Jak poruszają się elektrony?

Elektrony ulegają ruchowi w wyniku działania pól elektrycznych i magnetycznych lub energii cieplnej. Ruch elektronów pod wpływem termicznej energii kinetycznej nadaje im prędkość termiczną, podczas gdy ruch elektronów pod działaniem pól elektrycznych lub magnetycznych nadaje im prędkość dryfowania.

Aby elektrony mogły poruszać się w materiale, muszą być spełnione specjalne warunki dotyczące konfiguracji elektronicznej materiału. Zewnętrzne powłoki atomów zawierających materiał muszą być częściowo wypełnione. Pociski te aglomerują się tworząc pół-ciągłe pasma. Materiały z częściowo wypełnionymi pasmami, takie jak metale i półprzewodniki w temperaturze pokojowej, umożliwiają zdelokalizowany ruch elektronów, co skutkuje przewodzeniem ciepła i elektryczności.

Ruch indukowany termicznie w elektronach jest losowy, co powoduje, że prąd sieciowy nie powstaje w żadnym kierunku w materiale izotermicznym. Ruch elektronów o temperaturze zależy od rodzaju, wtrąceń i niedoskonałości materiału. Zasadniczo prędkość cieplna elektronów wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Ten wzrost może być liniowy lub wielomianowy w zależności od właściwości wewnętrznych i zewnętrznych materiałów.

Elektrony przyspieszają w polu elektrycznym lub magnetycznym pod wpływem sił Kolumba i Lorentza. Przyspieszenie osiąga wartość maksymalną, gdy zanieczyszczenia i defekty wyrzucane przez elektrony wywierają siłę równą i przeciwną do pola przyspieszenia.