為什麼電路撐起了現代世界
你今天碰過的幾乎每一台機器——手中的手機、廚房裡嗡嗡作響的冰箱、頭頂的燈、乃至整個電網——都是靠著把電荷沿著一個迴路推動來運作。在靜電學那條主線裡，電荷大多靜止不動，被場固定在原地。現在我們讓它們動起來，而流動的電荷正是把能量從電池或牆上插座載送到你需要之處的東西。
電路其實就是一個由導電材料構成的封閉迴路，給電荷一條完整的路徑繞行。只要斷開迴路——撥開開關、剪斷電線——流動就立刻停止。電荷只在迴路完整時才流動，這個單一事實，是你要先牢牢記住的第一件事。
電流究竟是什麼
電流是電荷流經某一點的速率（電荷的流動快慢）。在電線上任選一個橫截面，數數看每秒有多少電荷穿過它——這個以每秒庫侖為單位的數，就是電流。
電流是單位時間通過的電荷。SI 單位是安培：1 A = 每秒 1 庫侖。
1 安培其實是很大的流量。由於一個電子只帶 1.6\times10^{-19} 庫侖，1 A 的電流代表每秒約有 6.2\times10^{18} 個電子流過。手機充電器約抽 1–2 A；吹風機接近 10 A；一道閃電則有數萬安培。
電荷實際上動得多快？
接下來是個震撼點。導線中載送電流的電子爬得慢得驚人——像蝸牛一樣，遠比你想像的慢得多。它們平均向前的速度稱為漂移速度，它取決於載子有多少、以及導線有多粗。
電流等於載子數密度 n、每載子電荷 q、橫截面積 A 與漂移速率 v_d 的乘積。解出 v_d 就能看出它有多慢。
代入銅線承載家用電流的真實數字：載子數密度 n\approx8.5\times10^{28} 個電子每立方公尺、面積 A\approx2\times10^{-6}\,\text{m}^2、電流 I=10 A。算出來漂移速率只有約 0.0004 m/s——每秒不到半毫米。單一個電子要花好幾個小時才走得完一個房間的長度。
水流類比——好用，以及它的極限
在這整條主線中，水管中的水這幅圖像會很有幫助：電池是幫浦、電流是流量、電壓（電位差）是推動水的壓力、電阻是水必須擠過的狹窄縮口。壓力越高或管子越粗，流量就越大。
驅動流動的是電位差——電位的差異，以伏特為單位——由電池橫跨電路維持著。電荷從高電位往低電位「滾下坡」，一路釋放能量。第 3 篇我們會看到電池如何讓這座坡不被抹平。不過首先，我們要問：導線如何抵抗這股流動？