Alles in der Natur strebt in ein Gleichgewicht. Befindet sich etwas im Gleichgeicht, so bezeichnet man den Zustand mit ausgeglichen, neutral oder auch indifferent. Das gilt auch für elektrische Ladungen. Um Ladungen zu trennen, muss man Energie aufwenden. Gegensätzliche Ladungen ziehen sich an, gleiche Ladungen stoßen sich ab. Dabei wird die zum Trennen benötigte Energie wieder frei.

Der gerichtete Ladungstransport wird elektrischer Strom genannt. Es handelt sich hierbei um Ladungen, die pro Zeiteinheit in eine eine bestimmte Richtung bewegt werden. Die Einheit des elektrischen Stromes I ist das Ampere [A], die der Ladung Q ist das Coulomb [C], die der Zeit t ist die Sekunde [s].

Stoffe setzen dem Ladungstransport eine Widerstand R entgegen. (Ausnahme: Die Supraleiter). Der Widerstand (W, Ohm) ist unter anderem von der Stoffsorte abhängig. Die stoffbezogene Leitfähigkeit wird spezifische Leitfähigkeit genannt.

Stoffe leiten die elektrische Ladung auf verschiedene Weise. Man unterscheidet zwei Grenzfälle.

Es gibt Stoffe, die leiten den elektrischen Strom, ohne dabei sich dabei stofflich zu verändern. Man nennt diese Leiter Leiter 1. Art. Dazu gehören alle Metalle und Kohlenstoff in Form von Graphit.

Es gibt weiter Stoffe, die nur als wässrige Lösungen oder als Flüssigkeiten oder Schmelzen den elektrischen Strom. Beim Stromdurchgang entstehen neue Stoffe. Diese nennt man Leiter 2. Art. Dazu zählen die geschmolzenen Basen und Salze, die in Wasser gelösten Salze, Säuren und Basen (Laugen genannt). (Anmerkung: Reines Wasser und die reinen flüssigen Säuren leiten praktisch nicht).

Weiter gibt es Stoffe, die den Strom unter Normalbedingungen nicht leiten. Dazu zählen allse Gase, Wasser, reine Säuren, praktisch alle organischen Stoffe wie Zucker, Harnstoff, die Kunststoffe, Fette. Stoffe, die den Strom nicht leiten, nennt man Nichtleiter.
(Anmerkung: Es gibt auch organische Salze und Basen, die dann zu den Leitern 2. Art gehören).

Es gibt noch den Begriff des Isolators. Isolatoren sind Stoffe, die in der Technik eingesetzt werden, weil sie unter den Einsatzbedingungen nicht leiten. Dazu zählt zum Beispiel Glas oder Porzellan, die beide in festen Zustand außerordentlich schlecht leiten. Insbesondere Porzellan und Keramik werden als Isolatoren bei Hochspannungsleitungen eingesetzt. Porzellan aber gehört zu den Leitern 2. Art. Jedoch sind die Temperatoren, bei denen die elektrische Leitfähigkeit merklich wird. zu hoch, dass diese Stoffe wie die Nichtleiter zu den Isolatoren gehören.

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Lerntext: Experiment zum elektrischen Stromkreis L51_stromkreis_exp.doc