Beschreibe die Bewegung der Elektronen in einem Metalldraht?
2 Antworten
Das einfachste Modell ist das vom Elektronengas: Das besondere von Metallen ist, dass nicht alle Elektronen eines Atoms "fest" gebunden sind und sich daher durch das gesamte Metall bewegen können. Wegen der Wärme bewegen sich die Elektronen wild umher und stoßen immer wieder an den ortsfesten Atomen an. Dieses "rumschwirren" der Elektronen ist unglaublich schnell grob, 10^5 m/s (genannt thermische Geschwindigkeit).
Liegt jetzt noch eine Spannung an dann werden die Elektronen durch das elektrische Feld etwas mehr in Richtung des Pluspols bewegt, aber nur sehr wenig. Diese überlagerte Bewegung ist unglaublich langsam(noch nicht mal einen cm/s).
Inzwischen hat man viele Verbesserungen für dieses Modell gefunden, die alle mit Quantenmechanik zu tun haben (z.B. bilden die Elektronen sogenannte Bänder aus, und nicht jede Bewegung ist erlaubt)
in Metallen, sind die Protonen also die Atomkerne (Protonen+Neutronen) fest und die Elektronen sind frei beweglich, sprich die Elektronen bewegen sich in die Richtung des Plus-Poles