知识点：摇摆电流 电流是什么？首先回想下，我们学过的电流的定义是什么？ 很简单，导体中的带电粒子的定向运动就是电流。 只有当物质内具有能自由移动的带电粒子，它才可以传输电流——即导电。这些参与导电的带电粒子称之为载流子。例如对金属来说，只有原子的外层电子才能充当载流子。 电流定义中的“定向运动”往往被错误的理解，很多人以为是指方向确定的运动，当然不是！交流电路中的电子的运动方向不是变来变去嘛？
知识点：摇摆电流
电流是什么？首先回想下，我们学过的电流的定义是什么？
只有当物质内具有能自由移动的带电粒子，它才可以传输电流——即导电。这些参与导电的带电粒子称之为载流子。例如对金属来说，只有原子的外层电子才能充当载流子。
电流定义中的“定向运动”往往被错误的理解，很多人以为是指方向确定的运动，当然不是！交流电路中的电子的运动方向不是变来变去嘛？
电子既然是微观粒子，它必定无时无刻不在做热运动，热运动是一种无规运动，如下图所示。
这种运动其实很快。例如，常温下金属中，电子热运动的速度的数量级达每秒数百公里！
仔细看这种无规运动，你会发现，任意时刻，各个粒子的运动方向是随机的。如果将这些粒子的速度矢量加起来，结果几乎为零。
现在给导体加上一个电场，电子在无规运动基础上，叠加了一种定向运动。假设某段时间，电场向左，则电子的运动看起来是下面这样的，红色小球代表晶格上的金属原子，快速运动的小点代表自由电子。
是不是看起来很快？那是因为电子运动确实很快！但实际上，这里面占比重很大的无规运动对电流并没有贡献，当把无规运动剔除之后，剩下的就像下面这个慢悠悠的样子。
的确，比起热运动速度来说，电子的定向运动的速度慢多了。电子这种”磨洋工”般的运动被称之为drift，即“漂移”。有时候，电子也会往相反方向跑，那是因为受到原子的碰撞。但总体上，电子是往一个方向运动的。
所以，这种定向运动是指，某个时刻全体参与导电的电子的速度之和不为零，而是总体朝某个方向。这个方向可随时改变，那就是交流电的情形。
所以，与其说电流是电荷的“定向运动”，还不如说电流是电荷的“集体运动”。
导体中的电流的大小用电流强度表示。电流强度定义为：单位时间内通过导体横截面的电量，即
我们学过一些包含“强度”二字的物理量，例如电场强度、磁感应强度等。它们一般都表示单位时间、单位面积（或单位体积、单位立体角）上的分摊。但电流强度中的“强度”二字并未体现电流对面积的分摊。
实际上，电流对面积的分摊的事情由另一个物理量负责，它就是电流密度。
既然电流的本质是电荷的定向运动，那么电流强度与漂移速度之间必定存在某种关系！
为了得到这个关系，先要明确一个概念——载流子浓度，即：单位体积内拥有的载流子的个数，用
表示。
设有导体横截面为
，载流子的浓度为
，漂移速度为
，所带电荷为
。
则位于面
的左侧长为
的导体内的电荷为
，这些电荷将在
的时间内穿过该面，故
电流密度是电流对面积的分摊，故电流密度的大小为
，但它被定义为矢量，方向即为带正电的载流子的漂移速度矢量的方向，故
据此可得到金属中电子的漂移速度，下面举个例子。
考虑铜导线，假设每个铜原子贡献一个电子作为载流子。现有1mol的铜，它的体积为
，摩尔质量为
，密度为
，则铜导线的载流子的浓度为
其中
为阿佛加德罗常数。查得铜的密度，代入得
的值大约为
个/立方米。
设铜导线的半径为
=0.8mm，流过的电流
为15A，
=1.6
C，计算得电子的漂移速度为
但在物理上，上述电流的定义其实只是一种狭义的定义。更一般的电流并非局限于导体中，只要是电荷的运动就是电流。比如氢原子的电子绕着原子核运动时，就在其轨道上形成了电流。
设电子带电量为
，运动的周期为
。那么每经过
的时间，就有
这么大的电荷量穿过回路上的任意截面，于是电流强度为
根据周期
与频率
以及角速度
的关系，该电流也可表示为
再例如，一个带电的金属盘，绕轴旋转，也形成不同半径的环电流。
这种电流不是一般的传导电流，不能产生焦耳热！不能形成真实的电路。
要不然，你给我算算氢原子的电子每秒产生多少焦耳热？
实际上，真空中的电流不满足欧姆定律。因为，对真空中带电粒子运动形成的电流来说，载流子并不受到类似于金属中的晶格的碰撞，因此真空没有电阻也没有电导。
电荷的运动产生电流，而电荷本身要激发电场，这容易造成一种误解，很多人因此认为形成电流的带电粒子的电场必定显露出来。但实际上，对一般导体中的传导电流来说，载流子是在大量带正电的金属离子组成的背景上流动的，导体本身是中性的！
往往我们将此类特殊的电流称之为一种“等效电流”，这里的等效指的是，它与普通的传导电流同等地产生磁场！
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