Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц, а точнее отрицательно заряженных частиц или электронов.
Все вещества в мире делятся на два типа в зависимости от того как они пропускают электрический ток. Все зависит от строения кристаллической решетки материала. А точнее от расстояния между узлами кристаллической решетки. Если расстояние большое и между узлами свободно может проходить большое количество электронов, т.е. элемент спокойно пропускает электрический ток, то такой материал называется проводником. Если расстояние между молекулами вещества маленькое, что в свою очередь не дает или значительно ограничивает свободное прохождение электронов между ними, т.е. ограничивает прохождение электрического тока, то такие материалы называют диэлектриками. А так же есть вещества которые меняют свою проводимость под действием стороннего воздействия, такого как тепло, свет, радиация и т.д. и т.п.
Так же если вы вспомните уроки химии. Все вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов. Ядро у нас состоит из положительно заряженных частиц протонов и частиц не имеющих заряда нейтронов. Поэтому ядро имеет положительный заряд. Вокруг ядра по одной или нескольким орбитам вращаются отрицательные частицы - электроны.
В обычном состоянии суммарный заряд равен суммарному заряду всех электронов, т.е. атом электрически нейтрален и уравновешен. Но под воздействием сторонних факторов, таких как механическое воздействие, нагревание, радиация, световое облучение может нарушиться сила притяжения электронов и ядра и электрон покинет свою орбиту и станет свободным электроном. Так вот если у элемента много свободных электронов, такой элемент называется проводником и наоборот если свободных электронов в элементе мало то такое вещество называется диэлектриком.
Откуда же берутся электроны, мы разобрались. Но в обычном состоянии электроны двигаются неупорядоченно (хаотично). Чтобы образовался ток нам надо заставить двигаться их упорядоченно. Как же это сделать? Ответ прост. Под действием приложенного электрического поля.
Например у нас есть кусок провода, а так же источник постоянного питания (батарейка). На одном выводе батарейки у нас "+", т.е. повышенная концентрация положительно заряженных частиц. На другой же выводе наоборот повышенная концентрация отрицательно заряженных частиц "-" или электронов. Так вот если мы поднесем зажимы мультиметра (вольтметра) к выводами батарейки наш прибор покажет номинальное напряжение элемента питания. например если у нас обычная пальчиковая батарейка. Ее номинальное напряжение составляет 1,5 вольта поэтому на своем приборе вы увидите это значение. Если же вы включите мультиметр в режим амперметра или подсоедините амперметр к батарейке вы не увидите результат, так как тока нет. Чтобы появился ток, необходимо подключить кусок провода к выводам батарейки и уже к проводу подсоединять амперметр, тогда он покажет значение силы тока проходящего через этот проводник. По сути амперметр это как счетчик воды на трубе. Он показывает какое количество электронов проходит через поперечное сечение этого проводника в единицу времени.
Т.е. вольтметр подключается параллельно участку цепи на котором необходимо измерить напряжение, а амперметр включается прям в участок цепи.
Как известно все в мире стремиться к уравновешиванию и гармонию. Есть белое и черное, злое и доброе. Так же и в электричестве. Если есть область с повышенной концентрацией электронов , а в другом месте область где этих электронов не хватает, то логично, что эти области будут стремиться к уравновешиванию друг друга. Поэтому электроны устремятся в область с низким зарядом.
Ток - это направленное движение отрицательно заряженных частиц.
Напряжение - это работа по этих частиц из одной точки в другую, т.е. из точки из области с большей концентрацией электронов (например "-" вывод элемента питания) в область с меньшей концентрацией электронов ("+" вывод батарейки).
Т.е. сила тока это количество электронов которое прошло за определенный участок проводника в единицу времени. А напряжение это отношение работы затраченной на перемещение этих электронов через этот участок к суммарному значению заряда.
Грубо говоря ток это то что идет по проводнику (электрончиики бегут), напряжение это то что заставляет эти электроничики бежать. Т.е. какакя-то сила их толкающая.
Давайте еще раз рассмотрим обычную батарейку. На одном выводе огромное количество электронов, на другой стороне протонов. Поэтому когда мы подсоединим к батарейке проводник логично, что электроны устремятся к плюсу батарейки и наоборот. Разница между плюсом и минусом и есть напряжение. Т.е. плюсовой вывод имеет какой-то потенциал, и минусовой вывод имеет какой-то потенциал. Так вот разница между этими потенциалами и есть напряжение. Напряжение измеряется в Вольтах. В обычной пальчиковой батарейки 1,5 вольта.
Само по себе напряжение никакого полезного действия не несет. Т.е. есть там какой-то аккумулятор или батарейка. Есть на ней какое-то номинальное напряжение. Но чтобы происходило какое-то полезное действие (работа), нужно использовать ток. Так как именно ток проходя через какое-то устройство заставляет его работать.
Напряжение обозначается буквой U и измеряется в Вольтах (В).
Сила тока обозначается буквой I и измеряется в Амперах (А).
Например у нас есть блок питания
Номинальное выходное напряжение 12 В, ток равен 0 А. Это потому что к выводам блока питания ничего не подключено. Если же мы замкнем цепь, например подсоединим резистор
Тем самым мы создали потом электронов с "-" вывода к "+" выводу. Т.е. поток электрический ток.
Давайте рассмотрим простейшую электрическую цепь состоящую из элемента питания, провода, лампочки и выключателя.
Когда ключ разомкнут, тока в цепи нет, лампочка не горит. Как только мы замкнем цепь, через нее потечет электрический ток и лампочка загорится.
Для измерения напряжения подключим вольтметр к этим точкам, такое подключение называется параллельное
Амперметр же напротив подсоединяется прямо в цепь (в точку где мы хотим снять значение силы тока), т.е. последовательно