电路的基本物理量 ——电流、电压

在物理中已经讲述过，电荷的定向移动形成电流（current）。电流的实际方向一般是指正电荷运动的方向。电流的大小通常用电流强度（current intensity）来表示，电流强度指单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流强度习惯上简称为电流。

电流主要分为两类：一类为恒定电流，其大小和方向均不随时间而变化，简称为直流（direct current），常简写作DC，其强度用符号I表示。另一类为变动电流，其大小和方向均随时间而变化，其强度用符号i表示。其中，一个周期内电流的平均值为零的变动电流称为交流电流（alternating current），常简写作AC，其强度也用符号i表示。

图1-5给出了几种常见电流，图1-5（a）为直流，图1-5（b）、图1-5（c）均为交流。其中图1-5（b）为正弦交流电流，图1-5（c）为锯齿波电流。

图1-5　几种常见电流

对于直流电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量是恒定不变的，其电流强度为

对于变动电流（含交流），若假设在一很小的时间间隔dt内，通过导体横截面的电荷量为dq，则该瞬间电流强度为

电流的单位是安培（ampere），简称安，在国际单位制（SI）中符号为A。1安培表示1秒（s）内通过导体横截面的电荷量为1库仑（C）。有时也会用到千安（kA）、毫安（mA）或微安（μA）等，其关系如下：(www.daowen.com)

在分析比较复杂的电路时，某一段电路中电流的实际方向很难立即判断出来，有时电流的实际方向还会不断改变，因此在电路中很难标明电流的实际方向。为了分析方便，下面引入电流的“参考方向”（reference direction）这一概念。

在一段电路或一个电路元件中，事先任意假设的一个电流方向称为电流的参考方向。电流的参考方向可以任意假设，但电流的实际方向是客观存在的，因此，所假设的电流参考方向并不一定就是电流的实际方向。本书中用实线箭头表示电流的参考方向，用虚线箭头表示电流的实际方向。电流的参考方向与实际方向如图1-6所示。

由图1-6可以看出，当i＞0时，电流的实际方向与假设的参考方向一致；当i＜0时，电流的实际方向与假设的参考方向相反。

当然，电流的参考方向也可以用双下标表示，如iab表示其参考方向由a指向b。本书中不加特殊说明时，电路中的公式和定律都是建立在参考方向的基础上的。

电流的实际方向是客观存在的，它不因其参考方向选择的不同而改变，即存在iab=-iba。

例1.1 如图1-7所示，电路上电流的参考方向已选定。试指出各电流的实际方向。

图1-6　电流的参考方向与实际方向

图1-7　例1.1图

解：图1-7（a）中，I＞0，I的实际方向与参考方向相同，电流I由a流向b，大小为2A。

图1-7（b）中，I＜0，I的实际方向与参考方向相反，电流I由a流向b，大小为2A。