Leiter und Nichtleiter

Ein elektrischer Strom kann nur in Stoffen auftreten, in denen Ladungsträger vorhanden und frei beweglich sind. Diejenigen Stoffe, die viele Ladungsträger enthalten und ihrer Bewegung nur einen geringen Widerstand entgegensetzen, nennt man Leiter der Elektrizität, Stoffe, die nur wenige Ladungsträger enthalten und ihrer Bewegung einen so großen Widerstand entgegensetzen, dass praktisch kein Strom fließen kann, nennt man Nichtleiter oder Isolatoren.

Feste Leiter Sind in erster Linie die Metalle, wie z. B. Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Eisen. Die bewegten Ladungsträger sind bei metallischen Leitern die freien Elektronen.

Tabelle mit Beipielen Elektrischer Leiter

Nichtleitende feste Stoffe Sind u, a. Glas, Porzellan, Bernstein, Glimmer, Kunststoffe, Paraffin, Gummi, Papier, Seide, Baumwolle und Kunststoffe. Mit Hilfe von Isolierstoffen kann man den Übergang des elektrischen Stromes von einem Leiter zu einem anderen verhindern. Drähte, die mit festen Isolierstoffen umwickelt Oder gelackt sind, nennt man isolierte Leitungen.

Mit sehr empfindlichen Messgeräten kann man nachweisen, dass auch die in der Technik als Nichtleiter verwendeten Stoffe eine gewisse, wenn auch nur geringe Leitfähigkeit aufweisen. Es gibt also keine idealen Nichtleiter, Da aber ihre Leitfähigkeit im Vergleich zu den Metallen äußerst gering ist, kann man diese Stoffe in der Praxis wie ideale Nichtleiter verwenden.

Tabelle mit Beipielen Elektrischer Nichtleiter

Eine Zwischenstellung zwischen den metallischen Leitern und den Nichtleitern nehmen die Halbleiter, z. B. Kohle, Silicium, Selen, Kupferoxid ein. Auch bei diesen nichtmetallischen Stoffen wird die Leitfähigkeit durch Elektronen vermittelt. Über eine technische Verwendung von Halbleitern wird in einem späterne Abschnitt berichtet.

Unter den Flüssigkeiten gibt es ebenfalls Leiter und Nichtleiter. Leitende Flüssigkeiten Sind Quecksilber und Schmelzen von Metallen. Bei ihnen wird die Stromleitung wie bei Metallen durch Elektronen vermittelt. Auch wässrige Lösungen von Salzen, Säuren und Basen leiten den Strom. Die Träger der Ladungen sind bei diesen Flüssigkeiten Ionen. Der Vorgang der Ionenleitung wird in einem anderen Abschnitt noch ausführlich behandelt.

Nichtleitende Flüssigkeiten Sind z. B. destilliertes Wasser und Öle. Alle Gase sind Nichtleiter, in denen aber unter dem Einfluss starker elektrischer Felder oder durch den Einfall energiereicher Strahlen Ionen entstehen können, die eine mehr oder weniger starke Leitfähigkeit herbeiführen.