Pokusy s dlhodobým prechádzaním elektrického prúdu cez valce s hladkými čelami (čo boli kontaktné plochy) z rôznych kovových materiálov neukázali nijaké stopy jedného kovu vo valci z druhého kovu. Týmto sa potvrdilo, že pri elektrickom prúde v kovoch niet prenosu látky. Vznikol predpoklad, že nosičmi náboja sú voľné elektróny. Aby sa o tom presvedčili, Tolman a Stewart (1916) zostavili pokus, ktorý bol založený na tejto myšlienke: Ak uvedieme kovový predmet do pohybu, budú sa spolu s ním pohybovať aj voľné elektróny. Ak pohyb predmetu zastavíme, elektróny sa budú zotrvačnosťou pohybovať ďalej. Z tohoto zotrvačného pohybu Tolman a Stewart zistili pomer náboja a hmotnosti elektrónu e/m.

Pokus bol zostavený takto: Tolman a Stewart vzali hliníkový drôt (asi 500 m) a namotali ho na cievku tak, aby polomer všetkých závitov bol približne rovnaký (potom mohli považovať obvodovú rýchlosť každého závitu za rovnakú). Konce cievky pripevnili k dvojici dlhých tenkých drôtikov, ktoré sa stáčali ako sa cievka otáčala (týmto sa vyhli klzným kontaktom a javom, ktoré pri takýchto kontaktoch vznikajú). K drôtikom bol pripojený balistický galvanometer (prístroj, ktorý meria náboj prejdený cez prístroj krátkym prúdovým impulzom). Cievku roztočili a potom rýchlo zabrzdili. Cez galvanometer prešiel prúdový impulz vytvorený zotrvačným pohybom elektrónov. Z meraných veličín získali vzťah

Na pravej strane sú v pokuse merané veličiny: l je dĺžka drôtu, v je počiatočná obvodová rýchlosť drôtu, R je odpor drôtu, prívodných vodičov a galvanometra, q je náboj, ktorý prešiel galvanometrom. Pomer e/m vyšiel 1,55.10¹¹ C/kg, t.j. veľmi blízky hodnote, ktorá sa získala z merania pohybu elektrónu v magnetickom poli vo vákuu. Pre drôty z iných kovov vyšli číselné hodnoty len o málo sa líšiace od uvedenej. Týmto pokusom sa potvrdilo, že elektrický prúd v kovoch je spôsobený pohybom voľných elektrónov.

Kontrolné otázky

1. Prúdový impulz v pokuse Tolmana a Stewarta po nejakom čase zanikol. Z akej príčiny?
2. Akými konštrukčnými úpravami svojej aparatúry by mohli Tolman a Stewart získať väčší prúdový impulz?