電流

RC電路(RC circuit)
國立臺灣大學物理系 101級 劉仁宇

圖 1 最簡單的RC電路

RC電路顧名思義是由電阻和電容所組成的電路，最簡單的形式如圖 1，該電容已經充電過，可視為一個電源供應器接上一個電阻，如果未充電過則儲存電荷量 $$Q$$ 為零，甚麼事也不會發生。

由於電路滿足克希何夫定律(Kirchhoff’s law)，亦即通過整個迴圈的總電位降為零，故可列式為

$$\displaystyle V=\frac{Q}{C}=IR$$

其中 $$V$$ 為電阻兩端的電壓，$$C$$ 為電容，$$Q$$ 為電容所儲存的電量。

又因為電容的電荷隨時間 $$t$$ 減少產生電流 $$\displaystyle-\frac{dQ}{dt}=I$$

聯立兩式可解得 $$\displaystyle \frac{dQ}{dt}=-\frac{1}{RC}Q$$，

分離變數後積分得 $$\displaystyle Q=Q_0e^{-\frac{t}{RC}}$$，其中 $$Q_0$$ 為一開始電容儲存的電荷量。

LC電路(LC circuit)
國立臺灣大學物理系 101級 劉仁宇

圖1 最簡單的LC電路

LC電路顧名思義是由電感(inductor)和電容(capacitor)所組成的電路。首先，先介紹最簡單的電路，僅由一個電感和電容所組成，如圖 1。令電容所儲存的電荷量為 $$Q$$、電流為 $$I$$，在整個電路作用的期間可將電容視為一個電源供應器供應電感的電壓，依此列式得

$$\displaystyle V=\frac{Q}{C}=L\frac{dI}{dt}$$

又因為電荷量隨時間的變化量會產生電流，帶入上式後得

$$\displaystyle\frac{d^2Q}{dt^2}=-\frac{Q}{LC}$$

三用電表
國立臺灣大學物理系陳昱璟

簡介

三用電表是一種多功能用途的的電子測量儀器，主要用於物理、電子等測量領域，常見於進行電子儀器的基本故障檢測以及許多基本測量。一般所使用的三用電表，主要功能是測量電路的電壓、電流和電阻值，大多包含電流表(安培計)、電壓表(伏特計)、電阻表(歐姆計)等功能，三用電表有不同之稱呼，如萬用計、多用電表、伏特-歐姆-微安計等等。

三用電表是由一個圈轉電流計、倍率器、分流器、整流器及電池等組合而成的多功能儀器，由開關的切換，即可分別使其成為直流電壓計、電流計、交流電壓計及電阻計，每一種計器又分為各種單位以適合實際需要。

除了基本的功能外，必要時配合其他輔助設備，也可達到其他功能，例如：用來測量電容、電感、電晶體、二極體及分貝等值。

必歐-沙伐定律 (Biot-Savart law)
國立臺灣大學物理系林司牧

丹麥物理學家奧斯特（Hans Christian Oersted 1777 –1851）於1820年首先發現，載有電流導線附近之磁針會偏離南北的方向。同年，法國物理學者必歐(Jean-Baptiste Biot 1774 –1862)與沙伐(Félix Savart 1791–1841)共同以實驗確立了通有電流的長直導線周遭磁場的性質。數天後，法國數學家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace 1749 –1827)便提出一個理論，指出必歐-沙伐的實驗結果可以看成是由於導線上每一小段的電流在遠處產生了一個與距離平方成反比的磁場所致。而很快地，必歐便以精巧的實驗更進一步確立、並拓展了建立了拉普拉斯的說法。後世則習慣上把此綜合成果稱為必歐-沙伐定律。在靜磁學裏，必歐-沙伐定律 (Biot-Savart Law)方程式用以描述電流在其周圍所產生的磁場，且由公式可看出磁場與電流的大小、方向、以及距離有關。

電流 （Electric Current）
國立台中第一高級中學台中一中 物理科張宇靖教老師、康宇玹教老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

電流的方向指的是正電荷的流動方向，由高電位流向低電位，亦即由電池的正極經外電路再流回電池的負極。此概念是一種以水的流動為比擬的假說，後雖經證實電流 在導體中並不存在，但此概念在科學界引用成習慣，故仍延用至今。事實上電流為離子、電子或電洞（空穴）等荷電粒子的運動。許多文獻中取電路內正電荷流動的方向為電流方向，與電子實際流動方向相反。