原子包含几层或几层电子。氢原子在第一层有一个电子，氦原子在第一层有两个，下一个原子（锂）在第一层有两个，然后在第二层有一个，依此类推。每层通常只能容纳一个特定的电子数。

最好的导体在最外层有一个原子，他们非常乐意放弃它。考虑一下铜原子。它在每一层中的电子数如下：2、8、18、1。它会在弱电场下放弃那个电子，然后它会带正电并从相邻的铜原子“拉”一个电子。如果您查看银和金，它们的排列方式相似：2、8、18、18、1 代表银，2、8、18、32、18、1 代表金。

您可以剥离电子的任何原子，但最好的“导体”只需要一个弱场即可。

因此，如果我使用弱电场从铜线末端拉出一个电子，那么该原子可能会从其邻居拉出一个电子，最终铜线某处的一个铜原子将失去电子，但无法获得其他人是因为他们距离太远，或者与其他领域互动。如果我在电线末端推动一个电子，那么得到它的铜原子将有太多，显示出负电荷，并将其额外的电子推到其他铜原子上，直到它找到一个无法得到的原子摆脱它，或者一个已经丢失的原子。

您也可以将电子推入和拉出绝缘体 - 当您建立静电荷时，例如使用布和塑料，您会这样做。

但是导体会在内部重新分配电荷，所以如果你用额外的电子给电线的一端充电，你可以认为电线的另一端也同样带电。

电池通常使用化学反应，在一端设置正电荷，在另一端设置负电荷。如果在两端之间连接导体，当电子从带负电的一侧（电子过多）到带正电的一侧（电子太少）时，您将迫使电子通过导体。

电子仅在直流电时向一个方向移动，在交流电时电子向一个方向移动，然后向另一个方向移动。由于不断变化的磁场（即，电线变成电感器），高频交流信号通常在电线表面附近传播。您可以查看“趋肤效应”以更好地理解这一点。电子在导体的原子之间移动。

每次通过导线推动 6.28x10^18 个电子时，就移动了 1 安培的电流。那是62.8亿个电子。然而，在一米长的 20gauge 线中大约有 4.38x10^22 个铜原子，所以如果你通过它推一个完整的安培，假设分布均匀，你不会得到任何你推入的电子 - 你会已经推出了已经在电线中的电子。电子单独移动缓慢，但电荷分布迅速——只要你推入一个电子，你就会发现更容易将一个电子从另一端拉出来，几乎以光速在另一端。它不是同一个电子，但作用和电荷是相同的。

良好的导体会非常非常快速地分配电荷，并且不会将大部分运动转化为热量。如果你通过相同尺寸的金线和相同尺寸的铜线推动相同的电流，金线会发热更多，因为那些金原子更难放弃和接受电子。

即当他们到达电线的末端时，他们遵循什么样的路径？

他们没有。如果有开路，则没有电流。

电流实际上只是电子通量：一个方向上的 1A 电流 = 另一个方向上流动的 6.24 x 10 ^{18 个}电子。（为此感谢本杰明富兰克林：他是根据他认为是正电荷的运动决定电流符号约定的人。）

在某种意义上，导体中的电流是由电场引起的。在导体中，电流密度 J = σE 其中 J 的单位是安培 / m ²，σ 是材料的电导率，E 是电场。

如果您将带有组件（例如电阻器等）的电路中的电线连接到电压源，则该电压会沿电路施加电场，从而导致电流流动。当电子到达连接到另一个组件的导线末端时，它们会移动到该组件中，并在电路周围继续循环。

这里最简单的类比可能是水的流动。电流类似于水流，电压类似于压力，电池类似于泵，电线类似于软管或管道。（与水的类比不同，如果你切断电路，电流会停止，因为电子在空气中的电导率非常低，而如果你切断软管，水会溢出。）

金属导体是由构成金属的原子核的正电荷保持在势阱中的自由电子的海洋。它是这样工作的：有些电子与原子核紧密结合，有些则可以自由游荡。紧紧束缚的一动不动，但自由的可以去任何他们想去的地方……有点。热量（布朗运动）使所有这些粒子相互碰撞，并且随着温度的升高，它们移动得更快。由于一些电子可以自由移动，因此推挤往往会将它们从其余原子反弹得更远。一团电子开始在电线表面之外形成，随着我们加热它会变得更大。随着电子云进一步向外移动，被卡在适当位置（实际上在晶格中）的原子会产生正电荷，倾向于将电子拉回。因此，由于热量导致电子云膨胀（类似于气体中的分子使其在加热时想要膨胀）与由于负电子进一步花费一些时间而形成的电场之间存在平衡远离电线比留下的正原子。净效应是所有电子都必须留在电线附近，但随着温度升高，它们会移得更远。由于这个“电子海”，会发生很多事情。因此，由于热量导致电子云膨胀（类似于气体中的分子使其在加热时想要膨胀）与由于负电子进一步花费一些时间而形成的电场之间存在平衡远离电线比留下的正原子。净效应是所有电子都必须留在电线附近，但随着温度升高，它们会移得更远。由于这个“电子海”，会发生很多事情。因此，由于热量导致电子云膨胀（类似于气体中的分子使其在加热时想要膨胀）与由于负电子进一步花费一些时间而形成的电场之间存在平衡远离电线比留下的正原子。净效应是所有电子都必须留在电线附近，但随着温度升高，它们会移得更远。由于这个“电子海”，会发生很多事情。

首先，它是海，我们可以类比海洋。在美国东海岸有一种叫做墨西哥湾流的东西。它是海中的一股潮流。它每小时移动几英里，向北输送大量水。海洋中也有波浪。如果大西洋发生地震，由此产生的海啸将以每小时 600 英里的速度穿过海洋。所以我们有经验，在大海中，波浪可以移动得非常快，而水流移动得慢得多。在电线中它几乎是一样的。当您在导线末端施加正电位时，导线周围云中的电子会被吸引到导线上。实际上，你的正电荷现在与原子的正电荷竞争，一些电子会朝你的方向移动。有些人甚至可能会在物理上移动到您应用的正电荷中，但大多数情况下，电线末端的电子云会向你移动。一旦它们移动，再往里一点的就会看到这种移动，因为现在朝向你的一侧的负电子更少了。所以他们会转移。这个过程沿着导线传播，每批电子都因为其他移动引起的场变化而移动。当“波”到达电线的另一端时，那里的云会向另一端移动，暴露出更多的原子正电荷，这样你就会在末端看到一个正电位。但这不会立即发生。电缆领域必须改变，这需要时间。现在这是真正有趣的部分：电场在电线外以光速移动，但它们在电线内移动非常缓慢。我没有确切的数字，但在电线场外以 3x10^8 米/秒的速度加速前进。在电线内部，它甚至不是每秒一米。如果你应用直流电，单个电子实际上需要很长时间才能沿着导线到达另一端。但是，如果你对电线施加一个正脉冲，你会在另一端看到一个大约光速的正脉冲（如果你在电线周围放置一个绝缘体，它实际上会慢一点，但这是一个细节片刻）。怎么会这样？如果场在电线内传播得非常缓慢，那么脉冲如何如此快地到达另一端？这样做是因为电线周围的磁场。一根电线，尤其是用于交流信号的电线，在某种程度上就像一个由内向外的波导。场无法进入电线内部，因此它们停留在表面附近，并且只会推挤表面附近的电子。对于直流电，磁场最终可以穿透整根电线并让一切都移动，但对于交流电，磁场会定期反转，所以就在它稍微进入电线时，它会反转并且必须重新开始。净效应是电线中的电流在靠近表面的狭窄区域中传播：这被称为“集肤效应”。我不认为它是由 Skin 博士发现的（但我可能是错的），我认为它只是指电流粘附在电线的表面或“皮肤”上。如果您想知道这有多重要：非常非常非常多。吨。伟大的gobs。我专业地为视频信号构建了电缆均衡器。集肤效应让我可以赚几年的好薪水。取一根 24 号线（例如 Cat 5）并施加频率从非常低（例如 30 Hz）到相当高（例如 5MHz）的信号。低频可以更深入地渗透到铜中，因此它们实际上可以看到更大的电缆。高频只看到一个细管。有什么不同？反抗！信号在粗线中比细管中更容易流动。因此，当您沿着电缆走时，高频会变得越来越小。对于视频信号，这意味着您的图片越来越模糊，最终颜色会消失。在通过一英里的 Cat 5 电缆后，视频信号的 5MHz 部分将比低频小约一百万倍。因此，当您沿着电缆走时，高频会变得越来越小。对于视频信号，这意味着您的图片越来越模糊，最终颜色会消失。在通过一英里的 Cat 5 电缆后，视频信号的 5MHz 部分将比低频小约一百万倍。因此，当您沿着电缆走时，高频会变得越来越小。对于视频信号，这意味着您的图片越来越模糊，最终颜色会消失。在通过一英里的 Cat 5 电缆后，视频信号的 5MHz 部分将比低频小约一百万倍。
这个“电子海”还解释了另一件事：阴极射线。在过去的美好时光里，电子信号是由真空管放大的。真空管本身有一个灯丝（它有电流通过它，所以它发出橙色的热光）和一个靠近灯丝的网格（有点像金属屏）。更远的地方是一个叫做板的东西（它只是一个带有端子连接的金属板）。当灯丝变热时，电子海膨胀，许多电子会在离它们的母线很远的地方游荡。如果你在栅极上施加正电荷，它可以将其中一些电子从灯丝上清除掉，如果同时给极板施加正电荷，它们会迅速穿过内部的真空管和着陆在板上引起电流。所以电网可以控制通过管子的电流，这就是第一个电子放大器。它是从第一个灯泡发明的。事实上，爱迪生几乎发明了它，但从未完成实验，因此向一位名叫德福雷斯特的绅士点头致意。（我想......也许我应该查看维基百科）。如果那个板是一个涂有荧光粉的屏幕，它就变成了 CRT（阴极射线管），这就是第一台电视机。因此，有很多东西可以通过这种将电线/导体视为由其母原子松散地固定在适当位置的电子海的观点来解释。我不确定这是否是您正在寻找的东西，但是一旦我学会了它，它总是对我有所帮助。祝你好运。戴夫 但从未完成实验，因此向一位名叫 DeForrest 的绅士点头致意。（我想......也许我应该查看维基百科）。如果那个板是一个涂有荧光粉的屏幕，它就变成了 CRT（阴极射线管），这就是第一台电视机。因此，有很多东西可以通过这种将电线/导体视为由其母原子松散地固定在适当位置的电子海的观点来解释。我不确定这是否是您正在寻找的东西，但是一旦我学会了它，它总是对我有所帮助。祝你好运。戴夫 但从未完成实验，因此向一位名叫 DeForrest 的绅士点头致意。（我想......也许我应该查看维基百科）。如果那个板是一个涂有荧光粉的屏幕，它就变成了 CRT（阴极射线管），这就是第一台电视机。因此，有很多东西可以通过这种将电线/导体视为由其母原子松散地固定在适当位置的电子海的观点来解释。我不确定这是否是您正在寻找的东西，但是一旦我学会了它，它总是对我有所帮助。祝你好运。戴夫 很多东西都可以通过这种将电线/导体视为由其母原子松散地固定在适当位置的电子海的观点来解释。我不确定这是否是您正在寻找的东西，但是一旦我学会了它，它总是对我有所帮助。祝你好运。戴夫 很多东西都可以通过这种将电线/导体视为由其母原子松散地固定在适当位置的电子海的观点来解释。我不确定这是否是您正在寻找的东西，但是一旦我学会了它，它总是对我有所帮助。祝你好运。戴夫

当电流流动时，电子以非常小的速度从负极向正极移动，大约为$0.02 mm/sec$在通向灯泡的标准电线中。电子以与我们所说的电流相反的方向移动。当它们到达电线末端时，它们实际上会转移到端子、灯泡或其他任何东西的材料中。电子迁移的容易程度就是我们所说的电导。

在交流电路中，电子实际上会摆动一点点，具体取决于交流的频率，跟随电流的极性。

见http://amasci.com/miscon/speed.html