Εισαγωγή στην ελεύθερη πυκνότητα ηλεκτρονίων
Η ελεύθερη πυκνότητα ηλεκτρονίων αναφέρεται στον αριθμό των ελεύθερων ηλεκτρονίων σε έναν αγωγό όγκου μονάδας. Η ελεύθερη πυκνότητα ηλεκτρονίων του χαλκού είναι. Η ελεύθερη πυκνότητα ηλεκτρονίων διαφόρων μετάλλων έχει την ίδια τάξη μεγέθους. Το αλουμίνιο έχει μεγαλύτερη ελεύθερη πυκνότητα ηλεκτρονίων από το χαλκό, το αλουμίνιο έχει τρία ελεύθερα ηλεκτρόνια, ο χαλκός έχει δύο ελεύθερα ηλεκτρόνια και η ακτίνα νέφους ηλεκτρονίων του αλουμινίου είναι μικρότερη από εκείνη του χαλκού, επομένως το αλουμίνιο έχει μεγαλύτερη ελεύθερη πυκνότητα ηλεκτρονίων από το χαλκό. Αλλά επειδή το αλουμίνιο είναι πιο ελκυστικό για τον χαλκό από τον χαλκό, ο χαλκός είναι πιο αγώγιμος όταν ενεργοποιείται.