Figura. Electricidad

 En los metales, suele afirmarse que la electricidad consiste en un flujo de electrones desde la pila hasta el dispositivo. La idea es útil como primera aproximación, pero resulta incompleta si se interpreta como una corriente de electrones que recorre rápidamente todo el cable. La imagen distingue entre la red metálica, formada por iones positivos prácticamente fijos, y los electrones deslocalizados, que pueden responder al campo eléctrico aplicado. Estos electrones sí presentan un desplazamiento neto, llamado velocidad de deriva, pero es muy lento: normalmente del orden de milímetros por segundo. Por ello, cuando se enciende una lámpara, no es necesario esperar a que un electrón individual viaje desde la batería hasta el bombillo.

Lo que se establece casi inmediatamente a lo largo del circuito es el campo eléctrico. Este campo organiza un pequeño desplazamiento colectivo de los electrones ya presentes en cada región del conductor. La rapidez de propagación de esa perturbación eléctrica puede ser una fracción importante de la velocidad de la luz, mientras que cada electrón avanza lentamente y choca repetidamente con la estructura del metal. Por tanto, no es correcto imaginar la corriente como una fila de partículas que atraviesa el cable a gran velocidad; pero tampoco es correcto afirmar que los electrones no se mueven. En un metal, ellos son los portadores materiales de la carga y su movimiento neto produce la corriente eléctrica.

La expresión carga equivalente permite describir el fenómeno sin seguir la trayectoria de cada electrón. Si por una sección del cable pasa cierta cantidad de carga durante un segundo, una cantidad equivalente atraviesa las demás secciones del circuito, aunque no sean exactamente los mismos electrones los que recorren toda la distancia. La carga se transfiere en paquetes cuyo valor básico corresponde a la carga elemental, igual en magnitud a la carga de un electrón. Así, la conducción metálica combina dos escalas: electrones con deriva lenta y una señal eléctrica que se organiza muy rápido.