Зарядим два металлических шара, установленных на изолирующих подставках (фиг. 21), причем один шар А зарядим положительным электричеством, а другой Б — отрицательным электричеством. Если соединить шары металлическим проводником, то электроны будут переходить с шара Б, где имеется их избыток, на шар А, где их недостаток. Движение электронов по проводнику называется электрическим током¹.

Простейшая электрическая установка состоит из источника (гальванического элемента, аккумулятора, генератора и т. п.), потребителей или приемников электрической энергии (ламп накаливания, электронагревательных приборов, электродвигателей и т. п.) и соединительных проводов, соединяющих зажимы источника напряжения с зажимами потребителя.

Если через поперечное сечение проводника проходит Q кулонов электричества за t секунд, то количество электричества, прошедшего через поперечное сечение проводника в течение одной секунды, называется величиной тока и обозначается буквой I.

Единицей величины тока является 1 ампер, определяемый как количество электричества в 1 кулон, прошедшего через поперечное сечение проводника в 1 секунду, т. е.

При замыкании электрической цепи, на зажимах которой имеется разность потенциалов, возникает электрический ток. Свободные электроны под влиянием электрических сил поля перемещаются вдоль проводника. В своем движении электроны наталкиваются на атомы проводника и отдают им запас своей кинетической энергии. Скорость движения электронов непрерывно изменяется: при столкновении электронов с атомами, молекулами и другими электронами она уменьшается, потом под действием электрического поля увеличивается и снова уменьшается при новом столкновении. В результате этого в проводнике устанавливается равномерное движение потока электронов со скоростью нескольких долей сантиметра в секунду. Следовательно, электроны, проходя по проводнику, всегда встречают с его стороны сопротивление своему движению. При прохождении электрического тока через проводник последний нагревается.

Чтобы электрический ток проходил по цепи продолжительное время, нужно непрерывно поддерживать на полюсах источника напряжения разность потенциалов. Аналогично этому, если соединить трубкой два сосуда с различными уровнями воды, то вода будет переходить из одного сосуда в другой до тех пор, пока уровни в сосудах не сравняются. Доливая воду в один сосуд и отводя ее из другого, можно добиться того, что движение воды по трубке между сосудами будет продолжаться непрерывно.

Соберем электрическую цепь (фиг. 28, а), состоящую из аккумулятора 1 напряжением в 2 в, рычажного реостата 2, двух измерительных приборов—вольтметра 3 и амперметра 4 и соединительных проводов 5. Установим в цепи при помощи реостата сопротивление, равное 2 ом. Тогда вольтметр, включенный на зажимы аккумулятора, покажет напряжение в 2 в, а амперметр, включенный последовательно в цепь, покажет ток, равный 1 а. Увеличим напряжение до 4 в путем включения другого аккумулятора (фиг. 28, б). При том же сопротивлении в цепи — 2 ом — амперметр покажет уже ток в 2А. Аккумулятор напряжением 6 в изменит показание амперметра до 3 а (фиг. 28, в). Сведем наши наблюдения в табл. 3.

Отдельные проводники электрической цепи могут быть соединены между собой последовательно, параллельно и смешанно.

Последовательным соединением проводников называется такое соединение, когда конец первого проводника соединен с началом второго, конец второго проводника соединен с началом третьего и т. д. (фиг. 31).

К цепи, представленной на фиг. 37, приложено постоянное напряжение U.

На фиг. 39 показана схема включения электрической лампы накаливания в электрическую сеть. Если сопротивление этой лампы r_л = 240 ом, а напряжение сети U=120 в, то ток в цепи лампы будет:

При расчете электрических цепей нам часто приходится встречаться с цепями, которые образуют замкнутые контуры. В состав таких контуров, помимо сопротивлений, могут входить еще электродвижущие силы. На фиг. 40 представлен участок сложной электрической цепи. Задана полярность всех э. д. с. Произвольно выбираем положительные направления токов. Обходим контур от точки А в произвольном направлении, например по часовой стрелке. Рассмотрим участок АБ. На этом участке происходит падение потенциала (ток идет от точки с высшим потенциалом к точке с низшим потенциалом).