Per comprendere i fenomeni elettrici bisogna parlare degli atomi. Gli atomi sono particelle piccolissime che formano la materia: qualsiasi oggetto solido, liquido o gassoso, è composto da un numero enorme di atomi che l’occhio umano non è in grado di vedere. Anche se le sostanze liquide e i gas sono composti da atomi.
Gli atomi sono costituiti a loro volta da particelle ancora più piccole: protoni, neutroni, elettroni. Protoni e neutroni formano la parte centrale, chiamata nucleo, attorno al quale si muovono gli elettroni su traiettorie prestabilite, chiamate orbite. Dal punto di vista elettrico, i protoni sono carichi positivamente, i neutroni non hanno alcuna carica e gli elettroni hanno carica negativa.
In condizioni normali tutti i corpi sono elettricamente neutri, in quanto il numero dei protoni (+) è uguale al numero degli elettroni (-).
Le cariche di segno uguale si respingono, mentre quelle di segno contrario si attraggono: per questo gli elettroni rimangono nell’orbita del loro nucleo, attratti dalla carica positiva dei protoni.
In alcuni materiali, soprattutto i metalli, gli elettroni dell’orbita più esterna non sono particolarmente vincolati al loro nucleo, per cui sotto l’effetto di particolari sollecitazioni essi possono abbandonare con relativa facilità il loro atomo per entrare a far parte di atomi vicini. L’atomo che perde un elettrone cessa di essere neutro, perché ha una carica positiva in più e risulta elettrizzato positivamente. L’altro atomo che ha acquistato l’elettrone risulta elettrizzato negativamente. Un oggetto elettrizzato negativamente tende a cedere gli elettroni in eccesso agli oggetti vicini, mentre gli oggetti elettrizzati positivamente tendono a recuperare gli elettroni che hanno perduto. Questo accumulo di elettroni costituisce l’elettricità statica.