໄຟຟ້າ ແລະ ວັດສະດຸສນວນ
1745–1746	Ewald Georg von Kleist ແລະ Pieter van Musschenbroek	ໄດ້ພັດທະນາ Leyden jar ຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະຕໍ່ກັນ	ສະໜອງວິທີການເກັບຮັກສາປະຈຸໄຟຟ້າໃນຍຸກເລີ່ມຕົ້ນ
ຊຸມປີ 1750	Benjamin Franklin ແລະ ນັກທົດລອງຄົນອື່ນໆ	ໄດ້ຢັ້ງຢືນທຳມະຊາດທາງໄຟຟ້າຂອງຟ້າຜ່າ ແລະ ພັດທະນາສາຍລໍ່ຟ້າ	ໄດ້ເຊື່ອມໂຍງໄຟຟ້າໃນຫ້ອງທົດລອງເຂົ້າກັບປາກົດການທາງບັນຍາກາດ ແລະ ຜະລິດອຸປະກອນປ້ອງກັນທີ່ນຳມາໃຊ້ງານໄດ້ຈິງ
1785	Charles-Augustin de Coulomb	ໄດ້ກຳນົດປະລິມານແຮງລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ	ໄດ້ວາງພື້ນຖານທາງຄະນິດສາດໃຫ້ກັບໄຟຟ້າສະຖິດ
1800	Alessandro Volta	ໄດ້ນຳສະເໜີແບັດເຕີຣີແບບໂວລຕາອິກ (voltaic pile)	ສະໜອງກະແສໄຟຟ້າຕໍ່ເນື່ອງສຳລັບການທົດລອງ ແທນທີ່ຈະເປັນການປ່ອຍໄຟຟ້າສະຖິດໄລຍະສັ້ນ
1820	Hans Christian Ørsted; André-Marie Ampère	ໄດ້ສາທິດ ແລະ ວິເຄາະຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ແມ່ເຫຼັກ	ໄດ້ເປີດເສັ້ນທາງສູ່ແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ມໍເຕີ ແລະ ທິດສະດີແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ
1821	Michael Faraday	ໄດ້ສາທິດການໝູນວຽນທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ	ໄດ້ສ້າງຫຼັກການພື້ນຖານທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງມໍເຕີໄຟຟ້າ
1827	Georg Simon Ohm	ໄດ້ເຜີຍແຜ່ຄວາມສຳພັນທີ່ສະແດງອອກໃນປັດຈຸບັນເປັນ V = IR	ໄດ້ເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າ, ແຮງດັນໄຟຟ້າ, ແລະ ຄວາມຕ້ານທານມີປະໂຫຍດທາງດ້ານປະລິມານໃນການວິເຄາະວົງຈອນ
1831	Michael Faraday; Joseph Henry ໂດຍອິດສະຫຼະ	ໄດ້ສາທິດການຊັກນຳແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ	ໄດ້ສະໜອງຫຼັກການການເຮັດວຽກທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຂອງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ ແລະ ເຕີມໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ
ຊຸມປີ 1860	James Clerk Maxwell	ໄດ້ລວມເອົາໄຟຟ້າ, ແມ່ເຫຼັກ, ແລະ ແສງສະຫວ່າງເຂົ້າໃນທິດສະດີສະໜາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ	ໄດ້ວາງກອບທິດສະດີສຳລັບວິສະວະກຳໄຟຟ້າ ແລະ ວິທະຍຸ
ຊຸມປີ 1870–1880	Joseph Swan, Thomas Edison, ແລະ ທີມງານຂອງພວກເຂົາ	ໄດ້ພັດທະນາລະບົບໄຟເຍືອງທາງແບບໄສ້ຫຼອດ ແລະ ລະບົບທີ່ຈຳເປັນເພື່ອໃຊ້ງານມັນ	ໄດ້ປ່ຽນແປງລະບົບໄຟເຍືອງທາງໄຟຟ້າໃຫ້ເປັນການບໍລິການທີ່ນຳໄປໃຊ້ງານໄດ້ຈິງ ແທນທີ່ຈະເປັນພຽງການສາທິດໃນຫ້ອງທົດລອງ
1882	ບໍລິສັດຂອງ Edison	ໄດ້ເປີດສະຖານີໄຟຟ້າກະແສຕົງ Pearl Street ໃນນະຄອນນິວຢອກ	ໄດ້ສາທິດລະບົບໄຟຟ້າສູນກາງທາງການຄ້າໃນຍຸກເລີ່ມຕົ້ນ
ຊຸມປີ 1880–1890	Galileo Ferraris, Nikola Tesla, George Westinghouse, William Stanley ແລະ ບຸກຄົນອື່ນໆ	ໄດ້ພັດທະນາ ແລະ ເຮັດໃຫ້ມໍເຕີຫຼາຍເຟສ, ເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າ (transformers) ແລະ ລະບົບໄຟຟ້າ AC ເປັນສິນຄ້າທາງການຄ້າ	ເຮັດໃຫ້ການປ່ຽນແປງແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ງານໄດ້ຈິງ ແລະ ການແຈກຢາຍພະລັງງານໃນພື້ນທີ່ກວ້າງຂວາງກາຍເປັນໄປໄດ້
1895–1896	Westinghouse ແລະ ທີມງານໂຄງການ Niagara Falls	ໄດ້ເປີດນຳໃຊ້ລະບົບການຜະລິດ ແລະ ສົ່ງໄຟຟ້າ AC ທີ່ Niagara	ໄດ້ສາທິດການຜະລິດ ແລະ ການສົ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່ໃນໄລຍະທາງໄກ
1897	J. J. Thomson	ໄດ້ລະບຸຕົວຕົນຂອງເອເລັກໂຕຣນ	ໄດ້ປ່ຽນແປງແບບຈຳລອງທາງວິທະຍາສາດຂອງປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ສານ
1947	John Bardeen, Walter Brattain, ແລະ William Shockley ທີ່ Bell Labs	ໄດ້ພັດທະນາທຣານຊິສເຕີ	ໄດ້ທົດແທນໜ້າທີ່ຂອງຫຼອດສູນຍາກາດຫຼາຍຢ່າງດ້ວຍອຸປະກອນສານເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ແລະ ໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າກວ່າ
1954	ທີມງານ Bell Laboratories	ໄດ້ສາທິດການໃຊ້ງານຈຸລັງແສງຕາເວັນຊິລິຄອນຕົວຈິງ	ໄດ້ວາງຮາກຖານສຳລັບການຜະລິດໄຟຟ້າຈາກພະລັງງານແສງອາທິດໃນຍຸກສະໄໝໃໝ່
1958–1959	Jack Kilby ແລະ Robert Noyce	ໄດ້ພັດທະນາວິທີການທີ່ສົ່ງເສີມເຊິ່ງກັນແລະກັນສຳລັບວົງຈອນລວມ (integrated circuit)	ເຮັດໃຫ້ການວາງອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກຫຼາຍອັນ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງກັນເທິງໂຄງສ້າງສານເຄິ່ງຕົວນຳຂະໜາດກະທັດຮັດເປັນສິ່ງທີ່ເປັນໄປໄດ້

ບໍ່ມີໄລຍະເວລາສັ້ນໆໃດທີ່ຈະສາມາດກວມເອົາຜູ້ປະກອບສ່ວນທຸກຄົນໄດ້. ບາດກ້າວສຳຄັນເຫຼົ່ານີ້ຖືກຄັດເລືອກຍ້ອນວ່າແຕ່ລະອັນໄດ້ປົດລັອກຄວາມສາມາດທາງວິສະວະກຳໃໝ່ໆ ເຊັ່ນ: ການເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ, ການຜະລິດກະແສໄຟຟ້າຕໍ່ເນື່ອງ, ການປ່ຽນພະລັງງານລະຫວ່າງໄຟຟ້າກັບການເຄື່ອນທີ່, ການວິເຄາະວົງຈອນ, ການແຈກຢາຍພະລັງງານ, ຫຼື ການປະມວນຜົນສັນຍານທາງເອເລັກໂຕຣນິກ.

ໃຜເປັນຜູ້ປະດິດໄຟຟ້າ?

ບໍ່ມີໃຜປະດິດໄຟຟ້າ. ຟ້າຜ່າ, ໄຟຟ້າສະຖິດ, ແລະ ປະກົດການທາງຊີວະໄຟຟ້າໄດ້ມີມາແຕ່ດົນນານກ່ອນທີ່ມະນຸດຈະສຶກສາມັນ. ຄຳຖາມທີ່ຖືກຕ້ອງກວ່າຄື: ໃຜໄດ້ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈ ແລະ ນຳໃຊ້ໄຟຟ້າ?

ບຸກຄົນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ສະໜອງຄຳຕອບໃນສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ:

• William Gilbert ໄດ້ຊ່ວຍປ່ຽນການສັງເກດທີ່ກະຈັດກະຈາຍໃຫ້ກາຍເປັນການສືບສວນຢ່າງເປັນລະບົບ.
• Benjamin Franklin ໄດ້ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຟ້າຜ່າເປັນປະກົດການທາງໄຟຟ້າ.
• Alessandro Volta ໄດ້ສ້າງແຫຼ່ງກຳເນີດໄຟຟ້າກະແສຕໍ່ເນື່ອງໃນຍຸກທຳອິດທີ່ໃຊ້ງານໄດ້ຈິງ.
• Ørsted, Ampère, Faraday, ແລະ Henry ໄດ້ສ້າງຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງໄຟຟ້າ, ແມ່ເຫຼັກ, ການເຄື່ອນໄຫວ, ແລະ ການຊັກນຳ.
• Ohm ແລະ Maxwell ໄດ້ເຮັດໃຫ້ພຶດຕິກຳທາງໄຟຟ້າສາມາດອະທິບາຍໄດ້ດ້ວຍທາງຄະນິດສາດ.
• Swan, Edison, Tesla, Westinghouse, Ferraris, Stanley ແລະ ທີມວິສະວະກອນຈຳນວນຫຼາຍ ໄດ້ຊ່ວຍປ່ຽນວິທະຍາສາດໃນຫ້ອງທົດລອງໃຫ້ກາຍເປັນລະບົບໄຟເຍືອງທາງ, ມໍເຕີ, ການຜະລິດໄຟຟ້າ ແລະ ການຈ່າຍໄຟຟ້າ.
• ນັກວິໄຈດ້ານສານກึ่งຕົວນຳ ຕໍ່ມາໄດ້ເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມ, ການສື່ສານ, ການຄຳນວນ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກກຳລັງແບບທັນສະໄໝສາມາດເປັນໄປໄດ້.

ການລະບຸວ່າໄຟຟ້າເປັນຜົນງານຂອງນັກປະດິດພຽງຜູ້ດຽວນັ້ນ ເປັນການລົບລ້າງຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງການຄົ້ນພົບປະກົດການທາງທຳມະຊາດ ແລະ ການອອກແບບລະບົບໄຟຟ້າທີ່ມີປະໂຫຍດ.

ຈາກປະຈຸສະຖິດສູ່ກະແສໄຟຟ້າຕໍ່ເນື່ອງ

ການສັງເກດການໃນຍຸກຕົ້ນ ແລະ ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າສະຖິດ

ເລື່ອງລາວອຳພັນໃນສະໄໝບູຮານມັກຖືກນຳສະເໜີວ່າເປັນ “ການຄົ້ນພົບໄຟຟ້າ” ແຕ່ມັນເປັນພຽງການສັງເກດການຫຼາຍກວ່າທີ່ຈະເປັນຄຳອະທິບາຍທາງວິທະຍາສາດສະໄໝໃໝ່. ການປ່ຽນແປງທີ່ສຳຄັນເກີດຂຶ້ນໃນຊ່ວງການປະຕິວັດວິທະຍາສາດ ເມື່ອນັກທົດລອງເລີ່ມສ້າງຜົນກະທົບທາງໄຟຟ້າຊ້ຳໆ ແລະ ປຽບທຽບວັດສະດຸຕ່າງໆ.

ຜົນງານຂອງ Gilbert ໃນຊ່ວງປີ 1600 ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຈຳແນກຜົນກະທົບຈາກການດຶງດູດຂອງວັດສະດຸທີ່ຖືກຂັດຖູອອກຈາກແມ່ເຫຼັກໄດ້. ຕໍ່ມາເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າສະຖິດໄດ້ສ້າງປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ ແລະ ສາມາດເຮັດຊ້ຳໄດ້. ການທົດລອງຂອງ Gray ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຜົນກະທົບທາງໄຟຟ້າສາມາດນຳຜ່ານວັດສະດຸບາງຊະນິດໄດ້ ໃນຂະນະທີ່ Leyden jar ເຮັດໃຫ້ສາມາດເກັບປະຈຸໄວ້ເພື່ອການທົດລອງທີ່ມີການຄວບຄຸມໄດ້.

Franklin, ຟ້າຜ່າ, ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ

Benjamin Franklin ບໍ່ໄດ້ເປັນຜູ້ຄົ້ນພົບໄຟຟ້າ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຊາວເອີຣົບ ແລະ ອາເມຣິກາໄດ້ສຶກສາຜົນກະທົບທາງໄຟຟ້າກັນມາຫຼາຍທົດສະວັດແລ້ວ. ຜົນງານຂອງລາວມີຄວາມສຳຄັນເພາະມັນເຊື່ອມໂຍງຟ້າຜ່າເຂົ້າກັບການປ່ອຍປະຈຸໄຟຟ້າ, ພັດທະນາກົດເກນປະຈຸບວກແລະລົບ, ແລະ ນຳໄປສູ່ການປະດິດສາຍລໍ່ຟ້າທີ່ນຳມາໃຊ້ງານໄດ້ຈິງ.

ເລື່ອງລາວການປ່ອຍວາວທີ່ຄຸ້ນເຄີຍກໍຄວນຖືກກ່າວເຖິງຢ່າງລະມັດລະວັງ. Franklin ໄດ້ສະເໜີການທົດລອງດັ່ງກ່າວ ແລະ ລາຍງານໃນຍຸກນັ້ນໄດ້ອະທິບາຍເຖິງການສາທິດທີ່ປະສົບຜົນສຳເລັດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລາວ ແຕ່ການເລົ່າຄືນແບບງ່າຍໆມັກຈະເພີ່ມລາຍລະອຽດທີ່ໜ້າຕື່ນເຕັ້ນເກີນຈິງ ເຊິ່ງບໍ່ຈຳເປັນຕໍ່ການເຂົ້າໃຈຜົນທາງວິທະຍາສາດ.

ແບັດເຕີຣີຂອງ Volta ປ່ຽນແປງການທົດລອງ

ອຸປະກອນໄຟຟ້າສະຖິດສາມາດສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າສູງໄດ້ ແຕ່ໃຫ້ພຽງການປ່ອຍປະຈຸໄລຍະສັ້ນໆເທົ່ານັ້ນ. ເຕົາຖ່ານ Volta ທີ່ປະກາດໃຊ້ໃນປີ 1800 ໄດ້ສະໜອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ຕໍ່ເນື່ອງຫຼາຍກວ່າ. ສິ່ງນັ້ນເຮັດໃຫ້ນັກຄົ້ນຄວ້າມີເຄື່ອງມືທີ່ແຕກຕ່າງຈາກເດີມຢ່າງສິ້ນເຊີງ: ພວກເຂົາສາມາດສຶກສາຜົນກະທົບທາງເຄມີ, ຄວາມຮ້ອນ, ແມ່ເຫຼັກ, ແລະ ການໄຫຼຂອງກະແສໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໄດ້.

ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ແບັດເຕີຣີຖືເປັນຈຸດຫັນປ່ຽນທີ່ແທ້ຈິງ. ມັນບໍ່ໄດ້ “ປະດິດໄຟຟ້າຂຶ້ນມາ”; ແຕ່ມັນເຮັດໃຫ້ການທົດລອງທາງໄຟຟ້າທີ່ມີການຄວບຄຸມມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນກວ່າເກົ່າ.

ແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າເຮັດໃຫ້ມໍເຕີ ແລະ ເຄື່ອງປັ່ນໄຟສາມາດເປັນໄປໄດ້

ໃນປີ 1820, Ørsted ສັງເກດເຫັນວ່າກະແສໄຟຟ້າໃນສາຍໄຟເຮັດໃຫ້ເຂັມທິດທີ່ຢູ່ໃກ້ໆເບນອອກ. Ampère ໄດ້ພັດທະນາການສຶກສາທາງຄະນິດສາດ ແລະ ການທົດລອງກ່ຽວກັບແຮງລະຫວ່າງກະແສໄຟຟ້າ. ຜົນງານຂອງພວກເຂົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໄຟຟ້າ ແລະ ແມ່ເຫຼັກມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນ.

ຈາກນັ້ນ Faraday ໄດ້ສາທິດການໝູນວຽນທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນປີ 1821 ແລະ ການຊັກນຳທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນປີ 1831. ໃນທາງວິສະວະກຳ, ແນວຄິດສອງຢ່າງນີ້ເຮັດວຽກໃນທິດທາງກົງກັນຂ້າມ:

ຫຼັກການ	ການປ່ຽນແປງພະລັງງານ	ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ສາມາດເຮັດໄດ້
ການເຮັດວຽກຂອງມໍເຕີ	ພະລັງງານໄຟຟ້າ → ການເຄື່ອນທີ່ທາງກົນຈັກ	ມໍເຕີໄຟຟ້າ, ຕົວຂັບເຄື່ອນ, ຄອນແທັກເຕີ ແລະ ກົນໄກຣີເລ
induction ແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ	ການເຄື່ອນທີ່ທາງກົນ ຫຼື ການປ່ຽນແປງຟລັກສ໌ແມ່ເຫຼັກ → ຜົນຜະລິດໄຟຟ້າ	ເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ, ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ, ອຸປະກອນອິນດັກຊັນ

Joseph Henry ໄດ້ຄົ້ນພົບການອິນດັກຊັນຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະ ເຖິງແມ່ນວ່າ Faraday ຈະເປັນຜູ້ເຜີຍແຜ່ກ່ອນກໍຕາມ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ງານໄດ້ຈິງຕ້ອງອາໄສການປັບປຸງໃນພາຍຫຼັງຫຼາຍຢ່າງທັງດ້ານວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກ, ສນວນ, ການສະຫຼັບກະແສ, ການອອກແບບລວດພັນ ແລະ ການຜະລິດ.

ສຳລັບຄຳອະທິບາຍສະໄໝໃໝ່ກ່ຽວກັບການອິນດັກຊັນ ແລະ ການປ່ຽນແປງແຮງດັນໄຟຟ້າ, ໃຫ້ເບິ່ງທີ່ ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າເຮັດວຽກແນວໃດ.

ການວັດແທກ ແລະ ທິດສະດີໄດ້ປ່ຽນການທົດລອງໃຫ້ກາຍເປັນວິສະວະກຳ

ເທັກໂນໂລຍີໄຟຟ້າບໍ່ສາມາດຂະຫຍາຍຕົວໄດ້ດ້ວຍການສາທິດພຽງຢ່າງດຽວ. ວິສະວະກອນຕ້ອງການຄວາມສຳພັນທີ່ຄາດຄະເນໄດ້ ແລະ ປະລິມານມາດຕະຖານທົ່ວໄປ.

ຜົນງານຂອງ Ohm ໄດ້ເຊື່ອມໂຍງແຮງດັນ, ກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານເຂົ້າດ້ວຍກັນ. ຕໍ່ມາ Kirchhoff ໄດ້ກຳນົດກົດຂອງວົງຈອນສຳລັບກະແສໄຟຟ້າທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າອ້ອມຮອບວົງຈອນ. Maxwell ໄດ້ຮວບຮວມການຄົ້ນພົບຈາກການທົດລອງກ່ອນໜ້ານີ້ເຂົ້າສູ່ທິດສະດີຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ ແລະ ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແສງເປັນປະກົດການທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ.

ການພັດທະນາເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ປ່ຽນແປງວຽກງານໄຟຟ້າຈາກການກໍ່ສ້າງແບບລອງຜິດລອງຖືກ ມາເປັນສາຂາວິສະວະກຳທີ່ມີການວັດແທກທາງປະລິມານ. ການຄິດໄລ່ວົງຈອນທີ່ທັນສະໄໝຍັງຄົງໃຊ້ພື້ນຖານເຫຼົ່ານີ້ ເຖິງແມ່ນວ່າອຸປະກອນທີ່ຖືກວິເຄາະຈະເປັນຕົວຄວບຄຸມດິຈິຕອນ, ໄດຣຟ໌ປັບຄວາມຖີ່ (variable-frequency drives), ຫຼື ເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າ (power converters) ກໍຕາມ. ສໍາລັບສູດຕົວຈິງ, ເບິ່ງຄູ່ມື VIOX ກ່ຽວກັບ ກະແສໄຟຟ້າ, ແຮງດັນຕົກ, ກະແສວົງຈອນສັ້ນ, ແລະ ຕົວປະກອບກຳລັງ (power factor).

ໄຟຟ້າເຍືອງທາງໄດ້ກາຍເປັນລະບົບໄຟຟ້າ

ຫຼອດໄຟແບບໄສ້ (incandescent lamp) ບໍ່ແມ່ນຜົນງານຂອງນັກປະດິດພຽງຜູ້ດຽວ. Joseph Swan, Thomas Edison, ແລະນັກຄົ້ນຄວ້າຄົນອື່ນໆ ໄດ້ພັດທະນາຫຼອດໄຟໂດຍໃຊ້ໄສ້ຫຼອດທີ່ຮ້ອນໃນກະເບາະແກ້ວທີ່ສູບອາກາດອອກ. ການປະກອບສ່ວນທີ່ສຳຄັນຂອງ Edison ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການເຮັດໃຫ້ໄສ້ຫຼອດຮຸ່ງແຈ້ງເທົ່ານັ້ນ; ແຕ່ທີມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາຫຼອດໄຟທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານສູງທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ທາງການຄ້າໄດ້ ພ້ອມດ້ວຍເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ, ການເດີນສາຍໄຟ, ເຕົ້າສຽບ, ສະວິດ, ຟິວ, ມິເຕີ ແລະ ໂຄງລ່າງພື້ນຖານການຈຳໜ່າຍໄຟຟ້າ.

ໃນເດືອນກັນຍາ 1882, ສະຖານີ Pearl Street ໄດ້ເລີ່ມໃຫ້ບໍລິການລູກຄ້າໃນເຂດ lower Manhattan ດ້ວຍໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC). ມັນໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າໄຟຟ້າສາມາດຜະລິດຈາກສູນກາງ ແລະ ຂາຍເປັນການບໍລິການໄດ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຄຸມກວມຂອງມັນມີຈຳກັດ ເພາະວ່າສະຖາປັດຕະຍະກຳການຈຳໜ່າຍໄຟຟ້າ DC ໃນສະໄໝນັ້ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຂະຫຍາຍອອກໄປໃນໄລຍະທາງໄກ ດ້ວຍແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ຂອງລູກຄ້າ.

AC, DC, Tesla, Edison, ແລະ Westinghouse: ສິ່ງທີ່ປ່ຽນແປງແທ້ຈິງແມ່ນຫຍັງ?

ເລື່ອງລາວທີ່ນິຍົມກັນກ່ຽວກັບ “Tesla ປะທະກັບ Edison” ໄດ້ຫຍໍ້ການປ່ຽນແປງທາງດ້ານວິສະວະກຳ ແລະ ການຄ້າຂະໜາດໃຫຍ່ໃຫ້ກາຍເປັນພຽງເລື່ອງຂອງບຸກຄົນສອງຄົນ. ມຸມມອງທີ່ຖືກຕ້ອງກວ່າແມ່ນການທີ່ນັກປະດິດ, ວິສະວະກອນ, ຜູ້ຜະລິດ ແລະ ນັກລົງທຶນຫຼາຍຝ່າຍໄດ້ພັດທະນາສະຖາປັດຕະຍະກຳລະບົບທີ່ແຂ່ງຂັນກັນ.

Edison ໄດ້ສົ່ງເສີມລະບົບການຈຳໜ່າຍໄຟຟ້າ DC. Westinghouse ໄດ້ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC) ເຂົ້າສູ່ການຄ້າ ແລະ ໄດ້ຮັບສິດທິບັດສຳຄັນຂອງ Tesla. ວຽກງານກ່ຽວກັບມໍເຕີຫຼາຍເຟສ (polyphase motor) ແລະ ລະບົບຂອງ Tesla ມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ ໃນຂະນະທີ່ Galileo Ferraris ໄດ້ພັດທະນາແນວຄວາມຄິດກ່ຽວກັບສະໜາມແມ່ເຫຼັກໝູນວຽນ (rotating-magnetic-field) ຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະ ແລະ William Stanley ໄດ້ພັດທະນາການຈຳໜ່າຍໄຟຟ້າ AC ໂດຍໃຊ້ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າທີ່ນຳໃຊ້ໄດ້ຈິງ.

AC ບໍ່ໄດ້ມີການສູນເສຍຕ່ຳໂດຍທຳມະຊາດ. ສຳລັບຕົວນຳໄຟຟ້າໃດໜຶ່ງ, ການສູນເສຍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານ I²R ຄວາມຮ້ອນ. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງລະບົບ AC ໃນສະໄໝກ່ອນແມ່ນການໃຊ້ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ ເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດເພີ່ມແຮງດັນໄຟຟ້າເພື່ອການສົ່ງໄຟຟ້າໄດ້ — ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າຫຼຸດລົງສຳລັບກຳລັງໄຟຟ້າເທົ່າເດີມ — ແລະ ຫຼຸດແຮງດັນລົງອີກຄັ້ງຢູ່ໃກ້ກັບຜູ້ໃຊ້ງານ. ລະບົບໄຟຟ້າກະແສກົງແຮງດັນສູງ (HVDC) ສະໄໝໃໝ່ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າ DC ກໍສາມາດມີປະສິດທິພາບສູງສຳລັບການສົ່ງໄຟຟ້າໄລຍະໄກໄດ້ ເມື່ອມີການນຳໃຊ້ເທັກໂນໂລຊີຕົວແປງໄຟຟ້າທີ່ເໝາະສົມ.

ງານວາງສະແດງໂລກທີ່ຊິຄາໂກໃນປີ 1893 ແລະ ໂຄງການນ້ຳຕົກໄນອາການໃນປີ 1895–1896 ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຂະໜາດທາງການຄ້າຂອງການຜະລິດ ແລະ ການຈຳໜ່າຍໄຟຟ້າແບບ AC. ສຳລັບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງກະແສໄຟຟ້າພື້ນຖານ, ໃຫ້ເບິ່ງ ກະແສໄຟຟ້າ AC ທຽບກັບ DC.

ຈາກລະບົບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າສູ່ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກສະໄໝໃໝ່

ໃນຕົ້ນສະຕະວັດທີ 20, ເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ, ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ, ມໍເຕີ, ອຸປະກອນປ້ອງກັນ ແລະ ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເຖິງກັນ ໄດ້ກຳນົດໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງລະບົບໄຟຟ້າ. ການປ່ຽນແປງຄັ້ງຕໍ່ມາແມ່ນມາຈາກອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ — ເຊິ່ງເປັນການຄວບຄຸມສັນຍານໄຟຟ້າ ແທນທີ່ຈະເປັນພຽງການສົ່ງກຳລັງໄຟຟ້າຈຳນວນຫຼາຍ.

ການຄົ້ນພົບເອເລັກໂຕຣນິກໃນທ້າຍສະຕະວັດທີ 19 ຊ່ວຍປັບປ່ຽນຮູບແບບທາງຟີຊິກຂອງໄຟຟ້າ. ຫຼອດສູນຍາກາດເຮັດໃຫ້ສາມາດຂະຫຍາຍສັນຍານ ແລະ ສະຫຼັບວົງຈອນໄດ້, ແຕ່ພວກມັນມີຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ກິນໄຟ. ທຣານຊິດສະເຕີ (transistor) ເຊິ່ງຖືກພັດທະນາຂຶ້ນທີ່ຫ້ອງທົດລອງ Bell Labs ໃນປີ 1947, ໄດ້ເຮັດໃຫ້ລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກມີຂະໜາດນ້ອຍລົງ ແລະ ມີຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຫຼາຍຂຶ້ນ.

ໃນປີ 1958, Jack Kilby ໄດ້ສາທິດວົງຈອນທີ່ອົງປະກອບຂອງມັນຖືກສ້າງຂຶ້ນຈາກວັດສະດຸເຊມິຄອນດັກເຕີ. ຕໍ່ມາ Robert Noyce ໄດ້ພັດທະນາວິທີການແບບໂມໂນລິດ (monolithic) ທີ່ໃຊ້ໄດ້ຈິງໂດຍໃຊ້ຂະບວນການລະບົບແຜ່ນພຽງ (planar process) ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍໂລຫະ. ທັງສອງໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າເປັນຜູ້ຮ່ວມປະດິດວົງຈອນລວມ (integrated circuit) ທີ່ມີການປະກອບສ່ວນອັນໂດດເດັ່ນ. ວົງຈອນລວມໄດ້ນຳໄປສູ່ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ມີຂະໜາດກະທັດຮັດ, ການຄິດໄລ່, ການປ້ອງກັນແບບດິຈິຕອນ, ການສື່ສານ ແລະ ໄຟຟ້າກຳລັງ (power electronics) ທີ່ໃຊ້ໃນພະລັງງານທົດແທນ ແລະ ແອັບພລິເຄຊັນລົດໄຟຟ້າ (EV).

ຄວາມເຊື່ອຜິດໆທົ່ວໄປກ່ຽວກັບປະຫວັດສາດຂອງໄຟຟ້າ

ຄຳກ່າວອ້າງທົ່ວໄປ	ຄຳອະທິບາຍທີ່ຖືກຕ້ອງກວ່າ
Benjamin Franklin ເປັນຜູ້ຄົ້ນພົບໄຟຟ້າ	ໄຟຟ້າໄດ້ຖືກສຶກສາມາກ່ອນຍຸກຂອງ Franklin. ຜົນງານຂອງລາວໄດ້ເຊື່ອມໂຍງຟ້າຜ່າເຂົ້າກັບປະກົດການທາງໄຟຟ້າ ແລະ ເຮັດໃຫ້ທິດສະດີປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ການປ້ອງກັນຟ້າຜ່າກ້າວໜ້າຂຶ້ນ.
Edison ເປັນຜູ້ປະດິດດອກໄຟ	ນັກປະດິດຫຼາຍຄົນໄດ້ພັດທະນາຫຼອດໄຟແບບໄສ້ຫຼອດ (incandescent lamps). Edison ແລະ ທີມງານຂອງລາວໄດ້ສ້າງວິທີການແບບຫຼອດໄຟພ້ອມລະບົບທີ່ໃຊ້ງານໄດ້ຈິງ ແລະ ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການບໍລິການໄຟຟ້າສູນກາງກາຍເປັນທຸລະກິດທາງການຄ້າ.
Tesla ເປັນຜູ້ປະດິດ AC	AC ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນມາກ່ອນຍຸກຂອງ Tesla ແລ້ວ. ສິດທິບັດລະບົບຫຼາຍເຟສ (polyphase) ແລະ ມໍເຕີຂອງລາວຖືເປັນການປະກອບສ່ວນອັນສຳຄັນຕໍ່ກັບພະລັງງານ AC ໃນທາງປະຕິບັດ.
AC ສາມາດສົ່ງໄປໄດ້ໄກກວ່າ ເນື່ອງຈາກຕົວ AC ເອງສູນເສຍພະລັງງານໜ້ອຍກວ່າ	ແຮງດັນໃນການສົ່ງໄຟຟ້າທີ່ສູງຂຶ້ນຈະຊ່ວຍຫຼຸດກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ການສູນເສຍພະລັງງານໃນຮູບແບບ I²R. ຂໍ້ໄດ້ປຽບທາງປະຫວັດສາດຂອງ AC ຄືການສາມາດປ່ຽນແປງລະດັບແຮງດັນໄດ້ຢ່າງສະດວກ.
ໄຟຟ້າ (Electricity) ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກ (electronics) ແມ່ນອັນດຽວກັນ	ວິສະວະກຳພະລັງງານໄຟຟ້າເນັ້ນໜັກໃສ່ການຜະລິດ, ການສົ່ງ, ການສະຫຼັບ ແລະ ການນຳໃຊ້ພະລັງງານເປັນຫຼັກ; ສ່ວນເອເລັກໂຕຣນິກເນັ້ນໜັກໃສ່ການຄວບຄຸມສັນຍານ ແລະ ພະລັງງານດ້ວຍອຸປະກອນຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ຫຼອດສູນຍາກາດ, ທຣານຊິດສະເຕີ ແລະ ວົງຈອນປະສົມ (integrated circuits). ທັງສອງຂະແໜງການນີ້ມີສ່ວນທີ່ຄາບກ່ຽວກັນ.

ຖາມເລື້ອຍໆ

ໄຟຟ້າຖືກຄົ້ນພົບເມື່ອໃດ?

ບໍ່ມີວັນທີຄົ້ນພົບທີ່ແນ່ນອນ. ຜູ້ສັງເກດການໃນສະໄໝບູຮານໄດ້ບັນຍາຍເຖິງປະກົດການຕ່າງໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄຟຟ້າສະຖິດ, ການສຶກສາດ້ານໄຟຟ້າຢ່າງເປັນລະບົບໄດ້ເລີ່ມຂະຫຍາຍຕົວນັບຕັ້ງແຕ່ສະຕະວັດທີ 17, ແລະ ສະຕະວັດທີ 19 ກໍໄດ້ວາງຮາກຖານໃຫ້ກັບວິສະວະກຳໄຟຟ້າສະໄໝໃໝ່.

Benjamin Franklin ເປັນຜູ້ປະດິດໄຟຟ້າແມ່ນບໍ່?

ບໍ່ແມ່ນ. Franklin ໄດ້ຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບໄຟຟ້າ, ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນທິດສະດີປະຈຸໄຟຟ້າ, ເຊື່ອມໂຍງຟ້າຜ່າເຂົ້າກັບການປ່ອຍປະຈຸໄຟຟ້າ, ແລະ ພັດທະນາສາຍລໍຟ້າ. ໄຟຟ້າເປັນປາກົດການທາງທຳມະຊາດ, ບໍ່ແມ່ນສິ່ງທີ່ມະນຸດປະດິດຂຶ້ນ.

Thomas Edison ຫຼື Nikola Tesla ເປັນຜູ້ປະດິດໄຟຟ້າແມ່ນບໍ່?

ບໍ່ມີໃຜໃນສອງຄົນນີ້ເປັນຜູ້ປະດິດໄຟຟ້າ. Edison ຊ່ວຍພັດທະນາ ແລະ ເຮັດໃຫ້ລະບົບໄຟເຍືອງທາງທີ່ໃຊ້ງານໄດ້ຈິງ ແລະ ລະບົບຈຳໜ່າຍໄຟຟ້າ DC ມີຄວາມເປັນການຄ້າ. Tesla ໄດ້ສ້າງການປະກອບສ່ວນອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ມໍເຕີ AC ຫຼາຍເຟສ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີລະບົບໄຟຟ້າ. ທັງສອງໄດ້ເຮັດວຽກພາຍໃຕ້ຄວາມພະຍາຍາມທາງວິສະວະກຳສາກົນທີ່ໃຫຍ່ກວ່ານັ້ນຫຼາຍ.

ການຄົ້ນພົບໃດທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນປະຫວັດສາດໄຟຟ້າ?

ບໍ່ມີຄຳຕອບດຽວທີ່ເປັນສາກົນ. ແບັດເຕີຣີຂອງ Volta ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດທົດລອງກະແສໄຟຟ້າຕໍ່ເນື່ອງໄດ້; ການຊັກນຳໄຟຟ້າຂອງ Faraday ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດສ້າງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ ແລະ ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າໄດ້; ແລະ ອຸປະກອນສານເຄິ່ງຕົວນຳກໍເຮັດໃຫ້ເກີດເອເລັກໂຕຣນິກສະໄໝໃໝ່. ແຕ່ລະຢ່າງຂຶ້ນຢູ່ກັບການຄົ້ນພົບກ່ອນໜ້ານີ້ ແລະ ແກ້ໄຂບັນຫາທາງວິສະວະກຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ເປັນຫຍັງການຊັກນຳແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຈຶ່ງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ?

ການຊັກນຳແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າເຮັດໃຫ້ສາມາດຜະລິດໄຟຟ້າຈາກການປ່ຽນແປງຂອງຟລັກຊ໌ແມ່ເຫຼັກ ແລະ ສາມາດແປງແຮງດັນໄຟຟ້າ AC. ມັນຍັງຄົງເປັນພື້ນຖານຂອງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ, ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ, ມໍເຕີຊັກນຳ ແລະ ອຸປະກອນກວດຈັບຫຼາຍປະເພດ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນອ້າງອີງ

• ອົງການຂໍ້ມູນຂ່າວສານດ້ານພະລັງງານຂອງສະຫະລັດອາເມລິກາ: ເສັ້ນເວລາຂອງໄຟຟ້າ
• ອົງການນາຊາ (NASA): ເສັ້ນເວລາຂອງທຸກສິ່ງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໄຟຟ້າ ແລະ ແມ່ເຫຼັກ
• ພີບີເອສ (PBS): ເທສລາ—ເສັ້ນເວລາຂອງໄຟຟ້າ
• ສະຖາບັນສະມິດໂຊນຽນ: ການຈຸດປະກາຍການປະຕິວັດ
• ອຸທະຍານປະຫວັດສາດແຫ່ງຊາດໂທມັສ ເອດີສັນ: ຊີວະປະຫວັດຂອງເອດີສັນ
• ພິພິທະພັນປະຫວັດສາດຄອມພິວເຕີ: ວົງຈອນປະສົມ (Integrated Circuit)