Все вещества состоят из невидимых мельчайших частиц, называемых молекулами, которые в свою очередь состоят из еще более мелких частиц — атомов. Внутри атомов перемещаются вокруг центральной неподвижной частички — ядра весьма подвижные материальные частички — электроны.
Электроны имеют отрицательный электрический заряд определенной величины, ядро — положительный электрический заряд.
Электрические заряды измеряются в единицах, называемых кулонами. Избыток электронов в атомах создает отрицательный электрический заряд, недостаток их — положительный.
Электрические заряды одинаковых знаков взаимно отталкиваются, а разных знаков притягиваются.
Материальная среда, в которой действуют силы — взаимного притяжения или отталкивания между электрическими зарядами, является их электрическим полем; оно представляет собой особую форму материи.
Электрическое поле изображают в виде силовых линий, которые показывают направление действия электрических сил. Условно считают, что каждая силовая линия представляет собой путь, по которому двигался бы под действием поля элементарный положительный заряд, т. е. силовые линии идут всегда от положительного заряда к отрицательному. Энергия электрических зарядов сосредоточена в их электрическом поле.
В некоторых веществах — проводниках электроны могут перемещаться из одного атома в другой и между ними (металлы, уголь, растворы солей, кислот, щелочей, земли, живые организмы и все влажные и сырые предметы).
В других веществах — непроводниках (изоляторах или диэлектриках) электроны не могут перемещаться (воздух, газы, фарфор, резина, пластмассы, смола, масла, сухое дерево, бумага, ткань и др.). Основным свойством электрического тока является направленное перемещение под действием электрического поля свободных электрических зарядов. Чтобы внести электрический заряд в какую-либо точку электрического поля, надо затратить определенную работу на преодоление сил этого поля.
Отношение работы, затрачиваемой на внесение заряда в один кулон из бесконечности в данную точку поля, называется потенциалом этой точки поля. Электрическое поле отличается своей напряженностью и соответствующим потенциалом в определенных точках.
Разность потенциалов между точками электрического поля называется электрическим напряжением между ними. Единицей электрического напряжения является вольт (в), т. е. энергия, за счет которой выполняется работа по перемещению единицы электрического заряда из одной точки в другую.
Следовательно, электрический ток в проводниках создается при наличии на его концах напряжения, которое поддерживается соответствующими источниками тока. Более крупной единицей напряжения является киловольт (кв) — 1000 в, более мелкой — милливольт (мв) -0,001 в.