กระแสไฟฟ้าในสายไฟหรือองค์ประกอบวงจรสามารถไหลได้สองทิศทาง เมื่อกำหนดตัวแปร${\displaystyle I}$เพื่อแสดงกระแสไฟฟ้า ทิศทางที่แสดงกระแสไฟฟ้าบวกจะต้องระบุ โดยปกติจะใช้ลูกศรบนแผนผังวงจร[ ^{12 ] [ 13 ] : 13เรียก} ว่าทิศทางอ้างอิงของกระแสไฟฟ้า${\displaystyle I}$เมื่อวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าทิศทางที่แท้จริงของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านองค์ประกอบวงจรเฉพาะมักจะไม่ทราบจนกว่าการวิเคราะห์จะเสร็จสมบูรณ์ ดังนั้น ทิศทางอ้างอิงของกระแสไฟฟ้าจึงมักถูกกำหนดขึ้นโดยพลการ เมื่อแก้วงจรแล้ว ค่าลบของกระแสไฟฟ้าจะหมายความว่าทิศทางที่แท้จริงของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านองค์ประกอบวงจรนั้นตรงกันข้ามกับทิศทางอ้างอิงที่เลือกไว้^{[ a ] : 29}

ในแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดจะทำตัวเหมือนแม่เหล็กเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เมื่อปิดกระแสไฟฟ้า ขดลวดจะสูญเสียความเป็นแม่เหล็กทันที กระแสไฟฟ้าก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กสนามแม่เหล็กสามารถมองเห็นได้เป็นรูปแบบของเส้นแรงสนามแม่เหล็กเป็นวงกลมล้อมรอบลวด ซึ่งจะคงอยู่ตราบใดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน

สนามแม่เหล็กยังสามารถใช้สร้างกระแสไฟฟ้าได้ เมื่อสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงถูกนำไปใช้กับตัวนำ จะ เกิด แรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) ขึ้น^{[ 21 ] : 1004}ซึ่งจะเริ่มต้นกระแสไฟฟ้าเมื่อมีเส้นทางที่เหมาะสม

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำที่มีรูปร่างเหมาะสมที่ความถี่วิทยุจะสามารถสร้างคลื่นวิทยุ ได้ คลื่นเหล่านี้เดินทางด้วย ความเร็วแสงและสามารถทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในตัวนำที่อยู่ห่างไกลได้

ในโลหะอิเล็กตรอนวงนอกบางส่วนในแต่ละอะตอมไม่ได้ถูกผูกไว้กับโมเลกุลแต่ละตัวเหมือนในของแข็งโมเลกุลหรืออยู่ในแถบเต็มเหมือนในวัสดุฉนวน แต่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระภายในโครงตาข่ายโลหะอิเล็กตรอนนำไฟฟ้าเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวนำประจุที่สามารถไหลผ่านตัวนำเป็นกระแสไฟฟ้าเมื่อมีสนามไฟฟ้า โลหะมีความนำไฟฟ้าสูงเป็นพิเศษเนื่องจากมีอิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้จำนวนมาก หากไม่มีสนามไฟฟ้า ภายนอก อิเล็กตรอนเหล่านี้จะเคลื่อนที่ไปมาอย่างสุ่มเนื่องจากพลังงานความร้อนแต่โดยเฉลี่ยแล้วจะมีกระแสสุทธิเป็นศูนย์ภายในโลหะ ที่อุณหภูมิห้อง ความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที่แบบสุ่มเหล่านี้คือ 10⁶ ^เมตรต่อวินาที^{[ 22 ]}เมื่อมีพื้นผิวที่ลวดโลหะผ่าน อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปในทั้งสองทิศทางข้ามพื้นผิวในอัตราที่เท่ากัน ดังที่จอร์จ กาโมว์เขียนไว้ในหนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยม ของเขาเรื่อง One, Two, Three...Infinity (1947) ว่า "สารโลหะแตกต่างจากวัสดุอื่นๆ ตรงที่วงโคจรชั้นนอกของอะตอมยึดเหนี่ยวกันอย่างหลวมๆ และมักปล่อยให้อิเล็กตรอนตัวหนึ่งหลุดออกไป ดังนั้นภายในของโลหะจึงเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนอิสระจำนวนมากที่เคลื่อนที่ไปมาอย่างไม่มีจุดหมายเหมือนฝูงชนที่ไร้ที่อยู่ เมื่อลวดโลหะถูกแรงไฟฟ้ากระทำที่ปลายทั้งสองข้าง อิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้จะพุ่งไปในทิศทางของแรง ทำให้เกิดสิ่งที่เราเรียกว่ากระแสไฟฟ้า"

เมื่อนำลวดโลหะมาต่อคร่อมขั้วทั้งสองของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง เช่นแบตเตอรี่แหล่งจ่ายจะสร้างสนามไฟฟ้าขึ้นในตัวนำ ในขณะที่สัมผัสกัน อิเล็กตรอนอิสระในตัวนำจะถูกบังคับให้เคลื่อนที่ไปยังขั้วบวกภาย ใต้ อิทธิพลของสนามไฟฟ้านี้ ดังนั้น อิเล็กตรอนอิสระจึงเป็นตัวนำประจุในตัวนำของแข็งทั่วไป

สำหรับการไหลของประจุอย่างต่อเนื่องผ่านพื้นผิว กระแสไฟฟ้าI (ในหน่วยแอมแปร์) สามารถคำนวณได้จากสมการต่อไปนี้: $${\displaystyle I={Q \over t}\,,}$$ โดยที่Qคือประจุไฟฟ้าที่ถ่ายโอนผ่านพื้นผิวในช่วงเวลาtถ้าQและtมีหน่วยเป็นคูลอมบ์และวินาทีตามลำดับIจะมีหน่วยเป็นแอมแปร์

โดยทั่วไปแล้ว กระแสไฟฟ้าสามารถแสดงได้ในรูปอัตราการไหลของประจุผ่านพื้นผิวที่กำหนด ดังนี้:

$${\displaystyle I={\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} t}}\,.}$$

กระแสไฟฟ้าในอิเล็กโทรไลต์คือการไหลของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ( ไอออน ) ตัวอย่างเช่น หากมีการวางสนามไฟฟ้าคร่อมสารละลายของNa ⁺และCl− ⁽และเงื่อนไขเหมาะสม) ไอออนโซเดียมจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบ (แคโทด) ในขณะที่ไอออนคลอไรด์จะเคลื่อนที่ไปยังขั้วบวก (แอโนด) ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่พื้นผิวของขั้วไฟฟ้าทั้งสอง ทำให้ไอออนแต่ละตัวเป็นกลาง

น้ำแข็งและอิเล็กโทรไลต์ของแข็งบางชนิดที่เรียกว่าตัวนำโปรตอนประกอบด้วยไอออนไฮโดรเจนบวก (" โปรตอน ") ที่เคลื่อนที่ได้ ในวัสดุเหล่านี้ กระแสไฟฟ้าเกิดจากโปรตอนที่เคลื่อนที่ ไม่ใช่จากอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ในโลหะ

ในส่วนผสมอิเล็กโทรไลต์บางชนิด ไอออนที่มีสีสันสดใสคือประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ การเปลี่ยนแปลงสีที่ช้าทำให้มองเห็นกระแสไฟฟ้าได้^{[ 23 ]}

ในอากาศและก๊าซ ทั่วไปอื่นๆ ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดแตกตัว แหล่งกำเนิดการนำไฟฟ้าหลักมาจากไอออนเคลื่อนที่จำนวนน้อยที่เกิดจากก๊าซกัมมันตรังสี แสงอัลตราไวโอเลต หรือรังสีคอสมิก เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ก๊าซจึงเป็นฉนวนหรือไดอิเล็กทริกอย่างไรก็ตาม เมื่อสนามไฟฟ้า ที่ใช้ เข้าใกล้ ค่า จุดแตกตัวอิเล็กตรอนอิสระจะถูกเร่งความเร็วโดยสนามไฟฟ้ามากพอที่จะสร้างอิเล็กตรอนอิสระเพิ่มเติมโดยการชนและแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมหรือโมเลกุลของก๊าซที่เป็นกลางในกระบวนการที่เรียกว่าการแตกตัวแบบลูกโซ่กระบวนการแตกตัวจะก่อให้เกิดพลาสมา ที่มีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่และไอออนบวกมากพอที่จะทำให้เป็นตัวนำไฟฟ้า ในกระบวนการนี้ มันจะสร้างเส้นทางนำไฟฟ้าที่เปล่งแสง ได้เช่นประกายไฟ อา ร์คหรือฟ้าผ่า

พลาสมาเป็นสถานะของสสารที่อิเล็กตรอนบางส่วนในแก๊สถูกแยกหรือ "แตกตัวเป็นไอออน" จากโมเลกุลหรืออะตอม พลาสมาสามารถเกิดขึ้นได้จากอุณหภูมิ สูง หรือจากการใช้สนามไฟฟ้าแรงสูงหรือสนามแม่เหล็กสลับดังที่กล่าวไว้ข้างต้น เนื่องจากมวลที่ต่ำกว่า อิเล็กตรอนในพลาสมาจึงเร่งความเร็วได้เร็วกว่าเมื่อตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าเมื่อเทียบกับไอออนบวกที่มีมวลมากกว่า และด้วยเหตุนี้จึงเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่ ไอออนอิสระจะรวมตัวกันใหม่เพื่อสร้างสารประกอบทางเคมีใหม่ (ตัวอย่างเช่น การแตกตัวของออกซิเจนในบรรยากาศเป็นออกซิเจนเดี่ยว [O → 2O] ซึ่งจากนั้นจะรวมตัวกันใหม่เพื่อสร้างโอโซน [O ]) ^{[ 24 ]}

เนื่องจาก " สุญญากาศสมบูรณ์ " ไม่มีอนุภาคที่มีประจุ จึงโดยปกติแล้วจึงมีพฤติกรรมเหมือนฉนวนที่สมบูรณ์แบบ อย่างไรก็ตาม พื้นผิวของขั้วไฟฟ้าโลหะสามารถทำให้บริเวณหนึ่งของสุญญากาศกลายเป็นตัวนำได้โดยการฉีดอิเล็กตรอนอิสระหรือไอออนผ่านการปล่อยอิเล็กตรอนจากสนามไฟฟ้าหรือการปล่อยอิเล็กตรอนจากความร้อนการปล่อยอิเล็กตรอนจากความร้อนเกิดขึ้นเมื่อพลังงานความร้อนเกินกว่าฟังก์ชันงาน ของโลหะ ในขณะที่การปล่อยอิเล็กตรอนจากสนามไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อสนามไฟฟ้าที่พื้นผิวของโลหะสูงพอที่จะทำให้เกิดการทะลุผ่านซึ่งส่งผลให้เกิดการปล่อยอิเล็กตรอนอิสระจากโลหะเข้าไปในสุญญากาศ ขั้วไฟฟ้าที่ให้ความร้อนจากภายนอกมักใช้เพื่อสร้างกลุ่มอิเล็กตรอนเช่น ในไส้หลอดหรือแคโทดที่ให้ความร้อน ทางอ้อม ของหลอดสุญญากาศ ขั้ว ไฟฟ้าเย็นก็สามารถสร้างกลุ่มอิเล็กตรอนได้เองโดยการปล่อยอิเล็กตรอนจากความร้อนเมื่อเกิดบริเวณที่เรืองแสงขนาดเล็ก (เรียกว่าจุดแคโทดหรือจุดแอโนด ) ซึ่งเป็นบริเวณที่เรืองแสงบนพื้นผิวของขั้วไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าสูงเฉพาะที่ บริเวณเหล่านี้อาจเริ่มต้นจากการปล่อยอิเล็กตรอนจากสนามไฟฟ้าแต่จะคงอยู่ได้ด้วยการปล่อยเทอร์มิออนิกเฉพาะที่เมื่อ เกิดการอาร์ คสุญญากาศขึ้น บริเวณปล่อยอิเล็กตรอนขนาดเล็กเหล่านี้สามารถก่อตัวขึ้นได้อย่างรวดเร็ว แม้กระทั่งระเบิดได้ บนพื้นผิวโลหะที่อยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าสูงหลอดสุญญากาศและไครตรอนเป็นอุปกรณ์สวิตช์และขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์บางชนิดที่ใช้หลักการนำไฟฟ้าในสุญญากาศ

สภาพนำยิ่งยวดเป็นปรากฏการณ์ที่มีความต้านทานไฟฟ้า เป็นศูนย์อย่างแท้จริง และการขับไล่สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นในวัสดุบางชนิดเมื่อถูกทำให้เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต เฉพาะ ปรากฏการณ์ นี้ถูกค้นพบโดยไฮเกอ คาเมอร์ลิงห์ ออนเนสเมื่อวันที่ 8 เมษายน ค.ศ. 1911 ในเมืองไลเดนเช่นเดียวกับสภาพแม่เหล็กถาวรและเส้นสเปกตรัมของอะตอม สภาพนำยิ่งยวดเป็นปรากฏการณ์ทางกลศาสตร์ควอนตัม ลักษณะเฉพาะของมันคือ ปรากฏการณ์เมสเนอร์ซึ่งเป็นการขับไล่เส้นสนามแม่เหล็กออกจากภายในตัวนำยิ่งยวดอย่างสมบูรณ์เมื่อมันเปลี่ยนสถานะเป็นสภาพนำยิ่งยวด การเกิดปรากฏการณ์เมสเนอร์บ่งชี้ว่าสภาพนำยิ่งยวดไม่สามารถเข้าใจได้ง่ายๆ ว่าเป็นการทำให้สภาพนำไฟฟ้าสมบูรณ์แบบในฟิสิกส์คลาสสิกเป็น อุดมคติ

ในสารกึ่งตัวนำบางครั้งอาจเป็นประโยชน์ที่จะคิดว่ากระแสไฟฟ้าเกิดจากการไหลของ " โฮล " บวก (ตัวนำประจุบวกที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ผลึกสารกึ่งตัวนำขาดอิเล็กตรอนวาเลนซ์) นี่คือกรณีในสารกึ่งตัวนำชนิด p สารกึ่งตัวนำมีค่าการนำไฟฟ้าอยู่ระหว่างค่าการนำไฟฟ้าของตัวนำและฉนวนซึ่งหมายความว่าค่าการนำไฟฟ้าโดยประมาณอยู่ในช่วง 10⁻² ^ถึง 10⁴ ^ซีเมนส์ต่อเซนติเมตร ( ^S⋅cm⁻¹ )

ในสารกึ่งตัวนำผลึกแบบคลาสสิก อิเล็กตรอนจะมีพลังงานได้เฉพาะภายในแถบพลังงานบางแถบเท่านั้น (เช่น ช่วงระดับพลังงาน) ในเชิงพลังงาน แถบพลังงานเหล่านี้ตั้งอยู่ระหว่างพลังงานของสถานะพื้นฐาน ซึ่งเป็นสถานะที่อิเล็กตรอนถูกยึดติดกับนิวเคลียสของอะตอมของวัสดุอย่างแน่นหนา และพลังงานของอิเล็กตรอนอิสระ ซึ่งอย่างหลังนี้อธิบายถึงพลังงานที่จำเป็นสำหรับอิเล็กตรอนที่จะหลุดออกจากวัสดุไปโดยสมบูรณ์ แถบพลังงานแต่ละแถบสอดคล้องกับสถานะควอนตัม ที่ไม่ต่อเนื่องหลายสถานะ ของอิเล็กตรอน และสถานะส่วนใหญ่ที่มีพลังงานต่ำ (ใกล้กับนิวเคลียส) จะถูกครอบครอง จนถึงแถบพลังงานเฉพาะที่เรียกว่าแถบวาเลนซ์สารกึ่งตัวนำและฉนวนแตกต่างจากโลหะเนื่องจากแถบวาเลนซ์ในโลหะใด ๆ เกือบเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ในขณะที่มีอิเล็กตรอนน้อยมาก (สารกึ่งตัวนำ) หรือแทบไม่มีเลย (ฉนวน) อยู่ในแถบนำไฟฟ้า ซึ่งเป็น แถบที่อยู่เหนือแถบวาเลนซ์โดยตรง

ความง่ายในการกระตุ้นอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำจากแถบวาเลนซ์ไปยังแถบนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับช่องว่างพลังงานระหว่างแถบทั้งสอง ขนาดของช่องว่างพลังงานนี้ทำหน้าที่เป็นเส้นแบ่งโดยพลการ (ประมาณ 4 eV )ระหว่างสารกึ่งตัวนำและฉนวน

ในพันธะโคเวเลนต์ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่โดยการกระโดดไปยังพันธะข้างเคียงหลักการกีดกันของเปาลี (Pauli exclusion principle)กำหนดให้ต้องยกอิเล็กตรอนขึ้นไปยังสถานะแอนติบอนดิง (anti-bonding state) ที่สูงกว่าของพันธะนั้น สำหรับสถานะที่ไม่จำกัดตำแหน่ง เช่น ในมิติเดียว–นั่นคือในนาโนไวร์ – สำหรับทุกระดับพลังงานจะมีสถานะที่อิเล็กตรอนไหลไปในทิศทางหนึ่ง และอีกสถานะหนึ่งที่อิเล็กตรอนไหลไปในอีกทิศทางหนึ่ง เพื่อให้กระแสสุทธิไหลได้ จะต้องมีสถานะที่ถูกครอบครองในทิศทางหนึ่งมากกว่าในอีกทิศทางหนึ่ง เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น จำเป็นต้องใช้พลังงาน เนื่องจากในสารกึ่งตัวนำ สถานะที่สูงกว่าถัดไปจะอยู่เหนือช่องว่างพลังงาน (band gap) มักกล่าวกันว่า: แถบพลังงานที่เต็มแล้วจะไม่ส่งผลต่อการนำไฟฟ้าอย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิของสารกึ่งตัวนำสูงขึ้นเหนือศูนย์สัมบูรณ์จะมีพลังงานในสารกึ่งตัวนำมากขึ้นที่จะใช้ในการสั่นสะเทือนของโครงสร้างผลึกและการกระตุ้นอิเล็กตรอนเข้าสู่แถบนำไฟฟ้า อิเล็กตรอนที่นำกระแสในแถบนำไฟฟ้าเรียกว่าอิเล็กตรอนอิสระแม้ว่ามักจะเรียกง่ายๆ ว่าอิเล็กตรอนหากเข้าใจได้ชัดเจนในบริบทนั้น 

อนุภาคประจุเคลื่อนที่ได้ภายในตัวนำจะเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องในทิศทางสุ่ม เหมือนกับอนุภาคของแก๊ส (หรือที่ถูกต้องกว่าคือแก๊สเฟอร์มิ ) เพื่อให้เกิดการไหลของประจุสุทธิ อนุภาคเหล่านั้นจะต้องเคลื่อนที่ไปพร้อมกันด้วยอัตราการเคลื่อนที่เฉลี่ย อิเล็กตรอนเป็นตัวนำประจุในโลหะ ส่วนใหญ่ และพวกมันจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่ไม่แน่นอน กระเด้งจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง แต่โดยทั่วไปจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับสนามไฟฟ้า ความเร็วในการเคลื่อนที่ของพวกมันสามารถคำนวณได้จากสมการ:

$${\displaystyle I=nAvQ\,,}$$

ที่ไหน

• ${\displaystyle I}$คือกระแสไฟฟ้า
• ${\displaystyle n}$คือจำนวนอนุภาคที่มีประจุต่อหน่วยปริมาตร (หรือความหนาแน่นของตัวนำประจุ)
• ${\displaystyle A}$คือพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ
• ${\displaystyle v}$คือความเร็วลอยตัวและ
• ${\displaystyle Q}$คือประจุของแต่ละอนุภาค

โดยทั่วไป ประจุไฟฟ้าในของแข็งจะไหลช้า ตัวอย่างเช่น ใน ลวด ทองแดงที่มีพื้นที่หน้าตัด 0.5  มม. ^²เมื่อมีกระแสไฟฟ้า 5  แอมป์ความเร็วในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจะอยู่ในระดับมิลลิเมตรต่อวินาที ในทางกลับกัน ในสภาวะเกือบสุญญากาศภายในหลอดรังสีแคโทดอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงเกือบสมบูรณ์ด้วยความเร็วประมาณหนึ่งในสิบของความเร็วแสง

ประจุไฟฟ้าที่เร่งความเร็วใดๆ และด้วยเหตุนี้กระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงใดๆ จึงก่อให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายด้วยความเร็วสูงมากภายนอกพื้นผิวของตัวนำ ความเร็วนี้โดยทั่วไปแล้วจะเป็นสัดส่วนที่สำคัญของความเร็วแสง ดังที่สามารถอนุมานได้จากสมการของแม็กซ์เวลล์และด้วยเหตุนี้จึงเร็วกว่าความเร็วลอยตัวของอิเล็กตรอนหลายเท่า ตัวอย่างเช่น ในสายส่งไฟฟ้ากระแสสลับคลื่นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจะแพร่กระจายผ่านช่องว่างระหว่างสายไฟ เคลื่อนที่จากแหล่งกำเนิดไปยังโหลด ที่อยู่ไกลออกไป แม้ว่าอิเล็กตรอนในสายไฟจะเคลื่อนที่ไปมาในระยะทางเพียงเล็กน้อยก็ตาม

อัตราส่วนของความเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยรอบต่อความเร็วของแสงในสุญญากาศ เรียกว่าตัวประกอบความเร็วซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวนำและวัสดุฉนวนที่อยู่โดยรอบ รวมถึงรูปร่างและขนาดของตัวนำและฉนวนเหล่านั้นด้วย

ขนาด (ไม่ใช่ลักษณะ) ของความเร็วทั้งสามนี้สามารถอธิบายได้ด้วยการเปรียบเทียบกับความเร็วสามระดับที่คล้ายกันซึ่งเกี่ยวข้องกับก๊าซ (ดูเพิ่มเติมที่การเปรียบเทียบทางไฮดรอลิก ):

• ความเร็วในการเคลื่อนที่ต่ำของตัวนำประจุนั้นคล้ายคลึงกับการเคลื่อนที่ของอากาศ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ลม
• ความเร็วสูงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเทียบได้กับความเร็วเสียงในแก๊ส (คลื่นเสียงเคลื่อนที่ผ่านอากาศเร็วกว่าการเคลื่อนที่ขนาดใหญ่ เช่นการพาความร้อน มาก )
• การเคลื่อนที่แบบสุ่มของประจุนั้นคล้ายคลึงกับความร้อนซึ่งก็คือความเร็วเชิงความร้อนของอนุภาคก๊าซที่สั่นไหวแบบสุ่ม