По-разному называли прошлый, XX век, — и ядерным, и космическим, и информационно-компьютерным. Но, пожалуй, самым точным определением будет — «век электричества». Сегодня в домах полно электрических приборов: утюгов, пылесосов, стиральных машин, телевизоров, компьютеров и т. д. На улицах — трамваи и троллейбусы, работающие на электричестве. На железных дорогах — электропоезда, под землей — метро. На предприятих — станки с электроприводом... Электричеством пронизано все, оно навсегда вошло в жизнь человека, окружило со всех сторон, дает много благ и требует достойного, уважительного и умелого с ним обращения.

Всю жизнь человека окружает материальный мир, или материя, которая существует в разных формах. Одна из форм материи, из которой состоят все тела в природе (вода, металлы и т. д.), называется веществом. Все вещества состоят из мельчайших частиц — молекул, которые, в свою очередь, образуются из еще более мелких частиц, называемых атомами. В состав атомов входят другие, еще меньшие частицы, обладающие различными свойствами: ядро и электроны. Ядро, имеющее положительный электрический заряд, расположено в центре атома и состоит из положительно заряженных частиц — протонов и незаряженных, нейтральных частиц — нейтронов. Вокруг ядра вращаются отрицательно заряженные частицы — электроны, которые обладают самым малым отрицательным электрическим зарядом. Протон имеет положительный электрический заряд, равный по величине заряду электрона. Отрицательный заряд обозначается знаком минус, положительный — знаком плюс.

Взаимодействие электрических зарядов осуществляется через электрическое поле, в котором проявляют себя электрические силы, связанные с этими зарядами. Электрическим полем называется пространство вокруг электрического заряда — заряженного тела. На электрических схемах электрическое поле изображается в виде силовых линий. Чем они гуще, тем больше напряженность или сила поля.

С явлениями электричества люди познакомились еще в древности. Было замечено, что янтарь притягивает мелкие соринки и пух. Если потереть шар, отлитый из стекла или серы, он обнаружит те же свойства, что и янтарь. По-древнегречески янтарь называется электрон, поэтому такие опыты стали называть электризацией, а сами явления — электрическими. В средние века научились делать «электрофорные машины», которые давали искры длиной несколько сантиметров. Однако постоянно работающие источники электричества появились только в конце XVIII века.

В 1790 году известный итальянский физиолог Луиджи Гальвани, исследуя препарированную мышцу лягушачьей лапки, заметил, что она сокращается, если к ней прикоснуться одновременно двумя предметами, сделанными из разных металлов. Почему так происходит, объяснил другой итальянский ученый — Алессандро Вольта. Он доказал, что две пластины из разнородных металлов в растворе соли (в данном случае его роль играла кровь) рождают электричество. В 1799 году Вольта создал первый искусственный источник электрического тока. Он представлял собой кружки из меди и цинка с проложенными между ними прокладками из сукна. Прокладки были пропитаны слабым раствором кислоты. Свое изобретение Вольта в честь JI. Гальвани назвал гальваническим элементом. Чтобы получить более или менее приличную электрическую мощность, элементы приходилось последовательно соединять в батареи, которые называли «вольтовыми столбами».

Самый простой гальванический элемент состоит из двух опущеннных в раствор серной кислоты пластин — цинковой и медной. Цинк в ходе сложного химического процесса начинает растворяться в кислоте, отдавая положительно заряженные ионы. На пластине (катоде) остаются электроны, и она приобретает отрицательный заряд. Медная пластина (анод) заряжается положительно. Между электродами возникает разность потенциалов — электродвижущая сила (ЭДС). Электродвижущая сила является причиной, приводящей в движение электрические заряды, и определяется энергией, которая затрачивается на перемещение единичного электрического заряда.

Если пластины соединить проводником, электроны побегут по нему от катода к аноду — пойдет постоянный электрический ток. Долгие годы гальванические элементы были единственными источниками тока. С -них, по существу, и началась электротехника, обязанная своим рождением электрическому току.