ไฟฟ้า (กรีก: ήλεκτρον; อังกฤษ: electricity) เป็นแขนงหนึ่งของวิชาฟิสิกส์ มีที่มาจากภาษากรีกซึ่งในสมัยนั้นหมายถึงผลจากสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและการไหลของประจุไฟฟ้า เช่นเดียวกันกับอำนาจดึงดูดของแม่เหล็ก ซึ่งมีปฏิกิริยากระทำต่อกันและกัน สิ่งนี้รู้จักกันในนามวิชาว่าด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า
ไฟฟ้ามีหลากหลายสาขาย่อย อาทิเช่น
- ศักย์ไฟฟ้า (Electric Potential) ว่าด้วยเรื่องของค่าแรงดึงดูดในแต่ละงานต่างๆ มีหน่วยเป็นโวลต์
- ไฟฟ้ากระแส (Electric Current) ว่าด้วยการเคลื่อนไหวของการไหลในกระแสไฟฟ้า มีหน่วยเป็นแอมแปร์
- สนามไฟฟ้า (Electric Field) ว่าด้วยผลที่เกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้าที่พยายามออกแรงเปลี่ยนแปลงสิ่งที่อยู่ใกล้เคียง
- พลังงานไฟฟ้า (Electric Energy) ว่าด้วยพลังงานที่มีโดยเกิดจากกระแสไฟฟ้าที่กระทำต่อสื่อไฟฟ้าต่างๆ
- ไฟฟ้ากำลัง (Electric Power) ว่าด้วยขนาดของพลังงานไฟฟ้าที่ไปทำการเปลี่ยนแปลงหรือมาจากพลังงานอื่นๆ เช่น แสง , ความร้อนหรือพลังงานของเครื่องกล
- ประจุไฟฟ้า (Electric Charge) ว่าด้วยการอนุรักษ์ทรัพยากรดั้งเดิมของส่วนที่เล็กกว่าอะตอม ซึ่งเป็นตัวที่มีแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน
ประวัติ
ก่อนที่จะมีความรู้ทางด้านไฟฟ้า มีผู้คนตระหนักถึงภัยของปลาไฟฟ้า ในสมัยอียิปต์โบราณพบข้อความที่จารึกในช่วงประมาณ 250 ปีก่อนพุทธศักราช ว่าปลาไฟฟ้าเป็น "สายฟ้าแห่งแม่น้ำไนล์" และพรรณนาว่ามันเป็น "ผู้พิทักษ์" แก่ปลาอื่นๆ ทั้งมวล ทั้งนี้ยังค้นพบบันทึกอื่นๆ ทั้งในกรีกโบราณ โรมัน อาหรับ ว่าการที่ถูกไฟช็อตโดยปลาดุกไฟฟ้า (Electric catfish) และปลากระเบนไฟฟ้า เม่นไฟฟ้า (torpedo ray หรือ Electric ray) จะทำให้รู้สึกตัวชา และยังทราบว่าการช็อตเช่นนั้น สามารถทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ได้ด้วย ผู้ป่วยที่ได้รับความเจ็บปวดจากการเป็นเกาต์หรือปวดหัว จะได้รับการรักษาโดยการสัมผัสปลาไฟฟ้า ซึ่งหวังว่าจะทำให้ผู้ป่วยกระตุกเป็นการรักษาฟื้นฟูอาการ ด้วยความบังเอิญจากการช็อตทำให้ค้นพบแหล่งกำเนิดแสงสว่าง
วัตถุที่เฉพาะเจาะจงอย่างมากคือแท่งอำพัน ที่นำมาขัดถูกับขนแมว ทำให้เกิดแสงเหมือนปกคลุมด้วยขนนก ซึ่งพบโดยอารยธรรมโบราณแถบเมดิเตอร์เรเนียน เธลีส แห่ง มิเลทัส ได้จัดลำดับการเกิดไฟฟ้าสถิตในสมัยพุทธกาล ซึ่งเป็นสิ่งที่เขาเชื่อว่าเมื่อเสียดสีกับอำพันแล้ว จะทำให้อำพันแสดงความเป็นแม่เหล็กออกมา ซึ่งในทางกลับกัน หินแร่ (minerals) กลับแสดงความเป็นแม่เหล็กโดยไม่ต้องขัดถู แต่ความเขื่อของเธลีสนั้นผิดที่การขัดสีอำพันไม่ได้แสดงความเป็นแม่เหล็กของอำพันเลย แต่ภายหลังวิทยาศาสตร์ก็พิสูจน์ได้ว่าเป็นความเชื่อมต่อระหว่างความเป็นแม่เหล็กกับความเป็นไฟฟ้า เป็นที่ยอมรับกันว่าในตะวันออกกลาง สมัยราชวงศ์ปาร์เธีย (Parthia) อาจจะมีความรู้ทางด้านแผ่นโลหะไฟฟ้า (Electroplating) เพราะในปี พ.ศ. 2479 มีการค้นพบแบตเตอรี่แบกแดด ซึ่งคล้ายคลึงกับเซลล์ไฟฟ้าเคมี ถึงแม้จะยังไม่ทราบแน่ใจว่าทั้งคู่จะใช่ไฟฟ้าจากธรรมชาติชนิดเดียวกันหรือไม่
ความรู้ทางด้านไฟฟ้ายังมีเล็กน้อยนับพันปีให้หลัง จนกระทั่งพุทธศตวรรษที่ 22 เมื่อวิลเลียม กิลเบิร์ต นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษได้ศึกษาแม่เหล็กและไฟฟ้าอย่างละเอียด ผลกระทบของแร่เหล็กจากไฟฟ้าสถิตนั้นเกิดขึ้นจากการขัดสีของอำพัน เขาบัญญัติศัพท์จากการค้นพบใหม่เป็นภาษาละตินใหม่ว่า "electricus" (แปลว่าอำพันในภาษากรีก) ซึ่งก็หมายถึงคุณสมบัติของการดึงดูดวัตถุเล็กๆหลังจากการขัดสี .ในภาษาอังกฤษเรียกว่า "electric" และ "electricity" ปรากฏขึ้นครั้งแรกใน Pseudodoxia Epidemica ของโธมัส บราวน์ เมื่อปี พ.ศ. 2189
ไมเคิล ฟาราเดย์
ชิ้นงานที่ให้การสนับสนุนต่อๆ มานำโดยอ็อตโต ฟอน เกียริก, โรเบิร์ต บอยล์, สตีเฟน เกรย์ และชาร์ล เอฟ. ดู เฟย์ ในพุทธศตวรรษที่ 23 เบนจามิน แฟรงคลิน ทำการวิจัยเรื่องไฟฟ้าอย่างกว้างขวาง เขาขายทรัพย์สมบัติที่มีเพื่อเป็นทุนวิจัยของเขา ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2295 เขาได้ติดลูกกุญแจโลหะไว้ที่หางว่าว แล้วปล่อยลอยขึ้นในวันที่ท้องฟ้ามีลมพายุรุนแรง เขาสังเกตประกายไฟที่ประโดดจากลูกกุญแจโลหะสู่หลังมือของเขา มันมีแสงซึ่งก็คือไฟฟ้าในธรรมชาติอย่างแท้จริง
ในปีพ.ศ. 2334 ลุยจิ กัลวานี นักฟิสิกส์ชาวอิตาลีได้ตีพิมพ์การค้นพบไฟฟ้าชีวภาพ พิสูจน์ให้เห็นว่าไฟฟ้าอยู่ระหว่างเซลล์ประสาทผ่านสัญญาณไปสู่กล้ามเนื้อ แบตเตอรี่ของอเล็กซานโดร โวลต้าในพุทธศตวรรษที่ 24 ทำมาจากชั้นที่สลับซ้อนกันของสังกะสีและทองแดง ซึ่งได้รับความเห็นจากนักวิทยาศาสตร์ว่าเป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่เชื่อถือได้มากกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิต (Electrostatic Generator) ที่เคยใช้กันมาก่อนหน้านี้ มีการจำแนกทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetism) เป็นสาขาของปรากฏการณ์ไฟฟ้าและแม่เหล็ก โดยฮันส์ คริสเตียน เออสเตด และอังเดร มารี แอมแปร์ในปีพ.ศ. 2362-พ.ศ. 2363 ในปีพ.ศ. 2364 ไมเคิล ฟาราเดย์ได้ประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้า (ไดนาโม) และจอร์จ ไซมอน โอห์มได้ใช้คณิตศาสตร์วิเคราะห์วงจรไฟฟ้า หรือเป็นที่รู้จักในชื่อ "กฎของโอห์ม" ในปีพ.ศ. 2370
ในศตววรษต่อมาวิทยาศาสตร์ด้านไฟฟ้าเจริญรุดหน้าอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะเห็นความก้าวหน้าของวิศวกรรมไฟฟ้าอย่างมาก ดังจะเห็นได้จากปูชนียบุคคลสำคัญเฉกเช่น นิโคลา เทสลา, โทมัส อัลวา เอดิสัน, อ็อตโต บราธี, จอร์จ สตีเฟนสัน, เอินสท์ เวอเทอ ฟอน ซีเมนส์, อเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์ และวิลเลียม ทอมสัน บารอนเคลวินที่ 1 ไฟฟ้าได้แปลงโฉมหน้าวิถีชีวิตของคนสมัยใหม่ มีความจำเป็นและสมควรกับการเป็นแรงขับเคลื่อนในการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 2
