Zakaj se elektroni v električnem krogu z razliko potencialov nadaljujejo s stalnim gibanjem v isti smeri?

V električnem kraku z napetostno razliko se elektroni zaradi vpliva električnega polja gibljejo v isti smeri. Ko je omrežje vklopljeno, se na negativnem polu napajalnika nagromadi veliko negativnega naboja (elektronov), medtem ko se na pozitivnem polu nagromadi veliko pozitivnega naboja. Ti naboji so zaradi kemijskih reakcij ali drugih procesov pretvorbe energije ločeni znotraj napajalnika, kar povzroča napetostno razliko ali napon med obema krajiščema napajalnika.

Ko je krog zaprt, so prosti elektroni v vodilu pod vplivom sile električnega polja in začnejo gibati od negativnega pola napajalnika proti pozitivnemu polu. Ta sila električnega polja je generirana zaradi napetostne razlike med obema krajiščema napajalnika in spodbuja elektrone, da se gibljejo skozi vodilo v določeni smeri, to je od nizke potencialne raven (negativni pol) do visoke potencialne raven (pozitivni pol). Čeprav morda notranje električno polje v vodilu ni popolnoma enakomerno, ga lahko še vedno učinkovito usmerja v isto smer.

Dodatno, prosti elektroni v vodilih, pod vplivom sile električnega polja, čeprav njihova dejanska pot gibanja morda ni ravna, zaradi velikega števila elektronov, ki so pod vplivom sile v isti smeri, prikazujejo pojav usmerjenega gibanja kot celota. Čeprav je hitrost tega usmerjenega gibanja zelo majhna v primerjavi s hitrostjo svetlobe, je dovolj, da ustvari tok, ki ga opazujemo.

Z drugimi besedami, razlog, zakaj se elektroni v električnem kragu z napetostno razliko gibljejo v isti smeri, je sila električnega polja, ki jo zagotavlja napajalnik. Ta sila spodbuja proste elektrone, da premočijo notranje upori, kot so privlačnost jedra atomov in stiki z drugimi elektroni, in se gibajo v enosmerna smer skozi vodilo.