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Elektrischer Widerstand der Luft - so ist er beschaffen

Luft gilt als hervorragender Isolator, das bedeutet, dass sie Strom nicht oder kaum leitet. Das ist auch gut so, denn ansonsten würde es in Ihrer Umgebung fortwährend zu Kurzschlüssen kommen. Doch woher hat die Luft diese Eigenschaft? Was ist eigentlich ein elektrischer Widerstand und lässt er sich verändern?

Luft ist ein guter Isolator.
Luft ist ein guter Isolator.

Das ist ein elektrischer Widerstand

Bei Strom handelt es sich um einen Elektronenfluss, der zwecks Ausgleichs des elektrischen Potentials von einem negativ geladenen Pol zu einem positiv geladenen Pol fließt. Damit dieser Strom fließen kann, müssen freie Elektronen verfügbar sein. In der Praxis verwendet man daher vor allem Leiter aus Metall, wie etwa Kupferdraht, die einen möglichst reibungslosen Stromfluss ermöglichen

  • Ein elektrischer Widerstand dient dazu, den Stromfluss zu reduzieren und auf ein gewünschtes Maß herunterzubrechen. In der Praxis ist aber (mit Ausnahme des Supraleiters) jede Form von Leiter gleichzeitig auch ein elektrischer Widerstand. Die Elektronen kollidieren im Leiter mit anderen Teilchen und geben so einen Teil ihrer Energie ab.
  • Bei dem Nichtleiter Luft spielt weniger diese Form der "Blockade" eine Rolle als die allgemein recht niedrige Teilchendichte. Wenn kaum freie Elektronen zur Verfügung stehen, ist es dem Medium einfach nicht möglich, Strom zu leiten.
  • Trotz ihrer isolierenden Eigenschaften kann Strom auch durch Luft fließen. Man spricht von einem Spannungsdurchschlag. Hierbei wird die Luft durch eine hohe Spannung ionisiert und kann in diesem Zustand sehr wohl leiten. Die Durchschlagfestigkeit beträgt im Schnitt 3,3kV/mm.

Luft wird von vielen Seiten beeinflusst

  • Luft ist nicht gleich Luft. Befinden sich sehr viele Fremdstoffe in ihr, etwa Wassertropfen, verändert sich ihre Leitfähigkeit. Auch Luftdruck und Temperatur spielen eine Rolle.
  • Dass nicht nur Feststoffe, wie Kupferdraht, Strom leiten, ist offensichtlich. Warum …

  • Man hat herausgefunden, dass nach Atombombentests die Durchschlagfestigkeit der Luft abnimmt. Der Grund für dieses Phänomen liegt in der ionisierenden Strahlung, die diese Tests freisetzen. Somit ist Luft zwar an und für sich ein guter Isolator, ihre Fähigkeiten als Nichtleiter sind jedoch vielen äußeren Einflüssen unterworfen.
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