FHSST 物理/電學/電壓和電流
如前所述，我們需要更多的東西，不僅僅是連續路徑（電路），才能使電子持續流動：我們還需要某種方法來推動這些電子繞著電路流動。就像管子裡的彈珠或管道里的水一樣，需要某種影響力來啟動流動。對於電子來說，這種力與靜電中起作用的力相同：由電荷不平衡產生的力。
電荷差用於儲存一定量的能量。這種能量與儲存在從低窪池塘中抽出的高水庫中的能量類似。
重力對水庫中水的影響產生了一種力，試圖將水再次移回到低窪的水平面。如果從水庫到池塘之間執行合適的管道，水將在重力的作用下從水庫流下，穿過管道。
將水從低窪的池塘抽到高水庫需要能量，水透過管道流回原位的過程構成了先前抽取的能量的釋放。
如果水被抽到更高的水平，則需要更多的能量，因此將儲存更多的能量，如果允許水透過管道再次流下，則將釋放更多的能量。
電子沒有什麼不同。如果我們將電子從它們正常的“水平”上“抽離”，創造出電子試圖重新建立其以前位置的力存在的情況。吸引電子回到其原始位置的力類似於重力作用在水庫中的水上的力，試圖將水拉到其以前的水平。
就像將水抽到更高的水平會導致能量儲存一樣，“抽取”電子以產生電荷不平衡會導致一定量的能量儲存在這種不平衡中。並且，就像為水提供從水庫高處流回原位的途徑會導致儲存的能量釋放一樣，為電子提供流回其原始“水平”的途徑會導致儲存的能量釋放。
當電子處於靜止狀態（就像高處水庫中靜止的水一樣）時，那裡儲存的能量被稱為勢能，因為它具有（潛在地）尚未完全實現的釋放可能性。
這種勢能，以電荷不平衡的形式儲存，並能夠促使電子透過導體流動，可以用一個稱為電壓的術語來表示，從技術上講，電壓是每個電子電荷的勢能的量度，或者物理學家稱之為比勢能。在靜電學的背景下，電壓是將單位電荷從一個位置移動到另一個位置，克服試圖保持電荷平衡的力的功的量度。在電源的背景下，電壓是每個電荷可用的勢能（要做的功）的量度，用於透過導體移動電子。
因為電壓是勢能的表達，代表了電子從一個“水平”移動到另一個“水平”時能量釋放的可能性或潛力，所以它總是引用在兩個點之間。考慮水庫的類比。
由於高度差，水庫透過管道釋放到位置 2 的能量的潛力比釋放到位置 1 的能量的潛力要大得多。這個原理可以在掉落的岩石中直觀地理解：哪種結果會造成更劇烈的撞擊，從一英尺高度掉落的岩石，還是從一公里高度掉落的同一塊岩石？顯然，從更高的高度掉落會導致更大的能量釋放（更劇烈的撞擊）。我們不能僅僅透過測量水的體積來評估水庫中儲存的能量，就像我們不能僅僅從知道岩石的重量來預測掉落的岩石撞擊的嚴重程度一樣：在這兩種情況下，我們還必須考慮這些質量從初始高度下降了多遠。允許質量下降所釋放的能量量與質量下降的距離之間成正比。同樣，將電子從一點移動到另一點的可用勢能與這兩個點之間成正比。因此，電壓總是表示為兩點之間的量。有趣的是，質量可能從一個高度“下降”到另一個高度的類比是一個恰如其分的模型，以至於兩點之間的電壓有時被稱為電壓降。
電壓可以透過除了摩擦某些型別的材料以外的方式產生。化學反應、輻射能以及磁場對導體的影響是產生電壓的幾種方式。這三種電壓源的相應示例是電池、太陽能電池和發電機（例如您汽車引擎蓋下的“交流發電機”單元）。目前，我們不會詳細介紹每個電壓源的工作原理，更重要的是我們要了解如何將電壓源應用於在電路中產生電子流。
讓我們以化學電池的符號為例，一步步地構建一個電路。
任何電壓源，包括電池，都有兩個用於電氣連線的點。在本例中，我們在上圖中有點 1 和點 2。長度不同的水平線表示這是一個電池，並且它們還表示這個電池的電壓試圖將電子推動透過電路的方向。電池符號中水平線看起來是分開的（因此不能作為電子移動的路徑）並不令人擔憂：在現實生活中，這些水平線代表浸沒在液體或半固體材料中的金屬板，這些材料不僅導電，而且還透過與板相互作用來產生推動電子的電壓。
請注意電池符號左側的“+”和“−”符號。電池的負 (-) 端始終是具有最短短劃線的端，而電池的正 (+) 端始終是具有最長短劃線的端。由於我們已經決定將電子稱為“負”電荷（謝謝，本！），因此電池的負端是試圖將電子推出的端。同樣，正端是試圖吸引電子的端。
當電池的“+”和“−”端未連線到任何東西時，這兩個點之間將存在電壓，但不會有電子透過電池流動，因為沒有電子移動的連續路徑。
水庫和泵的類比也遵循相同的原理：沒有返回池塘的管道，水庫中儲存的能量就無法以水流的形式釋放。一旦水庫完全填滿，無論泵產生多少壓力，都不會發生流動。為了使水持續流動，需要一條完整的路徑（電路）從池塘到水庫，再返回池塘。
我們可以透過將一根導線從電池的一端連線到另一端來為電池提供這樣的路徑。透過形成一個由導線組成的環路，我們將使電子以順時針方向持續流動。
只要電池繼續產生電壓，並且電路通路沒有斷開，電子就會繼續在電路中流動。用水的流動來做比喻，這種持續均勻的電子流動叫做電流。只要電壓源持續向同一方向推動，電流就會持續在電路中向同一方向流動。這種單方向的電子流叫做直流電（DC）。
由於電流是由大量電子在導體中沿著相同方向移動，並推動前面的電子，就像彈珠在管子中或水在管道中流動一樣，所以單個電路中的電流在任何位置都是相同的。如果我們監控電線的橫截面，計算流過的電子數量，我們會注意到在電路的任何位置，每單位時間的數量都完全相同，無論導體的長度或直徑如何。
如果我們在電路的任何位置斷開電路通路，整個迴路的電流就會停止，電池產生的全部電壓將會體現在斷開的位置，即原本連線的兩根電線的端點之間。
注意電路斷開處兩端畫的 "+" 和 "-" 符號，以及它們如何對應於電池端子旁的 "+" 和 "-" 符號。這些標記表示電壓試圖推動電子流動的方向。請記住，電壓始終是兩個點之間的相對值。電路中的一個點是否被標記為 "+" 或 "-" 取決於它所參考的另一個點。看下面這個電路，每個迴路拐角都標有數字作為參考。
在電路斷開處，也就是 2 點和 3 點之間，2 點的電壓下降為 "-"，3 點的電壓下降為 "+"。
現在讓我們看看如果我們將 2 點和 3 點重新連線起來，但在 3 點和 4 點之間斷開電路會發生什麼。
在 3 點和 4 點之間斷開，這兩點之間的電壓下降為 4 點 "+" 和 3 點 "-". 特別要注意 3 點的 "符號" 與第一個例子相反，第一個例子是在 2 點和 3 點之間斷開的 (3 點被標記為 "+" )。我們無法說這個電路中的 3 點總是 "+" 或 "-"，因為符號不是指單個點，而是始終是指兩個點之間的相對值！