Physik verstehen 3, Schulbuch

66 2  Arbeitsheft-Seite 32–33 Elektrische Leiter und Nichtleiter 1. Welche Stoffe leiten den Strom? Stromkabel (Abb. 66.1) leiten den Strom. Ihr Inneres besteht aus dem guten Stromleiter Kupfer. Die Hülle besteht aus dem Kunststoff PVC, einem Nichtleiter (Isolator). Isolatoren verhindern Kurzschlüsse und schützen dich davor, dass du bei Berührung der Leitungen in den Stromkreis und in Lebensgefahr gerätst. Die festen Stromleiter (Abb. 66.2)  E1 Teste verschiedene feste Materialien auf ihre Fähigkeit, Strom zu leiten. Lege den Pluspol einer 3-V-Lithium-Knopfzelle auf die Probe. Halte den kurzen Anschluss (–) einer Leuchtdiode (LED,  Seite 87) an den Minuspol der Zelle. Mit dem langen LED-Anschluss (+) berührst du die Probe. Die flüssigen Stromleiter (Abb. 66.3)  E1, E4 Baue einen Stromkreis aus einem Netzgerät (ca. 6V/2A), einem Lämpchen (6V/3W) und zwei sauberen Kohlestäben an Stativen. Tauchen die beiden Stäbe in eine Flüssigkeit ein, ist der Stromkreis geschlossen. Teste nun verschiedene Flüssigkeiten auf ihre Leitfähigkeit: destilliertes Wasser, Salzwasser, Zuckerwasser, Essig, Spiritus … 2. Wie sind Metalle aufgebaut? Metallatome können Elektronen ihrer äußeren Schale (Valenzelektronen) leicht abgeben. Metalle bestehen daher immer aus positiv geladenen Metall-Ionen und zwischen ihnen frei beweglichen Elektronen (Abb. 66.6). Durch diese recht lockere Bindung kann man Metalle verbiegen und leicht schmelzen. Die frei beweglichen Elektronen verleihen Metallen auch den typischen Glanz. Legt man zB die Pole einer Batterie an die Enden eines Metallstücks, setzen sich alle frei beweglichen Elektronen gleichzeitig in Richtung Pluspol in Bewegung. 66.1 Verschiedene Leitungskabel mit Kupferdrähten und Isolierungen aus PVC Infobox: Litzenkabel bestehen aus vielen dünnen Kupferdrähten und sind daher flexibel! V1 66.2 Die festen Stromleiter Der metallische Teil der Zange leitet den Strom. Elektrische Leiter sind alle Metalle (besonders Silber und Kupfer) und Kohlenstoff in Form von Grafit (zB Bleistiftmine). Nichtleiter (Isolatoren) sind zB Glas, Holz und Kunststoff. M V2 66.3 Die flüssigen Stromleiter Die Kochsalzlösung leitet den Strom. Flüssigkeiten leiten den Strom, wenn sie gelöste Salze (zB Kochsalz) oder Säuren (zB Essig) enthalten. Nichtleiter sind zB Spiritus (Alkohol) und Benzin. M Metallatome können äußere Elektronen abgeben. Metalle leiten den Strom, weil sich frei bewegliche Elektronen zwischen den positiven Metall-Ionen gut bewegen können. M 66.4 Metalle leiten auch in flüssiger Form zB Quecksilberschalter in elektrischen Pumpen. 66.5 Anschlüsse sind mit zB Nickel überzo- gen, damit sie nicht korrodieren („rosten“). 66.6 In Metallen bewegen sich frei bewegli- che Elektronen vom Minus- zum Pluspol. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv