Redigerer Ohms lov (avsnitt)

=== Ohms lov fra at et atomært perspektiv ===
[[File:Corriente pos.jpg|thumb|Positive ladningsbærere (marker med +) beveger med hastigheten <math> \vec{v}</math> i den samme retningen som det elektriske feltet <math> \vec{E}</math>. Dermed har strømmen samme retning som feltet.]]

[[File:Correinte neg.jpg|thumb|Negative ladningsbærere (marker med -) beveger med hastigheten <math> \vec{v}</math> i den samme retningen som det elektriske feltet <math> \vec{E}</math>. Dermed har strømmen motsatt retning av feltet.]]

Avhengighet mellom strømtettheten og det påtrykte elektriske feltet er i det vesentlige av  [[kvantemekanikk|kvantemekanisk]] natur. En kvalitativ modell for Ohms lov er [[Elektrisk motstand#Drude-modellen|Drudes modell]]. Denne er basert på [[klassisk mekanikk]] og utviklet av [[Paul Drude]] i 1900.<ref>
{{Cite journal | last=Drude | first=Paul | title=Zur Elektronentheorie der metalle | journal=Annalen der Physik | volume=306 | pages=566 | issue=3 | url=http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/112485959/PDFSTART | year=1900 | doi=10.1002/andp.19003060312 | bibcode=1900AnP...306..566D }}{{Død lenke|dato=april 2019 |bot=InternetArchiveBot }}
</ref><ref>{{Cite journal | last=Drude | first=Paul | title=Zur Elektronentheorie der Metalle; II. Teil. Galvanomagnetische und thermomagnetische Effecte | journal=Annalen der Physik | volume=308 | issue=11 | pages=369 | url=http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/112485893/PDFSTART | year=1900 | doi=10.1002/andp.19003081102 | bibcode=1900AnP...308..369D }}{{Død lenke|dato=april 2019 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>

Drude-modellen ser på elektronene (eller andre ladningsbærere) som baller som spretter rundt blant  [[ion]]ene som utgjør selve strukturen i materialet. Elektroner vil bli akselerert i den motsatte retningen av det elektriske feltet som er årsaken til strømflyten. Frie elektroner i et metall vil ha en hastighet på 10<sup>6</sup> m/s<ref name="YF847">[[#YL|Young og Freedman: ''University physics'' side 847.]]</ref> der de beveger seg mellom atomene. Ved hver kollisjon blir elektronene avbøyd i en tilfeldig retning med en hastighet som er mye større enn den hastigheten som ble oppnådd på grunn av det elektriske feltet. Nettoresultatet er at elektronene tar en sikksakk-bane på grunn av kollisjoner, men får allikevel en netto drift i en retning motsatt av det elektriske feltet. Dette kalles elektonenes driftshastighet, og er typisk i størrelsesorden av 10<sup>-4</sup> m/s<ref name="YF847"/>.

Denne driftshastigheten bestemmer elektrisk strømtetthet og dens forhold til '''E''' er uavhengig av kollisjonene. Drude beregnet gjennomsnittlig driftshastighet som '''v'''&nbsp;=&nbsp;-''e'''''E'''''τ/m'' der -''e'' er elektronets ladning med masse ''m'' og ''τ'' er den gjennomsnittlige tiden mellom kollisjonene. Siden strømtettheten er proporsjonal med driftshastigheten, blir strømtettheten proporsjonal med det påtrykte elektriske feltet, som igjen er  Ohms lov.

Når det skjer en forflytning av ladninger i en elektrisk leder på grunn av et elektrisk felt, tilføres kinetisk energi til materialet. Dette fører til hyppigere kollisjoner mellom ioner, som igjen fører til at ionene blir ført opp til høyere energinivåer. Som resultat tilføres ionene vibrasjon i  krystallstrukturene som de er en del av. I glødetråder i varmeovner og lyspærer er dette en ønskede effekt, men i en kraftledning er dette en ulempe fordi det fører til tapt energi.<ref name="YF847" />

Til nå er det nevnt elektroner som ladningsbærere, men det er nødvendigvis bare elektroder som er ladningsbærere for en elektrisk strøm. I metaller er ladningbærerne alltid elektroner, men i ionisert gass (plasma) eller i en ioneoppløsning kan ladningbærerne være både elektroner og positivt ladede ioner. I halvledere som germanium og silisium skjer ladningbæringen delvis med elektroner og såkalte ''hull''. Hull er plasser i materialets atomstruktur som er tomme på grunn av såkalt ''doping'' av metallet.<ref>[[#YL|Young og Freedman: ''University physics'' side 847-848.]]</ref>

For en elektrisk leder som blir utsatt for et elektrisk felt vil positive ladningsbærere gå i samme retning. I praksis vil det si at ladninger beveger seg fra positivt til negativt potensial. Strømmen ''I'' er definert til å gå fra positiv til negativ pol. En kaller dette for den ''konvensjonelle strømretning''. Imidlertid vil ikke dette nødvendigvis alltid være tilfelle, og for elektroner som er ladningsbærere i metaller vil altså strømretningen være i motsatt retning av feltet. I praktisk analyse av elektriske kretser er imidlertid ikke dette av stor viktighet.<ref>[[#YL|Young og Freedman: ''University physics'' side 848.]]</ref>