| English | 意味 |
|---|---|
| current/ˈkʌrənt/ | 電流 |
| ampere/ˈæmpeə/ | アンペア |
| conventional current/kənˈvenʃənl ˈkʌrənt/ | 正の電流 |
| drift velocity/drɪft vəˈlɒsɪti/ | ドリフト速度 |
電気を通す導線内で実際に「流れている」的是什么？
- スイッチを切ると、同時に何かが導線内を移動します。
- その正体は電荷——主に自由電子のドリフトです。
- 電流は、その電荷が一点を通過する速さを測るものです。
- 回路に関するすべてのことは、この単一の流れから始まります。
電流は電荷の流れの速度である
- 電流は単位時間あたりの電荷量です：$I = \dfrac{dQ}{dt}$。
- その単位はアンペア（1 A $= 1$ C/s）です。
- 定常的な流れの場合、平均値は単に$I = \dfrac{Q}{t}$です。
- 微分形は、瞬間ごとに変わる電流を捉えます。
電流を駆動する
単純なループを作り、バッテリーから電流が周囲を流れる様子を見る。
電気的電流とは：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$I = dQ/dt$ — 毎秒ある点を通る電荷量。
$10\ \text{C}$ が $5\ \text{s}$ で一点を通過する場合、電流（A単位）を求めよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$I = Q/t = 10/5 = 2\ \text{A}$.
1アンペアは ____ あたりの1クーロンに等しい。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
1 A $= 1$ C/s.
慣用電流は「逆方向」に進む
- 慣用電流は、$+$電荷が動くべき方向を示します。
- 実際の電子は逆方向にドリフトします（負電荷のため）。
- 物理学の結果が同じであるため、この慣例を維持しています。
- 回路図の矢印は常に慣用電流（正電荷）を意味します。
conventional current（通常電流）の向きは:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
conventional current は $+$ の電荷の移動方向と一致し、電子漂移とは逆向きである。
電子のドリフトは遅い、信号は速い
- 個々の電子は每秒数ミリメートルというドリフト速度でゆっくり進みます。
- しかし、ライトは瞬時に点灯します——電場が一斉にライン全体を押し動かすからです。
- 水で満たされたパイプを想像してください：片端を押すと、遠端はすぐに動きます。
- 遅いドリフト、速いメッセージ。
電流に関する正しい記述をすべて選択せよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
アンペア、漂移逆向きの慣例、低い漂移速度。電球は電流ではなくエネルギーを使う。
直列導線では電流が保存される
- 分岐のない一本の導線では、電流はあらゆる箇所で同じです。
- 電荷はたまりませんし消滅もしません——流入した分だけ流出します。
- 電球は電流を「消費」するのではなく、エネルギーを消費します。
- 直列の電球を流入するアンペア数と同じものが流出します。
単一の直列ループでは、どこでも電流は一定である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
電荷保存則：すべての直列素子には同じ電流が流れる。
ある導線が$6\ \text{C}$の電荷を$2\ \text{s}$の時間に一点通過させます。
- $I = \dfrac{Q}{t} = \dfrac{6}{2} = 3\ \text{A}$.
- 毎秒3クーロンが流れ出します。
素子は電流ではなくエネルギーを消費します。電球を流出する電流は流入する電流と同じです——電球がアンペアを「消費する」と言うのは間違いです。そこに降下するのは電流ではなく、電圧（電荷あたりのエネルギー）です。
電流は電荷の流れの速度$I = dQ/dt$で、単位はアンペア（C/s）です。慣用電流は$+$電荷が進む方向（電子のドリフトとは逆）に進みます。直列導線では電流が保存され、素子は電流ではなくエネルギーを消費します。