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金属导线和电气、电子部件组成的导电回路称为电路。在电路输入端加上电源使输入端产生电势差，电路连通时即可工作。 [8] 电路可以实现电能的传输、分配和转换，还可以实现信号的传输与处理。 [7] 电流的存在可以通过一些仪器测试出来，如电压表或电流表偏转、灯泡发光等。

在电导体中，电流由电子在原子间的***运动产生，并通常从电极的阴极到阳极。在半导体材料中，电流也是由运动的电子产生的。但有时候，将电流想象成从原子到原子的缺电子运动更具有说明性。半导体里的缺电子的原子被称为空穴（hole）。通常，空穴从电极的正极"移动"到负极。

使用真空度更高的真空管和更强的电场，他观察出负极射线的偏转，并计算出负级射线粒子（电子）的质量-电荷比例，因此获得了1906年的诺贝尔物理学奖。汤姆逊采用1891年乔治·斯托尼所起的名字——电子来称呼这种粒子。

卢瑟福根据他的实验结果，于1911年，设计出卢瑟福模型。在这模型里，原子的绝大部分质量都集中在小小的原子核中，原子的绝大部分都是真空。而电子则像行星围绕太阳运转一样围绕着原子核运转。