La analogía del agua es muy limitada y no modela la forma en que los electrones se mueven en un cable. Siempre debe usarse con mucho cuidado.
Los electrones se desplazan muy lentamente (aproximadamente 1 m / hora) saltando de átomo a átomo. La corriente parece fluir instantáneamente en un circuito completo, pero no fluirá en un circuito incompleto (no hay campo eléctrico para mover los electrones).
Dentro de un cable, la conductividad es alta (muchos electrones 'libres' zumban al azar) y un pequeño campo eléctrico (una diferencia de voltaje en cada extremo del cable) puede producir una corriente. Fuera del cable, la conductividad es muy baja y no hay campo eléctrico para superar la atracción de los iones metálicos cargados positivamente en el cable si un electrón abandona la superficie del cable.
Por otro lado, el agua (moléculas) simplemente fluirá fuera del extremo de la tubería porque la fuerza que empuja el agua hacia adentro en el extremo abierto (debido a la presión del aire) es menor que la fuerza que empuja el agua fuera del sistema (presión del aire + gravedad + bomba?).
El agua puede escapar porque el interior y el exterior de la tubería son esencialmente el mismo medio y las moléculas se ven afectadas por la presión (aire y bomba) y la gravedad (dentro de la tubería) y la gravedad (fuera de la tubería).
¿Es posible que los electrones escapen del cable?
Sí.
Para que los electrones escapen de su 'contenedor de metal' debe haber suficiente energía suministrada para romper los enlaces que los unen a los iones metálicos. Esto se puede hacer con fotones de alta energía (ver efecto fotoeléctrico y función de trabajo) o calentar el metal (emisión termiónica). Por supuesto, si esto se hace en el aire, los electrones no pueden llegar muy lejos antes de ser absorbidos, por lo que debe hacerse en el vacío.
Si el campo eléctrico es muy alto (como en las nubes cargadas) la chispa resultante es un rayo.