Elektrický proud
Elektrický proud je usměrněný pohyb elektricky nabitých částic. Je-li vodičem pevná látka (většinou se používají kovy), atomy jsou pevně usazené v mřížce a jsou to pouze elektrony, které se mohu pohybovat. V plynecha a kapalinách proud vedou kladné a záporné ionty.
Proud má značku I a jednotku ampér (A) dle francouzského matematika a fyzika Andrého-Marie Ampère. Proud měříme zařízením zvaným ampérmetr.
Proudí-li vodičem elektrický proud, vzniká kolm něho magnetické pole.
Elektrický obvod a napětí
Elektrický obvod je konstrukce, ve kterém vodiče spojují různé elektrické prvky. Již víme, že přiblížení elektrického pole k vodiči způsobí, že elektrony se dají do pohybu po směru siločar pole (v praxi to znamená, že v přítomnosti elektrického pole se elektrony nahrnou a setrvávají na jednom konci vodiče). V elektrickém obvodu však elektrony proudí neustále jedním směrem (proto musí být elektrický obvod uzavřen, tj. začínat a končit ve stejném bodě, aby byl umožněn soustavný tok). Aby se takto daly elektrony ve vodiči do usměrněného pohybu, potřebujeme tzv. elektrické napětí. To je fyzikální veličina se značkou U (jednotka je volt/značka V). Napětí tlačí elektrony skrz vodiče a umožňuje zapojeným spotřebičům vykonávat užitečnou práci, např. žárovka se rozsvítí. Vlákno žárovky je totiž z wolframu, čož je kov, který se rozzáří při zahřátí (zahřeje ho přechod elektronů).
Zdrojem napětí je např. baterie, která má vždy kladný a záporný pól. Elektrony se začnou pohybovat od záporného pólu ke kladnému a baterie se díky chemické reakci uvnitř postará o to, že od jejího kladného pólu, který je přitahuje, se dostanou opět na pól záporný a pokračují v pohybu. Pozor, dle dohody se směr proudu se zakresluje plnou šipkou tak, aby vycházel z kladného pólu zdroje a tekl k zápornímu (i když v případě vodičů je vlastně opačný, než jakým se pohybují elektrony).
Napětí funguje jako vodopád na toku řeky. Bez spádu by řeka v korytu netekla vůbec, voda by pouze setrvávala na místě. Pokud bychom bychom ale přidali vodopád, tok vody by okamžitě nabral směr a zrychlil.
Baterie dodává tento spád a ještě ve svém vnitřku zajišťuje, že elektrony se od od kladného pólu baterie (kde se elektronům líbí, jsou sem přitahovány) přemístní do záporného pólu (který nemají rády, odpuzuje je). Jakmile projdou záporným pólem, jsou tedy opět odpuzovány a proudí vodičem po elektrickém obvodu pryč zase ke kladnému pólu a koloběh proudu je udržen.
Jednoduchý elektrický obvod s baterií může obsahovat baterii, dráty a elektrický prvek, jako například žárovku. Ta je tzv. elektrický spotřebič, který přeměňuje elektrickou energii na jinou formu energie, například světlo nebo teplo.
Elektrický obvod s baterií musí být také uzavřený okruh, aby jím mohl proudit proud. Pokud bude okruh přerušen (např. se přepálí vlákno v žárovce), elektrický proud se zastaví a elektrický prvek nebude fungovat.
Elektrický obvod zakreslujeme pomocí schématických značek, každá součástka má tu svoji.
Proud měříme zařízením zvaným ampérmetr.
Zdroje napětí
Tužkové baterie mají napětí 1.5 V (tužková baterie je označovaná AA nebo rozměrovo menší mikrotužková baterie je AAA). Větší baterie jsou složeny z 1.5 V, např. 4.5voltová baterie (tzv. plochá) obsahuje ve svém vnitřku vlastně 3 tužkové baterie (tzv. články). Baterie mají dva označené póly a spotřebič, do kterého se vkladají, má vždy jasně naznačeno, kam má byt vložený který pól. Pokud se vkladá vícero baterii vedle sebe, střídají se. Nikdy se nevkladájí dve baterie, tak, aby byly hned vedle seba a měli na stejném konci stejný pól. Kromě těchto baterie používáme aj menší, knoflíkové (mincové) baterie s napětím od 1.5 v do 3 V.
Akumulátor je také zdroj napětí, ale dá se dobít a znovu použít.
V domácnostech proudí tzv. střídavý proud, kdy se hodnoty napětí s vysokou frekvencí (50krát za sekundu) mění. Dosahuje hodnot mnohem vyšší než baterie, a to 230 V (kdysi 220 V), přičemž jednou je 230 V na pólu kladném, hned na to zase na záporném. Elektrony se zde posunují nejprve jedním směrem, poté se zastaví, pak se posouvají směrem opačným (změní směr 50krát za sekundu). Velikost proudu se také pohybuje od maximální kladné, poté nulové, pak maximální záporné. Tento proud požadují spotřebiče, které se zapojují do zásuvky. Na spotřebiči je též vždy uvedeno napětí, ke kterému má být připojen a také druh proudu (spotřebiče na stejnosměrný proud nefungují se střídavým proudem a opačně). Napětí 230 V je vysoké a pro člověka nebezpečné a proto se nikdy nedotýkáme elektrických zásuvek prsty nebo kovovými předměty.
