Електрична енергија тече на атомском нивоу од електрона који путују између атома у супстанци. Ови валентни, или слободни, електрони варирају између супстанци, због чега испољавају различита електрична својства. Оне супстанце које добро носе електричну струју познате су и као проводници, док су супстанце које инхибирају ово путовање познате као изолатори.
Постоји много врста проводника и изолатора.Проводници
Материјали који поседују атоме са слободно покретним електронима користе се као проводници у свакој индустрији и пољу које захтева струју. Многи метали имају добра проводљива својства, укључујући бакар, алуминијум, челик, олово, злато и сребро. Остали метали, попут гвожђа, могу да носе електричне струје, али не тако ефикасно.
Полуводичи
Неки материјали поседују својства и проводника и изолатора, као што су силикон и германијум. Ове супстанце представљају срце модерне електронике и имају четири валентна електрона, пружајући могућност пребацивања потребне транзисторима, интегрисаним чиповима и рачунарским процесорима. Остали полуводичи укључују соларне фотонапонске ћелије, светлеће диоде (ЛЕД) и исправљачи.
Природни изолатори
Већина супстанци које се налазе у природи спадају у категорију изолатора. Ове супстанце су обично комбинација чистијих изолатора, као што су дрво, глина и камење. Слама, тканина и смола су се у прошлости користили као електрични изолатори, а порцулан се у раној градњи традиционално користио са водовима велике и мале снаге.
Изолатори
Супстанце са седам или осам валентних електрона познате су као изолатори. Оне инхибирају проток електричне енергије на атомском нивоу и користе се за одвајање и изоловање електричних сигнала. Примјери традиционалних изолатора укључују гуму, пластику и стакло. Такође су развијени синтетички изолатори, укључујући најлонске и папирне композите.
