Elektrický proud

Zdroj proudu

Ve vodivých materiálech jsou některé elektrony velmi volně vázány na atomy materiálu. Když se sejde velké množství těchto atomů, vznikne jakýsi oblak elektronů, který se "vznáší" v blízkosti atomů materiálu. Pokud prozkoumáte průřez kouskem vodivého materiálu, elektrony se v něm budou pohybovat velmi rychle. Tento pohyb je způsoben teplotou a elektrony proudící jedním směrem mají tendenci vyrovnat se elektronům proudícím z druhého směru, takže to není to, co způsobuje tok proudu. Elektrony proudí od jednoho atomu k druhému, přičemž tento proces byl přirovnán k předávání kbelíků s vodou od jednoho člověka k druhému při kbelíkové brigádě.

Když na vodič působí elektrické pole, elektrony téměř okamžitě reagují mírným unášením v opačném směru, než je směr pole. Získávají tak energii z pole, která se velmi rychle ztrácí, když narazí na jiné elektrony v materiálu. Dokud je však pole v místě, elektrony získávají zpět energii, kterou ztratily, a proces pokračuje. Tento "náraz", který elektrony obdrží od elektrického pole, je zdrojem proudu, nikoliv celkového toku samotných elektronů. Z této diskuse vyplývají dvě věci, kterými proud není:

• Nejedná se o skutečný "tok" elektronů v běžném slova smyslu: pokud zkoumáme rychlost, kterou pole elektronům udává, je obvykle velmi malá, řádově milimetry za sekundu. Takovou rychlostí by elektrony prošly místností o rozměrech 10 stop (3 m) za půl hodiny. Vzhledem k tomu, že žárovka se rozsvítí téměř okamžitě po stisknutí vypínače, musí být v činnosti ještě něco jiného.
• Nejedná se ani o "dominový efekt", i když tato analogie je bližší než tok. Protože elektrony jsou tak malé, že i když se pohybují velmi rychle, nejsou poháněny velkou silou.

Proud v obvodech

Když proud teče v obvodu vodiče, zrychluje se, pokud v obvodu není žádný odpor. Odpory se používají ke zvýšení odporu v obvodu, takže se proud zpomaluje. Vztah mezi odporem, proudem a napětím (další součástí obvodu) ukazuje Ohmův zákon.