процесс образования электрического тока в металлах. Металлы в твёрдом состоянии имеют кристаллическое строение. Входящие в состав атома электроны находятся на различных расстояниях от его ядра. Электроны, расположенные относительно близко к  ядру, прочно связаны с ним. Наиболее удалённые от ядра электроны связаны с ним значительно слабее, чем внутренние. У металлов эти электроны так слабо связаны со своими ядрами, что они легко отрываются от ядер и становятся свободными.

Экспериментально было доказано, что электрический ток в металлах представляет собой движение электронов.

Опыт Карла Рикке

Три цилиндра  — два медных и один алюминиевый, с тщательно отполированными торцами, ставили друг на друга (медный, алюминиевый и снова медный) и  присоединяли к источнику тока. В  течение года по такому проводнику пропускали электрический ток, но никаких химических изменений в цилиндрах не обнаружили. Был сделан вывод, что ток в  металлах представляет собой движение частиц, не имеющих отношения к  химическому составу.

Опыт Мандельштама и Папалекси

Катушку, состоявшую из большого числа витков, приводили в  быстрое вращение, затем тормозили. Если в момент торможения в катушке возникает электрический ток, то он обусловлен движением свободных заряженных частиц, которые по  инерции продолжают направленное движение в  проводнике. Опыт показал наличие кратковременного тока при резком торможении катушки.

Опыт Стюарта и Толмена

Усовершенствовав этот опыт, американские физики Томас Стюарт и Ричард Толмен в 1916  г. по направлению тока в  катушке определили знак заряда частиц  — отрицательный. Кроме того, учёные вычислили отношение заряда к массе частиц, переносящих зараяд. Оно оказалось такиим же, как у электрона.

На опыте было подтверждено, что электрический ток в металлических проводниках представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

Скорость хаотического движения электронов очень велика, примерно сто километров в секунду. Скорость же возникающего направленного движения электронов мала, примерно миллиметры в секунду. 

Но электрическое поле в проводнике распространяется практически мгновенно, и движение свободных электронов возникает на всём протяжении проводника почти одновременно. Поэтому, когда говорят о скорости распространения электрического тока в проводнике, то имеют в виду скорость распространения по проводнику электрического поля.