Коли помістити провідник в зовнішнє електричне поле, то носії зарядів у провіднику будуть переміщуватися доти, поки потенціали всіх точок провідника не вирівняються. Тоді дальший рух носіїв припиниться. Але якщо певним способом між будь-якими двома точками провідника підтримувати певну різницю потенціалів, то це приведе до  безперервного руху зарядів. Позитивні заряди рухатимуться   вздовж   ліній поля, а   негативні – проти   ліній   поля.

Упорядкований рух електричних зарядів у провіднику під дією сил поля називається  електричним струмом.

До   параметрів   струму   відносяться   сила   струму   і   густина  струму.

 Якщо по провіднику проходить електричний струм, то через поперечний переріз провідника  S  проходять електричні заряди.

Величина,   яка   характеризує   швидкість   перенесення   електричного заряду   через   поперечний   переріз   провідника,   називається   силою струму   (або  струмом)   I.

Силу   струму   вимірюють   кількістю електрики,  яка проходить через поперечний   переріз   провідника   за   одиницю   часу:

I =  q/t

Величина, яка характеризує швидкість перенесення заряду у провіднику через одиницю площі поперечного перерізу, називається густиною струму   j.

j = I/S

За одиницю сили струму приймається  А,  а за одиницю густини  струму  А/м².

Короткочасний струм у провіднику можна одержати, з’єднавши провідником два тіла, що мають різноіменні заряди. Але коли потенціали цих тіл вирівняються, цей струм припиниться. Для добування тривалого струму у провіднику слід виконати такі умови:

а)  створити замкнуте коло, по якому зможуть циркулювати заряди;

б) підтримувати у провіднику електричне поле,яке спричинює рух зарядів;

в) для підтримання поля у коло слід ввімкнути джерело струму.

      З’ясуємо роль джерела струму.

Існування електричного струму у провіднику нерозривно пов’язане з наявністю у ньому стаціонарного електричного поля. На кінцях такого провідника різниця потенціалів повинна бути відмінною від нуля. Оскільки при переміщенні зарядів під впливом сил електростатичного поля різниця потенціалів між будь-якими двома точками буде змінюватися, то для підтримання стаціонарного електричного поля  в провіднику потрібна дія якихось сил, очевидно, неелектричої природи, які називають електророздільними або сторонніми. Вони можуть бути довільної природи, крім електростатичної. Наявність таких сил забезпечить переміщення зарядів у напрямі, протилежному до їх руху під впливом кулонівських сил.

Сторонні сили, діючи на певних ділянках кола, здійснюють роботу розділення електричних зарядів, яка забезпечує існування в колі струму.Дію сторонніх сил можна охарактеризувати електрорушійною силою (  Е.Р.С. )   джерела струму e. Е.Р.С. чисельно дорівнює  роботі сторонніх сил по переміщенні одиничного позитивного заряду в замкнутому колі.

e = Aст./q

Одиницею вимірювання ерс є  1 В.

Таким чином у замкнутому колі заряди на різних ділянках рухаються або під дією сторонніх сил або під дією електричних сил.

Ту ділянку кола, на якій заряди рухаються в бік дії сторонніх сил, називають джерелом електричної енергії, а ту, на якій заряди рухаються в бік дії електричних сил, називають споживачем електричної енергії.

Якщо коло не замкнуте, то внаслідок роботи сторонніх сил у джерелі на одному  полюсі будуть нагромаджуваися позитивні заряди, а на другому – негативні. Такий процес відбуватиметься до тих пір, поки електричні сили між полюсами не зрівняються з сторонніми силами, що діють на заряди в джерелі. Тоді нагромадження зарядів на полюсах припиниться, а напруга між полюсами досягне максимального значення для даного джерела. Ця напруга рівна ерс джерела. Отже, щоб   виміряти ерс джерела, треба під’єднати до його полюсів вольтметр   при   розімкненому   колі.

При русі електричних зарядів по провіднику відбувається взаємодія цих зарядів з вузлами кристалічної решітки провідника. Це приводить до того, що рух зарядів зазнає перешкод.

Здатність провідника прешкоджати упорядкованому рухові електричних зарядів називається опором провідника.

У металах носіями електричного заряду є електрони. Ці електрони називають електронним газом. Густина електронного газу і будова кристалічної решітки провідника залежать від роду речовини провідника. Тому опір провідника залежить від матеріалу провідника та його геометричних розмірів. Вплив перерізу провідника на його опір пояснюється тим, що при зменшенні перерізу потік електронів у провіднику при тій самій силі струму стає щільніший, тому і взаємодія електронів з частинками речовини в провіднику буде більша.  Опір провідника визначається формулою

 R = r l/s

де    l  – довжина провідника;     s – площа поперечного перерізу провідника;

r – питомий опір провідника.

Питомим   опором    провідника    називають   опір   провідника   одиничної довжини   з   одиничним   поперечним   перерізом.

Одиницею опору в системі СІ  є   1 Ом, а фізичною одиницею питомого опору є   1 Ом м.   Технічою   одиницею   питомого   опору   є    Ом мм²/м.

Величина обернена до опору  називається провідністю провідника і позначається  - g.   Величина обернена до питомого опору називається питомою   провідністю провідника і позначається – s.

Одиницею   провідності є  сіменс (См).

Оскільки під час нагрівання речовини хаотичний рух  її частинок стає інтенсивнішим, зростає протидія напрямленому руху носіїв струму. Тому питомий опір провідника зростає із збільшенням температури. Дослідження показали, що в широкому інтервалі температур приріст питомого опору металу прямо пропорційний приросту температури.

Якщо позначити  через  r_{о –} питомий опір при  0^о С, а  через  r_t – питомий опір  при  при температурі  t, то

r_t = r_o ( 1 +  a Dt )

Величину   a     -  називають температурним коефіцієнтом опору.

Температурний коефіцієнт чисельно показує відносну зміну питомого опору провідника при зміні температури на  1^o C  або   1К.

a    =  ( r – r_o )/ r_o Dt

   Одиницею         a       є    ^оС ^-1       або     К ^-1 .

Для металів температурний коефіцієнт є величина додатня, а для вугілля, електролітів та чистих напівпровідників – від’ємна, бо їх опір при нагріванні зменшується.

 По скільки опір провідника залежить від матеріалу провідника, то при зміні температури

R_t = R_o ( 1 +  a  t ),

де -   R_o = r_o ^l/_S

 При  низьких  температурах   було   помічено   відхилення   від   прямої    пропорційної   залежності    опору   від   температури.

В 1911 році  голландський фізик Камерлінг – Оннес відкрив явище надпровідності.

Надпровідність – це  скачкоподібне   зменшення   опору   провідника  до нуля при   температурах   близьких   до   абсолютного   нуля.                                        

Температура   переходу   речовини   в   надпровідний   стан   називається  критичною   температурою – T_н.

         Дане явище виявилось характерним лише для металів з правильною кристалічною решіткою та деяких сплавів. Домішки та дефекти решітки порушують це явище.

До   металів,   що   володіють явищем надпровідності ,можна віднести  такі метали: свинець (Тн = 7,2 К ), ртуть (Тн =  4,22 K ),  олово (Тн = 3,71K ) магній (Тн = 0,7 K ) і інші. Такі   матеріали   використовують   для виготовлення   обмоток потужних генераторів та надпотужних електромагнітів, які охолоджуються   рідким   гелієм   при   температурі   до   4K.

В   грудні   1987   року   швейцарським   фізикам К. Мюллеру   та   Й. Беднорцу   було присуджено Нобелівську премію за відкриття високотемпературної надпровідності.  На   сьогоднішній   день   відомі   кристалічні   системи   для  яких    явище   надпровідності    виникає   вже   при   температурах   до   200K.

 Керамічні, монокристалічні та плівкові зразки ВТНП, одержані Львівськими технологами під  керівництвом Р.В.Луціва, за якістю не поступаються зразкам визнаних   наукових   центрів.