金属中的原子核，电子所处的状态及其运动

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从材料学的角度，金属也是一种晶体，所谓晶体就是长程有序的，原子（核）在三维空间呈规则性的排列，金属比较特殊的一点就是每个电子在金属内部都是等效的，外层电子充斥在点阵之间，可以自由移动，这就是金属是电的良导体的原因。

金属中的电子与原子核一般处于分离状态。金属中原子核带正电，呈晶格结构，即好像稿纸网格一样三维矩阵排列。金属中价电子则成了自由电子，在原子核带正点的网格中自由穿行。这也正是金属能导电的原因。

在导线中，原子核是无法定向运动的，原子核始终在原子的中心。导电的只能是游离于原子（离子）之外的自由电子。自由电子通常是做无规则热运动的，在产生电流时，自由电子在热运动的同时附加一个定向运动，这个定向运动的方向与电流的方向正好相反。至于金属导线为什么会产生电流，关键是在导体的两端有一定的电势差（电压），这样在导体内建立了一个电场，这个电场将推动自由电子做定向运动而产生电流。