一、电流的定义及单位

1. 电流的定义

电流（Current）是指电荷在电路中有方向地移动，简单来说就是“电子流动的速度”。在电学中，用$I$I 表示电流。

其公式定义为：

$$I = \frac{Q}{t}$$I=tQ

其中：

• $I$I：电流（单位：安培）

• $Q$Q：电荷量（单位：库仑）

• $t$t：时间（单位：秒）

2. 电流的单位

电流的国际单位制（SI单位）是 安培（Ampere），缩写为 A。

1 安培（A） 表示的是：每秒钟通过导体横截面的电荷量为 1库仑（C）。

常见电流单位及换算：

3. 电流单位的使用场景

• 大电流：电焊机、空调、电动机（以 A 为单位）

• 中等电流：手机充电器、LED灯（以 mA 为单位）

• 微小电流：传感器、集成电路（以 μA 或 nA 为单位）

二、电阻的定义及单位

1. 电阻的定义

电阻（Resistance）是导体对电流流动产生的阻碍能力，表示电子在通过材料时受到的“摩擦”。

根据欧姆定律，电阻的定义为：

$$R = \frac{U}{I}$$R=IU

其中：

• $R$R：电阻（单位：欧姆）

• $U$U：电压（单位：伏特）

• $I$I：电流（单位：安培）

2. 电阻的单位

电阻的国际单位制单位是 欧姆（Ohm），用希腊字母 Ω 表示。

1 欧姆（Ω） 表示：如果某导体两端电压为 1 伏特，且通过电流为 1 安培，那么其电阻为 1 欧姆。

常见电阻单位及换算：

3. 电阻单位的使用场景

• 小电阻（<1Ω）：电流采样电阻、电源滤波

• 常规电阻（几十Ω~几千Ω）：信号处理电路

• 大电阻（上MΩ）：高阻抗传感器、示波器探头

三、电流与电阻的关系

在电子电路中，电流和电阻之间的关系由欧姆定律定义：

$$I = \frac{U}{R}$$I=RU

该公式揭示了：

• 电压一定时，电流与电阻成反比

• 电流一定时，电阻越大，电压越高

因此，在设计电路时，理解单位不仅能帮助精确计算电流电压，也能避免元器件烧毁、电路失效等问题。

四、单位转换与实际应用举例

1. 电流换算实例

假设一个LED电路的工作电流是 20mA，我们需要换算成安培参与电阻计算：

$$20\,mA = 20 \times 10^{-3}\,A = 0.02\,A$$20mA=20×10−3A=0.02A

2. 电阻换算实例

一个电阻为 4.7kΩ，也就是：

$$4.7\,kΩ = 4700\,Ω$$4.7kΩ=4700Ω

3. 实用应用：限流电阻计算

如果你有一个5V的电源，驱动一个工作电流为20mA的LED，所需的限流电阻为：

$$R = \frac{U}{I} = \frac{5V}{0.02A} = 250\,Ω$$R=IU=0.02A5V=250Ω