Leiter und Nichtleiter: Experimentierkarte

Energie & Strom
Strom und seine Wirkung
Phänomen: Leiter und Nichtleiter
Material
Welche Materialien leiten elektrischen Strom?
1 Flachbatterie 4,5 V
1 Glühlämpchen 6 V; 0,6 W; E10
1 Fassung E10
3 Messstrippen mit Krokodilklemmen
verschiedene leitende und nichtleitende
Stoffe: Löffel, Schaschlikspieße,
Radiergummi, Draht, Papier, Plastikgabel,
Alufolie, Wäscheklammer…
Problemstellung
Warum sind Stromkabel aus Metall?
Welche Materialien können elektrischen
Strom leiten?
Versuchsüberblick
Stromkabel sind stets von einer Plastikhülle
umgeben. Warum dies so ist und warum
Stromkabel aus Metall sind kann bei
diesem Versuch ausprobiert werden.
Tipps & Tricks
Bei Experimenten zum Thema Strom
immer nur mit Batterien arbeiten – niemals
mit Strom direkt aus der Steckdose!
Lebensgefahr!
Beschreibung
Das Glühlämpchen wird in die Fassung geschraubt. Mit Hilfe der Kabel wird das Glühlämpchen mit der
Batterie verbunden. Dazu wird ein Kabel mit der einen Krokodilklemme an einen Batterie-Pol und mit der
zweiten Klemme an einen Kontakt an der Lampenfassung geklemmt. Ein zweites Kabel wird an den
zweiten Kontakt der Lampenfassung geklemmt. Das dritte Kabel wird mit dem freien Pol der Batterie
verbunden.
Nun können die verschiedenen Gegenstände, die getestet werden sollen, zwischen die beiden freien
Kabelenden geklemmt werden.
Bei welchen Gegenständen leuchtet das Lämpchen, bei welchen leuchtet es nicht?
Beobachtung
Bei den Metallgegenständen wie Löffel, Alufolie oder Draht leuchtet das Glühlämpchen. Bei folgenden
Gegenständen leuchtet das Lämpchen nicht: Schaschlikspieß, Radiergummi, Papier, Plastikgabel oder
Wäscheklammer
Energie & Strom
Strom und seine Wirkung
Phänomen: Leiter und Nichtleiter
Welche Materialien leiten elektrischen Strom?
Erklärung
Nicht alle Materialien leiten elektrischen Strom. Stoffe, die keinen oder nur sehr wenig elektrischen Strom
leiten, werden in der Physik und der Technik als Nichtleiter bezeichnet.
Die molekulare Struktur von Leitern und Nichtleitern unterscheidet sich darin, dass die Elektronen, die für
den Stromfluss notwendig sind, bei Nichtleitern fest an die Atome oder im Kristallgitter des Stoffes
gebunden sind. Sie sind nicht, wie bei den stromleitenden Stoffen, frei beweglich.
Zu den Nichtleitern zählen der größte Teil der Nichtmetalle, Kunststoffe, Glas, Diamant, Holz und
Keramik. Metalle und Salzlösungen hingegen zählen zu den Leitern.
Bei diesem Experiment wird die Leitfähigkeit der Materialien getestet indem sie in den Stromkreis
eingebaut werden. Leiten sie elektrischen Strom, so ist der Stromkreis geschlossen und das Lämpchen
leuchtet. Andernfalls bleibt das Lämpchen aus.
Fortsetzungsmöglichkeiten
Infobox
Klasse 3/4
Kompetenzfeld 9: Energie, Materialien,
Verkehrswege
Experiment zum elektrischen Strom und
dessen Wirkungen
Fachgebiet: Physik
Verwandte Themenbereiche
Zeitaufwand: 15 Minuten
Leitungsfähigkeit von Wasser, Salzwasser oder Seifenwasser testen: Dazu wird Wasser (Salz- oder
Seifenwasser) in eine kleine Schüssel gegeben. Streifen der Alufolie werden in die Krokodilklemmen
geklemmt und dann ins Wasser gehalten. Leuchtet das Lämpchen?
Alltagsbezug
Plastikisolierung an Stromkabeln

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