Arus listrik

Dalam bahan konduksi, beberapa elektron terikat sangat longgar dengan atom-atom bahan. Ketika sejumlah besar atom-atom ini bersatu, ada semacam awan elektron yang "melayang" di dekat atom-atom material. Jika Anda memeriksa penampang melintang dari sepotong bahan konduktor, elektron akan bergerak sangat cepat melaluinya. Gerakan ini disebabkan oleh suhu, dan elektron yang mengalir dalam satu arah cenderung sama dengan elektron yang mengalir dari arah yang lain, jadi ini bukan yang menyebabkan arus mengalir. Elektron mengalir dari satu atom ke atom yang lain, sebuah proses telah dibandingkan dengan pengoperan ember air dari satu orang ke orang lain dalam brigade ember.

Ketika medan listrik diletakkan pada kawat, elektron-elektron merespons hampir seketika dengan melayang sedikit ke arah yang berlawanan dari medan. Mereka mendapatkan energi dari medan, yang hilang dengan sangat cepat ketika mereka bertabrakan dengan elektron lain dalam materi. Namun, selama medan berada di tempatnya, elektron akan mendapatkan kembali energi yang hilang, dan prosesnya akan terus berlanjut. "Sentakan" yang diterima elektron dari medan listrik ini adalah sumber arus, bukan keseluruhan aliran elektron itu sendiri. Dari diskusi ini, kita dapat melihat dua hal yang bukan arus:

• Ini bukan "aliran" elektron yang sebenarnya dalam pengertian sehari-hari: Jika kita memeriksa kecepatan yang diberikan kepada elektron oleh medan, biasanya sangat kecil, dalam orde milimeter per detik. Diperlukan waktu setengah jam bagi elektron untuk menyeberangi ruangan 10 kaki (3 m) dengan kecepatan ini. Karena bola lampu menyala segera setelah menekan tombol, pasti ada hal lain yang bekerja.
• Ini juga bukan "efek domino", meskipun analogi ini lebih dekat daripada aliran. Karena elektron sangat kecil, bahkan ketika mereka bergerak sangat cepat, mereka tidak didorong oleh kekuatan yang besar.

Ketika arus mengalir dalam rangkaian kawat, arus tersebut akan semakin cepat ketika tidak ada hambatan dalam rangkaian. Resistor digunakan untuk meningkatkan resistansi dalam rangkaian sehingga memperlambat arus. Hubungan antara resistansi, arus, dan tegangan (bagian lain dari rangkaian) ditunjukkan oleh hukum Ohm.