
电流的方向与电子的运动方向存在一定的关系。通常情况下,电子带负电荷,根据电流的定义,电流方向被认为是正电荷的定向移动方向,因此电子的运动方向与电流方向是相反的。
电子,作为最早被发现的基本粒子,常用符号e表示,带有负电荷,电量为1.602176634×10^-19库仑,是电量的最小单元,其质量为9.10956×10^-31kg。1897年,英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴极射线时首次发现了电子。所有原子都是由一个带正电的原子核和若干带负电的电子组成,电子围绕原子核运动。电荷的定向移动形成电流,例如在金属导线中的电流。通过应用电场和磁场,我们可以按照需求控制电子在固体或真空中的运动,进而制造出各种电子仪器和元件,如电子管、电子显微镜等。电子的波动性在1927年的晶体衍射实验中得到了证实。
在电磁学中,单位时间内通过导体任一横截面的电量被称为电流强度,简称电流,其符号为I,单位是安培(A)。导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动形成电流。电学上规定,正电荷的定向流动方向为电流方向。在实际工程中,也通常以正电荷的定向流动方向为电流方向。电流的大小通常用单位时间内流经导体截面的电荷Q来表示,这个量被称为电流强度。
自然界中有多种承载电荷的载子。例如,在导电体内可移动的电子、电解液内的离子、等离子体内的电子和离子、以及强子内的夸克。这些载子的移动导致了电流的形成。