- В Європі тепер ніхто на піаніно не грає,
грають на електриці.
-На електриці грати не можна - струмом вб'є.
-А вони в гумових рукавичках грають ...
-Е! У гумових рукавичках можна!
«Міміно»
Дивно ... Грають на електриці, а вбиває чомусь якимось там струмом ... Звідки в електриці ток? І що це за струм? Добридень, шановні! Давайте розбиратися.
Ну, по-перше, почнемо з того, чому це грати на електриці в гумових рукавичках все-таки можна, а, наприклад, в залізних або свинцевих - не можна, хоча металеві міцніше? Справа вся в тому, що гума не проводить електрику, а залізо і свинець - проводять, тому і струмом вдарить. Стоп-стоп ... Ми йдемо не в ту сторону, давайте, повертаємося ... Ага ... Починати треба з того, що все в нашому Всесвіті складається з найдрібніших частинок - атомів. Ці частинки настільки малі, що, наприклад, людську волосину по товщині в кілька мільйонів разів перевищує обсяг самого маленького атома водню. Атом складається (див. Рисунок 1.1) з двох основних частин - позитивно зарядженого ядра, що складається в свою чергу з нейтронів і протонів і обертаються по певних орбітах навколо ядра електронів. 
Малюнок 1.1 - Будова електрона
Сумарний електричний заряд атома завжди (!) Дорівнює нулю, тобто атом електрично нейтральний. Електрони мають досить сильну зв'язок з атомним ядром, однак, якщо докласти деяку силу і «вирвати» один або кілька електронів з атома (за допомогою нагрівання або тертя, наприклад), то атом перетворитися в позитивно заряджений іон, оскільки величина позитивного заряду його ядра буде більше величини негативного сумарного заряду електронів, що залишилися. І навпаки, - якщо будь-яким чином додати до атому один або кілька електронів (але не за допомогою охолодження ...), то атом перетвориться в негативно заряджений іон.
Електрони, що входять до складу атомів будь-якого елементу, абсолютно ідентичні за своїми характеристиками: заряду, розміром, масою.
Тепер, якщо подивитися на внутрішній склад будь-якого елементу можна побачити, що не весь обсяг елемента займають атоми. Завжди, в будь-якому матеріалі так само присутні як негативно заряджені, так і позитивно заряджені іони, причому процес перетворення «негативно заряджений іон-атом-позитивно заряджений іон» відбувається постійно. В процесі цього перетворення утворюються так звані вільні електрони - електрони, які пов'язані ні з одним з атомів або іоном. Виявляється, що різних речовин кількість цих вільних електронів різний.
Так само з курсу фізики відомо, що навколо будь-якого зарядженого тіла (навіть такого мізерно малого, як електрон) існує так зване невидиме електричне поле, основними характеристиками якого є напруженість і напрямок. Умовно прийнято, що поле завжди направлено з точки позитивного заряду до точки негативного заряду. Таке поле виникає, наприклад, при натирання ебонітовою або скляної палички об вовну, при цьому в процесі можна почути характерний тріск, явище якого ми розглянемо пізніше. Причому, на скляній паличці буде утворюватися позитивний заряд, а на ебонітовою - негативний. Це як раз і буде означати перехід вільних електронів однієї речовини в іншу (зі скляною палички в шерсть і з вовни в ебонітову паличку). Перехід електронів означає зміну заряду. Для оцінки цього явища існує спеціальна фізична величина - кількість електрики, названа кулон, причому 1Кл = 6.24 • 1018 електронів. Виходячи з цього співвідношення заряд одного електрона (або його по-іншому називають елементарним електричним зарядом) дорівнює: 
Так до чого ж тут всі ці електрони і атоми ... А ось до чого. Якщо взяти матеріал з великим вмістом вільних електронів і помістити його в електричне поле, то всі вільні електрони будуть рухатися в напрямку позитивної точки поля, а іони - оскільки вони мають сильні міжатомні (межіонние) зв'язку -оставаться всередині матеріалу, хоча по ідеї вони повинні рухатися до тієї точки поля, заряд якої протилежний заряду іона. Це було доведено за допомогою простого експерименту.
Два різних матеріалу (срібло і золото) з'єднали один з одним і помістили в електричне поле на кілька місяців. Якби спостерігалося рух іонів між матеріалами, то в місці контакту мав би відбутися процес дифузії і в вузькій зоні срібла утворитися золото, а у вузькій зоні золота - срібло, але такого не сталося, що і довело нерухомість «важких» іонів. На малюнку 2.1 показано рух позитивної та негативної частинок в електричному полі: негативно заряджені електрони рухаються проти напрямку поля, а позитивно заряджені частинки - у напрямку поля. Однак це справедливо лише для частинок, що не входять в кристалічну решітку якого-небудь матеріалу і не зв'язаних між собою міжатомними зв'язками. 
Малюнок 1.2 - Рух точкового заряду в електричному полі
Рух відбувається саме таким чином, тому як однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні - притягуються: на частку завжди діють дві сили: сила тяжіння і сила відштовхування.
Так ось, саме впорядкований рух заряджених частинок і називають електричним струмом. Існує цікавий факт: спочатку вважалося (до відкриття електрона), що електричний струм породжений саме позитивними частками, тому напрямок струму відповідало руху позитивних частинок від «плюса» до «мінуса», однак згодом виявилося зворотне, але напрямок струму вирішено було залишити колишнім, і в сучасній електротехніці залишилася ця традиція. Так що все насправді навпаки! 
Малюнок 1.3 - Будова атома
Електричне поле можна, хоч і характеризується величиною напруженості, але створюється навколо будь-якого зарядженого тіла. Наприклад, якщо все ту ж скляну і ебонітову палички натерти про шерсть, то навколо них виникне електричне поле. Електричне поле існує близько будь-якого об'єкта і впливає на інші об'єкти, як завгодно далеко вони б не располагалісь.Однако з ростом відстані між ними напруженість поля зменшується і її величиною можна знехтувати, так що дві людини, які стоять поруч і мають певний заряд, хоч і створюють електричне поле, і між ними протікає електричний струм, але він настільки малий, що його величину важко зафіксувати навіть спеціальними приладами.
Так ось, пора б вже побільше розповісти про те, що це за характеристика - напруженість електричного поля. Починається все з того, що в 1785 році французький військовий інженер Шарль Огюстен де Кулон, відвернувшись від малювання військових карт, вивів закон, що описує взаємодію двох точкових зарядів:
Модуль сили взаємодії двох точкових зарядів у вакуумі прямо пропорційний добутку модулів цих зарядів і обернено пропорційний квадрату відстані між ними.
Ми не будемо заглиблюватися в те, чому це саме так, просто повіримо на слово пану Кулону і введемо деякі умови для дотримання цього закону:
- точечность зарядів - тобто відстань між зарядженими тілами багато більше їх розмірів - втім, можна довести, що сила взаємодії двох об'ємно розподілених зарядів зі сферично симетричними що не перетинаються просторовими розподілами дорівнює силі взаємодії двох еквівалентних точкових зарядів, розміщених в центрах сферичної симетрії;
- їх нерухомість. Інакше вступають в силу додаткові ефекти: магнітне поле рухомого заряду і відповідна йому додаткова сила Лоренца, що діє на інший рухомий заряд;
- взаємодія у вакуумі.
Математично закон записується таким чином: 
де q1, q2 - величини взаємодіючих точкових зарядів,
r - відстань між цими зарядами,
k - деякий коефіцієнт, що описує вплив середовища.
На малюнку нижче наведено графічне пояснення закону Кулона. 
Малюнок 1.4 - Взаємодія точкових зарядів. закон Кулона
Таким чином, сила взаємодії між двома точковими зарядами зростає при збільшенні цих зарядів і зменшується при збільшенні відстані між зарядами, причому збільшення відстані в два рази призводить до зменшення сили в чотири рази. Однак подібна сила виникає не тільки між двома зарядами, а й між зарядом і полем (і знову електричний струм!). Логічно було б припустити, що на різні заряди один і той же поле надає різний вплив. Так ось ставлення сили взаємодії поля і заряду до величини цього заряду і називається напруженістю електричного поля. За умови, що заряд і поле нерухомі і не змінюють своїх характеристик з плином часу. 
де F - сила взаємодії,
q - заряд.
Причому, як говорилося раніше, поле має напрямок, і це виникає саме виходячи з того, що сила взаємодії має напрямок (є векторною величиною: однойменні заряди притягуються, різнойменні - відштовхуються).
Після того, як я написав цей урок, я попросив мого друга прочитати його, оцінити, так скажемо. Крім того, я поставив йому один цікавий на мій погляд питання якраз по темі цього матеріалу. Яке ж було моє здивування, коли він відповів невірно. Спробуйте і Ви відповісти на це питання (він поміщений в розділ завдань в кінці уроку) і аргументувати свою точку зору в коментарях.
І останнє: оскільки поле може перемістити заряд з однієї точки простору в іншу, воно має енергію, а, отже, може здійснювати роботу. Цей факт стане в нагоді нам надалі при розгляді питань роботи електричного струму.
На цьому перший урок закінчено, але у нас так і залишилося без відповіді питання, чому ж, в гумових рукавичках струмом не вб'є. Залишимо його як інтригу на наступний урок. Дякую за увагу, до нових зустрічей!
- Наявність вільних електронів в речовині є умовою для виникнення електричного струму.
- Для виникнення електричного струму необхідно електричне поле, яке існує тільки навколо тіл, які мають зарядом.
- Напрямок протікання електричного струму назад напрямку руху вільних електронів - струм тече від «плюса» до «мінуса», а електрони навпаки - від «мінуса» до «плюса».
- Заряд електрона дорівнює 1.602 • 10-19 Кл
- Закон Кулона: модуль сили взаємодії двох точкових зарядів у вакуумі прямо пропорційний добутку модулів цих зарядів і обернено пропорційний квадрату відстані між ними.
завдання:
- Припустимо, що в місті-герої Москві є якась розетка, сама така звичайна розетка, які є і у Вас вдома. Так само припустимо, що ми протягнули дроти з Москви до Владивостока і підключили у Владивостоці лампочку (знову ж, лампа абсолютно звичайна, така ж висвітлює зараз кімнату і мені, і Вам). Разом, що ми маємо: лампочка, приєднана до кінців двох проводів у Владивостоці і розетку в Москві. Тепер вставимо «московські» дроти в розетку. Якщо ми не будемо враховувати масу всяких умов і просто припустимо, що лампочка у Владивостоці загорілася, то спробуйте припустити, чи доберуться електрони, які в даний момент знаходяться в розетці в Москві в нитку розжарення лампочки у Владивостоці? Що трапиться, якщо ми підключимо лампочку ні до розетки, а до акумулятора?
← Вступ | зміст | Урок 2: Як перерахувати електрони →
Звідки в електриці ток?І що це за струм?
Ну, по-перше, почнемо з того, чому це грати на електриці в гумових рукавичках все-таки можна, а, наприклад, в залізних або свинцевих - не можна, хоча металеві міцніше?
Що трапиться, якщо ми підключимо лампочку ні до розетки, а до акумулятора?
