Wie Elektronen durch Materialien wandern
Kupfer ist ein Superstar unter den Leitern, weil seine Atome besonders großzügig freie Elektronen abgeben. Diese Elektronen bewegen sich zwischen den Atomrümpfen und können bei angelegter Spannung in eine bestimmte Richtung fließen.
Warum sind manche Materialien bessere Leiter als andere? Das liegt an der Elektronendichte - je mehr freie Elektronen verfügbar sind, desto besser die Leitfähigkeit. Kupfer hat eine hohe Elektronendichte und ist deshalb so beliebt für Kabel.
Der elektrische Widerstand entsteht durch Gitterfehler und Fremdteilchen im Material, die den Elektronenfluss bremsen und ablenken. Diese Störstellen sind wie Schlaglöcher auf einer Straße - sie behindern den Verkehr.
Die Länge und der Querschnitt des Leiters beeinflussen den Widerstand stark: Längere Drähte = mehr Widerstand, dickere Drähte = weniger Widerstand. Das kannst du dir wie eine Autobahn vorstellen - mehr Spuren bedeuten weniger Stau!
Praxis-Tipp: Verschiedene Materialien brauchen unterschiedliche Spannungen für dieselbe Stromstärke - Konstantan braucht 3,0V, Kupfer nur 0,07V für 0,1A!