Welche Stoffe sind elektrisch leitend?

Elektrisch leitende Stoffe: Eine Übersicht

Elektrische Leitfähigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, elektrischen Strom zu leiten. Stoffe, die Strom gut leiten, werden als elektrische Leiter bezeichnet.

Metalle

Die besten elektrischen Leiter sind Metalle. Zu den Metallen mit der höchsten Leitfähigkeit gehören:

• Silber: 62 · 10⁶ S/m
• Kupfer: 59 · 10⁶ S/m
• Gold: 45 · 10⁶ S/m

Diese Metalle haben eine geringe Anzahl freier Elektronen, die sich leicht von Atom zu Atom bewegen und so elektrischen Strom transportieren können.

Andere Metalle

Andere Metalle weisen ebenfalls eine elektrische Leitfähigkeit auf, jedoch mit geringeren Werten als Silber, Kupfer und Gold. Zu diesen Metallen gehören:

• Aluminium: 37 · 10⁶ S/m
• Eisen: 10 · 10⁶ S/m
• Messing: 19 · 10⁶ S/m
• Edelstahl: 17 · 10⁶ S/m

Legierungen, die Mischungen aus verschiedenen Metallen sind, können auch eine elektrische Leitfähigkeit besitzen, die jedoch von den Leitfähigkeiten ihrer Bestandteile abhängt.

Sonstige elektrisch leitende Stoffe

Neben Metallen gibt es auch andere Stoffe, die Strom leiten können. Zu diesen gehören:

• Graphit: Ein Kohlenstoffmaterial mit einer hohen Leitfähigkeit von 2 · 10⁶ S/m
• Salzlösungen: Lösungen, die ionische Salze wie Natriumchlorid enthalten, können Strom leiten
• Plasmen: Ionisierte Gase, die Strom hervorragend leiten

Faktoren, die die Leitfähigkeit beeinflussen

Die elektrische Leitfähigkeit eines Stoffes kann durch mehrere Faktoren beeinflusst werden, darunter:

• Temperatur: Im Allgemeinen nimmt die Leitfähigkeit mit steigender Temperatur ab.
• Verunreinigungen: Verunreinigungen können die Anzahl freier Elektronen reduzieren und die Leitfähigkeit verringern.
• Kristallstruktur: Kristalline Stoffe haben in der Regel eine höhere Leitfähigkeit als amorphe Stoffe.

Anwendungen elektrisch leitender Stoffe

Elektrisch leitende Stoffe werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:

• Elektrische Leitungen und Kabel: Zur Übertragung von Strom
• Elektromotoren und Generatoren: Zur Umwandlung von elektrischer und mechanischer Energie
• Schaltungen und Komponenten: In elektronischen Geräten
• Batterien und Brennstoffzellen: Zur Speicherung und Erzeugung von Elektrizität