Кристаллическая решётка металлов способна проводить электричество благодаря наличию свободных электронов. 12

Каждый атом металла, находящийся в узле кристаллической решётки, имеет один или несколько валентных (свободных) электронов. 1 Валентные электроны находятся на внешней электронной оболочке и слабо связаны с ядром, поэтому атом легко с ними расстаётся. 1 Они совершают тепловое движение в различных направлениях по всему кристаллу. 1

Когда атомы металла занимают места в кристаллической решётке, валентные электроны покидают свои оболочки — они становятся свободными и перемещаются по всему кристаллу. 3 В узлах кристаллической решётки металла остаются положительные ионы, пространство между которыми заполнено «газом» свободных электронов. 3

Если металлический проводник присоединить к источнику тока и замкнуть цепь, валентные электроны продолжают совершать хаотическое движение, но под действием возникшего внешнего электрического поля они также начинают перемещаться в одном направлении. 1 Это упорядоченное течение электронного газа, совмещённое с тепловым движением электронов, и есть электрический ток в металле. 1