ผมเคยอ่านสมัยสามสิบ สี่สิบปีที่ผ่านมา น้ามะละกออาจจะสนใจก็ได้ครับ
เค้าว่า อีตอนที่กระแสไฟฟ้าไหล (กระแสคือ "โฮล" "หลุม" ไหล ซึ่งไหลสวนทางกับกระแสอิเลตตรอน (วงเล็บอีกที ตอนนั้นกระแสไฟฟ้าคือกระแสสมมุติ เพราะโปรตอนประจุบวกมันเคลื่นที่ไม่ได้ ไหลจากศักดิ์ไฟฟ้าสูง ไปศักดิ์ไฟฟ้าต่ำ คือไหลจากขั้วบวก ลงกราวน์ ที่เรารู้จักกันดี แต่อันที่ไหลคืออิเลคตรอน ไหลจากศักดิ์ต่ำไปศักไฟฟ้าสูง คือไหลจากกราวน์ขึ้นไปหาขั้วบวก (ซ้อนวงเล็บอีก แต่ ณ บัดนาว เค้ามีกล้องส่องดู เล็กมาก พบว่า โฮล-หลุม มีจริง))) อันนี้ทำเอาผมและเพื่อนๆ เรียนมัธยมตกกันเป็นแถว จำสวนไปสวนมาไม่ได้
โดยมากถ้าพูดถึง Hole โฮล จะหมายถึงสารกึ่งตัวนำครับ ถ้าจะอธิบายเรื่องการนำไฟฟ้า ต้องรู้จัก Valence Electron วาเลนซ์ อิเล็กตรอน ก่อนครับ มันคือ Electron ที่อยู่วงโคจรนอกสุดของอะตอมครับ ตัวนำที่ดี เช่น ทองแดง, เงิน, จะมีวาเลนซ์ 1 ตัวครับ อิเล็กตรอนพวกนี้จะหลุดจากวงโคจรได้ง่าย เมื่อมีศักดิ์บวกมาล่อมันครับ กล่าวคือเมื่อเอาตัวนำไปต่อกับแหล่งจ่ายแรงดัน อิเล็กตรอนซึ่งมีศักดิ์ลบ จะวิ่งเข้าหาศักดิ์บวก โดยย้ายตัวเองไปตามวงโคจรวาเลนซ์ของแต่ละอะตอม พูดให้เห็นภาพก็เหมือนกับเราเอาโดมิโนมาตั้งเรียงกัน พอตัวแรกล้มมันก็จะเตะตัวต่อๆ ไป จนล้มถึงตัวสุดท้ายครับ อันนี้คือการไหลของอิเล็กตรอนในตัวนำ ส่วนกระแส Current เป็นปริมาณสมมุติ โดยมีทิศการไหลสวนทางกับอิเล็กตรอน ก็คือจากศักดิ์สูงไปหาศักดิ์ต่ำครับ จำง่ายๆ ครับ อิเล็กตรอนจากลบไปบวก กระแสก็สวนทางกัน
ส่วนสารกึ่งตัวนำ ถ้าจำไม่ผิดจะมีวาเลนซ์ 4 อิเล็กตรอนครับ เมื่อมีการเติมสารบางอย่างลงไป จะทำให้จำนวนวาเลนซ์อิเล็กตรอนเปลี่ยนไป กรณีที่อิเล็กตรอนหลุดออกไป จะเรียกว่า Hole โฮล ครับ ถ้าจำไม่ผิดก็คือ สารกึ่งตัวนำชนิด N ครับ ส่วน P ก็กลับกันคือมีวาเลนซ์เกินมา 1 ตัวครับ ถ้าผมจำผิดก็คือสลับ N/P กันครับ แต่หลักการประมาณนี้ ในตัวนำปกติไม่มีโฮลครับ
อีตอนที่กระแสไฟฟ้าไหล มันไหลยังไงในตัวนำ ในเส้นลวด
1. ไหลที่ผิวตัวนำ
2. ไหลที่แกนกลางตัวนำ
3. ไหลไปทั้วผิวหน้าตัดของตัวนำ
ซึ่ง สำนักไหนเชื่อเรื่องอะไรก็จะใช้เส้นลวด ขนาด และจิปาถะ ตัวแปร เอามาพัน VC แล้วบอกว่าเสียงดี
ถ้าเป็นกระแสตรง ก็ไหลทั่วถึงทั้งหน้าตัดตัวนำครับ ถ้าเป็นกระแสสลับผลของสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงขั้วอันเนื่องมาจากกระแสไหลสลับขั้ว จะผลัก Electron ให้ออกไปวิ่งที่ขอบตัวนำ เรียกว่า Skin Effect ครับ อย่างไรก็ตาม สำหรับทองแดงจะได้รับผลกระทบจาก Skin Effect ที่ระดับ MHz ขึ้นไปครับ คำว่า ไหลที่ผิว ต้องเข้าใจว่ามีเรื่อง ความลึกจากฝิว ด้วยครับ เรียกว่า Skin Depth ถ้าเอาลวดกลมมาดูหน้าตัด ก็จะเห็นเป็นวงกลมใช่ไม๊ครับ Skin Effect จะทำให้หน้าตัดลวดกลายเป็นโดนัทครับ ส่วนโดนัทหนาแค่ไหนก็คือ Skin Depth ครับ
และเรื่องนี้ไม่เกี่ยวกับลวด Voice Coil ครับ โลหะที่เอามาทำ VC หลักๆ มีทองแดงกับอลูมิเนียมครับ และเนื่องจากทำงานที่ระดับ 10kHz เท่านั้น ไม่ต้องนำ Skin Effect มาพิจารณาครับ
บางสำนัก เอาความถี่เข้ามารวมด้วย นอกจากสามข้อข้างบน เช่น ความถี่สูงไหลที่ผิวนอกของตัวนำ ความถี่ต่ำไหลที่บริเวณอื่น ต่างๆ นาๆ ผมก็จำไม่ได้แล้วว่าความถี่ไหลมันไหลตรงส่วนไหนของลวดตัวนำ
เรื่องนี้น้า Tube จะว่ายังไงครับ ณ บัดนาว เค้าพิสูจน์กันไปถึงไหนแล้วครับ
ไม่ต้องพิสูจน์อะไรแล้วมั๊งครับ เรื่องนี้กลายเป็นบทเรียนในห้องเรียนตั้งแต่ก่อนผมเกิดแล้วครับ
กระทู้เมื่อเร็วๆ นี้
