當電荷移動時就會産生電流 - 這些電荷可能是帶負電的電子或正電荷載流子 - 正離子。

電流是電氣和電子科學中最基本的概念之一 - 電流是電力科學的核心。

無論是電加熱器，大型電網系統，移動電話，計算機，遠程傳感器節點還是其他什麼，電流的概念都是它們運行的核心。

盡管電流的效果可以一直被看到，聽到和感覺到，然而，通常不能看到當前的電流，因此有時很難看到它的真實情況。

閃電雷擊是令人印象深刻的電流流動

電流定義：

電流是電路中的電荷流。更具體地，電流是經過電路中的給定點的電荷流速。電荷可以是帶負電的電子或正電荷載體，包括質子，正離子或空穴。

電流的大小以庫侖每秒為單位測量，其公用單位是安培（amp），用字母'A'表示。

安培（Ampere）以及其它電流單位如毫安（0.001A），微安（0.000001A）等被廣泛地用于電氣和電子技術以及乘法器中。

電路中的電流通常用字母“I”表示，該字母用于歐姆定律等式，其中V =I⋅R。

什麼是電流：基礎知識

電流的基本概念是它是物質内電子的運動。電子是作為材料分子結構的一部分存在的微小顆粒。有時這些電子被緊緊地保持在分子内，有時它們被松散地保持，并且它們能夠相對自由地在結構周圍移動。

關于電子的一個非常重要的注意事項是它們是帶電粒子 - 它們帶有負電荷。如果它們移動則會移動一定量的電荷，這被稱為電流。

還值得注意的是，能夠移動的電子數量決定了特定物質導電的能力。一些材料允許電流比其他材料更好地移動。

自由電子的運動通常是偶然的 - 它是随機的 - 因為許多電子一會在一個方向上移動一會又在另一個方向上移動，因此沒有電荷的整體運動。

帶有自由電子的導體中的随機電子運動

如果一個力作用于電子以使它們沿特定方向移動，那麼它們将沿相同的方向漂移，盡管仍然處于某種偶然随機的方式，但是在一個方向上存在整體運動。

作用于電子的力被稱為電動勢或EMF，其量是以伏特（voltage ）為單位測量的電壓。

在外面施加的電動勢的作用下的電子的流動情況

為了更多地了解電流是什麼以及它如何在導體中起作用，可以将其與管道中的水流進行比較。雖然這種比較存在局限性，但它可以作為電流和電流流動的基本說明。

可以認為電流就像流過管道的水一樣。當壓力施加在一端時，它迫使水沿一個方向移動并流過管道。水流量與末端壓力成正比。施加在端部的壓力或力可以比作電動勢。

當壓力施加到管道上，或者由于水龍頭打開而允許水流動時，水幾乎瞬間流動。電流也是如此。

為了獲得電子流動的概念，每秒需要62.4億，即數十億個電子才能流過一安培的電流。

傳統的電流和電子流動

傳統的電流和電子流通常存在很多誤解。起初這可能有點令人困惑，但實際上非常簡單。

沿着導體攜帶電荷的粒子是自由電子。根據定義，電路内的電場方向是推動正測試電荷的方向。因此，這些帶負電的電子在與電場相反的方向上移動。

電子和傳統的電流流動

這是因為靜态和動态電流的初步研究是基于我們現在稱之為正電荷載流子的。 這意味着然後确定電流方向的早期慣例作為正電荷移動的方向。 這個慣例仍然存在，現在仍在使用。

綜上所述：

傳統電流：傳統電流的定義從正端到負端，并指示正電荷流動的方向。

電子流：電子流從負端到正端。 電子帶負電，因此吸引到正極端子，因為異性電荷相互吸引。

傳統電流方向和電子流方向

這是迄今為止全球使用的慣例，即使它看起來有點奇怪和過時。

電子或電荷運動的速度

電流傳輸的速度與實際電子運動的速度非常不同。電子本身在導體中反彈，并且可能僅以每秒幾毫米的速率沿導體前進。這意味着在交流電的情況下，電流每秒改變方向50或60次，大多數電子永遠不會從電線中出來。

舉一個不同的例子，在陰極射線管内的近真空中，電子以接近直線的速度以大約十分之一的光速傳播。

電流的影響

當電流流過導體時，有許多迹象表明電流正在流動。

熱量消散：可能最明顯的是産生熱量。如果電流很小，那麼産生的熱量可能非常小并且可能不會被注意到。但是，如果電流較大，則可能産生明顯的熱量。電火是顯示電流如何産生熱量的主要示例。實際的熱量不僅取決于電流，還取決于導體的電壓和電阻。

磁效應：可以注意到的另一個影響是在導體周圍建立磁場。如果電流在導體中流動，則可以檢測到這一點。通過将羅盤放置在具有相當大的直流電流的導線附近，可以看到羅盤針偏轉。請注意，這對主電源不起作用，因為磁場交替過快，指針無法響應，并且同一根電纜中的兩根電線（帶電和中性）靠在一起将抵消磁場。

由電流産生的磁場在許多區域中得到很好的利用。通過将線纏繞成線圈，可以增加效果，并且可以制造電磁體。繼電器和許多其他産品中都使用該效果。揚聲器還使用線圈中的變化電流來引起振膜中的振動，這使得電子電流能夠轉換成聲音。

如何測量電流

電流的一個重要方面是知道可能在導體中流動的電流量。由于電流是電氣和電子電路中的關鍵因素，因此了解電流流動是非常重要的。

測量電流有很多種不同的方法。最簡單的一種是使用萬用表（multimeter）。

如何使用DMM（digital multimeter ，數字萬用表）測量電流：

使用數字萬用表DMM，通過将DMM實際放置在承載電流的電路中，可以輕松測量電流。然後，DMM将準确讀取電路中流動的電流

雖然還有其他測量電流的方法，但這是最常見的。

電流是電氣和電子技術中最重要和最基本的元素之一。在電路中流動的電流可以以各種方式使用，從産生熱量到引起電路切換，或者将信息存儲在集成電路中。

（完）

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