Le diverse sostanze si possono dividere in conduttori e isolanti in base al comportamento degli elettroni più esterni di ogni atomo. I metalli, per esempio, sono ottimi conduttori di elettricità perché i loro atomi perdono facilmente alcuni degli elettroni più esterni. Questi elettroni restano nel materiale, ma sono liberi di muoversi in tutte le direzioni, essendo in un certo senso condivisi da tutti gli atomi (per questo sono chiamati “elettroni liberi”). Gli isolanti, invece, non conducono la corrente proprio perché i loro atomi non possiedono elettroni liberi. Nei conduttori una carica elettrica, costituita da un eccesso o da un difetto di elettroni, si distribuisce uniformemente su tutta la superficie del corpo mentre negli isolanti tale carica rimane localizzata nella parte del corpo nella quale viene prodotta.
Modello idrodinamico della distribuzione della carica elettrica tra due corpi: il recipiente B ha un’area di base (capacità) doppia di quella del recipiente A; quando i due recipienti sono messi in comunicazione dando luogo a un unico recipiente AB, il liquido contenuto inizialmente solo in A assume un livello pari a 1/3 di quello di partenza

Se un conduttore carico viene posto a contatto con un altro conduttore uguale (stessa sostanza e stesso volume) scarico, la carica si distribuisce equamente tra i due corpi. Se i conduttori sono diversi, essa si distribuisce in proporzione alla capacità elettrica dei conduttori, secondo un processo che può essere rappresentato da un modello idrodinamico come quello riportato in figura.
L’altezza del liquido in ogni singolo recipiente rappresenta l’analogo del potenziale elettrico (o tensione) a cui si trova il corpo carico. Il volume di liquido rappresenta la carica elettrica e l’area di base del recipiente rappresenta la capacità del conduttore. Poiché in un singolo recipiente la quantità di liquido presente è data dal prodotto della superficie di base per l’altezza, la relazione tra capacità C, carica Q e potenziale V di un conduttore è

Q = CV

Grazie all’analogia col fenomeno dei vasi comunicanti, il modello è in grado di spiegare come mai la carica fluisce sempre da punti a potenziale maggiore verso punti a potenziale minore e perché, in due conduttori posti a contatto tra di loro, il potenziale V raggiunge un valore di equilibrio comune.


Una descrizione alternativa ma equivalente si ottiene dalla considerazione delle forze. Tra cariche elettriche puntiformi si esercita una forza espressa dalla legge di Coulomb

F = k (Q1 Q2) / R2

Tale forza è repulsiva nel caso di cariche dello stesso segno e attrattiva nel caso di cariche di segno opposto.
Cariche elettriche di segno opposto si attraggono
Cariche elettriche dello stesso segno si respingono
L’effetto risultante di queste forze produce i movimenti di cariche descritti dal modello idrodinamico. Infatti, quando un conduttore carico per eccesso, per esempio, di elettroni, viene posto a contatto con un conduttore scarico, gli elettroni fluiranno in quest’ultimo per potersi allontanare gli uni dagli altri.