Straty energii elektrycznej w komponentach sieci dostarczającej zasilanie do odbiorników oraz w nich samych, wynikają w większości z przemiany energii elektrycznej na ciepło na elementach posiadających opór elektryczny. Aby przybliżyć sposób działania Power Optimizera spróbujemy w sposób bardzo uproszczony przedstawić pewne zasady rządzące przepływem prądu w ciałach stałych.
Przepływ prądu w metalu – przewodniku.

Przepływ prądu w przewodnikach – metalu, to uporządkowany ruch elektronów pod wpływem przyłożonego do przewodnika potencjału. Budowę metalu można w uproszczeniu określić jako sieć jonów zatopioną w morzu swobodnych elektronów. Swobodne elektrony wykonują chaotyczne ruchy, których wypadkowa jest równa zero. Pod wpływem przyłożonej do przewodnika różnicy potencjałów, swobodne elektrony zaczynają się przemieszczać w kierunku określonym przez różnicę potencjałów, czyli zaczyna przepływać prąd elektryczny. Niestety przepływ prądu jest ograniczany przez opór elektryczny. Opór elektryczny jest cechą metalu – przewodnika i nie zależy od przyłożonego napięcia. Co powoduje, że na drodze elektronów w przewodniku występuje opór.
Są to zderzenia elektronów przewodnictwa z jonami, które usytuowane są w węzłach sieci krystalicznej metalu. W idealnej strukturze sieci krystalicznej, o doskonałej symetrii oporność jest równa zero bo nie ma zderzeń elektronów przewodnictwa z jonami sieci (OK). Niestety sieć krystaliczna metalu nie jest idealna, powstaje w procesie stygnięcia i obróbki metalu. W praktyce sieć ma uskoki struktury , braki jonów, wtrącenia jonów, domieszki innych metali i izotopów. W związku z tym nie ma idealnej „swobodnej” drogi dla elektronu przewodnictwa, zderza się on co chwila z jonami sieci, tracąc energię i zmieniając kierunek ruchu.

Zderzenia powodują utratę energii przez elektron przewodnictwa, która zostaje zamieniona na ciepło Joule’a czyli straty. Średnia odległość pomiędzy zderzeniami nazywa się „średnia droga swobody”. Im jest ona dłuższa, tym większa jest energia elektronu przewodnictwa i tym mniej energii źródła jest potrzebne na do transport wymaganej przez obciążenie ilości energii. Energia elektronu zależy od jego masy i prędkości. Pod wpływem pola elektrycznego elektron przewodnictwa porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym, czyli im dłużej się porusza bez przeszkód tym większa jest jego energia bo większa jest jego prędkość.
Wielkość przepływu prądu elektrycznego to nic innego jak przepływ określonej ilości ładunku elektrycznego przez przekrój przewodnika w jednostce czasu. Im dłuższa jest średnia droga swobody, tym większy jest ładunek i prędkość elektronu, czyli więcej ładunku przepłynie przez przekrój przewodnika w jednostce czasu. Doskonale wiemy, że oporność metalu zależy od temperatury. Jest pewne, że wraz ze wzrostem temperatury nie przybywa jonów (atomów) w przewodniku bo ich ilość jest stała i nie zależy od temperatury. Okazuje się jednak, że ze wzrostem temperatury wzrastają chaotyczne wibracje jonów. Wzrasta prawdopodobieństwo, że elektron napotka na swej drodze jon i zderzy się z nim Oznacza to , że średnia droga swobody elektronu się skraca, czyli wzrastają straty energii rozpraszanej i rośnie opór elektryczny przewodnika.
Długość średniej drogi swobody elektronu w przewodniku miedzianym zależy od temperatury i wynosi dla temperatury 40K około 0.3 cm a dla 3000K wynosi 3*10-6 cm. W takiej też proporcji zmienia się również oporność przewodnika. Oczywiście takie uproszczone wytłumaczenia zjawiska przyjęliśmy na potrzeby tego artykułu. W rzeczywistości proces jest bardziej złożony i jego wytłumaczenie wymaga sięgnięcia do mechaniki kwantowej. Z jednej strony elektron jest cząsteczką jednak jego ruch jest falą (dotyczy to również fotonów) to dlatego dokładniejsze zrozumienie problemu oporności przewodników wymaga uwzględnienia dwoistości korpuskularno-falowej elektronu.
Każdy elektron w ciele stałym jest reprezentowany przez falę stojącą, podobnie jak fala akustyczna w pudle rezonansowym instrumentu. Jednocześnie wibracje jonów siatki krystalicznej też są falami (o prędkościach akustycznych).
Skwantowane wibracje stanowią kwazi-cząstki zwane fononami. Ozncza to, że przewodnik na przemian kurczy się i rozszerza w rytmie wypadkowej fali fononowej.