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Die elektrische Leitfähigkeit wird auch als Konduktivität bezeichnet. Sie ist eine Grösse innerhalb der Physik und beschreibt, wie gut ein bestimmtes Material oder Element in der Lage ist, elektrischen Strom weiterzugeben. Ihr Formelzeichen ist das griechische Symbol für Sigma. Gelegentlich wird jedoch auch das Zeichen für Gamma aus dem griechischen Alphabet verwendet. Der Wert der elektrischen Leitfähigkeit wird nach Internationalem Einheitssystem in Sigma pro Sekunde angegeben.
Damit Strom durch einen Stoff fliessen kann, müssen geeignete Ladungsträger vorhanden sein. Dafür kommen zum Beispiel Elektronen oder auch Ionen in Frage. Diese müssen sich ausserdem frei bewegen können und locker gebunden sein. Denn erst ihre Beweglichkeit ermöglicht den Stromfluss und die Weiterleitung von Energie.
Die elektrische Leitfähigkeit eines Materials ist temperaturabhängig. Wie sich die Temperatur auf die Leitfähigkeit des jeweiligen Materials auswirkt, hängt stark vom Aufbau und dem zugrunde liegenden Mechanismus der Ladungsübertragung ab. Bei Leitern der ersten Ordnung, also bei Metallen, die Strom über Elektronen weiterleiten, sinkt die Leitfähigkeit mit zunehmender Temperatur. Entgegengesetzt verhält es sich bei Elektrolytlösungen und Ionenleitern. Durch den Temperaturanstieg wird deren elektrische Leitfähigkeit erhöht.
In der Elektrotechnik gibt der elektrische Widerstand an, wie hoch die elektrische Spannung sein muss, damit eine bestimmte Stromstärke durch einen Leiter fliessen kann. Der elektrische Leitwert ist eine Eigenschaft eines Körpers und eine Kenngrösse und nicht gleichzusetzen mit der elektrischen Leitfähigkeit. Die Einheit, in der sie angegebenen wird, ist Siemens. Sie kann aus dem Kehrwert des ohmschen Widerstands eines Körpers bestimmt werden. Die Beziehung zwischen Leitwert, Widerstand und elektrischer Leitfähigkeit kann wie folgt wiedergegeben werden. Ein Material oder System hat eine besonders hohe Leitfähigkeit, wenn:
Je nach Stärke und Möglichkeiten der elektrischen Leitfähigkeit werden Stoffe in verschiedene Gruppen unterteilt. Man unterscheidet zwischen:
Die besondere Leitfähigkeit von Metallen geht auf ihre chemische Struktur zurück. Sie besitzen in der Regel ein bis drei Valenzelektronen, auch als Aussenelektronen bezeichnet. Das heisst, dass sie sich auf dem äusseren Orbital des Atoms befinden. Das ermöglicht es den Atomen, Metallbindungen mit benachbarten Atomen einzugehen. Bei Ionen ist so etwas jedoch nicht möglich. Da bei Metallen die Atomkerne nur eine schwache Anziehungskraft auf ihre Aussenelektronen ausüben, werden diese leichter abgegeben und sind beinahe frei beweglich. Durch den Verlust des Elektrons entsteht dabei ein Metall-Ion mit positiver Ladung. Die Beweglichkeit der Elektronen und die kurzzeitige Ladungsänderung ist der Hauptgrund für die gute Leitfähigkeit von Metallen.
Die elektrische Leitfähigkeit kann nur indirekt gemessen werden. Eine bewährte Methode ist die Konduktometrie. Hierzu lässt man elektrischen Strom mit einer bekannten Grösse durch das Material oder das System fliessen, das getestet werden soll. Ermittelt wird dabei jedoch der spezifische Widerstand. Aus dem Kehrwert des Widerstands errechnet man dann die elektrische Leitfähigkeit. In Flüssigkeiten erfolgt die Messung mithilfe von speziellen Leitfähigkeitsmessgeräten oder Leitfähigkeitssensoren.
Aufputz Steckdosen sind ein bisschen wie die hässlichen grossen Schwestern der schicken kleinen Steckdosen, die elegant und unauffällig unter Putz installiert sind. Doch Aufputz Steckdosen haben durchaus ihren Sinn, denn sie sind überall dort unentbehrlich, wo aus den verschiedensten Gründen eine Installation unter Putz nicht in Frage kommt. Auch wenn sie optisch immer im Schatten der hübscheren Geschwister stehen, müssen sie sich aus technischen Gründen nicht verstecken. Aufputz Steckdosen sind mit den gleichen Merkmalen erhältlich wie alle anderen Steckdosen auch – zum Beispiel als Schutzkontaktsteckdosen, in allen Schutzklassen und bei Bedarf auch mit Kindersicherung, Klappdeckel oder USB-Anschluss.
Elektrischer Strom fliesst ausschliesslich dann, wenn der Stromkreis geschlossen ist. Vermutlich hast du davon im Physikunterricht gehört oder sogar schon einmal einen einfachen Stromkreis in der Klasse aufgebaut. Oft klingt es komplizierter, als es ist. Im Folgenden werden deshalb die häufigsten Fragen zu einfachen Stromkreisen beantwortet. Als Verbraucher solltest du dich im Zweifel bei speziellen Fragen aber immer an einen Fachmann wenden.
Die Sternschaltung ist neben der Dreiecksschaltung eine der am häufigsten verwendeten Stromschaltungen in der Elektrotechnik. Beide Schaltsysteme haben ihre Vorteile und es auch gibt einige Gemeinsamkeiten bei diesen beiden Drehstromsystemen. Jedoch gibt es auch Unterschiede und in vielen Bereichen hat die Sternschaltung einen klaren Vorteil. Wie eine Sternschaltung genau aufgebaut ist und was ihre Vorteile sind, erfährst du hier.
Das elektromagnetische Spektrum umfasst alle Wellenlängen vom sichtbaren Licht bis zur unsichtbaren Gammastrahlung. Das sichtbare Licht ist jedoch nur ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums. Dazu zählen nämlich auch Radiowellen, Mikrowellen, das infrarote Licht und das ultraviolette Licht sowie die Röntgen- und Gammastrahlung. Das elektromagnetische Spektrum teilt die Wellenlängen des Lichtes sowie diejenigen der hoch- und niederenergetischen Strahlung in bestimmte Frequenzbereiche ein. Die Frequenz wird dabei in der Masseinheit Hertz beschrieben. Ausserdem wird die Wellenlänge alternativ dazu auch in Form von Metern angegeben. Das elektromagnetische Spektrum ist für die Medizin, die Elektrotechnik und die Physik von grosser Bedeutung.
Schwachstromanlagen eignen sich besonders für Elektro-Installationen im Bereich Kommunikation und Sicherheit: Gegensprechanlagen lassen sich damit ebenso realisieren wie Sicherheitssysteme und Antennen für TV- und Radioempfang. Da die dabei verwendeten Spannungen so gering sind, dass sie für Menschen völlig ungefährlich sind, sind die gesetzlichen Vorschriften für die Sicherheit dieser Anlagen deutlich herabgesetzt. Dennoch gibt es bestimmte Regelungen, die eingehalten werden müssen.
Bei einem Aufenthalt in einem fremden Land steht man häufig vor einem Problem: Man möchte sein Smartphone oder Tablet aufladen, der Stecker passt aber nicht in die vorhandenen Steckdosen. Was tun? Am einfachsten ist es, wenn du dir bereits vor deiner Reise Informationen über das jeweilige Zielland und dann einen Adapter besorgst. So unterscheiden sich beispielsweise die Steckertypen der Schweiz teilweise von den Varianten in Deutschland. Wenn du andere Kontinente bereist, solltest du ebenfalls einen Universaladapter dabei haben. Nur dann kannst du sicher sein, dass du deine Geräte ohne Probleme aufladen und benutzen kannst.