При соединении источника питания, нагрузки и проводников образуется электрическая цепь. Так какие же процессы происходят в электрической цепи?
Свободные электроны в металлическом проводнике или ионы в электролите, как указывалось, находятся в состоянии беспорядочного движения. Количество электричества (заряд), которое переносится при этом через любое поперечное сечение проводника, в среднем равно нулю.
Однако если на свободные заряженные частицы действуют в определенном направлении силы (например, силы электрического поля), то к скоростям их беспорядочного движения прибавляется слагающая скорости в направлении действующей силы. В этом случае через любое поперечное сечение проводника проходит определенный заряд, т. е. в проводнике возникает электрический ток.
Для того чтобы получить электрический ток, нужно создать электрическую цепь.
Электрическая цепь образуется из источников электрической энергии или, как их называют, источников питания, потребителей электрической энергии или приемников и проводников электрического тока.
В источниках питания возбуждается электродвижущая сила (сокращенно э. д. с.), под действием которой заряды получают дополнительную слагающую скорости, т. е. дополнительную кинетическую энергию.
Когда протекает ток в электрической цепи в источниках питания происходит преобразование различных видов энергии в электрическую, в потребителях, наоборот, электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии. Источники питания и потребители соединяются обычно медными проводами. Источники питания, потребители и соединительные провода называют элементами цепи.
При движении заряженных частиц в электрической цепи кинетическая энергия направленного движения частиц благодаря столкновению их с ионами и молекулами вещества частично преобразуется в энергию беспорядочного движения частиц, т. е. выделяется и рассеивается в виде тепла в источниках питания, потребителях и соединительных проводах. В связи с этим явлением принято говорить, что источники питания , потребители и соединительные провода обладают сопротивлением.
В современной электротехнике в качестве источников питания применяют главным образом электрические генераторы, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую, и первичные элементы и аккумуляторы, в которых происходит преобразование химической энергии в электрическую.
Потребители электрической энергии весьма разнообразны. К ним, например, относятся электродвигатели, в которых электрическая энергия преобразуется в механическую; электрические печи, лампы накаливания и различные нагревательные приборы, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую; электролитические ванны, в в которых происходит преобразование электрической энергии в химическую.
В качестве вспомогательного оборудования в электрическую цепь входят аппараты для включения и выключения (например, рубильники), приборы для измерения электрических величин (например, амперметры и вольтметры), аппараты защиты (например, предохранители).
Источники питания, потребители электрической энергии и вспомогательная аппаратура на электрических схемах имеют условные обозначения. Элементы электрической цепи приведенные в таблице.
На рисунке показана простейшая схема электрической цепи.
Источник питания считают внутренним участком электрической цепи, потребитель энергии (П) и соединительные провода составляют внешний участок электрической цепи. Сопротивление источника питания называют внутренним сопротивлением.
Можно так же посмотреть видео, где автор по своему рассказывает, что такое электрическая цепь.