電子電流所屬現代詞，指的是由於自由電子的運動所產生的電流，而且自由電子的運動方向冾和電流方向相反。
基本介紹
- 中文名：電子電流
- 外文名：electronic current
- 別稱：電流
- 屬性：電荷的流動
簡介,符號,公式與單位,物理概念,在各種介質內的電流的物理性質,電流密度,漂移速度,電磁性質,歐姆定律,常規,電流方向,電路內的電流參考方向,交流和直流,直流,交流,自然發生形式,電擊安全須知,
簡介
電子電流（electronic current）俗稱電流。由於自由電子的運動所產生的電流,而且自由電子的運動方向冾和電流方向相反。
電流（英語：electric current）是電荷的流動。電流的大小稱為電流強度，是指單位時間內通過導線某一截面的電荷，每秒通過1庫侖的電荷量稱為1安培。安培是國際單位制七個基本單位之一。安培計是專門測量電流的儀器。
符號
電流慣例上的符號是
，來自法語intensité de courant，意為電流強度。符號
最早是由法國科學家安德烈-馬里·安培(André-Marie Ampère) 使用，電流單位安培也因此來命名。此標記法由法國流傳到英國，成了那裡的標準，但在1896年時仍有期刊用
表示電流，而不是用現在常見的
。
公式與單位
電流的方向與正電荷在電路中移動的方向相同。實際上並不是正電荷移動，而是負電荷移動。電子流是電子（負電荷）在電路中的移動，其方向為電流的反向。電流強度可以用公式表達為
物理概念
在各種介質內的電流的物理性質
金屬
在固態金屬導體內，有很多可移動的自由電子。雖然這些電子並不束縛於任何特定原子，但都束縛於金屬的晶格內。甚至於在沒有外電場作用下，因為熱能，這些電子仍舊會隨機地移動。但是，在導體內，平均淨電流是零。挑選導線內部任意截面，在任意時間間隔內，從截面一邊移到另一邊的電子數目，等於反方向移過截面的數目。如同喬治·伽莫夫在他發表於1947年的科學暢銷書《One, Two, Three…Infinity》談到：
金屬物質與其它物質不同的地方，在於其最外層的電子很鬆弛地束縛於原子，電子能夠很容易地逃離原子。因此，滿布於金屬的內部，有很多未被束縛的電子，毫無目標地遊動，就好像一群無家可歸的醉漢。當施加電壓於一根金屬導線的兩端，這些自由電子會朝著電勢高的一端奔去，這樣，形成了電流。一縷一縷銅絲共同組成傳導電流的電線。
給予一個直流的電壓源，例如，電池，當連線一根導線於它的兩個接頭時，電壓源會施加電場於整個導線。在連線動作完成的同時，導線的自由電子會感受到電場力，因而往正極接頭漂移。在這裡，自由電子是電荷載子。假設在一秒內，一庫侖（6.242 × 10個電子）的電荷漂移過導線的任意截面，則電流為一安培。
對於穩定的電流，電流量
可以用以下方程計算：
其中，
是傳輸的電荷，
是時間。
更一般地，電流可以表達為電荷隨時間的變化率，也就是電荷對於時間的導數：
其它介質
在固態金屬內，電荷流動的載子是電子，從低電勢流到高電勢。在其它種介質內，任何電荷載子的載子流都可以形成電流。
在真空內，可以製作一個離子束（ion beam）或電子束。這也是一種電流。在有些傳導性物質內，電流是由正電荷載子和負電荷載子共同形成的。在像質子導體（proton conductor）一類的物質內，電流可能完全是由正電荷載子形成。例如，在水溶液內，電解質會導電，電流內的正價氫離子（質子）朝著某方向流動，負價的硫酸根離子朝著反方向流動。在電花（spark）或電漿內的電流內有電子、正離子、負離子。在半導體內，可以視電流為正值空穴（一個呈電中性的原子，由於少了一個負電的電子，所以那裡就會呈現出一個正電性的空位）的流動。這種半導體稱為p型半導體。
電流密度
其中，
是電流，
是電流密度，
是截面面積矢量。
漂移速度
在導體內，可移動的電荷載子不停的隨機移動，就像氣體的粒子。為了要有淨電流，電荷載子移動的平均漂移速度必須不等於零。電子是金屬的電荷載子。電子移動的路徑沒有任何規律，從一個原子撞到另一個原子，但大致朝著電場的方向漂移。它們漂移的速度可以由以下方程給出：
其中，
是電流，
是單位體積的載子數目（載子密度），
是導體的截面面積，
是漂移速度，
是每一個載子的電荷量。
固體內的電流通常流動地非常慢。例如，假設截面面積為0.5 mm的銅線，載有電流5安培。那么，其電子的漂移速度大約為1毫米每秒。再舉一個例子來比較，在陰極射線管的近真空內，電子移動的速度大約為光速的十分之一。
呈加速度運動中的電荷，會產生電磁波。因此，隨著時間變化的電流，會產生電磁波，以非常高的速度，傳播於導體之外。電磁波傳播的速度通常相當接近光速，比漂移速度快很多倍。這事實的相關理論可以由麥克斯韋方程組推導出。在電線里的交流電流，可以從源頭傳輸電力到很遠的負載點，雖然，在電線里的電子只來來回回地移動很少的距離。
電磁波的傳播速度和自由空間的光速的比例，稱為速度因子（velocity factor），與導體的電磁性質和外面包裝的絕緣體、形狀、尺寸等等有關。
漂移速度、傳播速度、隨機運動速度，這三種速度可以類比於氣體的三種速度。比較慢的電子漂移速度類比於風速。比較快的電磁波傳播速度類比於氣體的音速。電子的隨機運動類比於氣體粒子的熱速度（thermal velocity）。
電磁性質
根據安培定律，電流會產生磁場。
導線所載有的電流，會在四周產生磁場，其磁場線是以同心圓圖案環繞著導線的四周。
使用電流表可以直接地測量電流。但這方法的缺點是必須切斷電路，將電流表置入電路中間。如果改用間接測量電流四周的磁場的方法，也可以測量出電流強度，同時不需要切斷電路。套用這方法來測量電流的儀器有霍爾效應感測器、電流鉗、變流器、羅果夫斯基線圈。
歐姆定律
其中，
是電流（單位是安培），
是電壓（單位是伏特），
是電阻（單位是歐姆）。
常規
電流方向
簡圖表示出常規電流的流向和電子的流向。正電荷（紅線）從電源的正極移動到負極，而電子（綠線）則從負極移動到正極。
正電荷的流動給出的電流，跟負電荷的反方向流動給出的電流相同。因此，在測量電流時，流動的電荷的正負值通常可以忽略。根據常規，假設所有流動的電荷都具有正值，稱這種流動為常規電流。常規電流代表電荷流動的淨效應，不需顧慮到載子的電荷的正負號是什麼。
在固態金屬內，正電荷載子不能流動，只有電子流動。由於電子載有負電荷，在金屬內的電子流動方向與常規電流的方向相反。
電路內的電流參考方向
當解析電機電路問題時，通常，工程師並不知道電流通過一個電路元素的真實方向。對於電路的解析，這並不重要，工程師可以任意地設定每一個電流變數的參考方向。當電機電路問題解析完畢後，通過電路元素的電流可能會擁有正值或負值。負值電流意指著，通過電路元素的電流的真實方向，相反於參考方向。
交流和直流
交流（AC）和直流（DC）是二種不同的電氣訊號型式，AC是變動電流（alternating current）的簡稱，原意是指周期性正負變化的電流，DC是直接電流（direct current）的簡稱，原意是指方向固定不變的電流，不過除了形容電流外，也常用交流和直流來形容電壓。
直流
直流
直流（DC）原來的英文名稱是galvanic current，也稱原義是指電荷的單向流動，一般是由像電池、太陽能電池等設備產生。直流電流可以在導體（例如電線）中流動，也可以在半導體、絕緣體中流動，甚至在真空也可以以離子束的方式流動。在直流電中，電子以固定的方向流動，和交流電不同。
交流
交流（AC）原義是指電荷的運動會周期性的變換方向，和直流不同，直流電流的電荷只會單方向流動。一般商業、家用及工業用電多半是交流電，例如一般插座提供的電就是交流電。最常見的交流電波形是正弦波，但在特殊套用中也會出現其他的波形，像三角波或方波。像調幅廣播及調頻廣播的訊號也是交流的例子之一，其目的是在利用調變技術，在交流訊號中加入要傳遞的訊號後傳遞，而接收端可以再還原為原始的訊號。
自然發生形式
在大自然可以觀測到的電流有閃電和太陽風等等例子。太陽風是從恆星上層大氣射出的超高速（帶電粒子）流，會造成極光（北極光和南極光）。人造的電流包括傳導電子的流動於金屬導線、高壓電線的長距離傳輸電力、電機設備內的細小導線、電路板的金屬線路等等。在電子學里，電流的形式包括電子的流動通過電阻器、電子的移動通過真空管的真空、離子的流動於電池或神經細胞、空穴的流動於半導體。
