作者：John Mills
（第一次阅读这本书时，这封信可以跳过。）
亲爱的年轻人：
如果我们打算继续讨论真空三极管以及它的栅格如何控制金属板电路上的电流，我们必须知道一些如何测量电流的知识。电流就是电子流。我们通过发现电子在回路中的行进“速度rate”，来测量电流。
“速度rate”这个词是什么意思呢？当速度计指示每小时二十英里时，你知道这是什么意思。如果一辆汽车能够按照你在速度计上看见数字的那一个时刻的状态持续前进，它将在接下来的一个小时内前进二十英里。它的速度是每小时二十英里，即便它在下一分钟撞到了什么东西，之后除了废旧汽车堆场，哪里也去不了。
我们谈论电流时也是一样的。我们说，在这里，每秒钟有一个由“这么多这么多“数目的电子组成的流体经过电路上的每一个点。我们的意思不是说这个流体不会发生变化，因为它可能变大可能变小，但是我们想表达的意思是，如果电子流像现在一样前进，那么在下一秒，也会有同样的“这么多这么多”的电子经过。
在你将要处理的大部分电路中，你会发现电子一定是以一种令人震惊的速度——如果这种速度能够产生可察觉的效果的话——沿着电路前进。当你打开桌子上的一盏40瓦的灯时，你就开始让这些电子以大约每秒钟2.5X10^18个的速度通过灯的灯丝。你曾经站在城市的人行道上，看着人流从你身边经过。你就假设你能够站在灯丝为电子提供的又小又窄的人行道的边上，在电子经过时给它们计数。我们其实不打算给电子计数，尽管今天我们的确已经知道了当电流稳定下来后，每秒钟有多少电子经过。
如果有人问你多大年龄，你不会说“大概5亿秒”；你会以年为单位。当有人问流过金属线的电流有多大时，我们不会回答他每秒钟6X10^18个电子；我们告诉他“1安培（ampere）”。就像我们用年作为时间的计数单位一样，我们用安培（ampere）作为电子流的计数单位。当一根金属线承载了1安培的电流时，电子以每秒钟6,000,000,000,000,000,000个的速度流过它。
不用试图记住这个数字，但是一定要记住，安培是我们测量电流的单位，就像年是我们测量时间的单位。安培是我们测量电子流的单位，就像英里/小时是我们测量火车或者汽车速度的单位。
如果你想到知道某种东西的重量，你会找到一个天平，称量它的重量，对吗？你可能会用到挂在厨房的弹簧天平。但是如果这个弹簧天平说这个东西重五磅，你怎么知道这对不对？当然你可能会带着这件东西进城，用其它天平称它的重量，但是你怎么知道那些天平的读数是正确的呢？
找到答案的唯一办法是用天平称你已经知道确切重量的东西，看看这架天平的读数是不是与已经的重量一致。然后，你就能信任它称量其它物体时告诉你的重量。这就是测试天平的方法。实际上，这是天平的制造者最初知道怎样给天平标记刻度的方法。他们放上已知重量的物体，然后刻上你现在看到的线条和数字。我们把他们做的事情叫做“校正”天平。只要你愿意，你可以自己制作一架天平，但是如果希望它成为一架可靠的天平，你不得不通过使用重量已知的物体，即校正，来找到做标记的地方。
你怎么知道你用来校正天平的物体的实际重量真的和你认为的重量一致？你将不得不找到一些地方，那里保存有具有大家公认的正确重量的物体，然后将你的物体与这些重量正确的物体比较。比如，你可以将你的一磅的重物送到在华盛顿的美国标准局，并且花一小笔钱请标准局用其保存的标准的一磅重物和它进行比较。
有人对磅这个计量单位感兴趣是一件容易处理的事情。但是当有人对安培这个单位感兴趣时，事情就有一点麻烦了。你能用铂金制造一个标准的一磅砝码，但是你不能用铂金制造一个安培。一个安培是速度大致为每秒钟通过6,000,000,000,000,000,000个电子流。没有人能够数这么多数，哪怕是接近这个数字，但是每个关注电的人都想能用安培来测量电流。怎么才能做到呢？
首先，存在着一个仪器，当有电子流过它时，仪器里面就有什么东西会移动。我们需要有一个用于电子流体的表。在地下室，我们有一个用于煤气流的表和另一个用于水流的表。当水或者煤气通过时，每个表里都会有一些部件在移动。但是它们里面几乎没有安排能够紧跟流过的水或煤气的齿轮；它们无法告诉我们水流或气流的速度。他们象汽车的里程计一样，统计当次旅行的里程或者全部的里程。我们想要一个像速度计一样的表，显示在每一个瞬间，流过它的电子有多快。
这样的表有几种，但是除了一种表，其它的我现在都不会提及。我们能理解的最简单的表叫做“热金属线表”。你已经知道电子流让金属线变热。假设有一段细金属线被固定在两端之间，并且两端都绑有接线柱，这样，这段金属线可以成为我们想要知道其电子流大小的电路的一部分。然后，同样大小的电子流将会流过这段细金属线，就像流过电路的其它部分一样。因为这段金属线很细，因此对电子流来说，它就像一个很窄的人行道，它们不得不相当艰难地相互碰撞着、推挤着通过这段金属线。这就是金属线变热的原因。
你知道热的金属线会膨胀。这根金属线膨胀了。这根金属线变长，并且由于它被紧紧地绑在两端，它一定会在中间部分产生弯曲。电子流的速度越快，金属线就越热；金属线越热，它就弯曲得更多。在金属线的中间，我们可以与一个小杠杆的一端——杠杆的短边的一端——绑上。杠杆短边的较小移动会导致杠杆长边的较大移动，就像一个一边长一边短的“跷跷板”一样；在长边一端的孩子的运动距离比在短边一端的孩子更多。杠杆放大了我们的电流表中的热金属线的中点的移动，这样我们能够更容易地观察。
制作这样一个表有几种方法。图10所示的一种很容易理解。我们把杠杆的长边做成指针的形状。这样，金属丝越热，指针的移动距离就越大。
如果我们能够将这个表放在我们知道有1安培电流流过的电路，我们就能够在指针所指的地方标上数字“1”。然后，如果我们能够加大电流，直到有2安培电流流过这个表，我们就能在指针的位置标上“2”，依此类推。这就是我们校正这张表的方法。做完这些之后，我们就能叫它“电流表ammeter”，因为它能测量出安培值。几年前人们会叫它”安培表amperemeter“，但是现在没有人会再这么称呼它。
如果我们有一个非常仔细地做出来的电流表，我们将把它送到国家标准局，对其进行校正。在国家标准局，他们有一些他们知道其读数肯定正确的电流表。他们会将其中一只表和我们的表一起接入同一个电路，这样两个表承载的电子流是一样的（如图11）。接着，我们把标准局的电流表上显示的任何数字，都复制到我们的表上。
现在我要告诉你标准局里的物理学家们是怎么知道1安培代表什么。几年前，从全世界各个地方来的物理学家和电气工程师开了一个会，讨论测量电流应该使用什么单位。他们决定了被称为“安培“的单位代表什么，并且所有他们所在的国家通过法律，规定1安培就代表这些科学家们建议的内容。因此现在，安培这个单位是由法律下的定义。
要说清楚什么时候会有1安培电流在流动，需要使用两个银板和硝酸银溶液。硝酸银分子由一个银原子和被称为“硝酸根“的原子聚合体组成。你还记得我们在第三封信里讨论过的硫酸铜分子是由铜原子和被称为”硫酸根“的原子聚合体组成。硝酸根是另一个有些像硫酸根的聚合体，因为它里面也有氧原子，但是它有三个氧原子而不是四个，而且它还有一个氮原子而不是硫原子。
当硝酸银分子进入溶液时，他们分裂成离子，和硫酸铜一样。一个离子是失去一个电子的银原子。这个电子是分子在溶液中裂解时被其中的硝酸根部分给偷走的。因此，硝酸根离子由一个氮原子、三个氧原子和一个富余的电子组成。
如果我们将两块银板放进这样的溶液，那么什么都不会发生，直到用一个电池连接两个银板为止。这时，电池从一个银板拿走电子，并把电子交给另一个银板。银板上被电池抢走电子的一些银原子就像在溶液中移动的银离子一样。因此，它们可以离开银板，进入溶液中和硝酸根离子——每个硝酸根离子都有一个从别的银原子那里偷来的富余电子——一起玩耍。但是，一旦银板上的银离子离开进入溶液，溶液中的银离子数量就会超过硫酸根离子（译者注：应为硝酸根离子）。
必然会发生的事情是，一些阴离子离开溶液。它们不会回到它们之前离开的带正电的银板。它们前往另一个带负电的银板——电池会把它从带正电银板拿到的每一个电子送到那里。出发去负极银板的，不仅有刚离开正极银板的银离子，还有本来就在溶液里的银离子。第一个到达的银离子得到了一个电子，但是它不能离开这个银板。为什么会这样？一旦银离子得到了这个电子，它就再次成为一个普通的银原子。因此它和其它银原子一起呆在银板上。这就是会持续发生的事情。正极银板上每失去一个银原子，负极电板上就会增加一个银原子。正极电板上的银会逐渐减少，同时负极银板会渐渐获得额外的一层银。
每次电池从正极银板拿走一个电子并且交给负极电板，负极电板上就会增加一个银原子。如果在连接电池之前称一下负极电板的重量，并且在电池断开连接后再称一下重量，我们就能说出增加了多少银。假设电流一直保持稳定，即每秒钟有相同数量的电子流过电路。然后如果我们知道电流的持续时间，我们就能知道每秒钟沉积了多少银。
物理定律告诉我们，如果银以每秒钟0.001118克的速度被沉积，那么电流就是1安培。银的这个数量非常小，大概只有一克的千分之一；你知道一盎司是28.35克。对银来说这是个非常小的数量，但对原子来说，这是个非常大的数量。多少呢？6,000,000,000,000,000,000个，因为，与电流中的每一个电子相对应，会有一个原子被沉积。
在我的下一封信中，我将会告诉你我们如何测量电池施加在电子上的牵引力；在这之后，我们将会继续谈谈有关三极管的更多东西。