Los rayos en una tormenta, como en la figura, son bien conocidos por todos, y son una manifestación de la existencia de la cargas eléctricas. La neutralidad eléctrica de los objetos visibles se debe al equilibrio entre el número de cargas eléctricas positivas y negativas. La naturaleza revela los efectos de desequilibrio de cargas con diferentes fenómenos. Cuando hay un desbalance de cargas se dice que un cuerpo está “cargado”.

Los cuerpos cargados ejercen fuerzas mutuas de interacción. El tipo de carga (positiva o negativa) se asigna de manera convencional, de modo que a partir de la figura se puede decir que: Las cargas del mismo signo se repelen y las de distinto signo se atraen. Por ahora sólo se estudiará a la electrostática, es decir a las cargas en reposo. A pesar de que las fuerzas de interacción entre las cargas pudieran dar lugar al movimiento, se considera que las cargas se encontrarán fijas en todo momento.

Si sujetamos una varilla de cobre, no podemos hacer que quede cargada, por mucho que la frotemos con cualquier material. Sin embargo si equipamos la varilla con un mango de plástico, seremos capaces de crear una carga. Cualquier carga depositada en un conductor fluye con facilidad pero esto no sucede así en los materiales aislantes. Con el efecto Hall, se demuestra que las cargas que se pueden mover a través de metales son electrones (cargas negativas). Cuando los átomos de cobre se unen para formar el cobre sólido, sus electrones exteriores no permanecen unidos a cada átomo sino que quedan en libertad de moverse dentro de la estructura reticular rígida formada por los centros de los iones cargados positivamente. A estos electrones móviles se les llama electrones de conducción.

Existe un tipo de materiales entre los conductores y los aislantes, conocidos como semiconductores, entre cuyas propiedades se encuentra una de mucha utilidad que consiste en el hecho de que la densidad de los electrones de conducción cambia drásticamente mediante pequeños cambios en las condiciones del material.