Електроенергія тече на атомному рівні від електронів, що рухаються між атомами речовини. Ці валентні або вільні електрони різняться між речовинами, внаслідок чого вони проявляють різні електричні властивості. Ті речовини, які переносять електричний струм, добре відомі як провідники, тоді як речовини, які перешкоджають цьому руху, відомі як ізолятори.
Існує багато типів провідників та ізоляторів.Провідники
Матеріали, що мають атоми з вільно рухомими електронами, використовуються як провідники в кожній галузі та галузі, що потребують електрики. Багато металів мають хороші електропровідні властивості, зокрема мідь, алюміній, сталь, свинець, золото та срібло. Інші метали, такі як залізо, можуть переносити електричні струми, але не настільки ефективно.
Напівпровідники
Деякі матеріали мають властивості як провідників, так і ізоляторів, наприклад, силікон і германій. Ці речовини є серцем сучасної електроніки і мають чотири валентні електрони, що забезпечують комутаційні здібності, необхідні транзисторам, інтегрованим мікросхемам та комп'ютерним процесорам. Інші напівпровідники включають сонячні фотовольтаїчні комірки, світлодіоди (світлодіоди) та випрямлячі.
Природні ізолятори
Більшість речовин, знайдених у природі, належать до категорії ізоляторів. Ці речовини зазвичай є комбінацією більш чистих ізоляторів, таких як дерево, глина та гірські породи. Солома, тканина та смола в минулому використовувались як електроізолятори, а порцеляна традиційно застосовувалася на лініях високої та малої потужності на початку будівництва.
Ізолятори
Речовини, які мають сім-вісім валентних електронів, відомі як ізолятори. Вони гальмують потік електрики на атомному рівні і використовуються для розділення та ізоляції електричних сигналів. Приклади традиційних ізоляторів включають гуму, пластмаси та скло. Розроблені також синтетичні ізолятори, включаючи нейлонові та паперові композити.
