電流是電氣和電子科學中存在的最基本概念之一——電流是電學的核心。

無論是電加熱器、大型電網(wǎng)系統(tǒng)、移動電話、計算機、遠程傳感器節(jié)點還是其他什么，電流的概念都是其運行的核心。

然而，電流本身通常看不到，盡管它的影響可以一直看到、聽到和感覺到，因此有時很難了解它的真實情況。

電流是電路中的電荷流。更具體地說，電流是電荷流過電路中給定點的速率。電荷可以是帶負電的電子或帶正電荷的載流子，包括質(zhì)子、正離子或空穴。

電流的大小以庫侖/秒為單位，其常用單位是安培或安培，由字母“A”表示。

安培或放大器廣泛用于電氣和電子技術(shù)中，以及毫安 （0.001A）、微安 （0.000001A） 等乘法器。

電路中的電流通常用字母“I”表示，這個字母用于歐姆定律等方程，其中 V=I?R。

電流的基本概念是它是電子在物質(zhì)內(nèi)的運動。電子是作為材料分子結(jié)構(gòu)的一部分而存在的微小粒子。有時這些電子被緊緊地固定在分子內(nèi)，有時它們被松散地固定，它們能夠相對自由地在結(jié)構(gòu)中移動。

關于電子需要注意的一點非常重要的一點是它們是帶電粒子——它們帶有負電荷。如果它們移動，則一定量的電荷移動，這稱為電流。

還值得注意的是，能夠移動的電子數(shù)量決定了特定物質(zhì)的導電能力。有些材料允許電流比其他材料更好地流動。

自由電子的運動通常是非常隨意的——它是隨機的——因為許多電子在一個方向上移動，就像在另一個方向上移動一樣，因此沒有電荷的整體運動。

具有自由電子的導體中的隨機電子運動

如果一個力作用在電子上使它們向特定方向移動，那么它們都會向同一方向漂移，盡管仍然以一種有點隨意的方式，但有一個方向的整體運動。

作用在電子上的力稱為電動勢或電動勢，其量是以伏特為單位的電壓。

電子在外加電動勢作用下的流動

為了更深入地了解什么是電流以及它如何在導體中起作用，可以將其與管道中的水流進行比較。這種比較有局限性，但它可以作為電流和電流的一個非常基本的說明。

電流可以被認為是像流過管道的水。當一端施加壓力時，它迫使水向一個方向移動并流過管道。水流量與施加在末端的壓力成正比。施加在末端的壓力或力可以比作電動勢。

當對管道施加壓力時，或者由于水龍頭打開而允許水流動時，水幾乎是瞬間流動的。電流也是如此。

要了解電子的流動，每秒需要 62.4 億個電子才能流向一安培的電流。

常規(guī)電流和電子流

關于常規(guī)電流和電子流，往往存在很多誤解。一開始這可能有點令人困惑，但它確實非常簡單。

沿導體攜帶電荷的粒子是自由電子。根據(jù)定義，電路內(nèi)的電場方向是推動正測試電荷的方向。因此，這些帶負電的電子沿與電場相反的方向移動。

電子和常規(guī)電流

這是因為對靜態(tài)和動態(tài)電流的初步研究是基于我們現(xiàn)在所說的正電荷載流子。這意味著當時電流方向的早期慣例被確立為正電荷移動的方向。這個慣例一直保留下來，今天仍在使用。

綜上所述：

常規(guī)電流：常規(guī)電流是從正極流向負極，并指示正電荷的流動方向。

電子流：電子流是從負極到正極。電子帶負電，因此被吸引到正極端子，因為不同的電荷吸引。

這是至今仍在全球范圍內(nèi)使用的慣例，盡管它可能看起來有點奇怪和過時。

電子或電荷運動的速度

電流的傳輸速度與實際電子運動的速度有很大不同。電子本身在導體中反彈，可能只以每秒幾毫米的速度沿著導體前進。這意味著在交流電的情況下，電流每秒改變方向 50 或 60 次，大多數(shù)電子永遠不會離開導線。

舉一個不同的例子，在陰極射線管內(nèi)的近真空中，電子以大約十分之一光速以近乎直線的速度行進。

電流的影響

當電流流過導體時，有許多跡象表明電流正在流動。

散熱：可能最明顯的是產(chǎn)生熱量。如果電流很小，那么產(chǎn)生的熱量可能非常小，可能不會被注意到。但是，如果電流較大，則可能會產(chǎn)生明顯的熱量。電火是顯示電流如何產(chǎn)生熱量的一個典型例子。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：另一個可以注意到的效應是在導體周圍建立磁場。如果導體中有電流流動，則可以檢測到這一點。通過將指南針靠近承載相當大直流電的電線，可以看到指南針偏轉(zhuǎn)。請注意，這不適用于電源，因為磁場交替太快，針無法響應，并且在同一根電纜中靠近的兩根電線（帶電和中性線）將抵消磁場。

電流產(chǎn)生的磁場在許多領域得到了很好的利用。通過將導線纏繞成線圈，可以增加效果，并可以制作電磁鐵。繼電器和許多其他物品都使用這種效果。揚聲器還利用線圈中的變化電流使振膜發(fā)生振動，從而使電子電流能夠轉(zhuǎn)換為聲音。

電流的一個重要方面是了解導體中可能流動的電流量。由于電流是電氣和電子電路中的關鍵因素，因此了解流動的電流非常重要。

測量電流的方法有很多種。最簡單的方法之一是使用萬用表。

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(shù)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多種方式使用，從產(chǎn)生熱量到使電路切換，或?qū)?a target="_blank">信息存儲在集成電路中。

審核編輯：黃飛