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Nichtleiter und Leiter 06:55 min

Textversion des Videos

Transkript Nichtleiter und Leiter

Heute schauen wir Renate bei ihrem ersten Tag als Lokführerin zu. Sie sitzt im Führerstand und ist ziemlich aufgeregt. Über ihr laufen die elektrischen Leitungen, die die Energie für die Lok liefern. Langsam schiebt Renate den Regler für die Geschwindigkeit nach vorne. Doch nichts passiert. Sie hat vergessen, den Stromabnehmer rauszufahren. Doch dafür genügt ein Knopfdruck. Jetzt kann Renate endlich losfahren. Durch das Ausfahren der Stromabnehmer hat Renate den Kontakt zur Oberleitung hergestellt und einen Stromkreis geschlossen. Etwas ist allerdings eigenartig. Warum ist der Stromkreis nicht schon über den Mast geschlossen, der die Oberleitung trägt? Die Antwort darauf, erfährst du in diesem Video. Denn wir beschäftigen uns heute mit Leitern und Nichtleitern. Diese beiden Begriffe müssen wir erst einmal klären. Dann werden wir ein Experiment kennen lernen, um diese zu unterscheiden, wobei wir gleich ein paar Beispiele kennen lernen. Zuletzt schauen wir uns die Oberleitung genauer an. Kommen wir also zu den Begriffen Leiter und Nichtleiter. Hierbei handelt es sich um elektrische Eigenschaften von Materialien. Ein Material ist ein Leiter, wenn es den elektrischen Strom gut leitet. Als Nichtleiter oder Isolator wird ein Material bezeichnet, wenn es den Strom so schlecht leitet, dass es im Alltag keine Rolle spielt. Praktisch kann man also davon sprechen, dass es den Strom nicht leitet. Diese Eigenschaft können wir direkt mit einem Experiment untersuchen. Dafür brauchen wir nichts weiter als eine Lampe, eine Batterie und drei Kabel. Wir verbinden die Lampe mit einem Kabel direkt mit der Batterie. Ein weiteres Kabel befestigen wir am anderen Pol der Batterie. Das dritte Kabel verbinden wir mit dem freien Kontakt der Lampe. Verbinden wir nun die beiden freien Enden der Kabel, erhalten wir einen geschlossenen Stromkreis. Die Lampe ist das Elektrische Gerät und die Batterie die Energiequelle. Wenn wir nun die beiden Enden der Kabel wieder trennen, können wir Materialien darauf untersuchen, ob sie Leiter oder Nichtleiter sind. Bei einem Leiter sollte die Lampe leuchten und bei einem Nichtleiter sollte sie nicht leuchten. Testen wir zum Beispiel eine fünf Cent Münze. Dann leuchtet die Lampe. Das Äußere der Münze besteht aus Kupfer. Kupfer ist also ein Leiter. Weitere Leiter, die du bei dir zu Hause finden kannst, sind zum Beispiel Besteck aus Stahl oder Aluminium. Stahl und Aluminium sind Metalle und Metalle sind gute Leiter. Du kannst aber auch einmal einen Bleistift untersuchen. Der Kohlenstoff in der Miene des Bleistifts ist auch ein Leiter. Untersuchen wir jetzt einmal Wasser. Wir haben hier ein Glas destilliertes Wasser. Also sehr reines Wasser. Halten wir die Drahtenden in das Glas, sehen wir, dass die Lampe nicht leuchtet. Wir haben also auch unseren ersten Nichtleiter gefunden. Rühren wir nun aber etwas Salz in das Wasser, dann leuchtet die Lampe. Salzwasser ist also ein Leiter. Auch normales Leitungswasser enthält ein wenig Salz. Allerdings so wenig, dass es den elektrischen Strom nur schlecht leitet. Es passt also zu keiner der beiden Kategorien. Warum ändert aber Wasser seine Eigenschaften, wenn man Salz hinzugibt? Die Erklärung dafür liegt im Prinzip der Ionenleitung, was wir hier aber nicht näher ausführen wollen. Einen Nichtleiter haben wir nun schon. Weitere Nichtleiter finden wir, wenn wir eine Tasse aus Keramik oder einen Löffel aus Kunststoff untersuchen. Die Lampe leuchtet bei beiden nicht. Keramik und Plastik sind also Nichtleiter. Genauso wie Dinge aus Holz oder Gummi. Weil Gummi ein Nichtleiter ist, werden Stromkabel damit überzogen. Dadurch bleibt der Strom im metallischen inneren des Kabels. Nichtleiter nennt man ja auch Isolator. Isolieren heißt so viel wie trennen. Die Isolation des Stromkabels trennt uns also vom elektrischen Strom, der durch die Drähte im Inneren fließt. Nun können wir uns die Oberleitung der elektrisch betriebenen Lok noch einmal anschauen. Die Oberleitung besteht aus Metall, einem Leiter. Die Masten selber sind auch aus Metall. Schauen wir genauer hin, befindet sich aber zwischen Oberleitungskabel und Masten eine Halterung aus Keramik. Da Keramik ein Nichtleiter ist, wird der Stromkreis nicht über den Mast geschlossen. Natürlich ist der Raum zwischen der Oberleitung und den Schienen nicht leer. Die Luft dazwischen ist allerdings auch ein Nichtleiter. Daher fließt auch hier kein Strom. Fassen wir noch einmal zusammen: Leiter sind Materialien, die den elektrischen Strom leiten. Nichtleiter sind Materialien, die den elektrischen Strom nicht oder nur schlecht leiten. Ob ein Material ein Leiter oder ein Nichtleiter ist, findet man heraus, in dem man überprüft, ob man einen Stromkreis mit ihm Schließen kann. Zum Beispiel sind Metalle, Salzwasser und Kohlenstoff Leiter. Keramik, Kunststoff, Luft und destilliertes Wasser hingegen, sind Nichtleiter. Sicherlich findest du noch viele weitere Materialien zu Hause, die du untersuchen kannst. Viel Spaß beim Forschen. Bis zum nächsten Mal. Tschüss!

9 Kommentare
  1. Default

    Danke habe es richtig gut verstanden super Video👍👍

    Von Schoen, vor 3 Monaten
  2. Default

    alle rennen in den bunker auser renate die fängt die granate ps war nen tolles video

    Von Baked Toast, vor etwa 2 Jahren
  3. Rene redaktion

    Hallo,
    eine Energiequelle (Batterie) ist natürlich die Voraussetzung dafür, dass die Lampe überhaupt leuchtet. Die Spannung der Batterie bewirkt einen Stromfluss, der die Glühwendel letztendlich zum Leuchten bringt, solange der Stromkreis geschlossen ist. Durch die Unterbrechung des Stromkreises mit den beiden Kabeln kann man verschiedene Materialien auf ihre Leitfähigkeit überprüfen. Nur wenn die Materialien elektrischen Strom (durch die Spannung der Batterie) leiten, leuchtet auch die Lampe.

    Beste Grüße
    Deine Redaktion

    Von René Perfölz, vor etwa 3 Jahren
  4. Default

    Kann es sein, dass die Lampe bei der Münze usw. leuchtet, weil dauernd die Batterie mit angeschlossen ist? Würde die Lampe auch ohne Batterie leuchten?

    Von Deleted User 221074, vor etwa 3 Jahren
  5. Antworten vom schlaumeier

    Jau, die ist gemeint.

    Da verwirrt der Rechner etwas.

    Danke für die prompte Antwort.

    Von Klaus 11, vor mehr als 3 Jahren
  1. Karsten

    @Klaus 11:

    Wenn du die Aufgabe 4 meinst, musst du die Lösungen selbst in die Felder eintragen.

    Von Karsten Schedemann, vor mehr als 3 Jahren
  2. Antworten vom schlaumeier

    Bei dieser Aufgabe wird statt passender Lösungsmöglichkeiten, ein Taschenrechner angezeigt

    Von Klaus 11, vor mehr als 3 Jahren
  3. Default

    ja

    Von anakin s., vor fast 4 Jahren
  4. Default

    DU BIST SUPER !!!!!

    Von Berg Trifft, vor fast 4 Jahren
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