Как же все таки открытие электрона позволило объяснить, что происходит в металле, когда по нему проходит электрический ток. Ведь это достаточно удивительное явление, так как металлы проводят электрический ток без переноса вещества и химических изменений.
С открытием электрона стало понятно, что в атомах металлов существует некоторое число электронов, которые легко отрываются от своих атомов и переходят к другим. Такие электроны называют электронами проводимости, "свободными электронами", "электронным газом". Они достаточно легко передвигаются по всему объему металла.
Электрическое поле упорядочивает движение таких электронов. Электрический ток можно сравнить с движением воздуха внутри пористой губки. Если создать разницу давлений с разных сторон губки, то начнется движение воздуха по порам, воздух будет просачиваться. При этом путь молекул воздуха будет извилистым и запутанным, повторяя очертания пор внутри губки.
Поток электронов через металл будет напоминать просачивание воздуха через губку, так как скорости отдельных электронов могут быть направлены совершенно в любую сторону. В теории, описывающей картину электрического тока в металлах, самое главное утверждение заключается в том, что движутся именно отрицательно заряженные частицы, а положительные неподвижны.
Здесь и возникает представление об электронном газе, частицы которого (электроны) бегают с разными скоростями в пространстве между атомами, сталкиваются с атомами, отскакивают от них.
И ели приложить внешнее электрическое поле, то все электроны получат добавочную скорость, причем все в одном направлении. И этот "электронный газ" (вспомним аналогию с воздухом) начнет просачиваться через кристаллическую решетку.
Атомы кристаллической решетки сопротивляются движению электронов, что приводит к предельному возрастанию скорости.