อุบัติภัยทางไฟฟ้า
อุบัติภัยทางไฟฟ้า หมายถึง
อุบัติเหตุ หรือ ภัยอันตรายจากการใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน
ซึ่งอุบัติภัยที่เกิดจากการใช้ไฟฟ้า มี 4 ประเภท ได้แก่
1. ไฟฟ้าลัดวงจร
หรือ ไฟฟ้าช็อต
2. ไฟฟ้ารั่ว
หรือ ไฟฟ้าดูด
3.
ไฟฟ้าเกิน
4.
ไฟฟ้าตก
1. ไฟฟ้าลัดวงจร
หรือ ไฟฟ้าช็อต
ไฟฟ้าลัดวงจร
หรือเรียกว่า ไฟฟ้าช็อต เกิดจากสายไฟฟ้าส่วนที่ไม่มีฉนวนหุ้มสัมผัสกัน
(โลหะทองแดงสัมผัสกันโดยไม่ทราบสาเหตุ ) กระแสไฟฟ้าทั้งหมดภายในบ้านและกระแสไฟฟ้าภายนอกบ้านจะไหลผ่านสายไฟฟ้ามาที่จุดสัมผัสกันทันที กระแสไฟฟ้าทั้งหมดที่ไหลเข้ามาจะมีปริมาณมากจนเกินไป
เรียกว่า ไฟฟ้าเกิน
(ไฟฟ้าลัดวงจร และไฟฟ้าเกินจะเกิดขึ้นพร้อมกันในเวลาเดียวกัน )
ที่จุดสัมผัสกันกระแสไฟฟ้าทั้งหมดจะทิ้งพลังงานไฟฟ้าทันที
แล้วไหลกลับเข้าสู่ขั้วลบของเซลล์ไฟฟ้า
จะไม่ไปส่งพลังงานไฟฟ้าให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าไม่ทำงาน และในเวลาเดียวกันนั้น
ตรงจุดสัมผัสกัน พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ถูกทิ้ง จะเปลี่ยนตัวเองเป็นพลังงานความร้อนทันที ซึ่งตรงจุดนี้จะเกิดความร้อนสูงและรวดเร็วจะทำให้เกิดการลุกไหม้ได้ เรียก การเปลี่ยนตัวเองของพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนทันทีว่า
เกิดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้า
[ สายไฟฟ้าส่วนที่ไม่มีฉนวนหุ้มอาจเกิดได้หลายแบบเช่น
สายไฟฟ้าเส้นนั้นอาจเก่ามากเพราะใช้งานมานานมากจนฉนวนหุ้มหรือยางหุ้มเปื่อยและฉีกขาด หรือหนูอาจกัดสายไฟฟ้า
จนทำให้โลหะทองแดงซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าโพล่ออกมาให้เห็นทั้งสองเส้น ]
ภาพ สายไฟฟ้าที่ฉนวนหุ้มฉีกขาด
จนเห็นโลหะทองแดงทั้งสองเส้น
การเกิดไฟฟ้าลัดวงจร หรือไฟฟ้าช็อต เราสามารถศึกษาได้จากการทดลองที่เกิดขึ้นได้จริงในบ้านเรือนของนักเรียน ได้ดังนี้
กิจกรรมการทดลอง เรื่อง ไฟฟ้าลัดวงจร
จุดประสงค์ 1. สามารถทำการทดลองเรื่องไฟฟ้าลัดวงจรได้
2. สามารถบอกถึงอันตรายหรือโทษที่เกิดจากจากไฟฟ้าลัดวงจรได้
สมมติฐาน ฝอยเหล็กสองเส้นแตะกัน
ทำให้หลอดไฟฟ้าไม่สว่างและตรงจุดแตะหรือจุดสัมผัสกัน
จะเกิดความร้อน
ตัวแปรต้น - การแตะกันหรือจุดสัมผัสของฝอยเหล็ก
ตัวแปรตาม - ความสว่างของหลอดไฟฟ้าและความร้อนของฝอยเหล็กตรงจุดแตะ
หรือจุดสัมผัส
ตัวแปรควบคุม - จำนวนถ่านไฟฉาย และความยาวของฝอยเหล็ก
อุปกรณ์การทดลอง
1. กระบะพร้อมถ่านไฟฉาย
จำนวน 4 ก้อน 1 ชุด
2. ฝอยเหล็กยาว 10 เซนติเมตร จำนวน 2 เส้น
3. หลอดไฟฟ้า ขนาด 6 โวลต์ จำนวน 1 หลอด
4. สายไฟฟ้า พร้อมปากคีบ จำนวน 4 เส้น
วิธีการทดลอง
1. ให้นักเรียนต่อวงจรไฟฟ้า
ดังภาพ โดยไม่ให้ฝอยเหล็กทั้งสองเส้นไม่แตะกันหรือจุดสัมผัสกัน
สังเกตและบันทึกผลความสว่างของหลอดไฟฟ้า
2. ให้นักเรียนนำฝอยเหล็กทั้งสองเส้นแตะกัน
ดังภาพ สังเกตการเปลี่ยนแปลงของหลอดไฟฟ้า
บันทึกผลการทดลอง
รายการทดลอง
|
ผลการสังเกต
|
1. เมื่อฝอยเหล็กไม่แตะกัน
|
- หลอดไฟฟ้าสว่าง
ฝอยเหล็กไม่มีการเปลี่ยนแปลง
|
2. เมื่อฝอยเหล็กแตะกัน
|
-
หลอดไฟฟ้าไม่สว่าง ฝอยเหล็กร้อนแดง
|
สรุปผลการทดลอง
เมื่อฝอยเหล็กไม่แตะหรือสัมผัสกัน
สังเกตว่าหลอดไฟฟ้าสว่าง เพราะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านฝอยเหล็กไปยังหลอดไฟฟ้าและครบวงจร และเมื่อนำฝอยเหล็กมาแตะกันหรือสัมผัสกัน สังเกตหลอดไฟฟ้าดับ
แสดงว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลไปยังหลอดไฟฟ้า
ซึ่งตรงจุดแตะหรือสัมผัส จะเกิดความต้านทานไฟฟ้าสูงมากจนกระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลผ่านไปยังหลอดไฟฟ้าได้
และตรงจุดสัมผัสกันจะเกิดความร้อนสูงมากสังเกตได้จากฝอยเหล็กร้อนแดง
คำถามท้ายการทดลอง
1. ในการทดลองนี้
เรื่อง ไฟฟ้าลัดวงจร สิ่งที่นักเรียนต้องสังเกตผลการทดลองคืออะไร
( สังเกตว่าหลอดไฟฟ้าสว่างหรือไม่ )
2. การเกิดไฟฟ้าลัดวงจร
จุดที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรคือจุดใด ( จุดฝอยเหล็กแตะกันหรือสัมผัสกัน )
3. เมื่อต่อถ่านไฟฉายครบ
4 ก้อน และจัดให้ฝอยเหล็กทั้ง 2
เส้นไม่แตะกันหรือไม่สัมผัสกัน จะเกิดผล
อย่างไร เพราะเหตุใด ( หลอดไฟฟ้าสว่าง
เพราะกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ครบวงจร )
4.
เมื่อนำฝอยเหล็กมาแตะกันหรือสัมผัสกัน จะเกิดผลอย่างไร
( จะเกิดผลทำให้หลอดไฟฟ้าดับ
และฝอยเหล็กเกิดความร้อนสูงมาก )
5.
เมื่อฝอยเหล็กแตะกันหรือสัมผัสกัน ทำให้เกิดความร้อนสูงมาก เพราะสาเหตุใด
( เพราะกระแสไฟฟ้าทั้งหมด
ไหลผ่านฝอยเหล็กตรงจุดแตะกันหรือสัมผัสกันกลับขั้วลบของ
เซลล์ไฟฟ้าทันที
โดยจะไม่ไหลผ่านหลอดไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นพลังงาน
ความร้อน
ทำให้ฝอยเหล็กส่วนที่แตะกันหรือจุดสัมผัสเกิดความร้อนสูง )
ข้อควรระวัง
1. กิจกรรมการทดลองนี้ จะต้องใช้ถ่านไฟฉายก้อนใหม่ทั้ง 4 ก้อน และจะสิ้นเปลื้องถ่านไฟฉายมาก
เพราะเมื่อนำฝอยเหล็กมาแตะกันจะเกิดไฟฟ้าเกินทันที กระแสไฟฟ้าจะไหลออกจากถ่านไฟฉายทั้ง 4 ก้อนพร้อมกันหมด เพื่อมาทิ้งพลังงานไฟฟ้าที่จุดแตะ
แล้วไหลกลับขั้วลบทันทีกล่าวได้ว่า ทดลองไฟฟ้าลัดวงจรครั้งเดียวถ่านหมดไฟทันที
2.
ที่จุดแตะจะเกิดความต้านทานไฟฟ้าสูงมาก
พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดจะเปลี่ยนตัวเองไปเป็นพลังงานความร้อน ห้ามนักเรียนใช้นิ้วมือสัมผัสที่จุดแตะจะเกิดอันตราย
อาจใช้กระดาษชำระแผ่นบาง ๆ
มาแตะที่จุดแตะพลังงานความร้อนจะทำให้กระดาษชำระลุกไหม้ทันที
[ สายไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านเรือน ถ้าเก่ามาก
ฉนวนหุ้มสายไฟฟ้าผุเปื่อยจนลวดตัวนำไฟฟ้าในสายไฟแต่ละเส้นแตะกันจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร และเกิดความร้อนสูงมากตรงจุดที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร ความ
ร้อนที่เกิดขึ้นอาจทาให้เกิดไฟไหม้บ้านได้
ถ้าเกิดกับเครื่องใช้ไฟฟ้าอาจจะทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าเสียได้ ]
ภาพ ไฟฟ้าลัดวงจรทำให้เกิดไฟไหม้บ้านเรือน
สัญลักษณ์ของไฟฟ้าลัดวงจรในวงจรไฟฟ้า
ในวงจรไฟฟ้า เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรขึ้น เราจะใช้เส้นตรงทึบ ลากจากขั้วบวกไปยังขั้วลบของวงจรไฟฟ้า หรือใช้เส้นทึบลากจากสายมีไฟ ( สายศักย์ไฟฟ้าสูง ) ไปยังสายไม่มีไฟ ( สายศักย์ไฟฟ้าต่ำ ) แทนสัญลักษณ์ของไฟฟ้าลัดวงจร ดังภาพ
ภาพ สัญลักษณ์ไฟฟ้าลัดวงจรในวงจรไฟฟ้า
จากภาพ
วงจร ก. หลอดไฟฟ้าที่ 1 , 2 และ 3 สว่าง เพราะกระแสไฟฟ้าไหลครบวงจร ส่วนวงจร ข. หลอดไฟฟ้าทั้ง 3
หลอดไม่สว่าง หรือดับทั้ง 3 หลอด
เพราะเนื่องจากเกิดไฟฟ้าลัดวงจรขึ้น กระแสไฟฟ้าทั้งหมดจะไหลผ่านจุดลัดวงจรกลับขั้วลบของแบตเตอรี่ทันที ไม่ไปส่งพลังงานไฟฟ้าให้แก่หลอดไฟฟ้า
2. กระแสไฟฟ้ารั่ว หรือ ไฟฟ้าดูด
กระแสไฟฟ้ารั่ว หรือเรียกว่า ไฟฟ้าดูด
เกิดจากการที่สายไฟฟ้าส่วนที่ไม่มีฉนวนหุ้ม ถูกฉีกขาด หรือ เปื่อยทำให้มองเห็นโลหะทองแดงโพล่
ทั้งสองเส้น แต่โลหะทองแดงไม่แตะกัน แต่เมื่อส่วนใดของร่างกายไปจับหรือสัมผัสเข้าตรงจุดที่โลหะทองแดงโพล่
จะทำให้กระแสไฟฟ้าส่วนหนึ่งไหลผ่านร่างกายลงสู่พื้นดิน
อาจทำให้เสียชีวิตได้เรียกว่า ไฟฟ้ารั่ว หรือไฟฟ้าดูด
ภาพ ไฟฟ้ารั่ว กระแสไฟฟ้าไหลผ่านร่างกายลงสู่พื้นดิน
อันตรายจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านร่างกาย
ตาราง แสดงปริมาณกระแสไฟฟ้า( ความต่างศักย์ไฟฟ้า
220 โวลต์
) ที่มีผลต่อร่างกาย
|
ปริมาณกระแสไฟฟ้า
( มิลลิแอมแปร์ )
|
อาการที่เกิดขึ้นกับร่างกาย
|
|
1 ถึง 3
8
10
|
กล้ามเนื้อกระตุกเล็กน้อย
ไม่ถึงขั้นอันตราย แต่ก็อาจดิ้นไม่ยอมหลุด
กล้ามเนื้อกระตุกรุนแรง
เป็นเหตุให้ล้มฟาดหรือตกจากที่สูง
กล้ามเนื้อกระตุกรุนแรงยิ่งขึ้น
และอาจได้รับบาดแผล ไหม้ พองด้วย
|
3. กระแสไฟฟ้าเกิน
ไฟฟ้าเกิน
จะเกิดพร้อมกับไฟฟ้าลัดวงจร ( ดังที่เรียนมาแล้วข้างต้น ) เกิดจาก
เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน หรืออุปกรณ์ไฟฟ้า ตรงตำแหน่งใดของบ้านเรือนกระแสไฟฟ้าภายนอกบ้านจะไหลเข้ามาตามสายไฟฟ้าภายในบ้าน
ทำให้ปริมาณกระแสไฟฟ้าภายในบ้านสูงมากเกินไป เมื่อไหลผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้าเครื่องใดที่ยังเปิดใช้งานอยู่
เครื่องใช้ไฟฟ้าเครื่องนั้นจะทนรับกระแสไฟฟ้าที่มากเกินไปไม่ได้ ก็จะชำรุดเสียหายและเกิดการลุกไหม้ ได้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น