最后修改时间:2026年5月29日
介绍电流的定义、单位、方向、公式、直流/交流电流区别和电流表测量方法。
介绍电流的定义、单位、方向、公式、直流/交流电流区别和电流表测量方法。
电流是电荷在电路中流动形成的物理量,通常用符号 I 表示,单位是安培(A)。本页介绍电流的定义、计算公式、方向、串并联电路中的电流关系、交流电流以及测量方法。
电流是电荷在电场作用下发生定向移动所形成的流动量。
可以用水管作类比:水流表示水在管道中的流动速度,而电流表示电荷在导体或电路中的流动速度。
电流的国际单位是安培,符号为 A。1 安培表示每秒有 1 库仑电荷通过导体截面。
瞬时电流等于电荷量对时间的变化率:
i(t) = dQ(t) / dt
i(t):t 时刻的瞬时电流,单位为安培(A)
Q(t):t 时刻的电荷量,单位为库仑(C)
t:时间,单位为秒(s)
当电流恒定时,可使用平均电流公式:
I = ΔQ / Δt
I:电流,单位为安培(A)
ΔQ:在时间 Δt 内通过的电荷量,单位为库仑(C)
Δt:时间间隔,单位为秒(s)
如果 5C 的电荷在 10s 内通过导体截面,则电流为:
I = ΔQ / Δt = 5C / 10s = 0.5A
根据欧姆定律,流过电阻的电流等于电阻两端电压除以电阻值:
I = V / R
I:电流,单位为安培(A)
V:电压,单位为伏特(V)
R:电阻,单位为欧姆(Ω)
在电路分析中,通常采用“常规电流方向”,即从电源正极流向负极。电子实际运动方向与常规电流方向相反。
| 类型 | 方向起点 | 方向终点 |
|---|---|---|
| 正电荷运动方向 | + | − |
| 电子运动方向 | − | + |
| 常规电流方向 | + | − |
在串联电路中,流过每个元件的电流相等。
I总 = I1 = I2 = I3 = ...
I总:电路总电流,单位为安培(A)
I1、I2、I3:各串联元件中的电流,单位为安培(A)
在并联电路中,总电流等于各支路电流之和。
I总 = I1 + I2 + I3 + ...
I总:并联电路总电流,单位为安培(A)
I1、I2、I3:各并联支路电流,单位为安培(A)
并联电路中,电流会按各支路电阻大小进行分配。电阻越小的支路,分得的电流越大。
对于多个并联电阻,某一支路电流可写为:
Ik = I总 × (1/Rk) / (1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn)
对于两个并联电阻 R1 与 R2:
I1 = I总 × R2 / (R1 + R2)
I2 = I总 × R1 / (R1 + R2)
几个电气元件连接的公共点称为节点。根据基尔霍夫电流定律,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
ΣI流入 = ΣI流出
也可以写作:
ΣIk = 0
交流电流的大小和方向会随时间周期性变化,常见交流电通常为正弦波。
在交流电路中,电阻、电感器、电容共同形成阻抗 Z,电流可表示为:
I = V / Z
I:流经负载的电流,单位为安培(A)
V:负载两端电压,单位为伏特(V)
Z:负载阻抗,单位为欧姆(Ω)
ω = 2πf
ω:角频率,单位为弧度每秒(rad/s)
f:频率,单位为赫兹(Hz)
i(t) = I峰值 sin(ωt + θ)
i(t):t 时刻的瞬时电流,单位为安培(A)
I峰值:峰值电流,单位为安培(A)
ω:角频率,单位为 rad/s
t:时间,单位为秒(s)
θ:初相位,单位为弧度(rad)
对于正弦交流电,有效电流为:
I有效值 = I峰值 / √2 ≈ 0.707I峰值
Ip-p = 2I峰值
电流通常使用电流表或万用表的电流档进行测量。测量时,电流表需要与被测电路串联,使被测电流流过电流表。
理想电流表的内阻非常低,因此对被测电路的影响较小。
注意:测量电流时不要把电流表直接并联在电源两端,否则可能造成短路并损坏仪表。