Conduttività e mobilità

Come discusso in precedenza, potrebbero esserci uno o più elettroni liberi per atomo che si muovono attraverso l'interno del metallo sotto l'influenza di un campo applicato.

La figura seguente mostra la distribuzione della carica all'interno di un metallo. È noto comeelectron-gas description of a metal.

Il hashed regionrappresenta il nucleo con una carica positiva. I punti blu rappresentano gli elettroni di valenza nel guscio esterno di un atomo. Fondamentalmente, questi elettroni non appartengono a nessun atomo specifico e, di conseguenza, hanno perso la loro identità individuale e vagano liberamente da un atomo all'altro.

Quando gli elettroni sono in un movimento ininterrotto, la direzione del trasporto cambia ad ogni collisione con gli ioni pesanti. Questo si basa sulla teoria elettrone-gas di un metallo. La distanza media tra le collisioni è chiamatamean free path. Gli elettroni, passando per un'area unitaria, nel metallo nella direzione opposta in un dato tempo, in modo casuale, portano a zero la corrente media.