電流與電路
電流
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電流就是「移動中的電荷」。想像水在水管中流動:重要的不只是有沒有水,而是每秒有多少水衝過某一點。在導線裡,流動的「水」就是電荷,而電流告訴你這些電荷通過的快慢。它回答了每一次你按下開關背後的日常問題:每秒有多少電荷通過這條導線?
精確地說,電流 I 是單位時間內通過導體某一截面的電荷量。若在時間 t 內有電荷 Q 通過,則電流為 I = Q / t(若流量隨時間變化,則 I = dQ/dt,即瞬時變化率)。它的單位是安培(A),是 SI 基本單位之一,一安培等於每秒通過一庫侖的電荷,1 A = 1 C/s。依照長久以來的慣例,我們把電流方向定為「正電荷會移動的方向」,在外電路中由電源的正極指向負極。
電流無所不在:手機充電器大約推送 1 A,家用燈泡約 0.5 A,而汽車的起動馬達在瞬間可達數百安培。一個常讓初學者困惑的誠實提醒:在一般金屬導線中,真正移動的電荷是帶負電的電子,它們漂移的方向與慣用電流方向相反。兩種看法算出的物理結果相同,但電路圖上標的箭頭代表的是慣用(正電荷)電流,並不是電子真正的移動方向。
若在 3 秒內有 6 庫侖的電荷通過導線上某一點,電流就是 I = Q / t = 6 / 3 = 2 安培。這大約是一條明亮的 LED 燈條或一台筆電充電器所汲取的電流。
電流就是每秒的電荷量:數一數通過某點的庫侖數,再除以時間。
慣用電流的方向是正電荷會流動的方向;在金屬中真正的載子是往反方向移動的電子。電路圖上的箭頭一律代表慣用電流。
又稱
另見