Grundlagen
Elektrizität
   
Metallische Leiter . 
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Um elektrischen Strom zu transportieren muß man einen elektrischen Leiter benutzen . 
In unserem Alltag begegnen uns diese Leiter als Verlängerungsleitungen , Starthilfekabel oder Anschlüße für 
elektrische Geräte . All diese Leitungen sind aus Metall . Metalle haben eine Eigenschaft , die uns folgende 
Zeichnung verdeutlichen soll : 
Metallgitter mit Leitungselektronen.
Metalle bestehen aus einem Atom-Gitter , in dem die Metallatome als Ionen einen festen Platz haben . 
Verbunden sind sie durch Elektronen ihrer Hülle , die mit den angrenzenden Atomen eine Verbindung eingehen . 
Dabei bleiben Elektronen "über" . Diese freien Leitungselektronen sorgen in unseren Leitungen dafür , 
daß elektrische Energie in Form von Elektronenbewegung transportiert werden kann . 
Legt man an solch einen Leiter eine Spannung an , so bewegen sich alle Elektronen vom negativen Potential der Spannungsquelle zum positivem Potential . 
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Dies wird in der folgenden Zeichnung verdeutlicht . 
Flußrichtung der Leitungselektronen
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1. Bewegungsrichtung aller Elektronen
2. Leitungselektronen
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Ein besonderes Merkmal von Metallischen Leitern ist , das sie ihre Fähigkeit den elektrischen Strom zu leiten 
mit Zunahme ihrer Temperatur verschlechtern . Ihr elektrischer Widerstand erhöht sich . 
Dies verdeutlicht folgende Kennlinie :
Widerstand steigt bei Wärme
Diese Eigenschaft folgt aus der Wärmebewegung des Metalls . Wärme heißt Bewegung in kleinsten Teilchen .  
Je Wärmer ein Stoff ist , desto größer ist die Schwingung (Bewegung) seiner kleinsten Teilchen (Atome) . 
Erwärmt sich also ein Metall , so schwingen seine Metallionen stärker um ihren festen Punkt im Gitter und 
nehmen somit mehr Platz ein . Dies erschwert den Elektronen eine Bahn durch dieses Gitter zu finden - 
es folgt also ein erhöhter elektrischer Widerstand . 
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Im umgekehrten Fall stoßen die durch eine anliegende Spannung in Bewegung gesetzten Elektronen auf 
ihrer Bahn auch gegen Metallionen , die ihnen im Weg sind . Dadurch werden die Ionen ebenfalls in eine 
erhöhte Schwingung versetzt , die sich wiederum als Wärme einer Leitung die mit Strom durchflossen 
wird äußert . Dieser Effekt kann durch Auswahl genügend großer Leitungen gemildert werden . 
 
Autor : Heiko Haedicke
Copyright : Heiko Haedicke
Datum : 29.07.98
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