Respuesta corta: algunos libros de texto están infectados con una idea errónea, la idea de que los electrones siempre orbitan alrededor de los átomos metálicos individuales. No También te dirán que los electrones solo saltan entre los átomos cuando se aplica un voltaje a lo largo de los cables. Incorrecto.
En los metales, los electrones externos de cada átomo metálico han dejado su átomo original. Esto sucede cuando el metal se forma por primera vez. Si los electrones siguieran pegándose a cada átomo, entonces el metal sería un aislante y, a bajos valores de corriente, los ohmios no serían constantes. En realidad, los electrones externos o de "banda de conducción" están orbitando entre todos los átomos de metal, todo el tiempo. Un cable metálico se asemeja a una especie de "plasma solidificado". Los metales son raros.
Los físicos llaman a la población de electrones móviles del metal con el nombre de "mar de electrones" o "océano de carga". En química se llama el "enlace metálico".
Desde un punto de vista no cuántico, podemos ver los objetos metálicos como si fueran contenedores llenos de un "líquido eléctrico", ¡al estilo de Ben Franklin! Los electrones del metal vibran a gran velocidad, deambulando, como las moléculas de gas dentro de una manguera. Pero este movimiento de electrones es en direcciones aleatorias. Es un depósito de energía térmica, pero no tiene una sola dirección, por lo que no es "viento"; No corriente electrica. Por cada electrón que va de una manera, hay otra que va hacia atrás.
Por lo tanto, una corriente eléctrica de CC real en un metal es una desviación promedio lenta de esta nube de electrones. Los electrones individuales no se mueven lentamente, por supuesto. En cambio, deambulan casi a la velocidad de la luz todo el tiempo. Pero durante una corriente continua, su trayectoria errante promedio tiene una pequeña desviación de corriente continua superpuesta. La atmósfera de la Tierra hace lo mismo: cada molécula se está moviendo a casi la velocidad del sonido, incluso en condiciones inmóviles; Sin viento. Consideramos al errante como "térmico", como Movimiento Browniano. Lo mismo ocurre con los electrones individuales en un metal.
Una animación correcta de átomos / electrones de metales representaría los electrones saltando en ambas direcciones para una corriente cero. O bien, muéstrelos moviéndose hacia adelante y hacia atrás a través de varios átomos, con movimiento aleatorio durante cero amperios. (O, muestre el interior del cable como 'nieve de televisión', como parpadeo de ruido blanco). Luego, durante una corriente de CC, el patrón completo de electrones se deslizará lentamente como una unidad. Cuanto más altos son los amperios, más rápido es el flujo. El "ruido blanco líquido" se mueve lentamente, como el agua en una tubería, pero las partículas individuales nunca se quedan quietas.
Tenga en cuenta que esta imagen NO SE APLICA A TODOS LOS CONDUCTORES . Solo se aplica a metales sólidos (la forma más común de conductor utilizado en ingeniería eléctrica), pero no a agua salada, ácidos, corrientes de tierra, tejidos / nervios humanos, metales líquidos, metales en movimiento, plasma, chispas, etc. La electricidad no es T electrones, es por eso que los ingenieros y los científicos usan la "corriente convencional" que se aplica a todos los tipos de conductores. El flujo de electrones dentro de los metales es un caso especial de las corrientes eléctricas en general.
PS
Tenga en cuenta que los electrones no son invisibles! (De hecho, los electrones son casi las únicas cosas que son visibles). Entonces, cuando miramos un cable desnudo, estamos viendo su mar de electrones. Los electrones móviles son reflectores extremos de ondas EM. El aspecto "metálico" de una superficie metálica es nuestra visión de los electrones libres. Entonces, los electrones son como un fluido plateado. Durante las corrientes eléctricas en un metal, es la materia plateada que fluye a lo largo. Pero no hay suciedad ni burbujas en este flujo, así que aunque podemos ver el "fluido", no podemos ver su movimiento. (Heh, incluso si pudiéramos ver algo en movimiento, la deriva de la carga sería demasiado lenta como para notarlo; ¡como la manecilla de los minutos en un reloj!)
