Устройства, по которым проходит электрический ток, называются электрической цепью. Обычно в ее состав входят различные потребители энергии: электродвигатели, лампы освещения, прожекторы, нагревательные приборы, сварочные аппараты и др. Потребители энергии соединяют между собой и с источниками тока системой проводов, которая состоит из ветвей и узлов. Узлом называется соединение трех и более ветвей.
В электрической цепи предусматривают также аппаратуру для включения и выключения тока, защиты и измерительные приборы.
Цепь постоянного тока.
Если заряды перемещаются в одном и том же направлении с постоянной средней скоростью, то образующийся при этом ток называется постоянным (как по величине, так и по направлению). Если заряды перемещаются вдоль проводника то в прямом, то в обратном направлении с изменяющейся средней скоростью, ток называется переменным (по величине и направлению).
Величина переменного тока изменяется непрерывно, а направление — через определенные равные промежутки времени (периодический ток) или через произвольно изменяющиеся промежутки (непериодический ток). Электрический ток отличается непрерывностью. Принято считать токи, направленные от узла цепи, положительными, а к узлу — отрицательными.
Электродвижущей силой (э. д.с.) источника энергии называется разность потенциалов его электродов или напряжение между его зажимами при разомкнутой внешней сети. Э. д.с. возникает при переходе тепловой, химической или механической энергии в электромагнитную.
Для преобразования механической или хими-ческой энергии в электромагнитную используют соответствующие генераторы тока, первичные (гальванические) элементы, аккумуляторы и др. Ток в проводнике пропорционален напряжению, приложенному между концами проводника. Электроны, двигаясь вдоль проводника, сталкиваются с его частицами, т. е. встречают сопротивление и нагревают проводник.
Соотношение между током, напряжением и сопротивлением установлено ученым Омом в 1827 г. (закон Ома). Для участка цепи он гласит: ток в проводнике прямо пропорционален напряжению между его концами и обратно пропорционален его сопротивлению: Провода защищают от перегрева плавкими предохранителями (плавкой вставкой), установленными в рассечку проводов, т. е. последовательно с защищаемым участком сети.
Они состоят из изолирующего корпуса и плавкой вставки из меди, серебра, цинка или из сплавов.
Плавкие предохранители изготовляют на определенные номинальные токи.
Ток в проводе может превысить допустимое значение в результате перегрузки или короткого замыкания.
Коротким замыканием называется соединение проводов, находящихся под напряжением, через очень малое сопротивление (накоротко), в результате чего ток в проводах достигает очень больших значений. Когда ток в проводе превышает предельное допустимое значение, плавкая вставка расплавляется (перегорает) и провод, оказывается автоматически отключенным от питающей сети.