Metalle Die elektrische Leitfähigkeit - Übungen
Von: Andreas Ziegler
Stand: 04.05.2017 |Bildnachweis
Die elektrische Leitfähigkeit eines Eisennagels soll experimentell überprüft werden. Fertige eine beschriftete Skizze des Versuchsaufbaus an.
In einem Experiment werden Kupfer und Aluminium auf ihre elektrische Leitfähigkeit überprüft. Dabei werden beide Metalle konstant erwärmt. Die Abbildung zeigt die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur.
Erläutere die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit von Metallen in Abhängigkeit von der Temperatur auf Teilchenebene.
Beim Erwärmen der beiden Metalle nimmt die elektrische Leitfähigkeit ab. Die Energiezufuhr regt die Atomrümpfe zum Schwingen an. Dadurch erhöht sich der Widerstand für den Elektronenfluss und die Leitfähigkeit nimmt ab.
Metallische Spezialkabel, so genannte Supraleiter, transportieren fünfmal mehr Strom als herkömmliche Kupferkabel. Erläutere mithilfe der Abbildung, ob die Supraleiter den elektrischen Strom am besten bei hohen oder bei niedrigen Temperaturen transportieren.
Bei niedrigen Temperaturen (ca. -180 °C) leiten Supraleiter den elektrischen Strom am besten. Man verwendet flüssigen Stickstoff zur Kühlung.
Ein Stoff leitet den elektrischen Strom, sobald bewegliche, elektrisch geladene Teilchen vorhanden sind. Bewerte auf dieser Grundlage die elektrische Leitfähigkeit eines festen Salzkristalls und einer flüssigen Salzschmelze.
Die Salzschmelze leitet den elektrischen Strom, da bewegliche, geladene Teilchen (hier: Ionen) vorliegen. Im Salzkristall befinden sich die Ionen an festen Plätzen, so dass kein Stromfluss möglich ist.