第四章 基本的靜電現象與電路 4-2 電流

電路 利用導線將電源及各種電器連接成迴路，稱 為 電路 。 基本電路至少包含 電源 、 導線 、 電器 (1) 電源： 電池 、 直 流電供應器、 交 流電供 應器。 (2) 導線：連接電源和電器，形成ㄧ封閉迴路。 (3) 電器：燈泡、日常用品需要用到電的物品。

電路 利用電路元件的符號，繪製成電路圖表示電 路的結構。 常見的電路符號及功能： 電路元件 電 池導 線燈 泡開 關 符 號 功 用提供電能連接電源與 電器 將電能轉成 光能與熱能 控制電路的 通路與斷路 電路元件 交 流 電交 流 電 電流計 ( 安培計 ) 電壓計 ( 伏特計 ) 電 阻 符 號 功 用提供電能 測量電流大小測量電壓大小導線或電器使 電能轉成熱能

電路 (1) 通路：一個可運作的電路 ( 燈泡會亮，電器可 以運作 ) ，電路必須連接成 封閉 的迴路 ) (2) 斷路：如果電路沒有封閉，此時電路上的電 器無法運作。

電路 (3) 短路：以導線直接連接在電路上某兩點，造 成電阻極 小 ，電流極 大 ，產生大量的熱 容 易引起 電線走火 。

串聯、並聯 串聯 ：將電器連成 單一迴路，也就是將 電器的一端和某一電 器連接，另一端和另 一電器連接，如電器 有正負極，就是正極 接負極，如右圖所示

串聯、並聯 並聯 ：將電器並排 再連接 ( 分支電路 ) ， 也就是將數個電器的 一端連接成一點，另 一端亦連接成一點， 如電器有正負極，就 是正極與正極相接， 負極與負極相接，如 右圖所示。

串聯、並聯 電器串聯時，任何一個電器損壞，整個電路 就成了 斷路 ，所有電器都 不能 使用。電器 並聯時，某個電器損壞，連接的分支電路為 斷路，其他分支仍是 通路 ，其他分支電路上 的電器仍 能 使用。 家用電器是以 並聯 方式連接。

串聯、並聯

電流 電流： 正 電荷在電路中 流動的方向。 (1) 電荷會流動的原因是由 於兩端有電壓 ( 電位差 ) 電 位差通常是由 電池 或發 電機提供，其 正 極處為 高電位。 (2) 要形成電流，電路必須 連接成 通路 ；如為斷 路，即使有電池等提供電 位差，亦無電流。

電流 電子流： 負 電荷在電 路中流動的方向，與 電流方向 相反 。 (1) 在導體中，會移動的 電荷是自由電子 ( 負 電 荷 ) 。嚴格來說是藉著 一個電子推動一個電 子形成電子流。

電流 【複習：在電解質水 溶液中，會移動的電 荷是離子。陽 ( 正 ) 離 子移向負極，陰 ( 負 ) 離子移向正極】

電流 (2) 電池的正極即是 正 電荷流出的地方，負極即 是 負 電荷流出的地方。 ( 這是方便的說法， 實際上，導線的正電荷不會移動 ) 對電池而言，電流的方向是由電池的 正極， 經 外部電路 ，流向電池的 負極 ，再經 電池 內部 回到 正極 。自由電子移動方向則 相反 。

電流 電流強度：單位時間內通過電路上某一截面 的電量，即： 單位：庫倫 (c) / 秒 (s) ＝ 安培 ( A ) 或 毫安 培 ( mA ) 。 1 安培＝ 1000 毫安培。

隨堂練習一 題型ㄧ《教師講解》 ㄧ導線的截面 10 秒鐘內有 60 庫倫的電量通 過，問：流經該導線的電流為 安培。 解： 6

隨堂練習一 題型ㄧ《學生練習》 ㄧ導線通過的電流大小為 5 安培，則每分鐘 流經導線的電量為 庫倫。 解： 300 =60 秒

隨堂練習一 題型二《教師講解》 ㄧ電路截面中，每分鐘有 3×10 20 個電子通過， 問： (1) 每分鐘通過該截面的電量為 庫倫 【註： 1 個電子電量＝ 庫倫】 (2) 流經該截面的電流為 安培。 解： (1) (1.6× ) × (3×10 20 ) ＝ 48 ( 庫倫 ) (2) 1.6× =60 秒

隨堂練習一 題型二《學生練習》 若每 2 秒鐘流經電路的電流為 4 安培，問： (1) 每 2 秒通過該截面的電量為 庫倫 (2) 通過該截面的電子共 個。 解： (1) (2) 8 5×10 19

安培計 測量電流的工具： 安培計 、毫安培計 電路符號： 、 。

安培計 安培計的使用步驟如下： (1) 將安培計 歸零 。 (2) 安培計和待測電路 串聯 ， 同時正極接 正 極，負極 接 負 極，如右圖所示。

安培計 (3) 由安培計的 最大 檔位 ( 最大量程 ) 開 始測量，尋找最適當 的檔位加以測量並讀 數。 (4) 不可將安培計直接 與 電池 相接 ( 易燒 壞 ) ，或跨接在電器 兩端。

串聯或並聯時的電流大小 串聯：如同只有一個水道，故每一個位置每 秒通過的水量相同。如圖。 即 I 總 ＝ I 1 ＝ I 2 ＝ I 3 ＝ …… 。

串聯或並聯時的電流大小 並聯：如同河川有支流，抽水機抽的總水量 分支後又會合，故總水量等於各支流水量的 和。如圖。即 I 總 ＝ I 1 ＋ I 2 ＋ I 3 ＋ …… 。

串聯或並聯時的電流大小 對電路中的任何一處而言，流入的電流必 等 於 流出的電流，也就是說電荷 不會 在電路 中某一處增加或減少。注意：減少的是電荷 所承載的 能量 ！！

隨堂練習二 右圖中安培計的讀數 為 6 安培，另有一燈 泡的電流為 2 A ，如 圖示。請寫出通過燈 泡甲、乙、丙、丁、 戊的電流大小。

隨堂練習二 解： (1) 甲燈泡與安培計 串 聯，電流 相同 ，為 6 安培。 (2) 丁燈泡與讀數 2 安培 燈泡 串 聯，電流 相 同 ，為 2 安培。

隨堂練習二 解： (3) 戊燈泡與丁燈泡 並 聯，並聯電流 相加 等於總電流，故為 6 － 2 ＝ 4 安培。 (4) 乙、丙燈泡 並 聯因 此為 6÷2 ＝ 3 安培 =2A

隨堂練習二 解： 甲： 6 安培。 乙： 3 安培。 丙： 3 安培。 丁： 2 安培。 戊： 4 安培。