116 63 Elektrische Nichtleiter Festkörper, die den elektrischen Strom nicht oder nur sehr schlecht leiten, werden als Nichtleiter oder Isolatoren bezeichnet (siehe Kapitel 59). Überlege, warum sie diese Eigenschaft besitzen! Nichtleitende Stoffe sind so aufgebaut, dass keine oder nur wenige freie Elektronen für die elektrische Leitung zur Verfügung stehen. Das ist z. B. der Fall, wenn alle Elektronen der Atome für die chemische Bindung benötigt werden. Daher besitzen etwa Stoffe mit Atombindung oder Ionenbindung keine frei beweglichen Elektronen und können daher den elektrischen Strom nicht leiten. Sie sind deshalb Nichtleiter. Ein Beispiel dafür sind die Nichtmetalle. Aber auch in festen Salzen, Glas, Porzellan, Hartgummi, Holz, Seide und vielen Kunststoffen sind keine oder nur ganz wenige freie Elektronen vorhanden. Daher leiten auch diese Stoffe den elektrischen Strom nicht oder nur äußerst schlecht (Abb. 63.1). Destilliertes (reines) Wasser und Öl sind ebenfalls Nichtleiter (Abb. 63.2). Auch Luft ist ein Isolator (Abb. 63.3). Sie kann aber bei genügend hohen Spannungen oder bei entsprechender Verdünnung zu einem Leiter werden. Anwendungsbeispiele für leitende Gase sind Glimmlampen und Leuchtstoffröhren (Abb. 63.4). In der Elektrotechnik haben Nichtleiter ebenso große Bedeutung wie die Leiter selbst. Sie isolieren stromführende Teile gegeneinander und schützen sie vor Berührung. Elektrokabel sind mit verschiedenfarbigen Kunststoffen überzogen. Der Kupferdraht einer Magnetspule wird mit einer dünnen, durchsichtigen Lackschicht isoliert. Kunststoffgehäuse schützen und isolieren viele Elektrogeräte (Mixer, Bohrmaschinen usw.). Glas und Porzellan werden bei Hochspannungsleitungen als Isolatoren eingesetzt. In großen Transformatoren wird Öl als Isolator und Kühlmittel verwendet. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 63.1 Welche Eigenschaft muss ein Stoff haben, dass er ein Nichtleiter ist? 63.2 Erkläre, warum gasförmiger Wasserstoff bei normalem Druck den elektrischen Strom nicht leitet! 63.3 Warum ist reines (destilliertes) Wasser ein Isolator? Warum elektrisierst du dich nicht beim Einschal- ten von Elektrogeräten? 63.1 Kunststoffisolator bei einer Steckdose 63.2 Wasser besteht aus gleichartigen Molekülen ohne frei bewegliche Elektronen. 63.3 Luft (zwischen den Leitungen) und Porzellan (zwischen Leitung und Mast) isolieren die Hochspannungsleitung. 63.4 In der Glimmlampe leitet verdünntes Gas den elektrischen Strom. Stoffe, die keine oder nur sehr wenige frei bewegliche Ladungsträger haben, heißen Nichtleiter oder Isolatoren. Nichtleiter werden zur Isolation von elektrischen Leitungen oder von stromführenden Teilen bei Elektrogeräten verwendet. Glas und Porzellan werden als Isolatoren bei Hochspannungsleitungen eingesetzt. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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