Leiter und Nichtleiter

Leiter und Nichtleiter Übung

• Beschreibe Leiter und Isolatoren.

  Tipps

  Silber ist der beste elektrische Leiter.

  Holz ist ein Isolator.

  Lösung

  Elektrische Leiter sind Materialien, die den elektrischen Strom gut transportieren können. Zu ihnen gehören die Metalle sowie einige chemische Verbindungen. Silber ist der beste elektrische Leiter.

  Nicht-Metalle sind meistens auch Nicht-Leiter beziehungsweise Isolatoren. In ihnen kann der Strom fast gar nicht fließen.

• Nenne die Eigenschaften und Anwendungen der Leiter und Isolatoren.

  Tipps

  Silber ist das leitfähigste Material.

  Holz ist ein Isolator.

  Silber ist seltener und teurer als Aluminium.

  Lösung

  Als elektrische Leiter bezeichnet man Materialien, die den elektrischen Strom leiten können. Dies sind vor allem alle Metalle. Aber einige wenige chemische Verbindungen zählen ebenfalls zu den Leitern. Die meisten Nicht-Metalle sind jedoch Isolatoren. Sie leiten also keinen Strom. Silber ist das Material, dass den Strom am besten leitet. Trotzdem nutzt man in Starkstromleitungen Aluminium. Der Grund dafür ist, dass Silber viel seltener und darum auch teurer ist als Aluminium.

  Isolatoren wie Kunststoff werden beispielsweise als Schutzschicht um elektrische Leiter verwendet, damit der Strom nur dort fließt, wo er auch fließen soll. Damit schützen Isolatoren uns vor den schädlichen Auswirkungen von Strom.

• Erschließe Beispiele für Leiter und Isolatoren.

  Tipps

  Bei einem Gewitter führen hohe Spannungen zu Blitzen.

  Eine Glimmlampe leuchtet auf, wenn das Neongas unter bestimmtem Druck elektrischen Strom leitet.

  Lösung

  Isolatoren verhindern fast vollständig den elektrischen Strom. Hierzu zählen Materialien wie zum Beispiel Kunststoff, Holz, Gummi und Keramik. Auch sind Gase im Allgemeinen Isolatoren. Allerdings können einige unter bestimmten Bedingungen leitend sein.

  Bei einem Gewitter führen hohe Spannungen zu Blitzen. Hierbei schafft es Strom, eine Strecke in der Luft zu überwinden. Genauso kann auch Neongas unter bestimmten Bedingungen leitend sein. Eine Glimmlampe leuchtet dann auf, wenn das Neongas bei bestimmtem Unterdruck elektrischen Strom leitet.

  Metalle hingegen sind Leiter. Hierzu zählen zum Beispiel Silber, Kupfer, Aluminium, Gold und Eisen.

• Ermittle die Bedingungen, unter denen die Isolatoren zu Leitern werden.

  Tipps

  Öl ist ein Isolator.

  Blitze entstehen durch hohe Spannungen.

  Lösung

  Man muss immer genau prüfen, unter welchen Bedingungen ein Material ein Isolator oder ein Leiter ist.

  Während destilliertes Wasser ein Isolator ist, kann das Wasser durch Zugabe von Salz zu einem Leiter gemacht werden.

  Luft ist im Allgemeinen ein Isolator. Allerdings kann sie bei sehr hohen Spannungen, die bei einem Gewitter herrschen, zu einem Leiter werden.

  Auch Glas ist im Allgemeinen ein Isolator. Wird es allerdings erhitzt, so wird es zu einem Leiter.

• Bestimme die leitenden Gegenstände.

  Tipps

  Metalle leiten den elektrischen Strom sehr gut.

  Der Kessel ist aus Kupfer.

  Du siehst hier auch ein Hufeisen.

  Lösung

  Metalle wie Silber, Kupfer, Eisen und Aluminium leiten den elektrischen Strom sehr gut. In diesem Fall leiten also der Kupferkessel, der Silberring und das Hufeisen den Strom. Bei den Gummistiefeln und dem Brennholz handelt es sich jedoch um Isolatoren, also um Materialien, die den Strom nicht leiten.

• Erkläre, warum auch der menschliche Körper Strom leitet.

  Tipps

  Für Stromleitungen werden Metalle eingesetzt.

  Lösung

  Auch unser Körper kann Strom leiten. Aber warum?

  Außer einigen Festkörpern können auch Flüssigkeiten Strom leiten. Allerdings leiten sie den Strom schlechter als Metalle. Während destilliertes Wasser ein Isolator ist, ist Salzwasser ein Leiter. Je größer der Salzanteil also ist, desto besser leitet das Wasser den Strom. Da unser Körper zum Großteil aus Wasser mit Salz besteht, kann auch er den Strom leiten.