
Consideriamo la figura qui sopra che rappresenta, schematicamente e in forma molto semplificata, l'interno di un conduttore. Le palline blu sono gli elettroni. Dato che abbiamo trascurato quasi tutto, gli elettroni appaiono fermi e allineati (in realtà non sono fermi e il loro moto casuale genera il rumore termico). Diciamo che mediamente sono fermi. L'interruttore è aperto e non c'è differenza di potenziale (tensione) tra i capi del conduttore.
Ad un certo punto l'interruttore viene chiuso e ai capi del conduttore appare una differenza di tensione V. A seguito della differenza di tensione nel conduttore si instaura un campo elettrico.
La variazione di tensione (da 0 a -10) è un segnale ed il segnale si propaga, all'interno del conduttore, con una velocità prossima quella della luce. Ne segue che, quasi istantaneamente, tutti gli elettroni sono soggetti alla forza elettrica (F=qE) determinata dalla presenza del campo E e vengono tutti contemporaneamente accelerati verso destra. La differenza di tensione è la causa, la corrente è l'effetto.
In sostanza tutti gli elettroni si spostano contemporaneamente a destra quindi sembra che si siano spostati alla stessa velocità del segnale. Questo avviene anche se il conduttore è lungo metri o chilometri (i segnali viaggiano nei cavi con una velocità almeno nell'ordine di centocinquantamila chilometri al secondo). Quindi non è necessario che i singoli elettroni si muovano velocemente perché, in realtà, si spostano (singolarmente) di uno spazio infinitesimo.
In effetti si deve distinguere la velocità del segnale (il segnale è un campo elettromagnetico variabile che si propaga per onde a grande velocità) dalla velocità dei singoli elettroni che si chiama "velocità di deriva". La velocità di deriva degli elettroni è molto bassa ed è compresa tra 0.1 e 1 millimetri al secondo. Tra le altre cose la velocità di deriva dipende al numero di urti che subisce un elettrone durante il suo moto (tra un urto e l'altro un elettrone percorre circa dieci milionesimi di millimetro).
All'interno di un conduttore c'è un traffico incredibile.
Tra l'altro, se gli elettroni si muovessero effettivamente a velocità prossime a quelle della luce, dovremmo tenere conto degli effetti relativistici e la Legge di Ohm non sarebbe così semplice.
All'interno di un conduttore, dove gli elettroni sono liberi di muoversi, la loro velocità è molto bassa. All'interno di un isolante (dielettrico) restano "fermi" dove sono almeno fino a quando non si applichi una tensione talmente alta da "strappare" gli elettroni dalle loro comode posizioni (tensione di breakdown). A quel punto l'isolante si "buca" e si osserva una corrente (che di solito fa danni tipo cortocircuiti).