电工基础知识教学（电荷、电离、电路、电流和电流强度）

电荷、电离、电路、电流、电流强度、电动势、电位、电压、电阻、欧姆定律，这些是电气（工）从业必须学习的最基本、最基础的电工基础知识，需要掌握其基本概念和计算公式，本文主要分享电荷、电离、电路、电流、电流强度的基本知识

1、电荷、电离

电荷是物质的一种固有属性，构成一切物质的基础是原子，而原子是由原子核及围绕原子核旋转的电子组成的。原子核带正电荷，环绕原子核旋转的电子带负电荷。在电荷之间存在着相互作用力，同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引。如下图(a)所示。

在正常条件下，任何一个物体所带的正电荷与负电荷均相等，呈中性。最外层轨道上的电子受核的吸引力比较弱，就很容易脱离原子核的束缚，跑到轨道外面去，成为“自由电子”。这些自由电子在原子间穿来穿去，做着紊乱的没有规则的运动。

原子失去了最外层电子后，它的电中性就破坏了，这个原子就带正电，称为正离子。而飞出轨道的电子也可能被另外的原子所吸引，这个吸收了额外电子的原子就带负电，称为负离子，如上图(b）所示。原来处于中性状态的原子，由于失去电子或额外地获得电子变成带电离子，这种有电荷存在和电荷变化的现象，就是我们日常说的“电”，也叫做电离。

2、摩擦起电

通过摩擦，很容易使物体的原子失去了最外层电子，破坏物体的电中性，使物体的负电荷多于或少于正电荷，即产生电离。如：玻璃、宝石和丝绸摩擦后，使玻璃、宝石上使负电荷少于正电荷，呈现的电叫正电；而胶木、琥珀和毛皮摩擦后使胶木、琥珀上负电荷多于正电，呈现的电荷的电称为负电。带有正电的物体能把另外一种带有正电的物体推开，如下图（a）所示；相反，它又能吸引带负电的物体，如下图（b)所示。

3、电路

所谓电路就是将一些电气设备或元件用一定方式组合起来的电流通路。

不论简单还是复杂的电路基本都是由电源、负载和中间环节三部分组成的。电源包括：发电机、电池、稳压电源......；负载为将电能转化为其它能量的设备；电动机、灯泡......，中间环节为用于传输和控制，包括导线、开关......。

下图为由电池、开关、灯泡组成的电路模型。

4、电流

金属中含有大量的自由电子，是导电体。当我们把金属导体和一个电池接成闭合电路回路时，导体中的自由电子（负电荷）就会受到电池负极的排斥和正极的吸引（即电场力的作用），驱使它们朝着电池正极运动。自由电子的这种有规则的运动，形成了金属导体中的电流。习惯上人们把正电荷移动的方向定为电流的方向，它与电子移动的方向相反。

5、电流强度

衡量电流大小的量是电流强度，简称电流，它是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量。

电流强度使用字母“I”（或i )来表示，电荷量使用“Q”表示。若在时间t ( s )内通过导体横截面的电荷量是Q。

电流强度可用下式计算:

I=Q/t

电流强度的单位为安培，简称安，用字母“A”表示。根据不同的需要，还可以用千安( kA )、毫安( mA)和微安( uA)来表示。它们之间的关系为:

1kA =1000A 1mA=10-3A 1uA=10-6A