Orsaker till bildandet av fria elektroner
Antalet yttre elektroner av metallatomer är i allmänhet litet, och attraktionen av atomkärnor är svag. När metallatomer kombineras för att bilda en metallkristall avviker de yttre elektronerna från den överordnade atomen och blir fria elektroner. Många, många fria elektroner bildar ett elektroniskt moln (eller elektrongas). Under verkan av ett externt elektriskt fält kan fria elektroner genomgå riktningsrörelse för att bilda en ström.