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Leiter 1. Ordnung - Informatives

Unter einem Leiter 1. Ordnung versteht man einen Stoff, der elektrischen Strom sehr gut leitet. Worauf aber beruht die elektrische Leitfähigkeit?

Metalle, wie hier ein Kupferkabel, sind Leiter 1. Ordnung.
Metalle, wie hier ein Kupferkabel, sind Leiter 1. Ordnung.

In der Physik versteht man unter einem Leiter einen Stoff, der Teilchen oder Energie transportieren kann. Man unterscheidet Leiter für Wärme, für elektrischen Strom, für Magnetismus und für Licht.

Was man unter einem Leiter 1. Ordnung versteht

In Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit unterscheidet man Leiter 1. Ordnung, Leiter 2. Ordnung und Nichtleiter. Leiter 1. Ordnung sind Metalle und Grafit.

  • Bei Metallen sind die einzelnen Metallatome durch die Metallbindung in Form von Metallgittern verbunden; die Valenzelektronen (= Elektronen auf der äußersten Elektronenschale) sind weitgehend frei beweglich und werden als Elektronengas bezeichnet. Den Transport dieser Elektronen innerhalb des Metalls bezeichnet man als elektrischen Strom.
  • Auch beim Grafit gibt es frei bewegliche Elektronen. Leiter 1. Ordnung (= Leiter 1. Klasse) sind also Stoffe mit frei beweglichen Elektronen, die durch den Transport des elektrischen Stroms nicht verändert werden.
  • Die Leitfähigkeit der Leiter 1. Klasse hängt von der Gitterstruktur ab; der beste Leiter ist Silber. Aus Kostengründen verwendet man meist Kupfer als elektrisch leitendes Material.

Wissenswertes über Leiter 2. Klasse

Im Unterschied dazu handelt es sich bei Leitern 2. Klasse um Stoffe, in denen der Ladungstransport nicht durch Elektronen, sondern durch Ionen erfolgt.

  • Ionen sind elektrisch geladene Teilchen, die z.B. in Salzlösungen und Salzschmelzen vorkommen.
  • Die positiv geladenen Teilchen nennt man Kationen, die negativ geladenen Teilchen Anionen.
  • Die Kationen wandern zur negativ geladenen Elektrode, der Kathode, dort nehmen Sie Elektronen auf; die Anionen wandern zur positiv geladenen Elektrode, der Anode, und geben dort Elektronen ab.

Leiter 2. Klasse werden also beim Ladungstransport stofflich verändert.

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