Özgül ağırlığı ρ=8,92 g/cm³, kütle numarası 63,5 olan bakır için, atom başına 1 serbest elektron varsayımıyla;

n = (ρ/63,5)N_AV = ((8,92 g/cm³)/(63,5 g/mol)) 6,02x10²³ atom/mol = 8,5x10²² elektron/cm³

olur. 1 amperlik akım, telin kesitinden saniyede 1 Coulomb (C) eşdeğeri elektron geçtiği anlamına geldiğine ve elektronun yükü 1,6x10^-19 C, telimizin kesit alanı da A=πR²=π.(10^-1 cm)²=3,14x10^-2 cm² olduğuna göre;

v_D = I/(enA) = (1 C/s)/(1,6x10^-19 C/e x 8,5x10²² e/cm³ x 3,14x10^-2 cm²) = 0,0023 cm/s veya 0,000023 m/s

olarak bulunur.

Aslında; iletim elektronlarının sadece küçük bir oranının iletim işlevine katkıda bulunması; akımın iletken içerisinden homojen bir şekilde dağılmış olmayıp, ağırlıklı olarak yüzeyden geçmesi; iletkenin yapısındaki yalıtkan safsızlıklar ve iletkenin kesitindeki daralmalar, bu hızı arttırır. Ancak yine de, elektronların ısıl hareketlilik nedeniyle gelişigüzel yönlerdeki hızları saniyede binlerce metre iken, bir elektrik alanının etkisiyle kazandıkları sürüklenme hızı, saniyede birkaç milimetre düzeyindedir. Tabii, bu hareket hızı, doğru akım için geçerlidir. Alternatif akım halinde elektronlar sadece, bulundukları ortalama bir konum etrafında, kah bir, kah da diğer yöne doğru salınıp dururlar ve net olarak yer değiştirmezler.

Elektrik akımının hızı, aslında pek bir şey ifade etmiyor. Çünkü elektrik sinyalleri, içinde adeta bir elektron denizi barındırmakta olan iletken üzerinden, elektronların hareketiyle değil, elektronların birbirlerini, etraflarında oluşturdukları elektrik alanları aracılığıyla etkilemeleri sayesinde veya sonucunda yayılıyor. Elektrik alanlarının seyahat hızı ise; boşlukta ışık hızına eşit, iletken ortamlarda da ışık hızına yakın.

Kısacası, Alternatif akımda, akımın ortalama hızı sıfır. Doğru akım içinse; özellikleri ve geometri boyutları bilinen bir iletkenden geçen akım ölçüldüğünde, akım değerinden hareketle, bu akımı oluşturan yüklerin ortalama hareket hızını hesaplamak mümkün. Dolayısıyla, ‘akımın hızı’, dolaylı olarak ölçülmüş oluyor. Bu yüzden, doğrudan ‘akım hızı ölçeri’ne gereksinim duyulmuyor olsa gerek. Fakat, doğru akımın hızını, en az bir durumda, doğrudan ölçmek mümkün. Tuz kristali 700°C’ye ısıtıldığında iletken hale gelir ve bu sıcaklığın üzerindeki bir tuz kristaline yeterince yüksek bir DC gerilim uygulandığında, akımı ileten elektronlar kristal içerisinde ilerledikçe, kristalin rengini değiştirir. Dolayısıyla, kristal boyunca ilerleyen bir renk koyuluğunun hızını ölçmek suretiyle, akımın hızı ölçülebilir.

Kaynak:Tübitak