Les électrons ont une masse beaucoup plus petite que les protons, ce qui les rend beaucoup plus sensibles aux changements de vitesse dus aux champs électriques et magnétiques. Dans les atomes, les électrons gravitent autour du noyau à des vitesses élevées en raison de la force électrique attractive entre les électrons chargés négativement et le noyau chargé positivement. La vitesse d’un électron en orbite dépend de son niveau d’énergie, les électrons ayant des niveaux d’énergie plus élevés ayant des vitesses plus élevées.
D’un autre côté, les protons sont beaucoup plus massifs et ont tendance à se déplacer relativement lentement par rapport aux électrons. Les protons sont généralement liés au noyau d’un atome et leur mouvement est principalement vibratoire ou rotationnel plutôt qu’orbital. La vitesse d'un proton dans un noyau est influencée par la forte force nucléaire, qui est responsable du maintien des protons et des neutrons ensemble contre les forces électriques répulsives entre protons chargés positivement.
Ainsi, les électrons et les protons n’ont généralement pas la même vitesse. Les électrons peuvent avoir différentes vitesses en fonction de leurs niveaux d'énergie et des influences externes, tandis que les protons au sein d'un atome ont des vitesses relativement faibles en raison de leur masse et de leur confinement dans le noyau.
