หน่วยไฟฟ้า โวลต์ (V), แอมป์ (A), วัตต์ (W) (และ VA) คืออะไร ? แตกต่างกันอย่างไร ?

โวลต์ (Volts), แอมป์ (Amps), วัตต์ (Watts) (และ VA) คืออะไร ?

หลาย ๆ คนน่าจะเคยสังเกตเห็น “หน่วยไฟฟ้า” ที่กำกับอยู่ตามเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ผ่านตากันมาบ้าง แต่เคยสงสัยไหมว่าทำไม “ไฟฟ้า” ที่เราใช้งานกันอยู่ทุกวันถึงมีชื่อเรียกหน่วยไฟฟ้าที่แตกต่างกันออกไป เราจะสามารถแยกหน่วยไฟฟ้าแต่ละแบบได้อย่างไรบ้าง แล้วเวลาไปเลือกซื้อเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ระบุหน่วยเป็น V, A, W, VA จะต้องดูจากตรงไหน มาหาคำตอบกันในบทความนี้ได้เลย

โวลต์ คืออะไร ? (What is Volt ?)

โวลต์ (Volt) หรือ โวลเตจ (Voltage) (ตัวย่อ "V") เป็นหน่วยเรียกค่าความต่างศักย์ของไฟฟ้าที่อิเล็กตรอนมีการเคลื่อนที่จากแหล่งพลังงานไปยังส่วนต่าง ๆ ของวงจรไฟฟ้า ยิ่งมีความต่างศักย์ต่อหน่วยมากเท่าไรก็จะยิ่งทำให้กระแสไฟฟ้าส่งไปได้รวดเร็วและไกลมากยิ่งขึ้นเท่านั้น และเนื่องจากมันมีหลักการทำงานที่คล้ายคลึงกับแรงดันน้ำเมื่อเปิดสายยาง บางคนจึงนิยมเรียกโวลต์ว่า “แรงดันไฟฟ้า” (ถ้าใครติดโปเกมอนก็น่าจะคุ้นเคยกับหน่วยวัดไฟฟ้านี้เป็นอย่างดี เพราะท่าไม้ตาย “ช็อตไฟฟ้าแสนโวลต์” ของปิกาจูก็คือการปล่อยกระแสไฟฟ้าออกจากแหล่งพลังงาน (ปิกาจู) ด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ 100,000 V นั่นเอง)

ภาพจาก : https://pa1.narvii.com/6742/d9abcf4c8ee888d712a36be2c252091e47b14d1b_00.gif

โดยค่าของแรงดันไฟฟ้านั้นจะสามารถวัดได้จากอุปกรณ์ที่มีชื่อว่า Voltmeter โดยเมื่อนำเอาขั้วบวกและลบของเครื่องวัดต่อเข้ากับแหล่งพลังงานก็จะสามารถอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าออกมาเป็นตัวเลขได้

ภาพจาก : https://electriccitycorp.com/amps-vs-watts-vs-volts/

แอมป์ คืออะไร ? (What is Amp ?)

แอมป์ (Amp)  หรือ แอมแปร์ (Ampere) (ตัวย่อ "A") เป็นหน่วยวัดปริมาณของกระแสไฟฟ้า (กระแสไฟฟ้าคือจำนวนประจุไฟฟ้าหลาย ๆ ประจุรวมตัวกัน) ที่ไหลผ่านตัวนำไฟฟ้าหรือสายไฟต่าง ๆ โดยหากมีจำนวนแอมป์ไฟฟ้ามากก็จะยิ่งทำให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลไปได้มากตามไปด้วย

หลักการไหลของกระแสไฟฟ้าจะมีลักษณะคล้ายกับมวลของน้ำที่ไหลผ่านสายยาง ซึ่งถ้าใช้งานสายยางที่มีความกว้างก็จะทำให้มีปริมาณน้ำไหลผ่านสายได้มากกว่าสายยางแคบ ๆ (เปิดที่ความแรงเท่ากัน) นั่นเอง

ภาพจาก : https://cdn.sparkfun.com/assets/6/f/b/5/3/5113d1c3ce395fcc7d000000.png

วัตต์ คืออะไร ? (What is Watt ?)

วัตต์ (Watt) (ตัวย่อ "W") เป็นหน่วยวัด “กำลัง” ไฟฟ้าที่ได้จากการที่แรงดันไฟฟ้า (V) คูณกับปริมาณกระแสไฟฟ้า (A) ออกมาเป็นจำนวนกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริง (Real Power) โดยกระแสไฟฟ้า 1 วัตต์จะเท่ากับไฟฟ้า 1 จูลต่อวินาที (1 W = 1J/s) แต่ส่วนมากนิยมวัดเป็นกิโลวัตต์ (kW) หรือ 1000W ต่อชัวโมง เช่น เสียบตู้เย็นขนาด 800W ไว้ 10 ชั่วโมง จะกินไฟ 80 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง เอาจำนวนวัตต์ของตู้เย็นคูณกับจำนวนชั่วโมงการใช้งาน (800 x 10)

ภาพจาก : https://developer.wildernesslabs.co/Hardware/Tutorials/Electronics/Part2/Wattage/

จากภาพด้านบนจะเห็นได้ว่าจำนวนน้ำที่ออกมาจากแทงค์ (วัตต์) ของทั้ง 2 รูปเท่ากันแม้จะมีขนาดของท่อและความสูงของแทงค์ที่ต่างกัน เนื่องจากแทงค์ด้านซ้ายมีการเพิ่มแรงดันน้ำ (ตั้งแทงค์ไว้สูงและใช้ท่อขนาดเล็ก ทำให้น้ำไหลแรงและเร็วพอ ๆ กับการตั้งแทงค์ต่ำและใช้ท่อกว้าง)

กำลังไฟฟ้าปรากฏ คืออะไร ?
(What is Voltamp or VA ?)

กำลังไฟฟ้าปรากฏ หรือ โวลต์แอมป์ (Voltamp) (ตัวย่อ "VA") คือหน่วยของกำลังไฟฟ้าปรากฎ (Apparent Power) หรือกำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้เครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นค่ารวมของกำลังไฟฟ้าจริง (Real Power) กับกำลังไฟฟ้าแฝง (Reactive Power) ที่เป็นส่วนหนึ่งของกระแสไฟฟ้าไหลเวียนจากพลังงานที่เก็บไว้ในแผงวงจรไฟฟ้า ส่วนมากมักพบบนหม้อแปลงไฟฟ้าหรืออุปกรณ์สำรองไฟ

ภาพจาก : https://53.cdn.ekm.net/ekmps/shops/itinstock/images/eaton-ex-1000-rt-2u-ups-900w-1000va-rackmount-tower-ups-6-c13-1-c19-[3]-68963-p.jpg

วิธีการคำนวณหน่วยไฟฟ้าแบบต่าง ๆ
(How to calculate electrical units ?)

มาถึงตรงนี้หลาย ๆ คนอาจจะสงสัยว่าหน่วยวัดไฟฟ้าแต่ละรูปแบบนั้นมีวิธีการคิดค่าต่าง ๆ อย่างไรได้บ้าง ซึ่งวิธีการแปลงค่าของหน่วยไฟฟ้าต่าง ๆ ก็สามารถใช้สูตรด้านล่างนี้เพื่อคำนวณได้เลย

• W = V x A (กำลังไฟฟ้า = แรงดันไฟฟ้า x ปริมาณกระแสไฟฟ้า)
• V = W / A (แรงดันไฟฟ้า = กำลังไฟฟ้า / ปริมาณกระแสไฟฟ้า)
• A = W / V (ปริมาณกระแสไฟฟ้า = กำลังไฟฟ้า / แรงดันไฟฟ้า)

เลือกเครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างไรดี ?
(How to choose an electric appliance ?)

โดยปกติแล้วเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่มักจะมีตัวเลขค่าไฟฟ้ากำกับอยู่เสมอ (ส่วนใหญ่จะระบุอยู่ที่ฉลากหรือป้ายกำกับราคา โดยจะระบุจำนวน V และ W มาให้แล้ว ไม่จำเป็นต้องคำนวณหาค่าเองแต่อย่างใด) ดังนั้นเวลาไปเลือกซื้อเครื่องใช้ไฟฟ้านอกจากจะต้องมองหา “ดีไซน์“ ที่ถูกใจแล้วก็ควรพิจารณาเรื่องการใช้งานไฟฟ้าควบคู่กันไปด้วย

ซึ่งทางที่ดีก็ควรเลือกใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าที่รองรับแรงดันไฟฟ้าขนาด 220V เพราะค่าแรงดันไฟฟ้าของไทยอยู่ที่ 220V สามารถเสียบปลั๊กแล้วใช้งานได้เลย หากเกินจาก 220V อาจต้องใช้งานควบคู่กับหม้อแปลง (หากใช้งานหม้อแปลงหรืออุปกรณ์สำรองไฟอื่น ๆ ก็แนะนำให้เลือกที่มีค่า VA สูงกว่า W ราว 15% ขึ้นไปเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน

ภาพจาก : https://sewingmachinetalk.com/wp-content/uploads/2018/10/watts-backside-sewing-machine.jpg