1. Vodiče a izolátory:
Materiály lze klasifikovat na vodiče a izolátory na základě jejich schopnosti umožnit tok elektrického proudu. Vodiče, jako jsou kovy, mají volně držené vnější elektrony známé jako volné elektrony, které se snadno uvolňují ze svých atomů. Na druhé straně izolátory mají pevně vázané elektrony, které se obtížně pohybují.
2. Potenciální rozdíl (napětí):
Aby elektřina mohla proudit, musí existovat potenciální rozdíl, známý také jako napětí, mezi dvěma body v obvodu. Napětí představuje elektrický tlak nebo hnací sílu, která způsobuje pohyb elektronů.
3. Pohyb elektronů ve vodičích:
Když je vodič připojen ke zdroji napětí, jako je baterie, napětí vytváří ve vodiči elektrické pole. Toto pole působí silou na volné elektrony, což způsobuje, že se odtrhnou od svých atomů a začnou se pohybovat.
4. Elektronový drift:
Pohyb volných elektronů ve vodiči se nazývá elektronový drift. Tyto elektrony, poháněné elektrickým polem, se pohybují směrem ke kladné svorce zdroje napětí.
5. Proud a odpor:
Proud elektronů tvoří elektrický proud. Síla proudu závisí na počtu volných elektronů, jejich pohyblivosti a odporu vodiče. Odpor představuje opozici vůči toku proudu a může být ovlivněn faktory, jako je měrný odpor materiálu a délka a průřez vodiče.
6. Úplný okruh:
Pro nepřetržitý tok elektřiny musí existovat úplný obvod. To znamená, že musí existovat uzavřená cesta, aby elektrony mohly cestovat od záporného pólu zdroje napětí, přes vodič a zpět ke kladnému pólu.
7. Konvenční proud vs. tok elektronů:
Historicky byl elektrický proud definován na základě pohybu kladných nábojů, i když elektrony jsou skutečnými nosiči náboje. Tato konvence vedla k termínu "konvenční proud", který předpokládá tok kladných nábojů od kladného pólu k zápornému pólu. Ve skutečnosti jsou to záporně nabité elektrony, které se pohybují opačným směrem.
Stručně řečeno, elektřina proudí díky pohybu volných elektronů ve vodivých materiálech. Když je mezi dvěma body v obvodu ustaven potenciálový rozdíl, elektrony jsou vyzvány k posunu směrem ke kladnému pólu a vytvářejí elektrický proud. Tento tok elektronů pokračuje tak dlouho, dokud existuje kompletní obvod a zdroj napětí.
