Leitung in Metallen
In Metallen sind infolge der Metallbindung frei bewegliche (wanderungsfähige) Elektronen vorhanden. Beim Anlegen einer Spannung und damit beim Vorhandensein eines elektrischen Feldes bewegen sich die Elektronen gerichtet. Es wird elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt.
Entsprechend dem allgemeinen Leitungsmodell müssen für einen elektrischen Leitungsvorgang zwei Voraussetzungen erfüllt sein:
- Vorhandensein frei beweglicher (wanderungsfähiger) Ladungsträger: Bei Metallen existieren aufgrund der Metallbindung Elektronen als sogenanntes Elektronengas, die sich im Metall nahezu frei bewegen können.
- Existenz eines elektrischen Feldes: Das wird durch Anlegen einer elektrischen Spannung erreicht.
Der Verlauf des elektrischen Leitungsvorganges in Metallen ist dadurch gekennzeichnet, dass
- sich Elektronen im Metall gerichtet bewegen,
- die gerichtete Bewegung der Elektronen durch Zusammenstöße mit den Metall-Ionen behindert wird,
- beim Leitungsvorgang elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt wird. Die thermische Energie wird in Form von Wärme oder Licht an die Umgebung abgegeben.
Auftreten und Anwendung von Leitungsvorgängen in Metallen
Leitungsvorgänge in Metallen treten in allen elektrischen Leitungen auf. Unerwünscht ist dort allerdings die Umwandlung elektrischer Energie in Wärme und Licht.
Leitungsvorgänge in Metallen werden z.B. bei Heizwendeln (Nutzung der Wärmewirkung) oder bei Glühlampen (Nutzung der Lichtwirkung) genutzt.
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Elektrischer Leitungsvorgang in Metallen
