Physik Frage: Stoffe leiten den Strom, wenn sie... enthalten?
Kann mir jemand das bitte erklären?
4 Antworten
Wenn ein Stoff viele Freie Ladungsträger hat, steigt dessen Leitfähigkeit. Nicht verwirren lassen, die Elemente selbst sind elektrisch IMMER neutral die Atome besitzen also immer genauso viele Protonen wie Elektronen.
Die Antwort liegt zum einen in den Eigenschaften der Elemente und zum anderen in der Struktur der Moleküle. Bekannt ist ja, dass gleichnamige Ladungen sich abstoßen, während ungleichnamige Ladungen sich anziehen. Protonen ziehen also Elektronen an, weil sie ungleichnamig geladen sind. Das Proton ist positiv und das Elektron negativ geladen.
Nun Schauen wir uns z.b. grob die Struktur in Kupfer an. Hier finden wir eine Gitterstruktur vor, zumindest bei der Temperatur von 20°C zur Temperatur gleich mehr.
Wenn nun der positiv geladene Kern genauso weit vom Valenzelektron (äußerstes Elektron) entfernt ist, wie der Kern des Nachbaratoms, wirken die Anziehungskräfte des positiven Kerns genauso stark auf das Valenzelektron wie der Kern des Nachbaratoms und dies kann dazu führen, dass das Elektron aus seiner Bahn geworfen wird. Wir haben also freie Elektronen.
Da sich die Struktur je nach dem um welche Stoffe es sich handelt und welchen Temperaturen sie ausgesetzt sind unterscheidet haben die unterschiedlichen Stoffe auch unterschiedliche spezifische Leitwerte und damit einen unterschiedlichen spezifischen Widerstand. Der Leitwert beschreibt dann, wie gut ein Stoff den elektrischen Strom leiten kann und umgekehrt der spezifische Widerstand sagt aus wie schlecht ein Stoff den elektrischen Strom leiten kann.
Jeder Stoff ist zunächst ein Kaltleiter. Das bedeutet, dass der elektrische Widerstand bei kalten Temperaturen am kleinsten ist.
bei hohen Temperaturen geraten die Atome in den Molekülen so sehr in Bewegung, sodass sich die Struktur dadurch verändern kann und damit andere Strukturen vorherrschen.
Elektrischer Strom ist die Bewegung von Trägern elektrischer Ladung, also Elektronen oder Ionen beispielsweise. Immer dann, wenn solche Teilchen in einem Stoff vorhanden sind und bei der anliegenden Spannung frei beweglich sind, kann ein Strom fließen.
frei bewegliche Ladungsträger enthalten.
z.B.
Metalle: Elektronen
Flüssigkeiten, Gase: Elektronen und Ionen
...freie Elektronen...