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Es gibt Leiter für Strom, Wärme und Magnetismus. Wenn ein Stoff nicht leitet, nennt man ihn Isolator.
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2 Wärmeleiter |
Elektrischer Leiter
Leiter 1. Klasse
sind Metalle. Die Leitfähigkeit von Metallen beruht auf der Anzahl der Elektronen auf ihrer Außenschale. Die Metalle befinden sich alle links im Perodensystem der Elemente, sie haben weniger als 4 Elektronen auf der Außenschale und sind deshalb bereit diese abzugeben um einen stabielen Zustand einzunehmen. Die Elekronen können mit wenig Energie abgelöst werden, sie stehen dann zum Ladungstransport zur Verfügung. Ihre Leitfähigkeit bleibt innerhalb bestimmter Temperaturgrenzen konstant. Die besten elektrischen Leiter sind Gold und Silber. Als günstigere Alternative wird aber das ebenfalls gut leitende Kupfer verwendet. Die Leitfähigkeit hängt auch von der Temperatur ab. Leiter haben die Eigenschaft des spezifischen Widerstands, einem Maß für die Leitfähigkeit. Der spezifische Widerstand eines Leiters vergrößert sich bei Erwärmung.
Halbleiter sind einen Sonderform, in reinen Zustand können ihre Kristallgitter stabile Elektronenbindungen aufbauen. Sie benötigen keinen zusätzlichen Elektronen und es bleiben auch kein als Ladungsträger übrig. Nur wenn Fremdatome eingelagert sind, bleiben freihe Ladungsträger in der Form von Elektronen oder Fehlstellen übrig und der Halbleiter wird leitend.
Leiter 2. Klasse
sind so genannte Ionen-Leiter.
Z. B. sind Salzlösungen solche Leiter. Die Leitfähigkeit entsteht durch Dissoziation (Aufspaltung) der Bindung in Wasser. Die Beiden Ionen trennen sich im Wasser und werden frei beweglich. Damit sind freihe Ladungsträger als Vorraussetzung für die Stromleitung vorhanden. Die Leitfähigkeit dieses Leiters kann sich im Laufe eines Versuchs verändert, wenn Teile der Ladungsträger andere chemische Bildungen eingehen. Dann kann man davon reden, dass der Leiter "verbraucht" wird.
Wärmeleiter
Alle Metalle sind sind im Gegensatz zu - unter anderem - Holz und Luft recht gute Wärmeleiter. Kein guter Wärmeleiter ist Wasser, man verwendet es trozdem als Kühlflüssigkeit, weil es eine hohes Wärmespeichervermögen besitzt und man so mit wenig Wasser viel Wärme durch Strömung abtransportieren kann.
Die Wärmeleitung selbst erfolgt durch Schwingungsübertragung im Atomgitter, auch elektrische Nichtleiter wie Diamant können deshalb gute Wärmeleiter sein. Alle Stoffe mit losen oder beweglichen Molekülbindungen sind schlechte Wärmeleiter wie Kunststoffe und Gummie.\n