Говоря максимально простым языком, электрический ток — это поток электронов, несущихся от источника тока через токопроводники и возвращающийся к источнику. Источником тока может быть что угодно: огромная электростанция, небольшой домашний электрогенератор, простая батарейка для фонарика. Проводники обычно состоят из ме-таллопровода, хотя большинство жидких веществ, газов и твердых материалов и даже ваккум могут проводить электричество. Лучшие электропроводники — золото и серебро, но из-за своей высокой себестоимости в качестве электропроводки они применяются редко. Наиболее часто используемые проводниковые материалы — это медь и алюминий, причем алюминий все-таки используется чаще.
Электроцепь может быть сложной или очень простой. Любое устройство, включенное в сеть, действует в электропотоке. Любая неполадка в сети повлечет за собой приостановку подачи электроэнергии. Все устройства, задействованные в сети, перестанут работать. Если у вас все еще нет четкого понимания о действии электросети, давайте сравним ее с системой полива сада. Клапан позволяет потоку воды выбрасываться наружу. Если клапан закрыт, поток воды прекращается. В открытом состоянии водный насос позволяет водному потоку проходить по шлангу, контролируемому системой орошения. Если отсоединить шланг или перекрыть кран, вода прекратит течь к вашей системе полива.
Примерно то же самое происходит в электросети. Выключатель чем-то сродни крану вашей системы полива — во включенном состоянии он позволяет электропотоку идти по проводам. Перекроем выключатель — прекратится подача электроэнергии. Повреждение в сети похоже на то, что у вашей системы орошения сада отрезали шланг для подачи воды. При повреждении проводки в одном месте повсюду на линии проводки прекращается подача электроэнергии. Как часто это будет происходить, зависит от вашего заземления проводки и сопутствующего оборудования — не забывайте о важности заземления. Качественно заземленная проводка в экстренных ситуациях повреждений сети пошлет высвободившуюся электроэнергию в землю. Недобросовестно сделанная проводка или полностью отсутствующее заземление чревато для вас ударом тока (ваше тело становится отличным проводником тока) и самыми страшными последствиями.
Электроток лучше проходит через проводники большого диаметра. Чем больше диаметр провода, тем меньше сопротивление электропотока. Чем меньше диаметр провода, тем больше сопротивление. Снова можно провести аналогию с напором воды в трубах. Через трубу диаметром 4 фута легко проходит поток в 1000 галлонов воды в минуту. Но не советую пробовать пустить тот же напор воды через трубу в 1 дюйм. Труба маленького диаметра будет препятствовать потоку и создавать сильное сопротивление. То же самое происходит с электропотоком.
Сопротивление в электросети создает повышение температур. В некоторых случаях это даже может быть хорошо. Скажем, ваш тостер работает по принципу контролируемого электросопротивления. Специальный змеевик препятствует электропотоку, создавая прогревание и прожаривая ваш хлеб.
Бесконтрольное сопротивление в электросети может иметь для вас тяжелые последствия и стать причиной воспламенений и поломки оборудования. Сопротивление регулируется проводами необходимого размера, предохранителями и выключателями в сети. Предохранители и выключатели работают по одному принципу: чрезмерный перегрев вынужает их перекрыть электропоток. Это основы безопасности проводки.
Некоторые материалы не являются проводниками электричества абсолютно или до какой-то степени. Стекло, пластик, фарфор, резина, винил, древесина, бумага так хорошо противостоят току, что используются в качестве изоляционных материалов. Изоляторы имеют высокую степень сопротивления и используются для защиты людей от электрического тока и уменьшения токов утечки. Проводники имеют низкую сопротивляемость и используются в качестве переносчиков электроэнергии.