1.2.1 電流
1.電流的概念
電荷做有規(guī)則的定向移動即形成電流,電流的大小通常用電流強度來衡量。通常把單位時間內通過導體橫截面的電荷量定義為電流強度,簡稱電流。一般用符號i(t)表示,即

式中,q是電荷量,國際單位為庫侖(C);t是時間,單位為秒(s)。
電流的國際單位為安培(A),簡稱安。電流的常用單位還有微安(μA)、毫安(mA)和千安(kA)等,它們之間存在以下對應關系。
1A=103mA=106μA=10-3kA
通常把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向。如果電流大小及方向都不隨時間變化,即dq(t)/dt為常數時,稱為直流電流,簡稱直流(Direct Current,DC),常用大寫字母I來表示;如果電流是隨時間t變化的函數,稱為時變電流,用i(t)來表示,有時也簡寫為i;當時變電流的大小和方向都隨時間做周期性變化時,則稱為交變電流(Alternating Current,AC)。
2.電流的參考方向
電流的實際方向也稱為真實方向。對于簡單電路,實際方向有時能直接判斷出來,例如圖1-6a所示電路,由于a點接電源的正極,b點接電源的負極,所以電流的方向是由a點到b點。但對于圖1-6b所示的較復雜電路,由于方框中的元器件類型和元器件值未知,所以難以判斷a和b兩點之間電流的實際方向。
因此為了分析方便,通常可以任意假設一個方向為正電荷的定向運動方向,并把這個方向稱為電流的參考方向,通常在電路圖上用箭頭“→”表示,箭頭的方向為電流的參考方向,如圖1-6c所示。電路參考方向也可以用雙下角標表示,例如Iab表示電流的參考方向是從a點流向b點。分析具體電路時,可以先按照設定的參考方向進行計算,若實際計算出來的電流大小為正值,則認為實際電流方向與參考方向一致,否則認為實際電流方向與參考方向相反。

圖1-6 電流的實際方向和參考方向
例1-1 已知流過某元器件的電流i(t)的參考方向如圖1-7所示。若,分別計算t=10ms和t=20ms時的電流,并指出電流的實際方向。

圖1-7 例1-1圖
解:當t=10ms時,=
,說明電流的實際方向與參考方向相反,即電流從b點流向a點。
當t=20ms時,,說明電流的實際方向與參考方向相同,即電流從a點流向b點。
注意,電流是一個既有大小也有方向的物理量,電流值的正負號是以設定的參考方向為前提的,若沒有設定參考方向,那么計算出來的電流的正、負號沒有任何意義。
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