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Was leitet Strom?

Autor: Thomas Süßner
Kupfer leitet den Strom sehr gut.
Kupfer leitet den Strom sehr gut.
Nicht jeder Stoff leitet den Strom und manche Stoffe leiten den Strom besser als andere. Mit einem kleinem Experiment können Sie selbst testen, welche Materialien den Strom leiten und welche nicht.

Was Sie benötigen:

  • 9-V-Batterie
  • Kupferdraht
  • Glühlampe

Wovon es abhängt, dass ein Stoff den Strom leitet

  • Ob ein Stoff den Strom leitet oder nicht, hängt davon ab, ob bewegliche Ladungsträger im Material vorhanden sind. Dies können z. B. leicht gebundene Elektronen (bei Metallen) oder Ionen (Salzwasser) sein.
  • Die Leitfähigkeit eines Stoffes wird normalerweise mit dem griechischen Buchstaben σ (Sigma) angegeben. Die Einheit ist dabei S/m (Siemens pro Meter). Da die Temperatur ebenfalls bei der Leitfähigkeit eine Rolle spielt, wird die Leitfähigkeit bei einer Temperatur von ca. 27 °C gemessen.
  • Kupfer hat z. B. einen Leitwert von mehr als 58000000 S/m. Je höher die Zahl, desto besser wird der Strom geleitet.

Stoffe werden unterteilt, je nach dem wie sie den Strom leiten

Die Stoffe werden aufgrund ihrer Leitfähigkeit in unterschiedlichen Gruppen eingeteilt, so können Sie erkennen, ob das Material den Strom gut leitet oder nicht.

  • Die erste Gruppe sind die Isolatoren oder Nichtleiter. Die meisten Kunststoffe und Nichtmetalle gehören dazu. Diese Stoffe leiten den Strom kaum bis gar nicht.
  • Silizium und Germanium werden der Gruppe der Halbleiter zugeordnet. Halbleiter finden Sie vor allem in Bauteilen der Elektronik oder Handys und Computern. Die Leitfähigkeit hängt hier oft von äußeren Bedingungen, wie Temperatur, Beleuchtung oder Druck ab.
  • Fast alle Metalle gehören der Gruppe der Leiter an. Wobei Silber den Strom am besten leitet, dicht gefolgt von Kupfer.
  • Supraleiter leiten den Strom am besten. Beim Unterschreiten einer stoffspezifischen Sprungtemperatur fällt der Widerstand des Leiters auf null. Erreicht wird das mit Metallen, Legierungen oder Keramik, die extrem abgekühlt werden.

So testen Sie, ob ein Stoff den Strom leitet

Mit einem kleinen Versuch können Sie die verschiedensten Materialien auf ihre Leitfähigkeit testen:

  1. Nehmen Sie eine 9-V-Batterie und verbinden den Minuspol mit der Glühlampe.
  2. Dann befestigen Sie einen weiteren Draht an der Glühbirne und einen Draht am Pluspol der Batterie.
  3. Zwischen diesen beiden Drahtenden können Sie nun Ihren zu untersuchenden Stoff geben.
  4. Sollte die Lampe leuchten, wissen Sie, dass der Stoff den Strom leitet.
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