Электрическая цепь состоит из источника энергии и ее приемников, в которых электрическая энергия преобразуется в другой вид энергии - тепловую, лучистую, механическую и т.д.

В качестве источников электрической энергии в цепи могут использоваться электрохимические источники, солнечные батареи, термоэлектропреобразователи, электрические генераторы.

На полюсах источника энергии получается различные уровни электрических зарядов, которые стремятся выравниваться через электрическую цепь под действием электродвижущей силы (э.д.с.), подобно тому, как уровни воды в различных сосудах, соединенных между собой трубкой, стремятся выравниваться под действием давления водяного столба.

Э.д.с. имеет одинаковую природу с напряжением. В цепи с источниками тока э.д.с. равна напряжению на зажимах источника тока при отсутствии тока в цепи, то есть при разомкнутой внешней цепи.

Принято считать, что ток во внешней цепи направлен от положительного полюса (+) к отрицательному (-), то есть как бы от верхнего уровня к нижнему.

Различают источники э.д.с. и источники тока. У идеального источника э.д.с. напряжение на зажимах не должно меняться при любых токах нагрузки. В реальных условиях, однако, всякий источник э.д.с. обладает собственным внутренним сопротивлением, на котором происходит падение напряжения при протекании тока в цепи. Поэтому на зажимах реального источника э.д.с. напряжение меняется в некоторых пределах в зависимости от тока нагрузки. На схемах реальный источник э.д.с. изображают как последовательно соединенные источники э.д.с. и его внутреннее сопротивление.

В цепи с идеальным источником тока должен оставаться неименным ток при любом сопротивлении приемника энергии. В реальных условиях в цепи, подключенной к источнику тока, сила тока меняется в некоторых пределах в зависимости от сопротивления приемника. Такой реальный источник тока на расчетных схемах изображают как идеальный, но с включенным на его зажимах параллельным резистивным сопротивление которого равно внутреннему сопротивлению источника.

В замкнутой цепи, сила тока на всех участках цепи одинакова.

Она зависит от э.д.с. Е источника и полного сопротивления R-величины, характеризующей противодействие электрической цепи току, и определяется законом Ома, выражающим зависимость между э.д.с. Е(В) и сопротивлением R (Ом)

Сопротивление всей цепи R равно сумме сопротивлений наружного (внешнего) участка цепи R_н и внутреннего сопротивления источника тока R_вн

Закон Ома может быть применен ко все цепи и к отдельным ее участкам.

Где I-сила тока в цепи; U₁ – напряжение на сопротивлении R₁ ;U₂ –напряжение на сопротивлении R₂; U3- падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника тока R_вн.

Напряжение на внутреннем сопротивлении цепи часто называют падением напряжения.

Сумма напряжений на отдельных участках цепи равна электродвижущей силе (э.д.с.) источника:

Из этого равенства следует, что напряжение и общая э.д.с. в цепи имеют разные знаки и их удобно представить графически.

Для большей наглядности и уяснения взаимодействия напряжения на элементах цепи можно прибегнуть выше были приведены графические изображения. На них длинна отрезков, представляющих напряжение, пропорциональна их значениям.

Если сопротивление внешней цепи R_н стало небольшим по сравнению со внутренним сопротивлением R_вн источника и можно считать, что оно равно нулю, то в цепи возникает режим короткого замыкания источника энергии. Сила тока I_к при этом может достигать очень больших значений, так как сопротивление R_вн во много раз меньше сопротивления токоприемников. Сила тока короткого замыкания

Короткое замыкание происходит, например, при повреждении изоляции, когда провода, идущие от источника тока к токоприемнику, соединяются (замыкаются) между собой.

В общем случае закон Ома может быть вписан в трех вариантах:

Для удобства всегда лучше всего в голове держа так называемый “треугольник Ома”, который всегда покажет нужную формулу, если мысленно закрыть то значение которое вам нужно найти.

Следует помнить, что закон Ома в том виде, в котором он здесь рассмотрен, применим только для цепей постоянного тока с активным сопротивлением (лампы накаливания, нагревательные приборы, резисторы). Активным называется такое сопротивление, в котором происходит необратимый процесс превращения электрической энергии в другой вид энергии.