Λόγοι για το σχηματισμό ελεύθερων ηλεκτρονίων
Ο αριθμός των εξώτερων ηλεκτρονίων των μεταλλικών ατόμων είναι γενικά μικρός και η έλξη των ατομικών πυρήνων είναι αδύναμη. Όταν τα μεταλλικά άτομα συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα μεταλλικό κρύσταλλο, τα εξωτερικό ηλεκτρόνια αποκλίνουν από το άτομο των γονέων και γίνονται ελεύθερα ηλεκτρόνια. Πολλά, πολλά ελεύθερα ηλεκτρόνια σχηματίζουν ένα ηλεκτρονικό σύννεφο (ή αέριο ηλεκτρονίων). Υπό τη δράση ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μπορούν να υποβληθούν σε κατευθυντική κίνηση για να σχηματίσουν ένα ρεύμα.