Elektronen unterwegs - was leitet Strom?

Zu Hause sind wir ständig von Dingen umgeben, die Strom brauchen – vom Licht über das Handy bis zum Lautsprecher. Manche Geräte hängen am Stromnetz, andere laufen mit Batterie oder Akku. Wir wissen: Strom kann gefährlich sein, wenn man direkt in den Stromkreis gerät. Doch beim normalen Gebrauch unserer Geräte passiert nichts. Warum ist das so? Ganz einfach – nicht alle Materialien leiten Strom! In diesem Versuch kannst du selbst ausprobieren, welche Materialien Strom weiterleiten und welche ihn stoppen.

Das brauchst du dazu

1 Flachbatterie
1 Lämpchen (kleine Glühbirne mit Fassung oder LED)
3 Versuchskabel (es geht auch mit Drahtstücken)
Unterschiedliche Gegenstände wie zB: Radiergummi, Glas, Löffel, Kork, Stein, Münzen, Putzschwamm, Stofftuch, Nagel, Schere, Papier, Bleistift ...

So geht’s

Ein einfacher Stromkreis besteht aus einer Stromquelle (Batterie) und einem Verbraucher (Lämpchen), die über einen Stromleiter (Kabel) miteinander verbunden sind.

Erste Verbindung herstellen: Verbinde den Minuspol der Batterie mit einer Seite des Lämpchens. Wichtig bei LED: Das kurze Beinchen der LED gehört an den Minuspol.
Stromkreis schließen: Klemme an die andere Seite des Lämpchens ein zweites Kabel. Würdest du das Kabel nun direkt mit dem Pluspol verbinden, wäre der Stromkreis geschlossen. Da du Dinge auf ihre Stromleitfähigkeit prüfen willst, brauchst du ein weiteres Kabel, mit dem du die Verbindung zum Pluspol der Batterie herstellst. Der Stromkreis ist geschlossen – das Lämpchen leuchtet.
Also: Batterie Minuspol − Kabel 1 − Lämpchen − Kabel 2 − Kabel 3 – Batterie Pluspol
Stromkreis öffnen: Trenne die beiden Kabel, die zum Pluspol führen (Kabel 2 und 3). Der Stromkreis ist jetzt unterbrochen, das Lämpchen erlischt.
Materialien testen: Verbinde die offene Stelle mit einem Gegenstand deiner Wahl. Leuchtet das Lämpchen wieder?

Ergebnis

Leuchtet das Lämpchen, kann der Gegenstand bzw. das Material, das du dazwischengeschaltet hast, den Strom leiten. Leuchtet das Lämpchen nicht, leitet das Material den Strom nicht.
Materialien, die den elektrischen Strom leiten, werden Leiter genannt. Materialien, die den elektrischen Strom nicht leiten, werden Nichtleiter (oder Isolatoren) genannt.

Alle Metalle und zB auch eine Bleistiftmine (Grafit) leiten den Strom. Glas, Plastik, Holz, Kork, Stoff, Porzellan etc. sind Nichtleiter, weil sie den Strom nicht weiterleiten.

Hintergrundinfo

Metall und Wasser leiten Strom besonders gut. Deshalb ist es im Badezimmer oder an Orten mit vielen Metallteilen besonders wichtig, vorsichtig mit Strom umzugehen.

Strom entsteht durch die Bewegung von Elektronen (negativ geladene Teilchen) durch einen elektrischen Leiter. Damit Strom fließen kann, braucht es elektrische Spannung – einen Unterschied in der Ladung zwischen zwei Polen. In einer Batterie oder einem Generator sammeln sich am Minuspol mehr Elektronen als am Pluspol. Dieses Ungleichgewicht erzeugt ein elektrisches Feld und damit die Spannung. In einem geschlossenen Stromkreis bewegen sich die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol. Dabei fließen sie sehr langsam, aber der Impuls des Stroms wird sofort durch den gesamten Leiter weitergegeben – ähnlich wie eine Welle, die über eine Reihe von Kugeln läuft. So kann elektrische Energie blitzschnell im Stromkreis übertragen werden.

In Batterien ist elektrische Energie, also Strom, gespeichert. Sie bestehen aus verschiedenen Chemikalien und haben immer einen Plus- und einen Minuspol. Dadurch sorgen sie als Spannungsquellen für den Antrieb des elektrischen Stromes in Stromkreisen. Werden die Pole einer Batterie zB über eine Lampe verbunden, beginnen die Elektronen zu fließen, die Batterie gibt Strom ab.

Elektrischer Strom ist nicht direkt sichtbar, sondern nur an seinen Wirkungen erkennbar:

Licht: zB eine Lampe
Wärme: zB ein Heizgerät
Magnetische Wirkung: zB Elektromagnete
Chemische Wirkung: zB beim Laden von Batterien oder in der Elektrolyse

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