Все вокруг нас состоит из атомов, а атомы — из еще более мелких частиц. Некоторые из этих частиц обладают свойством, которое называется электрическим зарядом. Это фундаментальная характеристика, подобная массе. Заряд бывает двух видов: положительный (+) и отрицательный (-).

В металлах, таких как медь в проводах, некоторые электроны (носители отрицательного заряда) могут свободно перемещаться от атома к атому. Когда эти заряды начинают двигаться в одном направлении, возникает электрический ток.

Представьте себе реку. Поток воды в ней — это аналог электрического тока. Чем больше воды протекает за секунду, тем сильнее течение. Точно так же, чем больше заряженных частиц проходит через проводник за единицу времени, тем сильнее электрический ток.

Сила тока измеряется в амперах (А). Один ампер означает, что через поперечное сечение проводника за одну секунду проходит заряд, равный одному кулону.

Но что заставляет заряды двигаться? Для этого нужна сила, или «давление», которое их подталкивает. В электричестве эту роль выполняет напряжение. Его можно сравнить с перепадом высот, который заставляет воду в реке течь с горы вниз. Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками. Оно измеряется в вольтах (В). Батарейка, например, создает напряжение между своими полюсами.

На пути движения зарядов всегда есть препятствия. Материалы по-разному проводят ток: одни, как медь, делают это легко, а другие, как резина, — очень плохо. Свойство материала препятствовать прохождению электрического тока называется сопротивлением. Его можно сравнить с сужением русла реки или камнями на ее дне, которые замедляют поток воды.

Сопротивление измеряется в омах (Ом). У хороших проводников низкое сопротивление, а у изоляторов — очень высокое.

В XIX веке немецкий физик Георг Ом обнаружил простую, но чрезвычайно важную взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением. Эта связь известна как закон Ома. Он гласит, что сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Из этой формулы можно выразить и другие величины. Например, если вы знаете ток и сопротивление, вы можете найти напряжение: $V = I \times R$

А если известны напряжение и ток, можно рассчитать сопротивление: $R = \frac{V}{I}$

Эти три понятия — ток, напряжение и сопротивление — являются основой для понимания работы практически любого электрического устройства, от простого фонарика до сложного компьютера.