电流是电荷的流动，就像水在管道中流动。电流越大 = 每秒电荷越多。以安培 (A) 为单位。方向：从正到负 (传统)，或电子流 (从负到正)。

• 1 安培 = 每秒 1 库仑 (1 A = 1 C/s)
• 电流是流速，不是数量
• 直流电 (DC)：方向恒定 (电池)
• 交流电 (AC)：方向交替 (墙壁插座)

电荷 (Q) = 电的数量 (库仑)。电流 (I) = 电荷的流速 (安培)。电压 (V) = 推动电荷的压力。功率 (P) = V × I (瓦特)。它们相互关联但各不相同！

• 电荷 Q = 数量 (库仑)
• 电流 I = 流速 (安培 = C/s)
• 电压 V = 电压力 (伏特)
• 电流从高电压流向低电压

传统电流：从正到负 (历史)。电子流：从负到正 (实际)。两者都有效！实际上是电子在移动，但我们使用传统方向。这不影响计算。

• 传统：+ 到 - (图表中的标准)
• 电子流：- 到 + (物理现实)
• 两者得出相同答案
• 在电路分析中使用传统电流

安培 (A) 是电流的 SI 基本单位。是七个基本 SI 单位之一。自2019年起由基本电荷定义。从阿(atto)到兆(mega)的前缀涵盖所有范围。

• 1 A = 1 C/s (精确定义)
• kA 用于高功率 (焊接、闪电)
• mA、µA 用于电子、传感器
• fA、aA 用于量子、单电子设备

C/s 和 W/V 在定义上等同于安培。C/s 显示电荷流动。W/V 显示由功率/电压得出的电流。三者完全相同。

• 1 A = 1 C/s (定义)
• 1 A = 1 W/V (来自 P = VI)
• 三者完全相同
• 对电流的不同视角

绝对安培 (EMU) 和静安培 (ESU) 来自旧的 CGS 系统。Biot = 绝对安培。现今罕见，但会出现在旧的物理教科书中。1 绝对安培 = 10 A；1 静安培 ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A。

• 1 绝对安培 = 10 A (EMU)
• 1 biot = 10 A (与绝对安培相同)
• 1 静安培 ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A (ESU)
• 已过时；SI 安培是标准

I = V / R (电流 = 电压 ÷ 电阻)。知道电压和电阻，就能求出电流。所有电路分析的基础。对电阻器是线性的。

• I = V / R (从电压求电流)
• V = I × R (从电流求电压)
• R = V / I (从测量值求电阻)
• 功率耗散：P = I²R

在任何节点，流入的电流 = 流出的电流。Σ I = 0 (电流总和 = 零)。电荷是守恒的。是分析并联电路所必需的。

• 在任何节点 ΣI = 0
• 流入电流 = 流出电流
• 电荷守恒
• 用于解决复杂电路

电流 = 载流子的漂移速度。在金属中：电子移动缓慢 (约 mm/s)，但信号以光速传播。载流子数量 × 速度 = 电流。

• I = n × q × v × A (微观)
• n = 载流子密度，v = 漂移速度
• 电子移动缓慢，信号快速
• 在半导体中：电子 + 空穴

USB：0.5-3 A (标准到快速充电)。手机充电：通常 1-3 A。笔记本电脑：3-5 A。LED：通常 20 mA。大多数设备使用 mA 到 A 的范围。

• USB 2.0：最大 0.5 A
• USB 3.0：最大 0.9 A
• USB-C PD：最高 5 A (100W @ 20V)
• 手机快速充电：通常 2-3 A

家用电路：15-20 A 断路器 (美国)。灯泡：0.5-1 A。微波炉：10-15 A。空调：15-30 A。电动汽车充电：30-80 A (Level 2)。

• 标准插座：15 A 电路
• 大型电器：20-50 A
• 电动汽车：30-80 A (Level 2)
• 全户：100-200 A 服务

焊接：100-400 A (手工焊)，1000+ A (点焊)。闪电：平均 20-30 kA，峰值 200 kA。轨道炮：兆安培。超导磁铁：10+ kA 稳定电流。

• 电弧焊：100-400 A
• 点焊：1-100 kA 脉冲
• 闪电：通常 20-30 kA
• 实验性：MA 范围 (轨道炮)

每个前缀步骤 = ×1000 或 ÷1000。kA → A：×1000。A → mA：×1000。mA → µA：×1000。

• kA → A：乘以 1,000
• A → mA：乘以 1,000
• mA → µA：乘以 1,000
• 反向：除以 1,000

I = P / V (电流 = 功率 ÷ 电压)。60W 灯泡在 120V = 0.5 A。1200W 微波炉在 120V = 10 A。

• I = P / V (安培 = 瓦特 ÷ 伏特)
• 60W ÷ 120V = 0.5 A
• P = V × I (从电流算功率)
• V = P / I (从功率算电压)

I = V / R。知道电压和电阻，求电流。12V 跨 4Ω = 3 A。5V 跨 1kΩ = 5 mA。

• I = V / R (安培 = 伏特 ÷ 欧姆)
• 12V ÷ 4Ω = 3 A
• 5V ÷ 1000Ω = 5 mA (= 0.005 A)
• 记住：求电流用除法

USB 端口提供 5V。设备消耗 500 mA。功率是多少？

P = V × I = 5V × 0.5A = 2.5W (标准 USB 2.0)

5V 电源，LED 需要 20 mA 和 2V。需要什么电阻？

电压降 = 5V - 2V = 3V。R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω。使用 150Ω 或 180Ω。

三个设备：5A、8A、3A 在同一电路上。需要什么断路器？

总计 = 5 + 8 + 3 = 16A。使用 20A 断路器 (下一个标准尺寸，以留有安全余裕)。

站在地面上，你的身体持续有约 100 µA 的泄漏电流到地。来自电磁场、静电荷、无线电波。完全安全正常。我们是电气生物！

平均雷击：20-30 kA (20,000 A)。峰值可达 200 kA。但持续时间 <1 毫秒。总电荷：仅约 15 库仑。高电流，短时间 = 可能存活 (有时)。

1 mA 60 Hz AC：刺痛感。10 mA：肌肉失控。100 mA：心室颤动 (致命)。1 A：严重烧伤，心脏骤停。电流路径很重要—穿过心脏最糟。

零电阻 = 无限电流？不完全是。超导体有“临界电流”—超过它，超导性就会消失。ITER 核聚变反应堆：超导线圈中有 68 kA。无热量，无损失！

LED 是电流驱动的，不是电压。相同电压，不同电流 = 不同亮度。电流太大？LED 立即烧毁。务必使用限流电阻或恒流驱动器。

电磁轨道炮：微秒内 1-3 MA (百万安培)。洛伦兹力将弹丸加速到 7 马赫以上。需要巨大的电容器组。未来的海军武器。

伏打发明电池。第一个连续电流源。促成了早期电学实验。

奥斯特发现电流产生磁场。连接了电与磁。电磁学的基础。

欧姆发表 V = IR。欧姆定律描述了电压、电流、电阻之间的关系。最初被拒绝，现已成为基础。

法拉第发现电磁感应。变化的磁场产生电流。促成了发电机和变压器。

第一届国际电气大会将安培定义为电流的“实用单位”。

特斯拉的交流电系统在世界博览会上赢得“电流战争”。交流电可以变压，而直流电不行 (当时)。

CGPM 定义安培：“在平行导线间产生 2×10⁻⁷ N/m 力的恒定电流。”

SI 重新定义：安培现在由基本电荷 (e) 定义。1 A = (e/1.602×10⁻¹⁹) 个电子每秒。由定义确定为精确值。

电压是电压力 (像水压)。电流是流速 (像水流)。高电压不意味着高电流。你可能有 10,000V 带 1 mA (静电冲击)，或 12V 带 100 A (汽车启动马达)。电压推动，电流流动。

致命的是电流，不是电压。100 mA 流经你的心脏可能致命。但高电压可以迫使电流通过你的身体 (V = IR)。这就是为什么高电压危险—它克服了你身体的电阻。电流是杀手，电压是推手。

60 Hz 交流电会以电网频率引起肌肉收缩。无法松手 (肌肉锁定)。直流电只会引起一次性的电击。在相同电流水平下，交流电危险3-5倍。另外：交流电的 RMS 值 = 等效的直流电值 (120V AC RMS ≈ 170V 峰值)。

全户：100-200 A 的服务配电盘。单个插座：15 A 电路。灯泡：0.5 A。微波炉：10-15 A。空调：15-30 A。电动汽车充电器：30-80 A。总量不同，但配电盘限制了最大值。

在超导体中，可以！零电阻意味着电流可以在零电压下流动 (V = IR = 0)。持续电流可以永远流动。在普通导体中，不行—你需要电压来推动电流。电压降 = 电流 × 电阻。

USB 电缆很细 (电阻高)。电流太大 = 过度发热。USB 2.0：0.5 A (2.5W)。USB 3.0：0.9 A。USB-C PD：最高 5 A (100W)。更粗的电线、更好的散热和主动协商，使得更高的电流可以安全传输。