What is Electric Current: Basics

Electric Current Tutorial Includes:
What is electric current Current unit – Ampere AC & DC

Electric current is one of most basic concepts that exists within electrical and electronic science – electric science of electricity is at core.Who is electric current?

電気ヒーター、大規模な電気グリッド システム、携帯電話、コンピューター、リモート センサー ノードなど、いずれであっても、電流の概念はその操作の中心をなしています。

しかし、電流は、その影響は常に見聞きし、感じることができますが、通常は見ることができませんので、電流の実態を把握することが困難な場合があります。

電流の定義

回路に流れる電流は通常「I」という文字で表され、この文字はV=I・Rとなるオームの法則などの式に使われます。

電流とは：基礎編

電流の基本概念は「物質内の電子の動き」であるとされています。 電子は物質の分子構造の一部として存在する微小な粒子です。 この電子は、分子内に強く保持されていることもあれば、緩く保持されていることもあり、比較的自由に構造体を動き回ることができます。

電子について注意すべき非常に重要な点は、電子が荷電粒子であること、つまり負の電荷を持っていることです。

また、移動できる電子の数が、特定の物質が電気を通す能力を支配していることも注目に値する。

自由電子の運動は通常非常に無秩序で、ランダムであり、多くの電子がある方向と別の方向に動き、その結果、電荷の全体的な動きはない。

If a force acts on the electrons to move them in a particular direction, then they all drift in the same direction, yet in a somewhat haphazard fashion, but there is a overall movement in one direction.もし、電子に特定の方向へ移動する力が働けば、電子はすべて同じ方向に移動しますが、それでも、やや無秩序に、全体としては、ある方向へ移動します。

電子に働く力を起電力といい、その量はボルトで測った電圧です。

電流とは何か、導体内でどう作用するかをもう少し理解してもらうために、パイプ内の水の流れに例えることができます。 この比較には限界がありますが、電流と電流の流れの非常に基本的な説明として役立ちます。

電流は、パイプの中を流れる水のようなものと考えることができます。 一端に圧力がかかると、水は一方向に動き、パイプの中を流れるように強制される。 水の流れる量は、端にかけられた圧力に比例する。 端にかかる圧力や力は、起電力にたとえることができます。

パイプに圧力をかけたとき、あるいは蛇口を開けて水を流したとき、水はほとんど瞬時に流れます。 電流も同じです。

電子の流れのイメージをつかむために、1アンペアの電流を流すには1秒間に62億4000万個の電子が必要です。

従来の電流と電子の流れ

従来の電流と電子の流れについて誤解が多いのです。

伝導体に沿って電荷を運ぶ粒子は自由電子です。 回路内の電界方向は、定義上、正の試験電荷が押される方向である。 したがって、これらの負に帯電した電子は、電界と反対の方向に移動します。

これは、静的および動的電流の最初の調査は、現在では正の電荷キャリアと呼ばれるものに基づいていたことから生まれたものです。 つまり、電流の方向は、正電荷が移動する方向であるという初期の慣例が確立されていたのです。

まとめ：

• 従来の電流の流れ。
• 電子流：従来の電流の流れは、プラスからマイナスへの端子で、プラスの電荷が流れる方向を示している。 電子の流れ：電子の流れはマイナス端子からプラス端子へ流れる。 電子は負の電荷を帯びているため、異なる電荷が引き合うように、正の端子に引き寄せられる。

これは、少し奇妙で時代遅れに見えるかもしれませんが、今日まで世界的に使われている慣習です。

電子または電荷の移動速度

電流の伝達速度と実際の電子の移動速度は大きく異なります。 電子そのものは導体の中を跳ね回っており、おそらく1秒間に数ミリの速度でしか導体に沿って進みません。 つまり、電流の向きが1秒間に50回も60回も変わる交流の場合、ほとんどの電子は電線から外に出ることができないのです。

別の例を挙げると、ブラウン管の中の真空に近いところでは、電子は光速の10分の1程度でほぼ一直線に進んでいるのです。

電流の効果

電流が導体を流れるとき、電流が流れていることを示すいくつかの徴候がある

• 熱は放散される。 おそらく最も明白なのは、熱が発生することです。 電流が小さければ、発生する熱量は非常に小さく、気づかないかもしれません。 しかし、電流が大きければ、かなりの熱量が発生する可能性がある。 電気ストーブは、電流が熱を発生させる典型的な例です。 実際の発熱量は、電流だけでなく、電圧や導体の抵抗にも支配される。 もう一つの効果は、導体の周囲に磁場が発生することです。 もし、導体に電流が流れていれば、これを検出することができます。 コンパスをそれなりに大きな直流電流が流れている電線に近づけると、コンパスの針がたわむのが見えます。 なぜなら、針が反応するには磁場があまりにも速く交互に流れており、同じケーブルの中で近くにある2本の電線（ライブとニュートラル）が磁場を打ち消すからです。
  電流によって発生する磁場は、多くの分野で有効に活用されています。 電線を巻いてコイル状にすれば、その効果は大きくなり、電磁石を作ることができます。 リレーをはじめ、さまざまなものがこの効果を利用しています。 スピーカーもコイルに流れる電流を変化させて振動板を振動させ、電子電流を音に変換しています。

電流の測り方

電流で重要なことは、導体に流れる電流の量を知ることです。 電流は電気・電子回路の重要な要素なので、どのような電流が流れているかを知ることは非常に重要です。

電流を測定する方法にはさまざまなものがあります。

DMMで電流を測定する方法を見つける。

電流には他にも測定方法がありますが、これが最も一般的です。 回路を流れる電流は、発熱から回路のスイッチング、集積回路への情報の格納まで、さまざまな用途に使用できます。

その他のエレクトロニクス基礎概念：
電圧 電流 電力 抵抗 静電容量 インダクタンス トランス デシベル、dB キルヒの法則 Q、品質係数 RFノイズ
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