關鍵電量的定義

我們將首先介紹構成電路研究基礎的基本電學量。

原子由帶正電的原子核和一群帶負電的電子組成。與一個電子有關的電荷已被發現

為1.602 × 10−19庫侖;或者，反過來說，一庫侖可以定義為6.242 × 1018個電子的電荷。電力期貨資料，僅供參考。雖然大多數與原子相關的電子都緊緊地束縛在原子核上，但像銅這樣的良導體，有自由電子，它們離原子核足夠遠，因此它們對任何特定原子核的吸引力很容易被克服。這些導電電子在原子間自由游動，它們的運動構成了電流。

一個半世紀前，德國教授古斯塔夫·羅伯特·基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff, 1824 - 1887)通過實驗確定了電路的兩個最基本的特性。第一個性質，被稱為基爾霍夫電流定律。在任何時刻，流入電路中任何節點的電流之和必須等于離開該節點的電流之和。該節點是兩根或兩根以上導線連接的任何點。這是一個非常簡單但強大的概念。一旦你斷言電流是電荷的流動，而且電荷是保守的——當它進入一個節點時既不會產生也不會銷毀，這是很直觀的。除非電荷以某種方式積聚在一個節點上，但事實并非如此，那么進入該節點的電荷的速率必須等于離開該節點的電荷的速率。

在導線中，當一庫侖的電荷在一秒鐘內通過某一點時，電流被定義為1安培(縮寫a)，以19世紀物理學家安普雷(Andr Marie Ampre)命名。也就是說，電流i是電荷q經過一個點或通過一個區域的凈流速:

I = DQDT (1;1）

一般來說，電荷可以是負的，也可以是正的。例如，在霓虹燈中，正離子向一個方向移動，負電子向另一個方向移動。每一個都貢獻了電流，總電流是它們的總和。按照慣例，電流流動的方向是正電荷移動的方向，不管正電荷是否在圖中。因此，在導線中，向右移動的電子構成了向左流動的電流，如教材所示。

當電荷只在一個方向以穩定的速度流動時，電流稱為直流電。例如，電池可以提供直流電。當電荷以正弦波的形式來回流動時，我們稱之為交流電。在美國，電力公司提供的交流電的頻率是每秒60周，或60赫茲(縮寫Hz)。交流和直流的例子如教材所示。

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