Frage von sabine097, 43

Stimmt dieser Satz (Physik)?

Die Voraussetzung für einen elektrischen Leitungsvorgang sind frei bewegliche Ladungsträger, also Elektronen UND Ionen.

Stimmt es, dass Elektronen UND Ionen als frei bewegliche Ladungsträger da sein müssen? Oder nur Elektronen?

Antwort
von Halswirbelstrom, 42

Es genügt, wenn nur eine wanderungsfähige Ladungsträgerart  zur Verfügung steht, z.B. sind es in metallischen Leitern die Elektronen. Es können aber auch Ladungsträger mit entgegengesetztem Vorzeichen am elektrischen Leitungsvorgang beteiligt sein, z.B. in wässrigen Lösungen von Elektrolyten sind es Anionen (-) und Kationen (+), in Halbleitern sind es Elektronen (-) und Defektelektronen (+) und in Gasen können ebenfalls positive und negative Ionen am elektrischen Leitungsvorgang beteiligt sein. Im Vakuum kann ein elektrischer Strom fließen, wenn elektrische Ladungsträger (z.B. Elektronen, Ionen) in den vakuumierten Raum eingebracht werden (thermische und fotoelektrische Emission von Elektronen, Ionenquellen). In allen Fällen müssen sich die wanderungsfähigen Ladungsträger in einem elektrischen Feld befinden, damit sie die gerichtete Bewegung ausführen, die man den elektrischen Strom nennt.

LG 

Kommentar von sabine097 ,

Stimmt es, dass ein Atom zu einem Ion wird, wenn es ein Elektron abgibt? ^^ 

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Im (elektrisch neutralen) Atom ist die Anzahl der (negativ geladenen) Elektronen in der Atomhülle genau so groß wie die Anzahl der (positiv beladenen)  Protonen im Atomkern. Wenn ein solches elektrisch neutrales Atom zusätzlich Elektronen aufnimmt, dann entsteht ein negatives Ion (Anion), gibt es aber ein oder mehrere Elektronen ab, so entsteht ein positv geladenes Ion (Kation). Die Aufnahme bzw. Abgabe von Elektronen kann von außen unterschiedlich erfolgen; man nennt diesen Vorgang Ionisation.

LG 

Kommentar von UlrichNagel ,

Ich weis nicht, ob es theoretisch von einigen lehrern so gelehrt wird. Praktisch sind Ionen ein Atomverband und ein (positives) Atom, dem ein Elektron fehlt, wird als Defektelektron benannt und wandert nicht, obwohl es die "Löcher"-Leitung gibt.

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Es ist m.E. zwischen Ion und Ionenbindung zu unterscheiden, wobei die Bezeichnung Atomverband für Ionenbindung plausibel erscheint, wobei die Ionenbindung aus zwei Ionen besteht. Defektelektronen sind in der Tat ortsfest im Halbleitergitter verankert. Bei der sogenannten p-Leitung könnte man von einer scheinbaren Bewegung der Löcher (Löcherleitung) sprechen, die durch die entgegengesetzt gerichtete Bewegung von Elektronen "von Loch (Fehlstelle) zu Loch" als solche visuell entsteht.

LG



Antwort
von Barman13, 34

Elektrischer Strom ist die Bewegung/Austausch von Elektronen zwischen Atomen. Dabei spielt es keine Rolle ob dieser Vorgang zwischen Ionen oder neutral geladenen Atomen statt findet. Es wandern Elektronen von einem Atom zum nächsten, die Ausbreitung geschieht mit annähernd Lichtgeschwindigkeit (Geschwindigkeit bis ein hinzugefügtes Elektron am anderen Ende eine Ladungsänderung auslöst, Kettenreaktion), wobei die einzelnen Elektronen nur sehr langsam von einem Atom zum nächsten wandern (Fließgeschwindigkeit).

Metalle haben besonders viele frei bewegliche Elektronen, leiten elektrischen also Strom besonders gut. Flüssigkeiten mit frei beweglichen Elektronen nennt man Elektrolyte. Gase muss man typischerweise ionisieren damit Strom fließen kann.

Je besser ein Material leitet, desto mehr freie Ladungsträger sind vorhanden resp. je ungehinderter können sie isch bewegen. Auch Isolatoren leiten Strom ab einer gewissen Schwell- oder Durchbruchspannung, die Elektronen können also auch bei Isolatoren mit Kraft (Spannung, Magnetfeld) herausgelöst werden.

Ein Ion ist ein Atom mit einem Überschuss oder Mangel an Elektronen, es besitzt eine positive oder negative Ladung. Typischerweise leiten Ionen elektrischen Strom sehr gut, es ist aber keine Voraussetzung damit sich Elektronen bewegen können und Strom fließen kann.

Antwort
von ELLo1997, 43

Ich würde sagen endweder Ionen ODER Elektronen.

Antwort
von Ahzmandius, 35

Strom ist definiert als Ladung pro Zeit, dabei ist es unerheblich ob die Ladung positiv oder negativ ist.

Antwort
von sarahj, 40

ODER.

Kommentar von sarahj ,

huch, ein (-) ?
Wenn derjenige meine Antwort für falsch hält, muß ich entgegnen:
doch, es gilt ODER, wie bereits von anderen beantwortet.
Wenn er sie für zu kurz hält, wäre ein Kommentar passender. Denn das (-) sollte für falsche Antworten reserviert sein, damit der Fragesteller und andere Leser beurteilen können, wer denn nun recht hat, und wer lediglich daherlabert. Schließlich ist das hier keine Religionsfrage, bei der nach Meinungen gefragt wird.
(btw. genau diese Frage wurde bereits mehrfach hier beantwortet...)

Kommentar von sarahj ,

PS. z.B. in einer wässrigen Lösung oder Schmelze von Salzen.

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