電流簡介

　　電流是電荷（物體或構(gòu)成物體的質(zhì)點(diǎn)所帶電的量，是物體或系統(tǒng)中元電荷的代數(shù)和）的流動(dòng)。電流的標(biāo)準(zhǔn)單位是安培（A），它等于每秒內(nèi)一庫侖電荷的流量。

　　直流電流測量的一般方法直流電流的測量一般可采用直 接測量法和間接測量法兩種方法。 測量直流電流可采用模擬直流 電流表、模擬萬用表、數(shù)字多用表 等儀表。 采用間接測量的原因 原因主要有兩個(gè)： 原因（1）模擬式電流表的阻抗不能做到很小， 更不可能接近于零。所以，將電流表串入 被測量電路測量電流時(shí)，電流表本身的內(nèi) 阻將給電路帶來一定的影響。 （2）電流的直接測量必須將電流表串聯(lián)在 電路中，這樣，為了測定電流，必須斷開 電路，給測量帶來麻煩。

　　雖然有多種方法測量電流，但常用的方法是進(jìn)行間接測量，即根據(jù)歐姆定律，通過測量精密電阻器上的電壓來測量流過電阻器的電流。

　　電流基礎(chǔ)

　　在固體導(dǎo)電金屬中，有大量的電子是移動(dòng)的或是自由的。當(dāng)金屬導(dǎo)線被連接到直流電壓源（如電池）的兩端時(shí)，電壓源會(huì)在導(dǎo)體的兩端加上一個(gè)電場（電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場這種物質(zhì)與通常的實(shí)物不同，它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的。電場具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。電場的力的性質(zhì)表現(xiàn)為：電場對(duì)放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的能的性質(zhì)表現(xiàn)為：當(dāng)電荷在電場中移動(dòng)時(shí)，電場力對(duì)電荷作功）。一旦連接完成，在電場的作用下，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子會(huì)被迫流向正極端。

　　因此，在典型的固體導(dǎo)體中，自由電子是電流的載體。對(duì)于1安培的電流率而言，每秒鐘有1庫侖的電荷（即約6.242 × 1018個(gè)電子）流過假想的導(dǎo)體平面。

　　在電學(xué)的早期歷史中，常規(guī)電流被定義為正電荷的流動(dòng)。在固體金屬（如導(dǎo)線）中，正電荷載體是不移動(dòng)的，只有帶負(fù)電荷的電子流動(dòng)。因?yàn)殡娮訑y帶負(fù)電荷，所以電子流動(dòng)的方向與常規(guī)電流的方向是相反的。

　　在解決電路問題時(shí)，流經(jīng)特定電路元件的實(shí)際電流方向通常是未知的。因此，每個(gè)電路元件被分配一個(gè)電流變量和一個(gè)任意選定的參考方向。當(dāng)電路問題被解決時(shí)，電路元件的電流值可能為正也可能為負(fù)。負(fù)值意味著流經(jīng)電路元件的實(shí)際電流方向與選定的參考方向是相反的。

　　如何進(jìn)行電流測量

　　電流的測量方法

　　測量電流主要有兩種方法：一種是基于電磁學(xué)的，與早期的動(dòng)圈式（達(dá)松伐爾）儀表有關(guān)，另一種是基于電學(xué)的主要理論歐姆定律的。

　　達(dá)松伐爾電流計(jì)

　　達(dá)松伐爾電流計(jì)是一種電流表，是用于檢測和測量電流的儀器。它是一個(gè)模擬機(jī)電傳感器，當(dāng)有電流流過它的線圈時(shí)，它會(huì)在有限的表弧上產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)變形。

　　今天使用的達(dá)松伐爾電流計(jì)是用小型旋轉(zhuǎn)線圈繞在永磁體外面制成的。線圈被系到繞校正刻度盤旋轉(zhuǎn)的薄指針上。一個(gè)小型的扭轉(zhuǎn)彈簧將線圈和指針拉到零的位置。

　　當(dāng)有直流電流過線圈時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生磁場。這個(gè)磁場與永磁體的磁場方向相反。線圈發(fā)生扭曲，推動(dòng)彈簧，使指針發(fā)生移動(dòng)。指針指到顯示當(dāng)前電流值的刻度上。精心設(shè)計(jì)的磁極片使磁場均勻，這樣指針偏轉(zhuǎn)的角度就與電流成比例了。

　　其它電流表

　　基本上，今天的大多數(shù)安培表都是根據(jù)電學(xué)基本理論歐姆定律設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)代電流表基本上由電壓表和精密電阻組成，利用歐姆定律，就可以進(jìn)行而且具有成本效益的測量了。

　　歐姆定律 —— 歐姆定律指出，在電路中，流過導(dǎo)體兩點(diǎn)間的電流與兩點(diǎn)間的電勢差成正比（或者說，壓降或電壓），與兩點(diǎn)間的阻抗成反比。

　　描述這種關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　I = V/R

　　其中I為以安培為單位的電流，V是以伏特為單位的兩點(diǎn)間的電勢差（電勢差是指電場中兩點(diǎn)之間電勢的差值，也叫電壓，用字母U表示。在國際單位制中，電勢差的單位是伏特，簡稱為伏，符號(hào)是V。1庫電荷從電場中的一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，如果電場力做了1焦耳的功，這兩點(diǎn)間的電勢差就是1伏），R是電路參數(shù)，它以歐姆為單位（相當(dāng)于伏特每安培），被稱為電阻。

　　電流表工作原理（電流表是跟據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力的作用而制成的。電流表內(nèi)部有一永磁體，在極間產(chǎn)生磁場，在磁場中有一個(gè)線圈，線圈兩端各有一個(gè)游絲彈簧，彈簧各連接電流表的一個(gè)接線柱，在彈簧與線圈間由一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接，在轉(zhuǎn)軸相對(duì)于電流表的前端，有一個(gè)指針。當(dāng)有電流通過時(shí)，電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過磁場，電流切磁感線，所以受磁場力的作用，使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場力的大小隨電流增大而增大，所以就可以通過指針的偏轉(zhuǎn)程度來觀察電流的大?。?今天的電流表通過一個(gè)內(nèi)部電阻來測量特定信號(hào)的電流。然而，當(dāng)內(nèi)部的電阻不能測量更大的電流時(shí)，就需要外部的配置了。

　　為了測量更大的電流，可以在電流表上并聯(lián)一個(gè)被稱為分流電阻的精密電阻（常見的精密電阻有三類：金屬膜電阻、線繞電阻和塊電阻。）。大部分電流流過分流電阻，只有一小部分電流經(jīng)過電流表。這就使得電流表可以測量更大的電流。

　　只要期望的電流乘上電阻的值不會(huì)超過電流表或數(shù)據(jù)采集設(shè)備的輸入范圍，那么任意的電阻都是可以接受的。

　　在使用這種方法測量電流時(shí)，你應(yīng)該使用的電阻值，因?yàn)檫@對(duì)現(xiàn)有電路造成的干擾。然而，阻抗越小，造成的電壓降越小，所以你必須在分辨率和電路干擾間做一個(gè)折中 。

　　圖1顯示了通常的利用分流電阻的電流測量原理圖。