電流與電荷的區別

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電流和電荷是任何電路中最基本的兩個電量。電流和電荷的主要區別在於，電荷是自然界中所有物質的亞原子屬性，而電流是在電路中電荷的定向流動。電流和電荷之間還有其他一些顯著的區別，我們將在本文中重點介紹。

讓我們從電荷和電流的一些基本概念開始，以便更容易理解它們之間的區別。

什麼是電荷？

電荷是物質亞原子粒子的屬性，憑藉這種屬性，物質表現出電行為。它用符號“Q”或“q”表示，以庫侖 (C) 為單位測量。

電荷是所有物質的普遍屬性，因為自然界中的每種物質都是由稱為原子的微小粒子組成的。原子又由三個主要的亞原子粒子組成——電子、質子和中子。

電子和質子攜帶一定量的電荷，其大小相等，但極性相反。其中，電子攜帶-1.6 × 10⁻¹⁹ C的負電荷，而質子攜帶與電子電荷大小相同的正電荷。因此，我們可以將電荷分為兩種型別，即負電荷和正電荷。

電荷具有不同的特性，其中最重要的是它們之間作用力的性質。電荷的這一特性指出，同性電荷（即正正和負負）相互排斥，而異性電荷（正負）相互吸引。

對於電荷，也建立了電荷守恆定律，該定律指出電荷既不能被創造也不能被消滅，即系統的總電荷保持不變。

根據電荷的運動，它可以分為兩種型別：靜電荷和動電荷。靜電荷像靜電學的情況那樣停留在表面上，並導致電場的產生；另一方面，動電荷是從一點移動到另一點的電荷，它既產生電場也產生磁場。電荷是導致電流在電路中流動的主要因素。

什麼是電流？

電流只不過是電荷（更具體地說，是電子）的定向流動。數學上，導體中電子的時間變化率稱為電流，用符號“i”或“I”表示，即

$$i(t)=\frac{dq(t)}{dt}$$

其中，“i”用於表示隨時間變化的電流，“I”用於表示恆定電流。上述關係表明，電流是時域中電荷的函式。電流以安培 (A) 為單位測量。

根據電流大小與時間的關係，電流可以分為兩種型別：恆定電流和變化電流。

• 恆定電流是指其大小不隨時間變化的電流，例如電池提供的直流電 (DC)。

• 變化電流是指其大小隨時間變化的電流，例如脈動直流電、交流電 (AC) 等。

按照慣例，電流的流動方向是從正極到負極。但是，電流的實際流動方向是從負極到正極，這是因為電流是電子的流動，電子從負極流向正極。

電荷和電流的區別

下表重點介紹了電流和電荷之間的所有主要區別

區別	電荷	電流
定義	電荷是物質亞原子粒子的屬性，憑藉這種屬性，物質表現出電行為。	電荷以特定方向流動的速率稱為電流。
表示	電荷用符號“Q”或“q”表示。	電流用符號“i”或“I”表示。
公式	電荷由下式給出： $$Q\:=\:ne$$ 其中，n = 0, 1, 2…，e 是電子的電荷。	電流由下式給出：$$I\:=\:\frac{Q}{t}$$
SI單位	電荷的 SI 單位是庫侖 (C)。	電流的 SI 單位是安培 (A)。
型別	電荷分為兩種型別：正電荷和負電荷。	電流分為兩種型別：恆定電流和變化電流。
粒子	電荷是由電子和質子引起的。電子帶負電，質子帶正電。	電流是由電子的流動引起的。
守恆定律	電荷守恆定律指出，電荷既不能被創造也不能被消滅。	沒有規定電流守恆定律。
效應	靜止時，電荷表現出電效應；運動時，表現出電效應和磁效應。	電流表現出熱效應、磁效應、電效應等。
測量儀器	電荷使用靜電計測量。	電流使用安培計 (電流表) 測量。

結論

從以上討論中，我們可以注意到電荷和電流是相關的量。我們觀察到，電流是在特定方向上電荷的運動。數學上，電荷和電流之間的關係由電流公式給出，即

$$I\:=\:\frac{Q}{t}$$