Γιατί οι ηλεκτρόνια συνεχίζουν να κινούνται πάνω-κάτω σε έναν ηλεκτρικό κύκλωμα με διαφορά δυναμικού;

Σε έναν κύκλωμα με διαφορά δυναμικού, τα ηλεκτρόνια κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση λόγω της επίδρασης της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου. Όταν ανοίγεται η εφοδιασμός, μεγάλη ποσότητα αρνητικής φορτίζουσας (ηλεκτρόνια) συσσωρεύεται στό πολικό - (αρνητικό) του εφοδιασμού, ενώ μεγάλη ποσότητα θετικής φορτίζουσας συσσωρεύεται στο πολικό + (θετικό). Αυτές οι φορτίες χωρίζονται μέσα στον εφοδιασμό λόγω χημικών αντιδράσεων ή άλλων διεργασιών μετατροπής ενέργειας, παράγοντας μια διαφορά δυναμικού, ή τάση, μεταξύ των δύο άκρων του εφοδιασμού.

Όταν το κύκλωμα είναι κλειστό, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στον διαχειριστή υποκείνονται στη δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου και αρχίζουν να κινούνται από το πολικό - (αρνητικό) του εφοδιασμού προς το πολικό + (θετικό). Αυτή η δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου παράγεται από τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο άκρων του εφοδιασμού και οδηγεί τα ηλεκτρόνια να κινούνται παρακμίοντας τον διαχειριστή, δηλαδή από χαμηλό δυναμικό (πολικό -) προς υψηλό δυναμικό (πολικό +). Παρά το γεγονός ότι το ηλεκτρικό πεδίο μέσα στον διαχειριστή μπορεί να μην είναι εντελώς ομοιόμορφο, μπορεί ακόμη να καθοδηγεί αποτελεσματικά τα ηλεκτρόνια να κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση.

Επιπλέον, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στους διαχειριστές, υπό την επίδραση της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου, παρόλο που ο πραγματικός δρόμος της κίνησής τους μπορεί να είναι ανευθυγραμμισμένος, λόγω της μεγάλης ποσότητας ηλεκτρονίων που υποκείνονται σε δύναμη προς την ίδια κατεύθυνση, εμφανίζουν ένα φαινόμενο κατευθυνόμενης κίνησης ως ολόκληρο. Παρόλο που η ταχύτητα αυτής της κατευθυνόμενης κίνησης είναι πολύ αργή σε σύγκριση με την ταχύτητα του φωτός, είναι αρκετή για να σχηματίσει τον ρεύματα που παρατηρούμε.

Συνοψίζοντας, ο λόγος που τα ηλεκτρόνια κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση μέσα σε ένα κύκλωμα με διαφορά δυναμικού είναι η δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου που παρέχεται από τον εφοδιασμό. Αυτή η δύναμη προωθεί τα ελεύθερα ηλεκτρόνια να ξεπεράσουν τις εσωτερικές αντιστάσεις, όπως την έλξη των πυρήνων των ατόμων και τις συγκρούσεις με άλλα ηλεκτρόνια, και να κινούνται μονοκατευθυντικά παράλληλα με τον διαχειριστή.