当电荷移动时就会产生电流 - 这些电荷可能是带负电的电子或正电荷载流子 - 正离子。

电流是电气和电子科学中最基本的概念之一 - 电流是电力科学的核心。

无论是电加热器，大型电网系统，移动电话，计算机，远程传感器节点还是其他什么，电流的概念都是它们运行的核心。

尽管电流的效果可以一直被看到，听到和感觉到，然而，通常不能看到当前的电流，因此有时很难看到它的真实情况。

闪电雷击是令人印象深刻的电流流动

电流的定义

电流定义：

电流是电路中的电荷流。更具体地，电流是经过电路中的给定点的电荷流速。电荷可以是带负电的电子或正电荷载体，包括质子，正离子或空穴。

电流的大小以库仑每秒为单位测量，其公用单位是安培（amp），用字母'A'表示。

安培（Ampere）以及其它电流单位如毫安（0.001A），微安（0.000001A）等被广泛地用于电气和电子技术以及乘法器中。

电路中的电流通常用字母“I”表示，该字母用于欧姆定律等式，其中V =I⋅R。

什么是电流：基础知识

电流的基本概念是它是物质内电子的运动。电子是作为材料分子结构的一部分存在的微小颗粒。有时这些电子被紧紧地保持在分子内，有时它们被松散地保持，并且它们能够相对自由地在结构周围移动。

关于电子的一个非常重要的注意事项是它们是带电粒子 - 它们带有负电荷。如果它们移动则会移动一定量的电荷，这被称为电流。

还值得注意的是，能够移动的电子数量决定了特定物质导电的能力。一些材料允许电流比其他材料更好地移动。

自由电子的运动通常是偶然的 - 它是随机的 - 因为许多电子一会在一个方向上移动一会又在另一个方向上移动，因此没有电荷的整体运动。

带有自由电子的导体中的随机电子运动

如果一个力作用于电子以使它们沿特定方向移动，那么它们将沿相同的方向漂移，尽管仍然处于某种偶然随机的方式，但是在一个方向上存在整体运动。

作用于电子的力被称为电动势或EMF，其量是以伏特（voltage ）为单位测量的电压。

在外面施加的电动势的作用下的电子的流动情况

为了更多地了解电流是什么以及它如何在导体中起作用，可以将其与管道中的水流进行比较。虽然这种比较存在局限性，但它可以作为电流和电流流动的基本说明。

可以认为电流就像流过管道的水一样。当压力施加在一端时，它迫使水沿一个方向移动并流过管道。水流量与末端压力成正比。施加在端部的压力或力可以比作电动势。

当压力施加到管道上，或者由于水龙头打开而允许水流动时，水几乎瞬间流动。电流也是如此。

为了获得电子流动的概念，每秒需要62.4亿，即数十亿个电子才能流过一安培的电流。

传统的电流和电子流动

传统的电流和电子流通常存在很多误解。起初这可能有点令人困惑，但实际上非常简单。

沿着导体携带电荷的粒子是自由电子。根据定义，电路内的电场方向是推动正测试电荷的方向。因此，这些带负电的电子在与电场相反的方向上移动。

电子和传统的电流流动

这是因为静态和动态电流的初步研究是基于我们现在称之为正电荷载流子的。 这意味着然后确定电流方向的早期惯例作为正电荷移动的方向。 这个惯例仍然存在，现在仍在使用。

综上所述：

传统电流：传统电流的定义从正端到负端，并指示正电荷流动的方向。

电子流：电子流从负端到正端。 电子带负电，因此吸引到正极端子，因为异性电荷相互吸引。

传统电流方向和电子流方向

这是迄今为止全球使用的惯例，即使它看起来有点奇怪和过时。

电子或电荷运动的速度

电流传输的速度与实际电子运动的速度非常不同。电子本身在导体中反弹，并且可能仅以每秒几毫米的速率沿导体前进。这意味着在交流电的情况下，电流每秒改变方向50或60次，大多数电子永远不会从电线中出来。

举一个不同的例子，在阴极射线管内的近真空中，电子以接近直线的速度以大约十分之一的光速传播。

电流的影响

当电流流过导体时，有许多迹象表明电流正在流动。

热量消散：可能最明显的是产生热量。如果电流很小，那么产生的热量可能非常小并且可能不会被注意到。但是，如果电流较大，则可能产生明显的热量。电火是显示电流如何产生热量的主要示例。实际的热量不仅取决于电流，还取决于导体的电压和电阻。

磁效应：可以注意到的另一个影响是在导体周围建立磁场。如果电流在导体中流动，则可以检测到这一点。通过将罗盘放置在具有相当大的直流电流的导线附近，可以看到罗盘针偏转。请注意，这对主电源不起作用，因为磁场交替过快，指针无法响应，并且同一根电缆中的两根电线（带电和中性）靠在一起将抵消磁场。

由电流产生的磁场在许多区域中得到很好的利用。通过将线缠绕成线圈，可以增加效果，并且可以制造电磁体。继电器和许多其他产品中都使用该效果。扬声器还使用线圈中的变化电流来引起振膜中的振动，这使得电子电流能够转换成声音。

如何测量电流

电流的一个重要方面是知道可能在导体中流动的电流量。由于电流是电气和电子电路中的关键因素，因此了解电流流动是非常重要的。

测量电流有很多种不同的方法。最简单的一种是使用万用表（multimeter）。

如何使用DMM（digital multimeter ，数字万用表）测量电流：

使用数字万用表DMM，通过将DMM实际放置在承载电流的电路中，可以轻松测量电流。然后，DMM将准确读取电路中流动的电流

虽然还有其他测量电流的方法，但这是最常见的。

电流是电气和电子技术中最重要和最基本的元素之一。在电路中流动的电流可以以各种方式使用，从产生热量到引起电路切换，或者将信息存储在集成电路中。

（完）