В электротехнике, как и в любой другой науке, существуют базовые понятия, без понимания которых не удастся овладеть этой областью знаний. Здесь такими понятиями являются электрическое напряжение, электрический ток и электрическое сопротивление.

Для начала дадим определения этим понятиям. Начнём с электрического напряжения.

Электрическим напряжением (в дальнейшем просто напряжением) называется физическая величина, равная работе электрического поля, совершаемой при переносе элементарного заряда из точки А в точку Б.

Напряжение проще всего сравнить с перепадом уровней воды в двух резервуарах. Оно создаёт предпосылки для движения воды, остается лишь соединить их трубой и вода побежит по ней так же, как электрический ток бежит по проводу под действием напряжения. Напряжение обозначается латинской буквой U (u) и измеряется в вольтах (В). Напряжение всегда имеет направление, но может быть записано и как вектор и как скаляр.

С напряжением также тесно связано понятие электрического потенциала.

Электрическим потенциалом (в дальнейшем просто потенциалом) точки называется физическая величина, равная потенциальной энергии, которой обладает элементарный положительный заряд, помещенный в электрическое поле.

Возвращаясь к примеру с двумя резервуарами потенциал можно сравнить с уровнем воды в резервуаре. Чем больше уровень воды, тем больше потенциальной энергией она обладает, то есть тем большее напряжение наблюдается в этой точке. Потенциал обозначается греческой буквой φ и измеряется в вольтах (В). Потенциал не имеет направление и записывается как скаляр.

Связь напряжения и потенциала очень проста – напряжение это разница потенциалов двух точек:

U = φ1 – φ2;

Следующее определение – электрический ток.

Электрическим током (в дальнейшем просто током) называется упорядоченное движение электронов по проводнику.

В примере с двумя баками соединенными трубой током будет являться течение воды по трубе. Ток обозначается латинской буквой I (i) и измеряется в амперах (А). Ток так же как и напряжение всегда имеет направление, но может быть записан как скаляр и как вектор.

Последние из перечисленных здесь понятий – электрическое сопротивление.

Электрическим сопротивлением (в дальнейшем просто сопротивлением) называется физическое свойство материала оказывать препятствие прохождению электрического тока.

На примере теми же баками, сопротивление эквивалентно диаметру трубы, который ограничивает объем перетекающей воды из верхнего резервуара в нижний. Чем больше будет этот диаметр, тем меньшее сопротивление будет оказываться текущей воде, так же и чем больше сечение проводника, тем меньшее сопротивление он будет оказывать протекающему по нему току.

Сопротивление обозначается латинской буквой R (r) и измеряется в омах (Ом). Сопротивление не имеет направление и в отличии от напряжения и тока является свойством материала.