如果任何介質中都有自由電荷載流子（例如金屬中的電子），它們不會靜止，而是會混亂地移動。但是有可能使電子在給定的方向上有序地移動。帶電粒子的這種定向運動稱為電流。
電流是如何產生的
如果你取兩個導體，其中一個帶負電（向其添加電子），另一個帶正電（帶走一些電子），就會產生電場。如果將兩個電極都用導體連接起來，電場將使電子根據電場力矢量的方向向與電場強度矢量方向相反的方向移動。帶負電的粒子將從它們過量的電極移動到它們不足的電極。
沒有必要給第二個電極一個正電荷以便電子移動。主要是第一電極的負電荷要高一些。甚至可以使兩個導體都帶負電，但一個導體的電荷必須大於另一個導體。在這種情況下，我們說的是電位差，它會產生電流。
類似於水的比喻——如果你將兩個裝滿水的容器連接到不同的高度，就會有水流。它的頭將取決於水平的差異。
有趣的是，電子在電場影響下的混沌運動通常被保留，但電荷載流子質量的整體運動矢量變得有方向性。運動的“混沌”分量的速度為每秒幾十甚至幾百公里，而定向分量的速度為每分鐘幾毫米。但是衝擊（當沿著導體長度的電子開始運動時）以光速傳播，因此電流以 3*10 的速度移動8 米/秒。
在上述實驗中，導體中的電流會存在很短的時間，直到帶負電的導體耗盡多餘的電子，並且它們在兩極的數量是平衡的。這個時間很短，只有幾分之一秒。
回到最初帶負電的電極並為載流子產生過量電荷是不允許將電子從負移動到正的相同電場的。因此，必須有第三方力作用於電場力並優於電場力。在水的類比中，必須有一個泵將水抽回頂層，以產生連續的水流。
電流方向
電流的方向取為從正到負，即帶正電粒子的方向與電子的運動方向相反。這是因為電流現象的發現要早於對其性質的解釋，人們認為電流是朝這個方向流動的。到那時，已經積累了大量關於該主題的文章和其他文獻，出現了概念、定義和規律。為了不修改大量已發表的材料，我們只是將電流方向與電子流相反。
如果電流始終沿同一方向流動（即使強度發生變化），則稱為 恆流.如果它的方向改變，我們談論的是交流電。在實際應用中，方向按照某種規律變化，例如正弦波。如果電流方向保持不變，但它週期性地減小到零並增加到最大值，我們正在談論（各種形式的）脈衝電流。
維持電路中電流的先決條件
以上推導出了閉合電路中電流存在的三個條件。應該更詳細地考慮它們。
免費電荷載體
電流存在的第一個必要條件是自由電荷載流子的存在。電荷不是與其載體分開存在的，因此我們必須考慮可以攜帶電荷的粒子。
在金屬和具有類似導電類型的其他物質（石墨等）中，這些是自由電子。它們與原子核的相互作用很弱，可以離開原子並在導體內相對自由地移動。
此外，自由電子在半導體中充當電荷載流子，但在某些情況下，我們說的是這類固體的“空穴”電導率（與“電子”相反）。這個概念只需要描述物理過程；事實上，半導體中的電流是電子的相同運動。電子不能離開原子的材料是 電介質.它們中不產生電流。
在液體中，正離子和負離子都帶有電荷。這裡我們指的是作為電解質的液體。例如，溶解鹽的水。水本身是電中性的，但固體和液體在接觸時會溶解和解離（分解）形成正離子和負離子。在熔融金屬（例如汞）中，相同的電子是電荷載體。
氣體基本上是電介質。它們中沒有自由電子——氣體由中性原子和分子組成。但如果氣體被電離，我們說的是物質的第四種聚合狀態——等離子體。電流也可以在其中流動；它源於電子和離子的定向運動。
電流也可以在真空中流動（這是例如電子管所基於的原理）。這需要電子或離子。
電場
儘管存在自由電荷載流子，但大多數介質是電中性的。這是因為負（電子）和正（質子）粒子間隔均勻，它們的場相互抵消。要產生一個場，電荷必須集中在一個區域。如果電子集中在一個（負）電極的區域，相反的（正）電極將缺少它們，並且會產生一個場，產生作用在電荷載流子上的力並使它們移動。
電荷載體的第三方力量
而第三個條件是必須有一個力將電荷攜帶在與靜電場方向相反的方向上，否則封閉系統內部的電荷會很快達到平衡。這種外力稱為電動勢。它的起源可以不同。
電化學性質
在這種情況下，EMF 是電化學反應過程的結果。反應可能是不可逆的。一個例子是原電池，眾所周知的電池。試劑耗儘後，EMF 降至零，電池“關閉”。
在其他情況下，反應可能是可逆的。例如，在電池中，EMF 也是電化學反應的結果。但在它們完成後，該過程可以重新開始——在外部電流的作用下，反應將以相反的順序進行，電池將準備好再次釋放電流。
光電性質
在這種情況下，EMF 是由可見光、紫外線或紅外線輻射對半導體結構過程的影響引起的。這種力出現在光電池（“太陽能電池”）中。外部電路中的光作用會產生電流。
熱電性質
如果你取兩個不同的導體，將它們焊接在一起並加熱結點，由於熱結（導體的結點）和冷結（導體的兩端）之間的溫差，電路中會產生 EMF導體。這樣，您不僅可以產生電流，還可以 測量溫度 通過測量產生的 EMF。
壓電性質。
當某些固體被擠壓或變形時發生。電打火機就是以此原理工作的。
電磁性質。
工業上最常見的發電方式是使用直流或交流發電機。在直流電機中，框架形電樞在磁場中旋轉，穿過其力線。這會產生一個 EMF，它取決於轉子速度和磁通量。在實踐中，使用大量線圈的電樞，形成串聯連接的許多框架。它們中產生的 EMF 相加。
В 交流發電機 使用相同的原理，但磁鐵（電動或永久）在固定框架內旋轉。同樣的過程也會在定子中產生 EMF。 電磁場它具有正弦形狀。在工業規模上幾乎總是使用交流電的產生 - 將其轉換為運輸和實際應用更容易。
交流發電機的一個有趣特性是可逆性。它包含這樣一個事實，如果您將來自第三方電源的電壓施加到發電機端子，其轉子將開始旋轉。這意味著根據連接方案，電機可以是發電機或電動機。
這些只是電流現象的基本概念。事實上，定向電子移動時發生的過程要復雜得多。理解它們需要對電動力學進行更深入的研究。
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