一、形成电流的条件
在初中阶段就已经学过，电流指的是电荷的定向移动，从微观层面来看，电流事实上是带电粒子的定向移动，而这种能够形成电流的带电粒子被称作自由电荷，这些自由电荷可以是电子、质子、正离子或者负离子，所以说想要形成电流，必定得有自由电荷，金属当中的自由电子，电解液也就是酸、碱、盐的水溶液当中的正、负离子，都属于自由电荷，那在何种条件之下，自由电荷才能够发生定向移动呢？
在导体内不存在电场的状态下，导体之中数量众多的自由电荷，如同气体里的分子那般，持续不断地进行无规则的热运动，自由电荷朝着各个方向运动的机会是均等的，进而对于导体的任一横截面而言，在一段时长之内，从两侧穿过这个截面的自由电荷是相同的，见图10 - 1。从宏观层面予以观察，导体中的自由电荷不存在定向移动的情况，所以不存在电流。
图10-1 在一段时间内从两侧穿过横截面的自由电荷相等
当将导体两端分别连接到电源两极上时，电流于导体之中就会出现了。为什么会这样呢？这又得益于电源两极之间存在着电压，一旦导体两端跟电源两极实现接通，那么导体的两端也就拥有了电压，此时导体内部便产生了电场，进而由于电场力的作用，导体里的自由电荷发生了定向移动，最终形成了电流了。综上所述，可以得知导体生成电流所需要的条件是：导体两端存在电压。
被用于随声听的干电池乃是电源，用于汽车的蓄电池属于电源，神舟系列飞船所使用的太阳能电池同样是电源，干电池所起的作用是维持住电路两端的电压，从而可以让电路之中存在持续不断的电流，太阳能电池与之用处无异，汽车蓄电池也有着维持电路两端电压，进而使电路里面有持续电流的作用。
二、电流的强弱
沿一根导线流动起来构成的电流，这般电流是较为常见的。电流的强弱借助电流强度（简单说便是“电流”）这一个被明确当作物理量的事物来进行表示，它等同于单位时间里穿过导线某一个特定横截面的电量。假若是在一段给定的时间t范围以内呢，有电量q通过此某一截面，则通过这个截面的电流I呈现为。
（10-1）
在国际单位制里，电流的单位是A，也就是安培，其简称为安，它属于国际单位制之中的基本单位之一。
1A=1C/s
电流的常用单位还有mA（毫安）和μA（微安）
1mA=10-3A 1μA=10-6A
三、电流的方向
电流属于标量，然而，为了能够阐述导线当中电流的流动方向初中物理欧姆定律，就需要给电流制定一个方向啦。
通常习惯规定，正电荷进行定向移动的方向，被当作是电流的方向。导体当中，电流形成情况有很多种，既可以是正电荷做定向移动，又能够是负电荷做定向移动，甚至还可能是正、负电荷沿着相反方向做的定向移动。在金属导体里，电流的方向跟自由电子做定向移动的方向相反，就如同图10-2所展示的那样。
图10-2 金属导体中的电流
正电荷于电场力作用之下，从电势较高之处朝着电势较低之处运动，因而导体之中电流的方向是从高电势之处往低电势之处流动。也就意味着，在电源外部的电路里，电流的方向是从电源的正极向着负极流动。
电流方向不随时间改变的那种电流，叫做直流电流，电流方向和强弱都不随时间改变的电流，称作恒定电流，也就是俗称的直流电。形成恒定电流的条件之为，导体两端需要有恒定的电压。要是电压的大小以及方向随时间做周期性的变化，那么导体内就会形成大小与方向随时间作周期性变化的交变电流，也就是俗称的交流电。
四、欧姆定律
当导体两端加有持续的电压之时，导体之中才会有持续的电流通过，那么，导体中的电流跟导体两端的电压存在着什么样的关系呢？
法国物理学家欧姆，通过实验得出，导体中的电流I，与导体两端的电压U，成正比例关系，也就是I∝U，一般会写成。
（10-2）
式中的R是一个跟导体本身有关的量。式（10-2）可变形为
既R为电压跟电流的比值，对于同一个导体而言，无论电压以及电流的大小如何发生变化，R的大小始终保持不变，对于不一样的导体而言，R的大小通常是不一样的。在同一电压状况下，导体的R值越大，通过的电流就越小。由此可见R体现了导体对电流的阻碍作用，称作导体的电阻。
会对导体导电这一性能起到衡量作用的物理量，此为电阻，其单位是Ω，也就是欧姆简称欧，并且1Ω等于1V与A的比值，常用的电阻单位还有kΩ称作千欧，以及MΩ称作兆欧。
1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω
当有了电阻这一概念之后，公式I=U/R能够被如此表述：导体里头的电流I，与导体两端所具有的电压U彰显出成正比的关联 ，并且跟导体自身的电阻R呈现出成反比的关系 ，这种情况便是欧姆定律。
金属导体里，电流与电压成正比，其伏安特性曲线像图10-3（a）展示的那样，是过原点的直线，具有如此伏安特性属性的电子元件被称作线性元件，导体中的电流I同电压U的关联能用图线呈现，其中画图横轴表示电压U，纵向表示电流I，所画出的I-U图线就叫伏安特性曲线。
图10-3 伏安特性曲线
基于金属导体总结出了欧姆定律钓鱼网，实验显示，除金属外，在相当大的电压范围内，电解液也适用欧姆定律，也就是电流与电压成正比例关系。然而，对于诸多导体（像电离了的气体）或者半导体而言，欧姆定律并不满足实际情况。一般来说，气体中的电流与电压并非成正比例关系，其伏安特性曲线呈现为图10-3（b）所示的样子，半导体（例如二极管）中的电流不但和电压不成反比例，而且当电流方向发生改变时，它与电压的关系也不一样，其伏安特性曲线如同图10-3（c）所展示的那样。
不是直线的伏安特性曲线的电子元件被称作非线性元件，许多材料具备的这种非线性特性有着巨大的实际意义。举例来说，要是不存在半导体材料的非线性特性 ，作为现代技术标志之一的电子技术 ，涵盖电子计算机技术初中物理欧姆定律，那便是不可能实现的。
习 题
1.选择与填空题
（1）一只有着阻值为100欧姆的电阻，当将其安放在15V的电源之上时，此时流过该电阻的电流是；要是电源电压转变为10V ，那么该电阻的阻值是，而流过此电阻的电流为。
（2）常人常用的手电筒里头那小小的电珠，其灯丝所具备的电阻是20欧姆，正常发光之际所需要的电压为2.5伏，那么小电珠正常发光之时通过灯丝的电流是。
（3）接在同一电源上的甲乙两个导体，所接的是同一个电源，它们各自有着电阻，其电阻关系呈现为1∶3，那么此时通过它们的电流之比是（）。
A.1∶1
B.1∶3
C.3∶1
D.无法确定
（4）下列说法中正确的是（ ）。
A.导体两端的电压越大，导体的电阻就越大
B.导体中通过的电流越大，导体的电阻就越小
C.在电压一定时，通过导体的电流越小，导体的电阻就越大
D.以上说法均不对
2.致使电流得以产生的条件究竟是什么呢，于金属导体当中产生恒定电流所需的条件又是什么呢？
3.有一条导线，其中通过的电流大小是3.2A，去求，在1s这样的时长内，通过该导线某一个横截面的电子的数量。
4.对人体而言，当通过的电流达到50mA的时候，便会致使出现生命危险的状况，人体所拥有的最低电阻大概是800Ω，那么请问，处于这个时候，人体的安全电压究竟是多少呢？（国家所规定的用于照明用电的安全电压为36V）。
5.利用电压值为220V的电灯，通过灯丝的电流是0.45A这种情况，来算出灯丝的电阻。
6.作出电阻是10Ω的金属导体的伏安特性曲线，当电阻变为20Ω时，图线会有怎样的变化呢？
7.有一位同学凭借式R=U/I得出这样的看法：一段导体的电阻，伴随着所加电压的变化而呈现出成正比的关系，诸如此类的这种认识究竟是对还是错么呢？请阐述明确合理的理由呀。
阅读材料 自由电子的定向移动速率
一、金属导体中单位体积内的自由电子数
在金属导体里头，单位体积内里的自由电子数，能够被看成跟单位体积里头的原子数处于同一个数量级别。就是说，假定每个原子都能够贡献出一个电子，以此来充作自由电子。
假设有一种情况，设定金属它的密度是 ρ ，它还有一个摩尔质量是 μ ，并且存在阿佛伽德罗常数为 N0。那么，就会有这样一种情况，关于单位体积内，其中包含的自由电子数。
以铜作为例子，其μ等于63.6乘以510的负3次方千米每摩尔。其ρ等于8.9乘以10的3次方千克每立方米。其N0等于6.02乘以10的正1次方的负1次方。
所以
二、金属导体中自由电子定向移动的平均速率
设单位体积内的自由电子数为n，电子定向移动速率为
每一个电子所带的电量是e，导线的横截面积为S，那么在时间t之内，通过导线横截面的自由电子数N等于n。
tS，其总电量Q=Ne=n
tSe，根据I=Q/t得I=n
eS，
=I/neS。
假如设定S等于1.0平方毫米，I等于1.0安培，n等于8.4乘以10的28次方每立方米，e等于1.6乘以10的负19次库仑，将这些数值代入进去，就能够得到。
=7.4×10-5m/s。
可见自由电子定向移动的速率是很小的。
三、金属导体中自由电子的热运动平均速率
要有自由电子，其会在晶体点阵之间，去做那种毫无规则的热运动。按照气体分子运动的理论而言，电子热运动有着平均的速率。
于式子当中，k等于1.38乘以10的负23次方焦耳每开尔文，此为玻耳兹曼常量，m等于0.91乘以10的负30千克，这是电子质量，而T代表的是热力学温度。设定t等于27摄氏度，也就是T等于300K，将这些数值代入之后能够得到。
可以看出，自由电子热运动的平均速率的确是非常大的。然而，只是由于大量自由电子热运动具有无规则性，所以从宏观效果方面去看，电荷并没有出现定向移动的情况，也就是说并没有形成电流。
四、金属导体中自由电子定向运动的微观描述
金属导体里头的自由电子，当导体两端没加上电压之际，仅仅做无规则的热运动。在给加上电压之后，自由电子受到电场的作用，这个无规则的热运动之上又得加上一个定向运动。自由电子的定向运动并非单纯的匀速直线运动，而是在电场力作用下的加速运动，还频繁地跟金属正离子碰撞进而让它向各个方向弹射回来，也就是定向的加速运动被破坏了，然而电场力的作用使它再度变为定向运动，紧接着又会出现碰撞。从大量自由电子运动的宏观效果来看，可认为它们以平均速率
产生做定向移动的情况。在本章教材开头部分，存在图10-1，其作用是对自由电子热运动加以描写，另外还有图10-2，它的作用是对自由电子定向移动进行描写，而这两张图所表达的物理意义便是这样的。