经典概念

德鲁德模型中的电子（蓝色）不断在较重的、静止的晶体离子中间（红色）撞来撞去。

设想外电场 E {\displaystyle \mathbf {E} \,\!} 作用于某物体。在这物体内，电荷量为 q {\displaystyle q\,\!} 的自由电子，感受到电场力 F = q E {\displaystyle \mathbf {F} =q\mathbf {E} \,\!} ，会呈现加速运动。

没有任何障碍阻止这运动，自由电子的速度会变的越来越大。然而，每经过一段时间 t {\displaystyle t\,\!} ，自由电子会碰撞到其它原子的阻碍，使其速度回归为热速度 ( thermal velocity ) 。这样，自由电子的运动会呈现不断的加速与碰撞。每一次碰撞，累积的动量 P {\displaystyle \mathbf {P} \,\!} 平均为

其中，角括弧代表平均程序。

所以，电流密度 J {\displaystyle \mathbf {J} \,\!} 为

其中， n {\displaystyle n\,\!} 是电子密度， v {\displaystyle \mathbf {v} \,\!} 是自由电子的平均速度， m {\displaystyle m\,\!} 是电子质量。

这经典模型是由保罗·德鲁德于 1900 年提出，称为德鲁德模型。从这模型得到了一个重要结果：电流密度与电场成正比，比例是物质的电导率 σ σ --> {\displaystyle \sigma \,\!} 。

电解质

在电解液里的电流是载有电荷的离子流。例如，施加电场于Na 和Cl 的溶液。那么，钠离子会不断地移向负极；而氯离子会往正极移动。在正常状况下，氧化还原反应会发生于电极表面，将氯离子的电子释放出来，经过导线传输到另外一端，让电子被钠离子吸收。

水-冰混和物和某些称为质子导体 ( proton conductor ) 的固态电解质，含有可移动的正价氢离子。对于这些物质，电流是由移动的质子形成的。

在某些电解质混合物里，一群鲜艳着色的离子形成了移动的电荷。这些离子的缓慢移动所形成的电流，可以用人眼直接地观察到。

气体和等离子体

对于空气和一些普通气体，假设施加的外低于击穿电场阈值，电传导的主要电荷载子是由放射性气体、紫外光和宇宙射线造成的相当少数量的可移动离子。由于电导率非常低，气体是电介质或绝缘质。但是，一当施加的外电场超过击穿值时，由于电场力的作用，自由电子呈加速运动，动能变得相当大，足够以碰撞机制来制造更多的自由电子，或用雪崩击穿的机制将中性气态原子或中子电离。这程序形成了等离子体，含有很多的可移动的电子和正离子，使等离子体的物理行为变得就像一个导体。这程序的传导路径上，会有光波发射出来，像电光 ( spark ) 、电弧、闪电等等。

等离子态是一种物质态。当气体的分子或原子的一些电子被电离时，称此状态的物质为等离子体。非常高的温度，或强大的电场或磁场的作用，会产生等离子体。由于电子的质量很小，当施加电场时，等离子体的电子会比很重的正离子更快加速。大部分的电流是由电子形组成的。

真空

由于在理想真空 ( perfect vacuum ) 内，没有任何带电粒子，这种真空就好像理想绝缘体（应该算是目前所知最棒的绝缘体了）但是，通过场致电子发射 ( field electron emission ) 或热离子发射( thermionic emission ) 的机制，金属的电极表面会发射自由电子或离子于真空，因而使得真空内的一部分区域变得具有传导性。当热能超过金属的功函数时，就会产生热离子发射，金属会发射出热离子。当金属表面的电场有足够的强度来引发量子隧穿效应时，就会出现场致电子发射，促使金属原子射出电子于真空。

参阅

电导

电导率

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