1. Legame elettronico:
* Conduttori: In conduttori come i metalli, gli elettroni più esterni (elettroni di valenza) sono vagamente legati agli atomi. Questi elettroni possono facilmente muoversi liberamente su tutto il materiale, trasportando corrente elettrica.
* Insulatori: In isolanti come la gomma o il vetro, gli elettroni di valenza sono strettamente legati ai rispettivi atomi. Non si staccano facilmente o si muovono liberamente, rendendo difficile il flusso di elettricità.
2. Lava di energia:
* Conduttori: I conduttori hanno un divario energetico molto piccolo tra la loro banda di valenza (dove risiedono gli elettroni) e la banda di conduzione (dove gli elettroni possono muoversi liberamente). Questo piccolo divario consente agli elettroni di saltare facilmente nella banda di conduzione con anche una piccola quantità di energia.
* Insulatori: Gli isolanti hanno un grande divario energetico. È necessaria una quantità significativa di energia per eccitare gli elettroni dalla banda di valenza alla banda di conduzione. Questo rende molto difficile per gli elettroni muoversi liberamente.
3. Nessun vettore di addebito gratuito:
* Conduttori: I conduttori hanno abbondanti vettori di carica gratuiti (elettroni) disponibili per spostare e trasportare corrente.
* Insulatori: Gli isolanti hanno pochissimi vettori di carica gratuiti. Gli elettroni strettamente legati rendono difficile per loro contribuire alla conduttività elettrica.
Pensaci così:
* Conduttori: Immagina un'autostrada con auto (elettroni) che si muovono liberamente.
* Insulatori: Immagina un parcheggio ben confezionato con auto (elettroni) bloccato in posizione.
Eccezioni:
Mentre gli isolanti generalmente non conducono elettricità, ci sono alcune eccezioni:
* Tensione di rottura: Se esposti a tensioni estremamente elevate, gli isolanti possono abbattere e condurre elettricità. Ciò accade quando il campo elettrico diventa abbastanza forte da superare il divario energetico e gli elettroni liberi.
* Semiconductors: Questi materiali cadono da qualche parte tra conduttori e isolanti, presentando conducibilità variabile a seconda di condizioni come la temperatura e le impurità.
In sintesi: Gli elettroni strettamente legati e le grandi lacune di energia negli isolanti impediscono loro di condurre facilmente l'elettricità. Resistono al flusso di carica elettrica in circostanze normali.
