Flujo de electrones en un alambre.

En un metal como el cobre, algunos de los electrones no están unidos a átomos individuales. Si se aplica un voltaje a través de un alambre de cobre, estos electrones libres fluyen de un átomo al siguiente. Este flujo de electrones es una corriente eléctrica, pero los átomos de cobre no se mueven, por lo que el cable de cobre no se desvanece. Por supuesto, la fuente de voltaje debe suministrar electrones adicionales para que el flujo continúe.

Como analogía, piense en una cascada: la corriente eléctrica es como las moléculas de agua que caen, y las moléculas de agua caen debido a la gravedad (que es análoga al voltaje). La cascada debe recibir más moléculas de agua para que siga existiendo, pero el lecho del río sobre el que fluyen las moléculas de agua (análogas a los átomos de cobre) no se mueve ni desaparece.

Para agregar otros 2 centavos y una comprensión bastante más simple, a menudo me resulta más fácil visualizar el flujo de corriente a través de un cable como un tubo de canicas (pequeñas bolas de vidrio si eso no se traduce bien).

El cable ya tiene electrones, por lo que nuestro tubo está lleno de canicas. Al aplicar un voltaje (una fuerza electromotriz ), puedes empujar una nueva canica. Cuando haces esto, una canica salta. Tome el que salió y empújelo hacia el otro extremo. En un circuito real, no tiene extremos para empujar los electrones hacia adentro y hacia afuera, pero fluye alrededor (por lo que nuestro tubo estaría unido en ambos extremos).

En electrónica, no creamos ni destruimos, ni agregamos ni quitamos electrones*; ya están ahí. Todo lo que hacemos es empujarlos. También es importante entender que no es un electrón empujado, es el flujo. Empujas un extremo y el otro extremo se mueve. Empujar electrones en un extremo no significa que el mismo electrón empuje en el otro extremo, al igual que empujar canicas, uno diferente sale por el otro extremo.

A medida que profundiza más y más, puede comenzar a apreciar huecos, portadores y electrones saltando hacia arriba y hacia abajo en los niveles de energía; pero en términos simplistas, imagínense empujando canicas en un tubo.

* Sí, probablemente haya excepciones, pero no son relevantes.

La respuesta más simple que puede dar es que por cada electrón que sale de un extremo del cable, otro electrón es "empujado" en el otro extremo del cable. Por lo tanto, a pesar de que hay un "flujo" de electrones, el cable no pierde ningún electrón (¡ninguna pérdida neta)!

Soy un ingeniero eléctrico. Y, por supuesto, estoy de acuerdo con las respuestas anteriores de que los electrones fluyen tanto dentro como fuera del cable. Pero es interesante ver un ejemplo de cuán lento es realmente ese flujo para corrientes normales. Para simplificar, hagamos de este un ejemplo de corriente directa.

Imaginemos una longitud de cable de cobre de calibre 10 (que tiene aproximadamente 0,1 pulgada de diámetro), que tiene una corriente de 10 amperios que fluye a través de él (número doméstico bastante típico). Además, supongamos que todos los "electrones libres" de los átomos de cobre (es decir, 1 por átomo) participan en el flujo de corriente. Esto significa que la velocidad de los electrones que fluyen es de aproximadamente 1 PULGADA CADA 2,5 MINUTOS. Más lento de lo que la mayoría de nosotros supondríamos.