Elektrina prúdi na atómovej úrovni z elektrónov putujúcich medzi atómami v látke. Tieto valenčné alebo voľné elektróny sa medzi substanciami líšia, čo spôsobuje, že majú rôzne elektrické vlastnosti. Látky, ktoré dobre prenášajú elektrický prúd, sa nazývajú vodiče, zatiaľ čo látky, ktoré spomaľujú tento pohyb, sa nazývajú izolátory.
Existuje veľa druhov vodičov a izolátorov.Vodiče
Materiály, ktoré obsahujú atómy s voľne sa pohybujúcimi elektrónmi, sa používajú ako vodiče v každom priemysle a odbore vyžadujúcom elektrinu. Mnoho kovov má dobré vodivé vlastnosti, vrátane medi, hliníka, ocele, olova, zlata a striebra. Iné kovy, ako napríklad železo, môžu prenášať elektrické prúdy, ale nie tak efektívne.
Semiconductors
Niektoré materiály majú vlastnosti vodičov aj izolátorov, ako napríklad silikón a germánium. Tieto látky sú srdcom modernej elektroniky a sú vybavené štyrmi valenčnými elektrónmi, ktoré poskytujú spínacie schopnosti, ktoré vyžadujú tranzistory, integrované čipy a počítačové procesory. Medzi ďalšie polovodiče patria solárne fotovoltaické články, diódy vyžarujúce svetlo (LED) a usmerňovače.
Prírodné izolátory
Väčšina látok nájdených v prírode patrí do kategórie izolátorov. Tieto látky sú zvyčajne kombináciou čistejších izolátorov, ako je drevo, hlina a horniny. Slama, látka a živica sa v minulosti všetky používali ako elektrické izolátory a porcelán sa už tradične používa v rozvodoch vysokého a nízkeho výkonu v počiatočnej fáze výstavby.
Izolátory
Látky, ktoré majú sedem alebo osem valenčných elektrónov, sú známe ako izolátory. Tieto inhibujú tok elektriny na atómovej úrovni a používajú sa na oddelenie a izoláciu elektrických signálov. Príklady tradičných izolátorov zahŕňajú gumu, plasty a sklo. Boli tiež vyvinuté syntetické izolátory vrátane kompozitov z nylonu a papiera.
