สารส่วนใหญ่ในโลกแบ่งออกเป็นสองประเภท: ตัวนำและฉนวน อิเล็กตรอนที่กำลังเคลื่อนที่ในกระแสที่ทรงพลังและการพบกันในทางที่อาจทำให้เกิดการระเบิดได้
ตัวนำปัจจุบัน
นำทองแดงมาเป็นตัวอย่าง ทองแดงเป็นตัวนำที่ดีมาก ดังนั้นจึงใช้สำหรับการผลิตสายไฟฟ้า
อะตอมทองแดงแต่ละอันมี 29 อิเล็กตรอนในเมฆอิเล็กตรอนรอบแกน แต่ไม่ใช่อิเล็กตรอนทุกตัวที่เกาะอยู่ที่บ้าน ความผิดปกติของทองแดง (และโลหะอื่น ๆ ) ก็คืออิเล็กตรอนจะออกจากอะตอมของตัวเองได้ง่ายและเริ่มเร่ร่อนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง นั่นคือสิ่งที่มันเป็น เกี่ยวกับคุณสมบัติที่โดดเด่นของตัวนำคืออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ ครั้งต่อไปที่คุณดูที่ก้นกระทะทองแดงลองจินตนาการว่ามีอิเล็กตรอนกี่ตัวที่เดินผ่านไปมา
ไฟฟ้า
เราผ่านไปยังส่วนที่น่าสนใจที่สุด หากคุณต่อลวดทองแดงเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าอิเล็กตรอนจะหยุดเคลื่อนที่แบบสุ่มและการจัดระเบียบในคอลัมน์จะเริ่มเคลื่อนที่เข้าด้วยกันในทิศทางเดียว การเคลื่อนไหวนี้เรียกว่ากระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าสามารถโจมตีได้หากมีการจัดการอย่างไม่ระมัดระวัง อิเล็กตรอนในตัวนำเช่นเร่ร่อนเดินจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอม
ความเร็วอิเล็กตรอน
อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ในตัวนำตามกระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ช้า ความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนไหวในลวดทองแดงอยู่ที่ประมาณหนึ่งเมตรต่อชั่วโมงความเร็วนี้อาจทำให้คุณประหลาดใจเพราะหลายคนคิดว่ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำนั้นเกือบจะทันที ความประทับใจนี้เกิดขึ้นเพราะมีอะตอมและอิเล็กตรอนจำนวนมากในลวดทองแดงรวมถึงตอนที่คุณถือมือ
ระยะทางที่อิเล็กตรอนต้องเดินทางไปที่นิ้วมือของคุณนั้นมีเพียงเล็กน้อยดังนั้นการระเบิดควรจะเกิดขึ้นทันทีหลังจากเปิดกระแสไฟฟ้า ทองแดงไม่ใช่ตัวนำที่ดีเพียงอย่างเดียว ร่างของสัตว์และมนุษย์และแม้กระทั่งแผ่นดินนั้นก็นำกระแสไฟฟ้าได้ดีพอ ในขณะที่คุณอาจเดาได้ว่าน้ำประปาก็เป็นตัวนำที่ดีเช่นกัน
อินซูเลเตอร์
วัสดุที่ไม่มีอิเล็กตรอนอิสระเรียกว่าฉนวน ฉนวนที่ดี ได้แก่ แก้วพลาสติกและยาง นี่คือเหตุผลที่คุณสามารถสัมผัสสายยางของโคมไฟตั้งโต๊ะที่เปิดอยู่โดยไม่ต้องรับโทษ อิเล็กตรอนในยางจะถูกยึดอย่างแน่นหนาในตำแหน่งของอะตอม
หากคุณสัมผัสลวดพลาสติกที่หุ้มฉนวนด้วยมือแห้งคุณอาจจะไม่รู้สึกอะไรเลยเพราะผิวหนังไม่ได้สัมผัสกับลวดสด แต่ถ้าคุณทำแบบเดียวกันกับมือเปียกคุณจะรู้สึกถึงการระเบิดครั้งใหญ่ ความจริงก็คือน้ำเล็กน้อยสามารถซึมผ่านฉนวนไปยังลวดเปล่า
น้ำเป็นตัวนำที่ดี ระหว่างเส้นลวดและมือจะปรากฏส่วนที่นำอิเล็กตรอน ดังนั้นมือจะถูกเสียบเข้ากับเครือข่ายไฟฟ้า ดังนั้นห้ามสัมผัสอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วยมือเปียก น้ำและไฟฟ้าไม่เข้ากัน