最后修改时间:2026年5月29日

电流

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。

安全提示:电气内容适合学习、估算和资料查询。涉及市电、高压、配电、施工或设备选型时,请遵循当地规范并咨询合格电气专业人员。

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。

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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。

电流定义

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。

电流计算公式

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)

计算示例

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

欧姆定律中的电流

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)

电流方向

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 +

串联电路中的电流

在串联电路中,流过每个元件的电流相等。

I = I1 = I2 = I3 = ...

I: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)

并联电路中的电流

在并联电路中,总电流等于各支路电流之和。

I = I1 + I2 + I3 + ...

I: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)

分流公式

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 × (1/Rk) / (1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn)

对于两个并联电阻 R1 与 R2

I1 = I × R2 / (R1 + R2)

I2 = I × R1 / (R1 + R2)

基尔霍夫电流定律(KCL)

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(AC)

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。

交流电路中的欧姆定律

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)

角频率

ω = 2πf

ω:角频率,单位为弧度每秒(rad/s)

f:频率,单位为赫兹(Hz)

瞬时电流

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)

RMS 有效电流

对于正弦交流电,有效电流为:

I有效值 = I峰值 / √2 ≈ 0.707I峰值

峰峰值电流

Ip-p = 2I峰值

电流测量

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。

 


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