Elektrik Akımı

İletken malzemelerde, bazı elektronlar malzemenin atomlarına çok gevşek bir şekilde bağlıdır. Bu atomlardan büyük miktarlarda bir araya geldiğinde, malzemenin atomlarının yakınında "gezinen" bir tür elektron bulutu oluşur. İletken malzeme parçasının bir kesitini incelerseniz, elektronların çok hızlı hareket ettiğini görürsünüz. Bu harekete sıcaklık neden olur ve bir yönde akan elektronlar diğer yönden akan elektronlara eşit olma eğilimindedir, bu nedenle akımın akmasına neden olan şey bu değildir. Elektronlar bir atomdan diğerine akar, bu süreç bir kova tugayında su kovalarının bir kişiden diğerine geçmesine benzetilmiştir.

Tel üzerine bir elektrik alanı uygulandığında, elektronlar neredeyse anında alanın tersi yönünde hafifçe sürüklenerek tepki verirler. Alandan enerji kazanırlar ve bu enerjiyi malzemedeki diğer elektronlara çarptıklarında çok hızlı bir şekilde kaybederler. Ancak alan yerinde olduğu sürece elektronlar kaybettikleri enerjiyi geri kazanacak ve süreç devam edecektir. Elektronların elektrik alanından aldığı bu "sarsıntı" akımın kaynağıdır, elektronların genel akışının kendisi değil. Bu tartışmadan, akımın olmadığı iki şeyi görebiliriz:

• Bu, kelimenin günlük anlamıyla gerçek bir elektron "akışı" değildir: Alan tarafından elektronlara verilen hızı incelersek, genellikle saniyede milimetre mertebesinde çok küçüktür. Elektronların 10 fitlik (3 m) bir odayı bu hızda geçmesi yarım saat sürer. Bir ampul düğmeye basıldıktan hemen sonra yandığına göre, işin içinde başka bir şey olmalı.
• Bu benzetme akıştan daha yakın olsa da, bir "domino etkisi" de değildir. Elektronlar çok küçük olduklarından, çok hızlı hareket ettiklerinde bile büyük bir güç tarafından itilmezler.

Akım bir tel devresinde akarken, devrede direnç olmadığında hızlanır. Dirençler devredeki direnci artırmak için kullanılır, böylece akımı yavaşlatır. Direnç, akım ve voltaj (devrenin başka bir parçası) arasındaki ilişki Ohm yasası ile gösterilir.