Dòng điện chạy trên cấp độ nguyên tử từ các electron di chuyển giữa các nguyên tử trong một chất. Các hóa trị này, hoặc tự do, các electron khác nhau giữa các chất, khiến chúng thể hiện các tính chất điện khác nhau. Những chất mang dòng điện tốt được gọi là chất dẫn điện, trong khi các chất ức chế sự di chuyển này được gọi là chất cách điện.
Có nhiều loại dây dẫn và chất cách điện.Chất dẫn điện
Các vật liệu sở hữu các nguyên tử có electron di chuyển tự do được sử dụng làm dây dẫn trong mọi ngành công nghiệp và lĩnh vực cần điện. Nhiều kim loại có đặc tính dẫn điện tốt, bao gồm đồng, nhôm, thép, chì, vàng và bạc. Các kim loại khác, như sắt, có thể mang dòng điện, nhưng không hiệu quả.
Chất bán dẫn
Một số vật liệu có các thuộc tính của cả chất dẫn điện và chất cách điện, chẳng hạn như silicone và gecmani. Những chất này là trái tim của thiết bị điện tử hiện đại và có bốn electron hóa trị, cung cấp khả năng chuyển mạch theo yêu cầu của bóng bán dẫn, chip tích hợp và bộ xử lý máy tính. Các chất bán dẫn khác bao gồm các tế bào quang điện mặt trời, điốt phát sáng (LED) và chỉnh lưu.
Chất cách điện tự nhiên
Hầu hết các chất được tìm thấy trong tự nhiên thuộc loại chất cách điện. Những chất này thường là sự kết hợp của các chất cách điện tinh khiết hơn, như gỗ, đất sét và đá. Rơm, vải và nhựa đều đã được sử dụng làm chất cách điện trong quá khứ và sứ thường được sử dụng với các đường dây điện cao và thấp trong thời kỳ đầu xây dựng.
Cách điện
Các chất có bảy hoặc tám electron hóa trị được gọi là chất cách điện. Chúng ức chế dòng điện ở cấp độ nguyên tử, và được sử dụng để tách và cách ly tín hiệu điện. Ví dụ về chất cách điện truyền thống bao gồm cao su, nhựa và thủy tinh. Chất cách điện tổng hợp cũng đã được phát triển, bao gồm vật liệu tổng hợp nylon và giấy.
