Elektřina je fyzikální jev, který vzniká v důsledku pohybu elektrických nábojů, typicky elektronů. Základním stavebním kamenem pro pochopení elektřiny je pojem elektrický náboj, který může být kladný (například u protonů) nebo záporný (například u elektronů). Elektrické náboje na sebe působí silou – stejné náboje se odpuzují, opačné přitahují. Tato síla je popsána Coulombovým zákonem. Základním projevem pohybu nábojů je elektrický proud, což je uspořádaný tok elektronů vodičem, a měří se v ampérech. Pro vznik elektrického proudu je však nezbytné mít zdroj elektrického napětí (rozdílu potenciálu), například baterii nebo generátor, který vytváří podmínky pro pohyb nábojů.
Elektrický obvod je uzavřený systém, ve kterém náboje mohou proudit z jednoho pólu zdroje na druhý přes různé elektrické prvky, jako jsou rezistory, kondenzátory či cívky. Základními parametry obvodu jsou napětí (měřené ve voltech), proud (ampéry) a odpor (ohmy). Vztah mezi proudem, napětím a odporem v jednoduchém obvodu popisuje Ohmův zákon: I = U/R, kde I je proud, U napětí a R odpor. Rezistor je prvek, který brání průchodu proudu, zatímco vodič (například měděný drát) klade proudu malý odpor. Kondenzátor naopak ukládá elektrickou energii ve formě elektrického pole a v obvodu může vyrovnávat napěťové špičky nebo oddělovat stejnosměrné a střídavé napětí.
Elektrické obvody se dělí na jednoduché (sériové a paralelní) a složitější kombinace. V sériovém zapojení jsou prvky zapojeny za sebou, takže proud je ve všech stejný, ale napětí se dělí mezi jednotlivé součástky. V paralelním zapojení je na všech větvích stejné napětí, ale proud se rozděluje. Pochopení základních principů elektřiny a elektrických obvodů je klíčové pro výrobu, distribuci i spotřebu elektrické energie, stejně jako pro vývoj moderních technologií v elektrotechnice, automatizaci nebo výpočetní technice. Obecně lze říci, že elektrické obvody tvoří základ drtivé většiny současných elektronických zařízení i celé infrastruktury moderní společnosti.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)