Rappresentazione schematica di un atomo isolato: le palline rosse sono protoni, quelle nere sono neutroni, mentre i punti blu sono elettroni. (In questa rappresentazione il nucleo è enormemente ingrandito rispetto alle orbite elettroniche).
Secondo le attuali conoscenze scientifiche, la materia è costituita da tre particelle distinte: il protone, l’elettrone e il neutrone. Il protone e il neutrone, che hanno masse pressoché uguali e circa 2000 volte maggiori di quella dell’elettrone, costituiscono il nucleo atomico. Il protone e l’elettrone hanno carica elettrica uguale ma di segno opposto, rispettivamente positiva (+) e negativa (-), mentre il neutrone è privo di carica.
Modello della struttura atomica di un isolante.Le sferette rappresentano gli atomi del materiale, ionizzati positivamente. Le sbarrette nere rappresentano elettroni di legame che fissano gli atomi in posti ben definiti della struttura reticolare.
In generale, nei solidi, i nuclei e gli elettroni a essi più vicini rimangono vincolati a una struttura reticolare rigida, mentre gli elettroni esterni di ogni atomo possono godere di una mobilità più o meno grande a seconda del tipo di legame chimico del materiale.
Modello della struttura atomica di un metallo.Le sferette rappresentano gli atomi ionizzati del materiale: essi possiedono cariche positive perché hanno perduto gli elettroni più esterni. Gli elettroni che hanno abbandonato gli atomi sono distribuiti nell’interno del materiale e sono in continuo movimento ( palline più piccole).
Poiché in ogni atomo il numero di elettroni è uguale a quello dei protoni, la materia è normalmente neutra. Tuttavia, strofinando tra loro due corpi è possibile che alcuni elettroni passino da un corpo all’altro, così che entrambi i corpi risultinocarichi, uno per eccesso di elettroni (e quindi carico negativamente), l’altro per un difetto (e quindi carico positivamente).

Rappresentazione schematica della elettrizzazione per strofinio.
Le palline rosse rappresentano ioni positivi; i puntini blu rappresentano elettroni.

Gli elettroni, che costituiscono la carica elettrica mobile, possono essere, in un certo senso, paragonati al fluido elettrico frankliniano che passa da un corpo all’altro nei processi di elettrizzazione *.

*Per uno strano processo storico, il segno della carica è risultato scambiato. E così convenzionalmente il segno positivo della corrente elettrica in un conduttore va dal polo positivo a quello negativo, mentre in realtà ( almeno nei solidi) si tratta di un flusso di elettroni dal polo negativo a quello positivo.