單元肆：電流與電子流
一、導線中電荷的流動：
（一）電 流：
1.電流的定義：代表正電荷在導線中的流動，由高電位流向低電位，亦即由電池的正極經外電路再流回電池的負極。（如圖一所示）：
2.電流的概念是一種以水的流動，為一種比擬的假說，後經科學家的證實；電流在導體中並不存在，但因為此一概念在科學界引用已久且成為習慣，故至今仍然沿用。
（二）電子流：
1.電子流：在導體中負電荷的流動，事實上在導線中流動的是【電子流】即負電荷，而【電流】是電子流的反方向。（如圖二）
2.【電子流】由電池的負極流向正極。【電流】由電池的正極流向負極，對電子而言；電子在電池的負極具有高電位能，在電路中將電位能釋放後回到電池的正極，故電子在電池的正極其電位能較低。
二、電流的測量：
（一）測量電流的儀器：
1.電流計與電路【串聯】。（如圖三）
2.電流計的使用 ：又可稱為安培計，
為測量電流的儀器。（如圖四）
3.使用前先調整歸零鈕使指針歸零
4.電流計有不同測量範圍時，應由可測範圍較大的端子先接，再逐漸降低測量範圍，以免儀器因過大電流而損壞。（如圖三）
5.正極端子與電路的高電位相接，負極端子與電路的低電位相接。
6.安培計內電阻很小，不可直接跨接於電源的正負極上，以免因電流太大而燒毀，亦稱為（short）：短路。
（二）電流的定義：
1.電流的定義：
（1）電流：在單位時間內通過導線某一截面積的電量。
（2）單位：安培，即 庫侖/秒。
安培簡記為：(A)；
2.若以符號表示：I表示電流、Q表示為電量、t表示為時間，則三者的關係式為：
3.電流的大小與導線的電阻及電路中的電位差有關，電流與電阻成反比，與電位差成正比，三者的關係式為：
（V為電壓、R為電阻）此點將在單元伍：「歐姆定律」中詳述。
三、電器的串聯與並聯：
（一）電器的串聯：
1.當電器以串聯方式接於電路中時（如圖五），則在電路中任意一點所測得的電流大小皆相等。
2.電流由電源的高電位流經外電路；流向低電位處，有如水流由位置較高處流向低處一般。
3.以能量的觀點：電流由電源的高電位能處經外電路流向低電位能處，電能則在電器中消耗並轉變成其他形式的能量。
4.電流通過電器時，消耗的只是「電位能」，電量不會減少。
（二）電器的並聯：
1.電器以並聯方式連接於電路中時，則線路中各並聯電器的電壓是相等的，而電路中各分支電流的和等於總電流。（如圖六）
2.電流與時間的乘積即等於電量，亦即：公式： Q＝I×t
3.例如：圖七之電路裝置中；電流計的讀數為0.5安培，則：
（1）通電1分鐘時，通過電燈泡的總電量應為多少？
答：根據Q＝I×t，通電時間為60秒，則Q＝0.5×60，故通過的總電量Q＝30 庫侖。
（2）承上題；若電池的電壓為1.5V，則通電1分鐘後消耗的電能若干？
答：根據電能U＝Q×V，故通電60秒後消耗的電能U＝30×1.5，
∴U＝45焦耳。
（三）電路的安全：
1.並聯電器可以降低電路中的總電阻，所以並聯的電器愈多，則總電流會愈大，而電路所能承受的電流有一最大值，若電流過大時有可能會使電路因發熱而燒毀（俗稱：電線走火）。
2.安全負載電流：在不影響電路安全的前提下，電路所能負荷的最大電流，稱為全安負載，家庭中所配置的電路有一定的安全負載，不可任意增加使用電器的數量，以避免電流過大而發生危險。
3.一般家庭用電器皆為並聯方式接於電路中，但並聯愈多電器則總電流會愈大，故為安全起見，應避免同時
使用過多的電器，或於電路中串聯
一個保險絲（如圖八所示）。
4.保險絲：
（1）保險絲的電路符號為：
（2）保險絲為合金製成，電阻較導線
稍大，且具有低熔點的特性，遇
電路中的電流過大時，因高溫而
先行熔斷使電路呈斷路，故可保
障電路的安全。