電路中的電流和測量方法
電荷在導體中有規則的定向移動叫做電流。在平時,導體中的自由電子,由於分子的熱運動而作無規則的運動。
這時在導體任一方向上,電子有的跑進,有的跑出,總的合成為零,沒有電流。只有當我們在導體兩端接上電源後,因為電源的正極帶有大量的正電荷(也就是缺少大量電子),而電源負極則多餘大量電子,這樣,電源正極就要吸引導體中的自由電子,而電源負極則是排斥導體中的自由電子,從而導體中的所有自由電子就會受它們的作用力而發生定向的移動,也就是產生了電流。電流通過負載使負載工作,將電能轉換為其他形式能量。電能傳播的速度是每秒鐘三十萬公裡,所以電路中電荷移動幾乎是同時發生的。
例如我們城市供電,不論發電站相隔多遠,當電路一接通,所有負載幾乎馬上就工作,我們晚上所看到的馬路上的路燈就是這樣,只要開關一接通,幾乎所有的路燈都同時發亮,很難看出先後次序。這種電流流動的情況很像充滿了水的自來水管,當水龍頭一開,就立刻有水流出,靠水龍頭附近的水流出,後面的水不斷地移過來,水塔上的水又不斷地進行補充。從上面分析可以知道,在金屬導體中產生電流的是自由電子的定向移動,它的方向是由電源負極流向正極。但是由於在開始發現電流現象時,人們就已規定電流的方向是從正到負(因為那時還沒有發現電子),同時後來也發現有些物體如電解液、半導體中有正電荷移動形成的電流,所以我們仍然規定電流的方向是從正到負,而把電子移動的方向單獨稱為電子流的方向,它是由負到正,與電流正好相反。
電路中的電流可以用電流表(安培表、毫安表、微安表)測出。測量方法如下:若知電路中電流大小的大致範圍,選電流表量程(不知電路中電流大小時,選電流表最大量程開始);然後將所要測量的電路斷開,把電流表串進電路;電錶的「+」表筆接從電源正極過來的一頭,「一」表筆接從電源負極過來的一頭。要特別警惕不能將電流表併入電路中,就是電流表併入電路的錯誤接法,這樣就有燒壞電流表的危險。