导体或者半导体材料两端加上电压，那么一端为正，另一端为负，负电压排斥自由电子（负电荷），正电压吸引自由电子，
结果自由电子从材料的负端到正端以相同的方向移动，自由电子从材料的负端向正端的移功就是电流。导电材料中的电流I（A）是由单位时间t（S）内流过某一点的电子数Q（C）。作一个简单的类比，当抽水机（对应于电压源）施加压力（对应于电压）时，可以把电流对应于系统中流过水管的水。实际中把正电荷在电路的移动方向规定为电流方向。这是因为以前是这样规定而一直保持着，跟自由电子方向相反。
正电荷和负电荷之间存在着吸引力。必须有足够大的能量以做功的形式克服吸引力，并且使其分开一定的距离。所以相反的电荷都且有一定的势能，因为它们之间是分开的。电荷的势能差就是电位差或者电压。作一个简单的类比，你可以把电压对应于抽水机产生的压差，水压差使得水在系统中通过水管流动。电压（V）是用单位电荷Q（C）的能量W（J）来定义。
当电流流过材料时，自由电子在材料中移动，并且偶尔与原子碰撞。这些碰撞导致电子丢失一些能量，因而它们的运动就受阻碍。碰撞越多，电子流动受到的阻碍就越多。这种阻碍是变化的，并且由材料的类型决定。自由电子与原子的碰撞会产生热。电阻很小的导线，当有足够大的电流流过时，会变得温热甚至是发烫。作为一个简单的类比，你可以把电阻比作在闭合的水流系统里部分打开的阀门，这个阀门限制流过水管的水流量。材料阻碍电子流动的属性称为电阻。有些金属导体在温度升高时，电阻很大，像电灯泡发光时比不发光时电阻大很多，利用这特性可作保护装置，改变电压与电流。而像半导体则相反，温度高电阻变小。当材料两端加1v相应有1A的电流时，就存在1欧的电阻。电阻的倒数是电导G是产生电流容易程度的度量。
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