Dès l'établissement d'une différence de potentiel aux extrémités du conducteur, un champ électrique s'établit d'un bout à l'autre du conducteur à la vitesse de la lumière et applique une force électrique sur les électrons libres.

L'ensemble des électrons libres « dérive » dans une direction générale, et ce déplacement (à la « vitesse de dérive ») constitue un courant. La valeur du courant est liée à cette vitesse de dérive v_d (de l'ordre de 1 mm/s!).

Le nombre d'électrons libres N dans un volume donné V permet de définir n, le nombre d'électrons libres par unité de volume :

N = nV

Pour un  fil cylindrique, le volume d'une section de longueur D est donné par cette longueur et par l'aire de sa section :

V = AD

Donc :

N = nAD

La charge totale q en mouvement dans ce volume est alors :

q = Ne = (nAD)×e

La distance D est directement liée à la vitesse de dérive v_d et au temps requis pour que tous les électrons libres de ce volume avancent d'une distance D :

D = v_d·Δt

D'où :

q = nA×(v_d·Δt)×e

Le courant étant défini par q/Δt, on trouve finalement :

I = (nAv_dΔte) / Δt