如果任何介质中都有自由电荷载流子（例如，金属中的电子），那么它们不是静止的，而是随机移动的。但是你可以让电子在给定的方向上有序地移动。带电粒子的这种定向运动称为电流。
电流是如何产生的
如果我们取两个导体，其中一个带负电（向其中添加电子），另一个带正电（从中带走一些电子），就会产生电场。如果将两个电极与导体连接，则电场将迫使电子按照电场矢量的方向沿电场矢量的相反方向移动。带负电的粒子将从它们过量的电极移动到它们不足的电极。
对于电子运动的发生，不需要将正电荷赋予第二电极。主要是第一个的负电荷更高。甚至可以使两个导体都带负电，但一个导体的电荷必须大于另一个导体。在这种情况下，人们谈到导致电流的电位差。
以水为例，如果你将两个装满水的容器连接到不同的高度，就会出现一股水流。它的压力将取决于水平的差异。
有趣的是，电子在电场作用下的混沌运动通常被保留，但电荷载流子质量的一般运动矢量获得了定向特征。如果运动的“混沌”分量具有每秒几十甚至几百公里的速度，那么方向分量就是每分钟几毫米。但是冲击（当电子沿着导体的长度移动时）以光速传播，所以他们说电流以 3 * 10 的速度移动8 米/秒。
在上述实验的框架内，导体中的电流不会长期存在——直到带负电的导体中多余的电子耗尽，它们在两极的数量不平衡。这个时间很短——微不足道的几分之一秒。
回到最初带负电的电极并在载流子上产生多余的电荷，不会产生使电子从负向正移动的相同电场。因此，必须有一个外力作用于电场的强度并超过它。与水相似，必须有一个泵将水抽回上层，以产生连续的水流。
当前方向
取正负方向为电流方向，即带正电粒子的运动方向与电子的运动方向相反。这是因为电流现象的发现比对其性质的解释要早得多，并且人们认为电流是朝这个方向流动的。到那时，已经积累了大量关于这个主题的文章和其他文献，出现了概念、定义和规律。为了不修改大量已发表的材料，我们只是将电流方向与电子流相反。
如果电流一直沿一个方向流动（甚至强度变化），则称为 直流电.如果它的方向发生变化，那么我们正在谈论交流电。在实际应用中，方向按照某种规律变化，例如按照正弦规律变化。如果电流的方向保持不变，但它周期性地下降到零并增加到最大值，那么我们谈论的是脉冲电流（各种形状）。
维持电路中电流的必要条件
以上推导了闭合电路中电流存在的三个条件。需要更详细地考虑它们。
免费电荷载体
电流存在的第一个必要条件是自由电荷载流子的存在。电荷不是与其载体分开存在的，因此有必要考虑可以携带电荷的粒子。
在具有类似导电类型的金属和其他物质（石墨等）中，这些是自由电子。它们与原子核的相互作用很弱，可以离开原子并在导体内相对不受阻碍地移动。
自由电子也用作半导体中的电荷载流子，但在某些情况下，它们谈到这类固体的“空穴”导电性（与“电子”相反）。这个概念只需要描述物理过程，实际上，半导体中的电流是电子的相同运动。电子不能离开原子的材料是 电介质.它们里面没有电流。
在液体中，正离子和负离子都带有电荷。这是指液体 - 电解质。例如，溶解盐的水。水本身是电中性的，但当固体和液体物质进入其中时，它们会溶解并离解（分解）形成正离子和负离子。在熔融金属（例如汞）中，电荷载体是相同的电子。
气体主要是电介质。它们中没有自由电子——气体由中性原子和分子组成。但如果气体被电离，他们说的是物质聚集的第四种状态——等离子体。电流也可以在其中流动，它发生在电子和离子的定向运动期间。
此外，电流可以在真空中流动（例如，真空管的作用就是基于此原理）。这将需要电子或离子。
电场
尽管存在自由电荷载流子，但大多数介质是电中性的。这是因为负（电子）和正（质子）粒子分布均匀，它们的场相互补偿。要产生一个领域，电荷必须集中在某个区域。如果电子在一个（负）电极的区域中积累，那么在相反的（正）电极上就会出现短缺，并且会产生一个场，产生一个作用在电荷载流子上的力并迫使它们移动。
第三方强制进行指控
而第三个条件——必须有一个力携带与静电场方向相反的电荷，否则封闭系统内的电荷会很快平衡。这种外力称为电动势。它的起源可能不同。
电化学性质
在这种情况下，EMF 是由于发生电化学反应而产生的。反应可能是不可逆的。一个例子是原电池 - 一种众所周知的电池。试剂用完后，EMF 降至零，电池“坐下”。
在其他情况下，反应可能是可逆的。因此，在电池中，EMF 也是电化学反应的结果。但完成后，该过程可以恢复 - 在外部电流的影响下，反应将以相反的顺序发生，电池将再次准备好提供电流。
光伏性质
在这种情况下，EMF 是由可见光、紫外线或红外线辐射对半导体结构中的工艺的作用引起的。这种力出现在光电池（“太阳能电池”）中。在光的作用下，在外部电路中产生电流。
热电性质
如果您取两个不同的导体，将它们焊接并加热结，则由于热结（导体的结）和冷结（导体的两端）之间的温差，电路中将出现 EMF。这样，不仅可以产生电流，还可以 测量温度 通过测量新兴的电动势。
压电性质
当某些固体被压缩或变形时发生。电打火机就是根据这个原理工作的。
电磁性质
工业上最常见的发电方式是使用直流或交流发电机。在直流电机中，框架形电枢在磁场中旋转，穿过其力线。在这种情况下，根据转子的旋转速度和磁通量会产生 EMF。在实践中，一个锚是由大量的匝数组成的，形成多个串联的框架。它们中产生的 EMF 加起来。
在 交流发电机 同样的原理也适用，但磁铁（电动或永久）在固定框架内旋转。由于定子中的相同过程， 电磁场，它具有正弦形状。在工业规模上，几乎总是使用交流发电 - 将其转换为运输和实际使用更容易。
生成器的一个有趣特性是可逆性。它在于，如果从外部电源向发电机端子施加电压，则其转子将开始旋转。这意味着，根据连接方案，电机可以是发电机或电动机。
这些只是电流这种现象的基本概念。事实上，电子定向运动过程中发生的过程要复杂得多。要理解它们，需要对电动力学进行更深入的研究。
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