En un conductor como el cobre, los electrones libres del metal se mueven muy lentamente bajo el efecto de un campo eléctrico, ya que están constantemente frenados por colisiones brownianas con los iones de la red cristalina y las impurezas del metal. Su velocidad de deriva promedio es del orden de 0,07 mm/s, comparable a la de un caracol. Sin embargo, cuando se aplica un campo eléctrico al extremo del cable, la perturbación electromagnética se propaga casi a la velocidad de la luz, es decir, unos 300.000 km/s.
La electricidad no consiste en hacer viajar los electrones de un extremo a otro del cable. Cuando se aplica un campo eléctrico, todos los electrones del conductor reaccionan a la velocidad de la luz, transmitiendo la perturbación instantáneamente a escala macroscópica.
Podemos imaginar los electrones reaccionando localmente y casi instantáneamente al campo aplicado, algo así como una fila de fichas de dominó donde la onda se propaga muy rápido, mientras que cada ficha solo se mueve una distancia muy corta. De esta manera, la onda colectiva atraviesa el conductor casi a la velocidad de la luz de un extremo a otro, mientras que los electrones en sí derivan extremadamente lento, a una velocidad comparable a la de un caracol, recorriendo solo unos pocos milímetros por segundo.
| Fenómeno | Valor típico | Comentario |
|---|---|---|
| Velocidad de deriva de los electrones | ~ 0,07 mm/s | Extremadamente lenta, debido a colisiones frecuentes y desordenadas en la red cristalina |
| Propagación del campo eléctrico | ~ 3 × 108 m/s | Casi instantánea, como una onda electromagnética que se propaga rápidamente a través del cable, mucho antes de que los electrones se muevan |
| Velocidad térmica promedio de los electrones | ~ 105 m/s | Movimiento browniano, no contribuye a la corriente neta |