Zašto elektroni nastavljaju da se kreću u istom smeru u električnoj krugu sa razlikom potencijala?

U krugu sa električnim naponom, elektroni se kreću u istom smeru pod uticajem sile električnog polja. Kada je napajanje uključeno, velika količina negativnog naboja (elektrona) se akumulira na negativnom polu izvora struje, dok se velika količina pozitivnog naboja akumulira na pozitivnom polu. Ovi naboji su razdvojeni unutar izvora struje zbog hemijskih reakcija ili drugih procesa pretvaranja energije, što rezultira potencijalnom razlikom, ili naponom, između dva kraja izvora struje.

Kada je krug zatvoren, slobodni elektroni u vodiču podliježu sili električnog polja i počinju se kretati od negativnog pola izvora struje prema pozitivnom polu. Ova sila električnog polja generiše se potencijalnom razlikom između dva kraja izvora struje, i ona goni elektrone da se kreću duž vodiča u određenom smeru, to jest, od niskeg potencijala (negativnog pola) prema visokom potencijalu (pozitivnom polu). Iako unutrašnje električno polje unutar vodiča može biti potpuno uniformno, ipak može efektivno uputiti elektrone da se kreću u istom smeru.

Dodatno, slobodni elektroni u vodičima, pod dejstvom sile električnog polja, iako njihov stvarni put može biti savijan, zbog velikog broja elektrona koji podliježu silama u istom smeru, pokazuju pojavu usmerenog kretanja kao celina. Iako je brzina ovog usmerenog kretanja vrlo spora u odnosu na brzinu svetlosti, dovoljna je da formira struju koju opažamo.

Zaključno, razlog zašto elektroni kreću u istom smeru unutar kruga sa potencijalnom razlikom jeste sila električnog polja koju pruža izvor struje. Ova sila potiče slobodne elektrone da prevare unutrašnje otpore, poput privlačnosti jezgre atoma i sudara sa drugim elektronima, i kreću se jednosmerno duž vodiča.