Elektrik, bir maddede atomlar arasında hareket eden elektronlardan atomik seviyede akar. Bu değerlik veya serbest elektronlar, maddeler arasında çeşitlilik göstererek çeşitli elektriksel özellikler göstermelerine neden olur. Elektrik akımını iyi taşıyan bu maddeler iletken olarak bilinirken, bu hareketi engelleyen maddeler izolatör olarak bilinir.
Çok çeşitli iletkenler ve yalıtkanlar vardır.İletkenler
Serbest hareket eden elektronlu atomlara sahip malzemeler, her endüstride ve elektrik gerektiren alanlarda iletken olarak kullanılır. Pek çok metal, bakır, alüminyum, çelik, kurşun, altın ve gümüş gibi iyi iletken özelliklere sahiptir. Demir gibi diğer metaller elektrik akımlarını taşıyabilir, ancak bu kadar verimli değil.
Yarı iletkenler
Bazı malzemeler, silikon ve germanyum gibi hem iletkenlerin hem de yalıtkanların özelliklerine sahiptir. Bu maddeler modern elektroniklerin kalbidir ve transistörlerin, entegre yongaların ve bilgisayar işlemcilerin ihtiyaç duyduğu anahtarlama yeteneklerini sağlayan dört değerlik elektronuna sahiptir. Diğer yarı iletkenler, güneş foto-voltaik hücreleri, ışık yayan diyotları (LED'ler) ve redresörleri içerir.
Doğal İzolatörler
Doğada bulunan maddelerin çoğu yalıtkanlar kategorisine girer. Bu maddeler genellikle ahşap, kil ve kaya gibi daha saf yalıtkanların bir birleşimidir. Hasır, kumaş ve reçine geçmişte elektrik yalıtkanları olarak kullanılmış, porselen ise geleneksel olarak erken inşaatlarda yüksek ve düşük güç hatları ile kullanılmıştır.
Izolatörler
Yedi veya sekiz değerlik elektronuna sahip maddeler izolatörler olarak bilinir. Bunlar atomik seviyede elektrik akışını engeller ve elektrik sinyallerini ayırmak ve izole etmek için kullanılır. Geleneksel izolatör örnekleri kauçuk, plastik ve camdır. Naylon ve kağıt kompozitler dahil olmak üzere sentetik izolatörler de geliştirilmiştir.
