Відомо, що електричний струм у речовині являє собою впорядковане переміщення електричних зарядів під впливом прикладеної електричної напруги. Необхідною умовою електропровідностіє наявність у речовині вільних (здатних захоплюватися силами електричного поля) заряджених матеріальних частинок - носіїв заряду.
Нехай в одиниці об'єму даної речовини знаходиться п носіїв заряду, а заряд кожного з цих носіїв дорівнює д. Тоді сумарний вільний заряд одиниці об'єму дорівнює добутку nq. За відсутності електричного поля ці носії внаслідок теплових коливань хаотично рухаються зі швидкостями vт і не створюють струму. Якщо ж у цьому об'ємі діє зовнішнє електричне поле з напруженістю Е перпендикулярно до однієї з граней куба (рис. 3.1), то на кожний носій заряду діє сила, рівна
Рис.3.1Переміщення зарядів в об’ємі матеріалу під дією поля Е
F=Eq,
і він отримує компонент швидкості vе спрямований в напрямку поля в той чи інший бік залежно від знака заряду.
Добуток ng на vе , рівний кількості електрики, яка проходить через одиницю поперечного перерізу речовини, є густиною струму J:
J= n ·q·vе (3.1)
У звичайний вираз закону Ома I=U/R для зображеного на рис. 3.1 тіла замість I
підставляємо JS, замість V - ЕІ, замість U – El,замістьR – ρ_l_ і після скорочення
отримуємо:
J=E/ρ=Eγ,
тобто найбільш загальну форму запису закону Ома.
Прирівнявши праві частини (3.1) і (3.2), отримуємо:
γ=ng vе /E,
де γ - питома об'ємна провідність.
Формула (3.2) є загальною для всіх видів електропровідності, тому що при її виведенні не розглядались конкретні носії заряду.
Відношення и=vе /Е, яке визначає швидкість носіїв заряду при напруженості поля, що дорівнює одиниці, називаєтьсярухомістю носіїв зарядів.