Syyt vapaiden elektronien muodostumiseen
Metalliatomin uuselektronien määrä on yleensä pieni, ja atomiytimän vetovoima on heikko. Kun metalliatomit yhdistyvät metallikristalliksi, vapaelektronit poikkeavat kanta-atomista ja muuttuvat vapaiksi elektroniksi. Monet, monet ilmaiset elektronit muodostavat elektronisen pilven (tai elektronikaasun). Ulkoisen sähkökentän toiminnassa vapaat elektronit voivat läpi suunnan liikkeen muodostaakseen virran.