Понятие тока и напряжения. Общие понятия об электрическом токе

Электрическим током называется упорядоченный поток отрицательно заряженных элементарных частиц – электронов. Электрический ток необходим для освещения домов и улиц, обеспечения работоспособности бытовой и производственной техники, движения городского и магистрального электротранспорта и.т.п.

Электрический ток

• R н – сопротивление нагрузки
• A – индикатор
• К – коммутатор цепи

Ток – количество зарядов прошедших в единицу времени через поперечное сечение проводника.

I =

• I – сила тока
• q – количество электричества
• t – время

Единицу силы тока называют амперам А, по имени французского учёного Ампера .

1А = 10 3 мА = 10 6 мкА

Плотность электрического тока

Электрическому току присущ ряд физических характеристик, имеющих количественные значения, выражаемые в определенных единицах. Основными физическими характеристиками электротока являются его сила и мощность. Сила тока количественно выражается в амперах, а мощность тока – в ваттах. Не менее важной физической величиной считается векторная характеристика электрического тока, или плотность тока. В частности, понятием плотности тока пользуются при проектировании линий электропередач.

J =

• J – плотность электрического тока А / ММ 2
• S – площадь поперечного сечения
• I – ток

Постоянный и переменный ток

Электропитание всех электрических устройств осуществляется постоянным либо переменным током .

Электрический ток , направление и значение которого не меняются, называется постоянным .

Электрический ток , направление и значение которого способны изменяться называется переменным .

Электропитание многих электротехнических устройств осуществляется переменным током , изменение которого графически представлено в виде синусоиды.

Использование электрического тока

Можно с уверенностью констатировать, что самым великим достижением человечества является открытие электрического тока и его использование. От электрического тока зависят тепло и свет в домах, поступление информации из внешнего мира, общение людей, находящихся в различных точках планеты, и многое другое.

Современную жизнь невозможно представить без повсеместного наличия электричества. Электричество присутствует абсолютно во всех сферах жизнедеятельности людей: в промышленности и сельском хозяйстве, в науке и космосе.

Электричество также является неизменной составляющей повседневного быта человека. Такое повсеместное распространение электричества стало возможным благодаря его уникальным свойствам. Электрическая энергия может мгновенно передаваться на огромные расстояния и преобразовываться в различные виды энергий иного генезиса.

Основными потребителями электрической энергии являются промышленная и производственная сферы. При помощи электроэнергии приводятся в действие различные механизмы и устройства, осуществляются многоэтапные технологические процессы.

Невозможно переоценить роль электроэнергии в обеспечении работы транспорта. Практически полностью электрифицирован железнодорожный транспорт. Электрификация железнодорожного транспорта сыграла значительную роль в обеспечении пропускной способности дорог, увеличении скорости передвижения, снижении себестоимости пассажироперевозок, решении проблемы экономии топлива.

Наличие электричества является непременным условием обеспечения комфортных условий жизни людей. Вся бытовая техника: телевизоры, стиральные машины, микроволновые печи, нагревательные приборы – нашла свое место в жизни человека только благодаря развитию электротехнического производства.

Главенствующая роль электроэнергии в развитии цивилизации неоспорима. Нет такой области в жизни человечества, которая обходилась бы без потребления электрической энергии и альтернативу которой могла бы составить мускульная сила.

В этой статье предлагаю вам вспомнить базовые понятия в электрике, без которых любая работа, связанная с электричеством становится проблематичной.

Итак, любая электрическая цепь представляет собой совокупность различных устройств, образующих путь для прохождения электрического тока. Простейшая электрическая цепь может состоять из источника энергии, нагрузки и проводников.

Проводники — вещества, проводящие электрический ток. Они обладают малым удельным сопротивлением(т.е оказывают наименьшее сопротивление прохождению тока ) и способны проводить электрический ток практически без потерь. Лучшими проводниками являются золото, серебро, медь и алюминий. Наибольшее распространение, вследствии дороговизны золота и серебра, получили медь и алюминий. Медь наиболее часто встречающийся проводник, в отличии от алюминия, обладающий большей устойчивостью к окислению и физическим воздействиям: изгибу, скручеванию. Недостатком меди, по сравнению с алюминием, является более высокая стоимость.

Помимо проводников существуют также диэлектрики — вещества которые обладают большим удельным сопротивлением электрическому току (т.е являются непроводящими электрический ток ). К ним относятся пластмассы, дерево, текстолит и т.д

Также надо отметить и еще один тип — полупроводники . По своему удельному сопротивлению они занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Проводимость этих материалов существенно меняется под влиянием внешних факторов. К числу полупроводников относятся многие химические элементы, но наибольшее распространение получили кремний и германий.

Источник энергии — это устройство, преобразующее механическую, химическую, тепловую и другие виды энергии в электрическую.

— потребитель электрической энергии, т.е любой электроприбор, который преобразовывает электрическую энергию в механическую, тепловую, химическую и т.д

Прохождение электрического тока возможно только при замкнутой цепи.

Электрическим током в электротехнике называют направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля, создаваемого источником питания. Величина, характеризующая ток называется сила тока. Сила тока измеряется в Амперах и обозначается буквой А . Различают постоянный и переменный токи.

Постоянный ток (DC, по-английски Direct Current) - это ток, свойства которого и направление не меняются с течением времени. Обозначается постоянный ток и напряжение в виде короткой горизонтальной черточки или двух параллельных, одна из которых штриховая.

Переменный ток (AC по-английски Alternating Current) — это ток, который изменяется по величине и направлению с течением времени. На электроприборах обозначается отрезком синусоиды « ~ ». Основными параметрами переменного тока являются период, амплитуда и частота.

Период — промежуток времени, в течение которого ток совершает одно полное колебание.

Частота — величина, обратная периоду, число периодов в секунду, измеряется в герцах (Гц).

Ток и напряжение в нагрузке увеличиваются и уменьшаются, а разница между минимальным и максимальным их значением называется амплитудой .

Измерение тока проводится амперметром, который подключается последовательно нагрузке.

Любой проводник в цепи, в зависимости от сечения, длины, материала, оказывает сопротивление прохождению электрического тока. Свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока называют сопротивлением . Сопротивление измеряется в Омах (Ом) .

Разность потенциалов на концах источника питания называется напряжением . Напряжение измеряют в Вольтах и обозначают буквой В (V) . В трехфазной электрической сети различают такие понятия, как линейное и фазное напряжения. Линейное напряжение (или иначе межфазное) — это напряжение между двумя фазными проводами (380V). Фазное напряжение — это напряжение между нулевым проводом и одним из фазных (220V). Измеряется напряжение вольтметром, который подключается параллельно нагрузке.

Еще одним важным понятием в электротехнике является понятие мощности . источника характеризует скорость передачи или преобразования электроэнергии. Мощность измеряется в Ваттах (Вт, W) .

Суммарная мощность всех подключенных потребителей равна сумме потребляемых мощностей каждым потребителем. Робщ = Р1+Р2+...Рn

Различают понятия активной и реактивной мощности. P – активная мощность (эффективная), связана с той электрической энергией, которая может быть преобразована в другие виды энергии – тепловую, световую, механическую и др., измеряется в ваттах (Вт), представляет собой полезную мощность, которую можно использовать для выполнения работы.

P = IUcosф – для однофазной цепи, P = √3IUcosф – для трехфазной цепи, P = U*I — в цепи, где есть только активное сопротивление.

Q – реактивная мощность, связана с обменом электрической энергией между источником и потребителем, измеряется в вольт-амперах реактивных (вар), когда среднее значение мощности за период равно нулю, активная мощность равна нулю, энергия накопленная магнитным полем индуктивности, возвращается назад к источнику, ток в цепи не совершает работы, реактивный ток бесполезно загружает источники энергии и провода линии передач. Источниками реактивной энергии могут являться элементы, обладающие индуктивностью — электродвигатели, трансформаторы. Для того, чтобы уменьшить реактивную мощность на зажимах потребителей подключают конденсаторы (последовательно или параллельно).

Q = IUsinф – для однофазной цепи, Q = √3IUsinф – для трехфазной цепи

Сдвиг по фазе между током и напряжением обозначается углом φ. Коэффициент мощности — это соотношение активной мощности к полной, величина cosф равная углу сдвига фаз между напряжением и током. Чем выше cos φ, тем меньше тока требуется для преобразования электроэнергии в другие виды энергии. Это приводит к уменьшению потерь электроэнергии, ее экономии.

На этом пока все, а в следующей части познакомимся с основными законами электротехники, которые необходимо знать любому человеку, связанному с электричеством.

Опытный электрик никогда не говорит - Я ошибся, он говорит: Надо же, как интересно получилось

Электрический ток - это электрический заряд в движении. Он может принимать форму внезапного разряда статического электричества, такого как, например, молния. Или это может быть контролируемый процесс в генераторах, батареях, солнечных или топливных элементах. Сегодня мы рассмотрим само понятие "электрический ток" и условия существования электрического тока.

Электрическая энергия

Большая часть электроэнергии, которую мы используем, поступает в виде переменного тока из электрической сети. Он создается генераторами, работающими по закону индукции Фарадея, благодаря которому изменяющееся магнитное поле может индуцировать электрический ток в проводнике.

Генераторы имеют вращающиеся катушки провода, которые проходят через магнитные поля по мере их вращения. Когда катушки вращаются, они открываются и закрываются относительно магнитного поля и создают электрический ток, меняющий направление на каждом повороте. Ток проходит через полный цикл вперед и назад 60 раз в секунду.

Генераторы могут питаться от паровых турбин, нагретых углем, природным газом, нефтью или ядерным реактором. Из генератора ток проходит через ряд трансформаторов, где растет его напряжение. Диаметр проводов определяет величину и силу тока, которую они могут переносить без перегрева и потери энергии, а напряжение ограничено только тем, насколько хорошо линии изолированы от земли.

Интересно отметить, что ток переносится только одним проводом, а не двумя. Две его стороны обозначаются как положительная и отрицательная. Однако, поскольку полярность переменного тока изменяется 60 раз в секунду, они имеют и другие названия - горячие (магистральные линии электропередач) и заземленные (проходящие под землей для замыкания цепи).

Зачем нужен электрический ток?

Существует масса возможностей применения электротока: он может осветить ваш дом, вымыть и высушить одежду, поднять дверь вашего гаража, заставить вскипеть воду в чайнике и дать возможность работать другим бытовым предметам, которые значительно облегчают нам жизнь. Тем не менее все более важным становится способность тока передавать информацию.

При подключении к Интернету компьютером используется лишь небольшая часть электрического тока, но это то, без чего современный человек не представляет своей жизни.

Понятие об электрическом токе

Подобно речному течению, потоку молекул воды, электрический ток - это поток заряженных частиц. Что это такое, что его вызывает, и почему он не всегда идет в одном направлении? Когда вы слышите слово «течет», о чем вы думаете? Возможно, это будет река. Это хорошая ассоциация, потому что именно по этой причине электрический ток получил свое название. Он очень похож на поток воды, только вместо молекул воды, движущихся по руслу, заряженные частицы движутся по проводнику.

Среди условий, необходимых для существования электрического тока, есть пункт, предусматривающий наличие электронов. Атомы в проводящем материале имеют много этих свободных заряженных частиц, которые плавают вокруг и между атомами. Их движение является случайным, поэтому поток в каком-либо заданном направлении отсутствует. Что же нужно, чтобы существовал электрический ток?

Условия существования электрического тока включают в себя наличие напряжения. Когда оно применяется к проводнику, все свободные электроны будут двигаться в одном направлении, создавая ток.

Любопытно об электрическом токе

Интересно то, что когда электрическая энергия передается через проводник со скоростью света, сами электроны движутся намного медленнее. На самом деле, если бы вы не спеша прошли рядом с токопроводящей проволокой, ваша скорость была бы в 100 раз быстрее, чем двигаются электроны. Это обусловлено тем, что им не нужно преодолевать огромные расстояния, чтобы передавать энергию друг другу.

Прямой и переменный ток

Сегодня широко используются два разных типа тока - постоянный и переменный. В первом электроны движутся в одном направлении, с «отрицательной» стороны на «положительную». Переменный ток толкает электроны назад и вперед, изменяя направление потока несколько раз в секунду.

Генераторы, используемые на электростанциях для производства электроэнергии, предназначены для производства переменного тока. Вы, наверное, никогда не обращали внимание на то, что свет в вашем доме на самом деле мерцает, поскольку текущее направление меняется, но это происходит слишком быстро, чтобы глаза смогли это распознать.

Каковы условия существования постоянного электрического тока? Зачем нам нужны оба типа и какой из них лучше? Это хорошие вопросы. Тот факт, что мы все еще используем оба типа тока, говорит о том, что они оба служат определенным целям. Еще в XIX веке было понятно, что эффективная передача мощности на большие расстояния между электростанцией и домом была возможна лишь при очень высоком напряжении. Но проблема заключалась в том, что отправка действительно высокого напряжения была чрезвычайно опасной для людей.

Решение этой проблемы состояло в том, чтобы уменьшить напряжение вне дома, прежде чем отправлять его внутрь. И по сей день постоянный электрический ток используется для передачи на большие расстояния, в основном из-за его способности легко преобразовываться в другие напряжения.

Как работает электрический ток

Условия существования электрического тока включают в себя наличие заряженных частиц, проводника и напряжения. Многие ученые изучали электричество и обнаружили, что существует два его типа: статическое и текущее.

Именно второе играет огромную роль в повседневной жизни любого человека, так как представляет собой электрический ток, который проходит через цепь. Мы ежедневно используем его для питания наших домов и многого другого.

Что такое электрический ток?

Когда в цепи циркулируют электрические заряды из одного места в другое, возникает электрический ток. Условия существования электрического тока включают в себя, помимо заряженных частиц, наличие проводника. Чаще всего это провод. Схема его представляет собой замкнутый контур, в котором ток проходит от источника питания. Когда же цепь разомкнута, он не может закончить путь. Например, когда свет в вашей комнате выключен, цепь разомкнута, но когда цепь замкнута, свет горит.

Мощность тока

На условия существования электрического тока в проводнике большое влияние оказывает такая характеристика напряжения, как мощность. Это показатель того, сколько энергии используется в течение определенного периода времени.

Существует много разных единиц, которые могут использоваться для выражения данной характеристики. Однако электрическая мощность почти измеряется в ваттах. Один ватт равен одному джоулю в секунду.

Электрический заряд в движении

Каковы условия существования электрического тока? Он может принимать форму внезапного разряда статического электричества, такого как молния или искра от трения с шерстяной тканью. Однако чаще, когда мы говорим об электрическом токе, мы имеем в виду более контролируемую форму электричества, благодаря которой горит свет и работают приборы. Большая часть электрического заряда переносится отрицательными электронами и положительными протонами внутри атома. Однако вторые в основном иммобилизованы внутри атомных ядер, поэтому работа по переносу заряда из одного места в другое проделывается электронами.

Электроны в проводящем материале, таком как металл, в значительной степени свободны для перехода от одного атома к другому вдоль их зон проводимости, которые являются высшими электронными орбитами. Достаточная электродвижущая сила или напряжение создает дисбаланс заряда, который может вызвать движение электронов через проводник в виде электрического тока.

Если провести аналогию с водой, то возьмем, к примеру, трубу. Когда мы открываем клапан на одном конце, чтобы вода попала в трубу, то нам не нужно ждать, пока эта вода проложит весь путь до ее конца. Мы получаем воду на другом конце почти мгновенно, потому что входящая вода толкает воду, которая уже находится в трубе. Это то, что происходит в случае электрического тока в проводе.

Электрический ток: условия существования электрического тока

Электрический ток обычно рассматривается как поток электронов. Когда два конца батареи соединены друг с другом с помощью металлической проволоки, эта заряженная масса через провод попадает из одного конца (электрода или полюса) батареи на противоположный. Итак, назовем условия существования электрического тока:

1. Заряженные частицы.
2. Проводник.
3. Источник напряжения.

Однако не все так просто. Какие условия необходимы для существования электрического тока? На этот вопрос можно ответить более подробно, рассмотрев следующие характеристики:

• Разность потенциалов (напряжение). Это одно из обязательных условий. Между 2 точками должна быть разница потенциалов, означающая, что отталкивающая сила, которая создается заряженными частицами в одном месте, должна быть больше, чем их сила в другой точке. Источники напряжения, как правило, не встречаются в природе, и электроны распределяются в окружающей среде достаточно равномерно. Все же ученым удалось изобрести определенные типы приборов, где эти заряженные частицы могут накапливаться, тем самым создавая то самое необходимое напряжение (например, в батарейках).
• Электрическое сопротивление (проводник). Это второе важное условие, которое необходимо для существования электротока. Это путь, по которому перемещаются заряженные частицы. В качестве проводников выступают только те материалы, которые дают возможность электронам свободно перемещаться. Те же, у которых этой способности нет, называются изоляторами. Например, проволока из металла будет отличным проводником, в то время как ее резиновая оболочка будет превосходным изолятором.

Тщательно изучив условия возникновения и существования электрического тока, люди смогли приручить эту мощную и опасную стихию и направить ее на благо человечества.

К атегория:

Электрооборудование кранов

Общие понятия об электрическом токе

Электрический ток представляет собой направленное движение электрических зарядов - электронов. Непрерывное движение электронов в замкнутой цепи от источника (генератора), вырабатывающего их, до потребителя (электродвигателей, лампочек освещения и т. д.) по проводнику (проводу), соединяющему эти элементы, называется электрическим током.

Перемещение электронов происходит под влиянием электродвижущей силы тока, которая поддерживает разность потенциалов или так называемое напряжение в различных точках цепи.

Электродвижущей силой (э. д. с.) называется работа, затрачиваемая источником электрической энергии на перемещение электронов по замкнутой цепи. Электродвижущая сила и напряжение измеряются в вольтах (в), а сила тока - в амперах (а).

Количество работы, совершаемое током в единицу времени, выражаемое произведением напряжения (в вольтах) на силу тока (в амперах), называется электрической мощностью. Единицей мощности является 1 ватт (вт); 1000 ватт составляют 1 киловатт (кет), который равен 1,36 лошадиной силы (л. с.) л. с. равна 736 вт. Произведение мощности на время называется электрической работой. Работа измеряется в ватт-часах (вт-ч), киловатт-часах (квт-ч).

Для питания двигателей, установленных на башенных кранах, применяется переменный трехфазный ток. Переменным он назван потому, что непрерывно изменяется по величине и направлению. Сила тока, вырабатываемого генератором в течение короткого промежутка времени, периодически изменяется от 0 до максимальной величины и затем снова падает до 0, после чего ток меняет направление, сохраняя прежнюю закономерность изменения своей силы.

Время, за которое ток проходит полный цикл указанных изменений, называется периодом его колебания. Число периодов в секунду называется частотой переменного тока. Единицей частоты является герц (гц). Стандартная частота переменного тока принята у нас 50 периодов в секунду.

Трехфазный переменный ток получают в специальных генераторах трехфазного тока, в которых между полюсами электромагнитов вращаются три катушки, расположенные под углом 120°. В этих катушках образуются переменные токи одинаковые по величине, но сдвинутые по фазе на 7з периода Концы обмоток катушек соединяют друг с другом в нулевую точку и вместе с началом их выводят во внешнюю цепь.

В генераторе значения тока наступают несколько позже, чем значения напряжения на некоторую часть периода, соответствующую углу ф. Этот угол называется углом сдвига фаз. В результате сдвига фаз получаемая от генераторов мощность уменьшается на величину так называемого косинуса фи (соэф). С увеличением угла сдвига фаз соэф, а с ним и полезная (активная) мощность уменьшаются. В этом случае часть полной мощности переменного тока является не активной, так как расходуется, например, для преобразования в механическую мощность в электродвигателях, при наличии индуктивности - на поддержание периодических изменений создаваемого током магнитного поля. Величина соэф сети зависит от индуктивности приемников, в частности электродвигателей строительных машин, станков и т. д.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И СЕТЕЙ

Сейчас невозможно себе представить жизнь человека без широчайшего применения электрического тока. Электрические сети и приборы не просто окружают нас - они освобождают нас от значительной части физического труда, рутинного умственного труда, делают нашу жизнь комфортной, стремительной, насыщенной, плодотворной.

Электрическая энергия обладает весьма ценными свойствами:

1. электрическая энергия с небольшими потерями и достаточно просто преобразуется из других видов энергии – механической, ядерной, тепловой, химической и др. Это лежит в основе получения, накопления и сохранения электрической энергии;

2. в свою очередь она сама легко преобразуется в другие виды энергии – механическую, тепловую, химическую и т.д. На этом основано широчайшее применение электрической энергии;

3. электрическая энергия сравнительно простыми средствами передаётся на большие расстояния с помощью разветвлённых сетей;

4. она легко дробится, регулируется и распределяется по потребителям практически любой мощности;

5. электрическая энергия хорошо контролируется и учитывается.

Эксплуатация электрических сетей, приборов, оборудования, систем на предприятиях (объектах) социально-культурной сферы и туризма связана с решением следующих проблем:

· грамотная эксплуатация, максимизирующая срок службы, как электрических сетей, так и приборов, оборудования, систем и т.д.;

· создание безопасных условий для персонала и клиентов;

· минимизация затрат на приобретение, ремонт и эксплуатацию электрооборудования.

Основные представления и понятия об электрическом токе

Электрический ток - это поток заряженных частиц. Определение не оговаривает среду, в которой движутся заряженные частицы (она может быть твёрдой, жидкой и газообразной), ни происхождения, ни конкретных характеристик заряженных частиц. Определение, с одной стороны, необыкновенно ёмко – оно относится ко всем вообразимым случаям протекания электрического тока, а, с другой – позволяет конкретизировать это протекание в определённых, интересующих нас условиях. В обыденной жизни мы встречаемся с ситуациями, когда носителями электрического тока оказываются электроны и ионы (положительно или отрицательно заряженные атомы или молекулы). В некоторых веществах отсутствуют заряженные частицы или они простыми средствами не могут быть освобождены для движения – они не могут проводить электрический ток, следовательно, они – диэлектрики, изоляторы.

Электронной проводимостью обладают металлы, сплавы и многие полупроводники. Растворы и расплавы электролитов (веществ, содержащих в своём составе или образующих в водном растворе, ионы) обладают ионной проводимостью.

Металлы и сплавы, используемые в качестве электрических проводников, в основе своей тонкой структуры имеют кристаллическую решётку, в узлах которой находятся атомы металла или элементов, составляющих сплав. Электроны (в совокупности своей уподобленные электронному газу) движутся под действием электрического поля в пустотах кристаллической решётки, практически не встречая при своём движении механического сопротивления (в силу ничтожности своих размеров по сравнению с размерами атомов). Поэтому электрическое сопротивление металлов и сплавов незначительно.

Ионы, находящиеся в среде раствора или расплава, испытывают механическое (вязкостное) сопротивление среды, а кроме того они в тысячи раз крупнее и тяжелее электронов, поэтому они менее подвижны в электрическом поле, более инерционны, слабее следуют за изменениями электрического поля. Поэтому электрическое сопротивление растворов и расплавов электролитов во много раз выше сопротивления металлических проводников.

В человеческом организме содержится много электролитов (ионы калия и натрия и др., ионы хлора, органические анионы и др.). Человек на 65 – 70% состоит из воды, в водном растворе происходят все жизненно важные биохимические процессы. Поэтому прохождение электрического тока через тело, органы, структуры человека и поражение человека определяется ионной проводимостью.

Носители электрического тока могут перемещаться в постоянном или переменном электрических полях. Постоянное поле создают источники электродвижущей силы (электрические батарейки), аккумуляторные батареи, выпрямительные устройства. Переменное поле создают электрические (электромагнитные) генераторы.

Представим себе двухпроводную электрическую сеть переменного тока напряжением 220 В (вольт) и частотой его колебаний 50 Гц (1 Гц (герц) равен одному колебанию в секунду). (В России мы чаще всего имеем дело с ней.) Электрическое напряжение на одном из этих проводов равно 220 В; этот провод называется фазным. На другом проводе напряжение равно нулю и он называется нулевым (этот провод на ближайшей к потребителю трансформаторной подстанции с помощью специального устройства физически соединён с землёй - заземлен). Электрическая цепь оказывается замкнутой и по ней течет ток, когда эти провода соединены (напрямую – короткое замыкание, или через какой либо электрический прибор, включённый нами по своему прямому назначению, или через отдельные участки тела человека при несчастном случае). Отсюда становится понятным, что электрический ток протекает даже и в таких условиях, когда фазный провод замыкается на заземленный предмет (не имеющий прямого отношения к электрической цепи, например, водопроводную или газовую трубу и др.) или саму землю.

Электрическая цепь характеризуется электрическим сопротивлением. В цепях переменного тока оно бывает активным и реактивным. Активным сопротивлением R обладают проводники и элементы электрической цепи, которые нагреваются при прохождении через них тока. Реактивное сопротивление X создают элементы, обладающие индуктивностью или ёмкостью. Это любые устройства, содержащие электромоторы и дроссели (катушки индуктивности) – электродвигатели, холодильники, кондиционеры, копировальные или лазерные офисные приборы, галогеновые и лазерные светильники, насосы, стиральные и посудомоечные машины, микроволновые печи, компрессоры, солярии, фотопроявочную аппаратуру и т.д. Полное сопротивление неразветвлённой цепи Z складывается из активного сопротивления R, индуктивного сопротивления X L , и ёмкостного сопротивления X C :

Z =(R 2 + (X L - X C) 2) ½ .

Величина тока (сила тока) на всех участках неразветвлённой электрической цепи имеет одинаковое значение. Сила тока (ток) связана с напряжением и сопротивлением цепи законом Ома: I = U/Z , где I – ток, А (ампер); U – напряжение, В (вольт); Z – сопротивление, Ом.

Из закона Ома вытекает, что величина тока тем меньше, чем меньше напряжение и больше электрическое сопротивление цепи.

С точки зрения безопасности предпочтительно использование низковольтных сетей. Понятно, почему в автомобилях, самолётах, на подводных лодках и других объектах повышенной безопасности используют низковольтные электрические цепи.

Если в знаменателе выражения закона Ома будет бесконечно большая величина, то значение тока станет нулевым, что соответствует разрыву электрической цепи. Оказывается, существуют вещества, обладающие таким бесконечно большим сопротивлением; они называются изоляторами.

Изоляторы, а к ним относятся резина и прорезиненные материалы, стекло, фарфор, воздух, сухое дерево, картон, бумага, сухие ткани, полимерные материалы и пластмассы и др., не проводят электрический ток, то есть разрывают электрическую цепь. На этом основано применение их в качестве защитных средств (резиновые перчатки, диэлектрические коврики, покрытие ручек инструментов, изоляция проводов и т.д.).