电流的形成与特性是电学中最基本的概念之一。通过理解电荷的移动与电流的方向，我们能够深入探索电路的运作原理。这篇文章将详细解析电流的形成机制、方向规定，以及串联与并联电路的规律，帮助读者全面掌握电流的基本知识。
我们来探讨电流是如何形成的。想象一下两个金属导体A和B，一个带正电荷，另一个带负电荷。当这两个导体通过导线R相连时，负电荷的电子从B流向A，导致A获得电子而B失去电子。这种电子的定向移动便形成了电流。尽管由于中和现象，这种电流的强度非常微弱且短暂，但它为电流的形成奠定了基础。
从上述过程，我们可以得出一个重要的结论：电流是由电荷的定向移动形成的。在此，电荷指的是自由电荷。在金属导体中，主要是自由电子的移动；而在电解质溶液中，正负离子的定向移动同样会产生电流。无论是正电荷还是负电荷，甚至是它们同时移动，都能导致电流的产生。
关于电流方向的规定，我们将正电荷的移动方向视为电流的方向。这意味着，电流的实际流动方向与自由电子的移动方向是相反的。在电源的外部，电流从正极流向负极。这一规定在金属导体中显得有些误导，因为当时对物质和原子结构的理解尚不完善。尽管如此，电流方向的规定依然有效，因为它有助于我们更清楚地描述电子的运动。
电流强度是通过单位时间内流过导体横截面的电量来描述的。在国际单位制中，电流的单位为C/S，即安培（A），其中1C/S等于1A。这一概念让我们能够进一步理解电路中的电流规律，尤其是在串联和并联电路中。
在串联电路中，所有的电路元件首尾相连，形成一条单一的通道。在这个过程中，通过导体的电流在任何时间点都是相等的。这意味着即使导体的粗细发生变化，电流的密度（电量与横截面积的比）也不会改变。初中阶段的学生通常通过实验归纳法来总结这一规律。
具体实验可以设计为：根据电路图连接实际电路，将电流表分别接在A、B、C三个位置。闭合开关后，记录电流表的示数I1、I2和I3，结果会显示I1=I2=I3。这种实验简单有效，能够直观地展示串联电路中的电流规律。
可以进行变式实验，使用多只电流表，仅需一次闭合开关便可获得完整的数据。这一过程中，思考在不同位置接入电流表的原因，能帮助深入理解电路的特性。
而在并联电路中，我们同样可以通过等效方法来归纳电流规律。将并联部分的电阻视作多个独立的电阻，可以使并联电路等效于串联电路，从而得出各支路电流之和等于总电流的结论。初中阶段的研究方法与串联电路类似，依旧是通过实验归纳。
可以设计三种不同的实验方法以探究并联电路的规律。第一种方法需要一只电流表、开关和多种电阻；第二种方法则使用三只电流表和不同规格的灯泡；第三种方法要求不移动电流表而能得出并联电路的电流规律。通过这些实验，学生能验证干路上的电流等于各支路电流之和的理论。
实验结论明确表明，在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，数学表达式为I1+I2+I3+...+In=I。这个公式为理解电流分配提供了基础。
电流是无形无质的，然而我们可以通过多种效应来判断它的存在，这就是科学中的转换法。转换法让我们从外部表现入手，观察电流在自然界中的各种效应，比如热效应（如白炽灯和电饭锅）、磁效应（如电铃和电磁铁），以及化学效应（如电解水和电镀）。这些效应为我们提供了直观的证据，帮助我们更好地理解电流的特性。
通过对电流形成机制、方向规定和电流规律的深入分析，我们能够掌握电流在电路中的角色。这些基础知识不仅为后续的学习打下了坚实的基础，也为理解更复杂的电学现象提供了可能的思路。