Conduttori:
- Elettroni liberi: I conduttori, come i metalli, contengono elettroni debolmente legati noti come elettroni liberi. Quando viene applicata una differenza di potenziale elettrico attraverso un conduttore, questi elettroni liberi vengono messi in movimento, creando una corrente elettrica. Il flusso di elettroni liberi trasporta energia elettrica attraverso il conduttore.
- Velocità di deriva: Gli elettroni liberi in un conduttore si muovono casualmente in tutte le direzioni. Tuttavia, quando viene applicato un campo elettrico, questi elettroni subiscono una forza netta nella direzione del campo. Ciò si traduce in una velocità di deriva, in cui gli elettroni si muovono collettivamente verso il potenziale positivo.
Isolanti:
- Polarizzazione: Gli isolanti non contengono un numero significativo di elettroni liberi, quindi non conducono l'elettricità allo stesso modo dei conduttori. Tuttavia, possono ancora immagazzinare energia elettrica attraverso un processo chiamato polarizzazione.
- Elettroni legati: Negli isolanti, gli elettroni sono strettamente legati ai rispettivi atomi o molecole. Quando viene applicato un campo elettrico esterno, questi elettroni legati si spostano leggermente all'interno dei loro orbitali atomici o molecolari. Questo spostamento crea un campo elettrico interno che si oppone al campo applicato.
- Costante dielettrica: La capacità di un isolante di polarizzare è caratterizzata dalla sua costante dielettrica (ε). Una costante dielettrica più elevata indica una maggiore capacità di immagazzinare energia elettrica.
In sintesi, i conduttori trasferiscono energia elettrica attraverso il flusso di elettroni liberi, mentre gli isolanti immagazzinano energia elettrica attraverso la polarizzazione.
