Електрика - сукупність явищ, обумовлених існуванням, взаємодією і рухом електричних зарядів. Термін ввів англійський учений Вільям Гілберт в 1600 році. Струм виникає в результаті цілеспрямованого руху заряджених частинок під впливом електричного поля. Електричний струм може вільно передаватися через матеріали, які називаються провідниками.
Поняття: електрику, струм, напруга
Перший матеріальний носій електрики - електрон, відкрив Джозеф Томсон в 1897 році. Електрон - це елементарна частинка, яка має негативний заряд, завдяки електронам можливі електричні процеси в речовинах. Щоб змусити переміщатися заряджені частинки від одного полюса до іншого необхідно створити між полюсами різниця потенціалів або - напруга.
Електричний струм - це спрямований рух заряджених частинок під дією електромагнітного поля від одного полюса замкнутому електричному ланцюзі до іншого. При відсутності замкнутого кола струм неможливий. Частинки, які переносять електричні заряди, є не у всіх речовинах, ті в яких вони є, називаються провідниками і напівпровідниками. А речовини, в яких таких частинок немає - діелектриками.
Електричний опір - фізична величина, яка визначає властивість провідника перешкоджати (пручатися) проходженню струму. Одиниця виміру опору - Ом (позначається також грецькою буквою омега Ω), в формулах опір позначається буквою R. Опір залежить від матеріалу, перерізу і довжини провідника. Опір - це зворотне поняття провідності.
Основний закон електрики
Без знання і розуміння основного закону електрики - Закону Ома. неможливо подальше вивчення і розуміння електронних схем і пристроїв. Безумовно, електричний струм, напруга і опір пов'язані між собою. А взаємозв'язок між ними описується законом Ома. Для розуміння формули закону Ома для ділянки ланцюга, її можна представити у вигляді трикутника (дивись фото нижче).
Закон Ома - головний закон електрики
Закон Ома. «Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі і обернено пропорційна електричному опору даної ділянки ланцюга».
На ілюстрації видно, що людина «Вольт» (напруга) штовхає через провідник чоловічка «Ампера» (струм). При цьому чоловічок «Ом» (опір) стягує провідник, заважаючи проходженню струму. Виходить, що чим сильніше опір стискає провідник, тим важче проходити току ( «сила струму обернено пропорційна опору»). При цьому, чим сильніше напруга, тим більше сила струму на ділянці.
Послідовне і паралельне з'єднання
При послідовному підключенні споживачів електроенергії, наприклад ламп розжарювання або резисторів, сила струму в кожному споживачі однакова, а напруга буде падатиме (знижуватися) на кожному з споживачів. При послідовному з'єднанні опору всіх споживачів складаються.
Послідовне з'єднання резисторів використовують в дільнику напруги. При паралельному підключенні споживачів електроенергії, до кожного споживача прикладається однакову напругу, а сила струму в кожному з споживачів буде відрізнятися. Кожен споживає струм відповідно до власного опором.
Переважна кількість електроенергії сьогодні виробляється на електростанціях (атомні, теплові, гідроелектростанції), що виробляють електроенергію за допомогою генераторів і передають її по лініях електропередач на великі відстані. В якості альтернативних джерел енергії все більше використовують поновлювані джерела - енергію сонця, вітру, припливів і відливів і т.д.