Wewnątrz atomu

Atomy zawierają jądro z dodatnio naładowanymi protonami oraz, w większości izotopów, obojętnymi neutronami. Zwykły wodór ma jeden proton i nie ma neutronu. Elektrony mają ładunek ujemny; obojętny atom ma taką samą liczbę elektronów i protonów.

Obrazek układu słonecznego jest tylko przybliżoną historyczną analogią: elektrony zajmują stany kwantowe, a nie orbity podobne do planet. To, jak elektrony wypełniają te stany i oddziałują w ciele stałym, decyduje o tym, czy ładunek może łatwo się przemieszczać.

W metalach te luźno związane elektrony zewnętrzne uwalniają się i wędrują od atomu do atomu, tworząc ruchliwe „morze” wolnych elektronów. Przyłóż napięcie, a całe morze zacznie dryfować w jednym kierunku — ten dryf to właśnie prąd elektryczny.