在人類文明的發展曆程中，電的發現和應用是一個重要的裏程碑，時至今日，電已經深深融入了我們日常生活的方方面面，成爲了不可或缺的一部分。

據我們所知，電流是由電子運動形成的，所以我們似乎可以認爲，在一台發電機向電器設備供電的時候，應該是在源源不斷地向電器設備發送電子，然而我們從未見過發電機把電子用完的情況，這就有點令人疑惑，爲什麽發電機的電子一直用不完呢？

要搞清楚這個問題，我們不妨來看一張非常簡單的電路圖（如下圖所示）。

物理老師告訴我們，導體中的自由電子只有在有規則地定向運動時，才會形成電流，那如何讓這個電路中的電子做有規則地定向運動呢？答案當然是，將這個電路中的開關閉合起來。實際上，這其實就是電流形成的一個必要條件——閉合的通路。

我們將這張電路圖中的電源視爲發電機，就可以得出，在發電機正常供電的過程中，電路中的電子其實並不會被消耗掉，而是處于一種“循環使用”的狀態。

我們可以將其簡單地理解爲，電子源源不斷地從發電機的負極“出發”，而與此同時，電路中的電子又在不停地“回到”發電機的正極。

你可能會問了，電流的方向不是從正級到負級嗎？爲什麽要說電子會從發電機的負極“出發”呢？

這其實是因爲在人們最初提出電流這個概念的時候，並不知道電子的存在，而只是根據當時實驗觀察的現象定義了電流方向，盡管後來人們發現電子的運動方向與之前定義的電流方向是相反的，但由于這個概念用得太久了，就一直沒有改過來。

需要指出的是，在發電機給電器設備正常供電的過程中，其實並不是從發電機負極“出發”的電子在獨自做定向運動，實際上，在此過程中，發電機在電路中的作用，其實是爲整個電路提供了電動勢，進而對其中所有能參與導電的電子施加了電場力，並驅使它們幾乎同時開始做定向運動。

（如上圖所示，電路中其實充滿了自由電子，在我們把開關閉合的一瞬間，電路中所有的自由電子會幾乎同時開始做定向運動）

爲什麽要說“幾乎同時”呢？因爲電場的建立和傳播速度是有限的，不過這個“有限的速度”非常快，大約爲每秒30萬公裏。

是不是覺得有點眼熟？是的，這個速度其實就是光速，也正因爲如此，我們通常都會說：電的傳播速度是光速。

但需要注意的是，電的傳播速度並不是電子定向運動的速度，實際上，在形成電流的時候，電路中的自由電子在電場力作用下的定向運動速度其實是非常慢的，具體有多慢呢？

這樣說吧，在理想情況下，當強度爲1安培的電流通過一根直徑爲1毫米的標准銅導線時，這根導線內的自由電子的定向運動速度大概只有每秒鍾0.1毫米，可以看到，這樣的速度可以說是低得令人發指。

綜上所述可知，在發電機給電器設備正常供電的過程中，雖然電流是由電子運動形成的，但電子本身卻並不是“消耗品”，在形成電流的時候，它們在電路中始終會處于一種“循環使用”的狀態。

我們可以將其簡單地理解爲：對于發電機來講，它的負極會持續地發送出電子，與此同時，它的正極又會源源不斷地“回收”電路中的電子，在這樣的情況下，發電機的電子當然就一直用不完了。

你可能又會問了，以上所述的原理只是基于直流電的，那交流電呢？

其實道理都差不多，簡單來講，交流電其實就是電流方向隨著時間作周期性變化的電流，而要形成這樣的電流，同樣也需要閉合的通路，不同的只是，在這種閉合通路中自由電子的定向運動方向一會兒向前，一會兒向後，但在整體上，這些電子仍然處于一種“循環使用”的狀態，並不會被消耗掉。

那麽，如果說電子沒有被消耗，那平常我們用電的時候，消耗的到底是什麽呢？

簡單來講就是，我們消耗的其實是電子定向運動時所攜帶的能量，這些能量會通過各種效應（如電磁效應、熱效應、化學效應等等），轉化爲各種形式的能量（如機械能、光能、熱能等等），進而驅動電器設備的正常運轉。