Przewodniki a izolatory

To, czy materiał przewodzi prąd, zależy od jednej rzeczy: czy jego elektrony mogą się swobodnie poruszać, czy są uwięzione? Przewodnik ma morze swobodnych elektronów i łatwo pozwala na przepływ prądu — to na przykład miedź, złoto, aluminium i srebro. Izolator mocno trzyma swoje elektrony i blokuje przepływ prądu — to na przykład plastik, guma, szkło, suche drewno i powietrze.

Dlatego każdy przewód składa się z obu tych materiałów: z przewodnika (miedzi), który przenosi prąd tam, gdzie chcesz, oraz z izolatora (plastiku), który powstrzymuje go przed przepływem tam, gdzie go nie chcesz. Te dwa materiały wykonują przeciwne zadania w tym samym przewodzie.

Pomiędzy tymi skrajnościami znajdują się półprzewodniki, takie jak krzem — izolatory, które możemy włączać, aby przewodziły na nasze polecenie. Ta możliwość sterowania stanowi całą podstawę nowoczesnej elektroniki: każdy układ scalony, tranzystor i dioda LED są zbudowane z półprzewodników.