電流
電流とは
日常生活のあらゆるところで電気が使われていますよね。
もはや電気無しでの生活は考えられないでしょう。
家電製品やパソコンなど，複雑な機器の大元になっている回路について学習していきましょう。
図のような簡単な回路を見てみましょう。電球に電池をつなぐことで，電球を点灯させる回路です。
電池には，回路に電流を流す役割があります。
回路は金属でできた導線によって接続されているので，自由に電子が動くことができますが，電池の負極から自由電子が出ていき，正極に戻ってくることが知られています。
導線部を流れるこの自由電子そのものが電流の正体なのです。この自由電子の流れによって，電球が点灯します。
電流の扱い方
負の電荷が流れるのってなんだかややこしい…。
そうなんです。「負の電荷が流れている」と考えるのは非常にやっかいですよね。
正の電荷が流れていると考えたほうがよっぽどわかりやすいです。
正の電荷が流れていると考えるのであれば，電荷の符号が逆なので実際の電子の流れとは逆向きに考えなければいけません。
一般に，「電流」といわれたらこの「正の電荷の流れ」を考えます。自由電子と逆の向きに流れるので，電流は電池の正極から流れ出て，負極に入ります。
電流
回路に電池を接続すると電流が流れる。電池は，正極から出る向きに電流を流す作用がある。
しかし実際に回路を流れるのは自由電子であり，その流れの向きは電流と逆になる。
電流の数値化
それでは，電流について具体的に数値でみてみましょう。
先ほど確認したように，電流は「正の電荷の流れ」です。
電流の値は，「導線のその部分を $1$ 秒間に通過する電気量」として定義されます。
この定義から，単位は $\punit{C/s}$ であることがわかりますが，これを1文字で $\punit{A}$（アンペア）と表現します。
電流の定義は言葉で表現すると小難しく感じるかもしれませんが，要するに「導線のある部分に注目して，$1$ 秒の間にそこの部分を何 $\C$ の電気が通過するか」を考えればokです。
$1$ 秒間に $3\C$ の電気が通過するのであれば，その回路を流れる電流は $3\A$ となります。
例題
電池に電球がつながれた回路に $I\A$ の電流が流れている。$t\s$ の間に電池の正極から出ていく電荷 $Q\C$ はいくらか。
電流が $I\A$ なので，導線を $1\s$ の間に通過していく電気量は $I\C$ である。
これは電池の正極から $1\s$ の間に出ていく電荷に等しい。よって，$t\s$ の間に出ていく電荷は，
$$Q=It\C$$
起電力
起電力とは
回路に電流を流すためには，電池を接続する必要があります。
電池には回路に電流を流そうとする働きがあり，その「回路に電流を流そうとする力」のことを起電力と呼びます。
この起電力は，電流を流すためのポンプのような役割をしているわけです。
電池が正の電荷を低いところから高いところへと持ち上げて，その電荷が坂道を下りながら回路を1周して再び電池に帰ってくる，というようなイメージでしょうか。
この「電池が正の電荷を持ち上げる高さ」に相当する値を電圧と呼びます。単位は $\punit{V}$（ボルト）です。
電圧が大きければ大きいほど，回路に勢いよく電流が流れるというイメージです。
電池の回路図記号
この起電力を有する電池を回路図にかく際には，図のような記号を用います。直線が長いほうが正極，短いほうが負極です。
また，問題を解く際には，電池の電圧がわかりやすくなるように回路図をかくのが望ましいです。
そのため，電圧を示す三角形を回路図にかき込む習慣をつけておくとよいでしょう。
三角形の底辺が高い位置，頂点が低い位置を表しています。電池では，負極から正極に向かって正の電荷が持ち上げられて高い位置に運ばれるため，正極側が高い位置に相当します。
この回路図記号と，三角形の活用方法については後に学習します。