ความคล่องตัวทางไฟฟ้าคือความสามารถของอนุภาคที่มีประจุ (เช่นอิเล็กตรอนหรือโปรตอน ) ในการเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางโดยตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าที่ดึงดูดพวกมัน การแยกไอออนตามความคล่องตัวในสถานะแก๊สเรียกว่าสเปกโทรเมตรีความคล่องตัวของไอออน ส่วนในสถานะของเหลวเรียกว่า อิเล็ก โทรโฟเรซิส

เมื่ออนุภาคที่มีประจุในแก๊สหรือของเหลวถูกกระทำโดยสนามไฟฟ้า สม่ำเสมอ อนุภาคนั้นจะถูกเร่งความเร็วไปจนถึงความเร็วลอยตัว คงที่ ตามสูตร $${\displaystyle v_{\text{d}}=\mu E,}$$ ที่ไหน

• ${\displaystyle v_{\text{d}}}$คือความเร็วลอยตัว ( หน่วย SI : เมตร/วินาที)
• ${\displaystyle E}$คือขนาดของสนามไฟฟ้าที่ใช้ (V/m)
• ${\displaystyle \mu }$คือค่าการเคลื่อนที่ (m² ^/ (V·s))

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความคล่องตัวทางไฟฟ้าของอนุภาคถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความเร็วลอยตัวต่อขนาดของสนามไฟฟ้า: $${\displaystyle \mu ={\frac {v_{\text{d}}}{E}}.}$$

ตัวอย่างเช่น ความสามารถในการเคลื่อนที่ของไอออนโซเดียม (Na ⁺ ) ในน้ำที่อุณหภูมิ 25  °C คือ5.19 × 10 ⁻⁸  m ² /(V·s) . ^{[ 1 ]}ซึ่งหมายความว่าไอออนโซเดียมในสนามไฟฟ้า 1  V/m จะมีความเร็วการเคลื่อนที่เฉลี่ยเท่ากับ5.19 × 10 ⁻⁸  m/sค่าเหล่านี้สามารถได้มาจากการวัดค่าการนำไฟฟ้าของไอออนและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนในสารละลาย

ความคล่องตัวทางไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับประจุ สุทธิ ของอนุภาค นี่เป็นพื้นฐานสำหรับ การสาธิตของ โรเบิร์ต มิลลิกันที่ว่าประจุไฟฟ้าเกิดขึ้นในหน่วยที่ไม่ต่อเนื่อง โดยมีขนาดเท่ากับประจุของอิเล็กตรอน

ความคล่องตัวทางไฟฟ้าแปรผกผันกับรัศมีสโตกส์ ด้วยเช่นกัน${\displaystyle a}$ของไอออน ซึ่งเป็นรัศมีประสิทธิผลของไอออนที่เคลื่อนที่ รวมทั้งโมเลกุลของน้ำหรือตัวทำละลาย อื่นๆ ที่เคลื่อนที่ไปพร้อมกัน นี่เป็นความจริงเพราะไอออนที่ถูกละลายเคลื่อนที่ด้วยความเร็วลอยตัว คงที่${\displaystyle s}$อยู่ภายใต้แรงสองแรงที่มีขนาดเท่ากันและทิศทางตรงข้ามกัน ได้แก่ แรงไฟฟ้า${\displaystyle zeE}$และแรงเสียดทาน${\displaystyle F_{\text{drag}}=fs=(6\pi \eta a)s}$, ที่ไหน${\displaystyle f}$คือค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน${\displaystyle \eta }$คือความหนืดของ สารละลาย สำหรับไอออนต่างชนิดกันที่มีประจุเดียวกัน เช่น Li ⁺ , Na ⁺และ K ⁺แรงทางไฟฟ้าจะเท่ากัน ดังนั้นความเร็วในการเคลื่อนที่และค่าความคล่องตัวจึงแปรผกผันกับรัศมี${\displaystyle a}$[ ^{2 ]}ในความเป็นจริง การวัดค่าการนำไฟฟ้าแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนที่ของไอออน^{เพิ่ม}ขึ้นจาก Li ⁺ไปยัง Cs ⁺และดังนั้นรัศมีสโตกส์จึงลดลงจาก Li ⁺ไปยัง Cs ⁺ซึ่งตรงกันข้ามกับลำดับของรัศมีไอออนสำหรับผลึก และแสดงให้เห็นว่าในสารละลาย ไอออนขนาดเล็กกว่า (Li ^{+ ) จะ} ถูกไฮเดรตอย่างกว้างขวางมากกว่าไอออนขนาดใหญ่กว่า (Cs ⁺ ) ^{[ 2 ]}

ความคล่องตัว (Mobility) เป็นคำที่ใช้เรียกสสารใดๆ ในสถานะแก๊ส ซึ่งพบได้มากใน ฟิสิกส์ พลาสมาและนิยามได้ดังนี้ $${\displaystyle \mu ={\frac {q}{m\nu _{\text{m}}}},}$$ ที่ไหน

• ${\displaystyle q}$เป็นหน้าที่ของสายพันธุ์นั้น
• ${\displaystyle \nu _{\text{m}}}$คือความถี่การชนที่ถ่ายโอนโมเมนตัม
• ${\displaystyle m}$คือมวล

การเคลื่อนที่เกี่ยวข้องกับค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจาย ของสายพันธุ์นั้นๆ${\displaystyle D}$โดยใช้สมการที่แม่นยำ (ซึ่งจำเป็นทางอุณหพลศาสตร์) ที่รู้จักกันในชื่อความสัมพันธ์ของไอน์สไตน์ : $${\displaystyle \mu ={\frac {q}{kT}}D,}$$ ที่ไหน

• ${\displaystyle k}$คือค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์
• ${\displaystyle T}$อุณหภูมิของแก๊สคือ เท่าใด
• ${\displaystyle D}$คือค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจาย

หากกำหนดระยะทางอิสระเฉลี่ยในแง่ของการถ่ายโอนโมเมนตัมแล้ว จะได้ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายดังนี้ $${\displaystyle D={\frac {\pi }{8}}\lambda ^{2}\nu _{\text{m}}.}$$

แต่ทั้งระยะทางเฉลี่ยอิสระในการถ่ายโอนโมเมนตัมและความถี่การชนในการถ่ายโอนโมเมนตัมนั้นคำนวณได้ยาก สามารถกำหนดระยะทางเฉลี่ยอิสระอื่นๆ ได้อีกมากมาย ในสถานะแก๊ส${\displaystyle \lambda }$โดยทั่วไปมักนิยามว่าคือระยะทางเฉลี่ยอิสระของการแพร่ โดยสมมติว่าความสัมพันธ์โดยประมาณอย่างง่ายนั้นถูกต้องแม่นยำ: $${\displaystyle D={\frac {1}{2}}\lambda v,}$$ ที่ไหน${\displaystyle v}$คือค่ารากกำลังสองเฉลี่ยของความเร็วของโมเลกุลก๊าซ: $${\displaystyle v={\sqrt {\frac {3kT}{m}}},}$$ ที่ไหน${\displaystyle m}$คือมวลของอนุภาคที่แพร่กระจาย สมการโดยประมาณนี้จะกลายเป็นสมการที่แม่นยำเมื่อนำไปใช้กำหนดระยะทางอิสระเฉลี่ยของการแพร่กระจาย

การเคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้าเป็นพื้นฐานของการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าสถิตซึ่งใช้ในการกำจัดอนุภาคออกจากก๊าซไอเสียในระดับอุตสาหกรรม อนุภาคจะได้รับประจุโดยการสัมผัสกับไอออนจากการปล่อยประจุไฟฟ้าในสภาวะที่มีสนามไฟฟ้าแรงสูง อนุภาคจะเคลื่อนที่ได้ด้วยไฟฟ้าและถูกผลักดันด้วยสนามไฟฟ้าไปยังขั้วไฟฟ้าเก็บรวบรวม

มีเครื่องมือที่เลือกอนุภาคที่มีช่วงการเคลื่อนที่ทางไฟฟ้าแคบ หรืออนุภาคที่มีการเคลื่อนที่ทางไฟฟ้ามากกว่าค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า^{[ 3 ]} โดยทั่วไปแล้วประเภทแรกจะเรียกว่า "เครื่องวิเคราะห์การเคลื่อนที่แบบดิฟเฟอเรนเชียล" การเคลื่อนที่ที่เลือกมักจะระบุด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคทรงกลมที่มีประจุเดี่ยว ดังนั้น "เส้นผ่านศูนย์กลางการเคลื่อนที่ทางไฟฟ้า" จึงกลายเป็นลักษณะเฉพาะของอนุภาค ไม่ว่าอนุภาคนั้นจะเป็นทรงกลมจริงหรือไม่ก็ตาม

การส่งอนุภาคที่มีความเร็วในการเคลื่อนที่ที่เลือกไปยังเครื่องตรวจจับ เช่นเครื่องนับอนุภาคแบบควบแน่นจะช่วยให้สามารถวัดความเข้มข้นของจำนวนอนุภาคที่มีความเร็วในการเคลื่อนที่ที่เลือกในปัจจุบันได้ โดยการเปลี่ยนความเร็วในการเคลื่อนที่ที่เลือกไปตามเวลา จะสามารถได้ข้อมูลความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วในการเคลื่อนที่กับความเข้มข้น เทคนิคนี้ถูกนำไปใช้ในเครื่องวัดขนาดอนุภาคแบบสแกนความเร็วในการเคลื่อนที่