Elektrischer Strom 



sich drei Arten elektrischer Strme unter- 

 scheiden: Der Strom negativer Elektronen, 

 der Strom positiver und der negativer Ionen. 



Die Elektronen besitzen eine, wenn auch 

 uerst kleine trge Masse. Also ist auch 

 ein Elektronenstrom mit Massentransport 

 verknpft. Aber dieser Massentransport 

 ist mit keiner mebaren Vernderung der 

 Massenverteilung verknpft. Da alle Elek- 

 tronen gleich sind und beim stationren 

 Strome an die Stelle jedes wegstrmenden 

 Elektrons ein neues zustrmendes tritt, so 

 ndert sich in dem Zustande des durch- 

 strmten Stoffes nichts. Andererseits ist 

 die Anhufung der Elektronen an einer 

 Stelle bis zu einer mebaren Masse nicht 

 mglich, weil die einander abstoenden 

 Krfte der Elektronen viel zu gro sind. 



Der Elektronenstrom findet sich in reiner 

 Form in den Metallen. Die positiven Ionen 

 sind in ihnen praktisch unbeweglich, die 

 Elektronen dagegen wenigstens zum Teil 

 frei. Annhernd rein ist der Elektronenstrom 

 ferner im Kathodenstrahl, der fast ausschlie- 

 lich aus negativen, mit auerordentlicher 

 Geschwindigkeit von der Kathode ab- 

 fliegenden Elektronen besteht. 



Reiner Ionenstrom fliet in den Elektro- 

 lyten und zwar bewegen sich in ihnen im 

 allgemeinen sowohl positive als auch ne- 

 gative Ionen in entgegengesetzten Rich- 

 tungen mit Geschwindigkeiten, die nicht 

 sehr voneinander abweichen. Doch kommen 

 auch Elektrolyte vor, z. B. erhitztes Glas, 

 in denen die negativen Ionen praktisch 

 unbeweglich sind, und allein die positiven 

 strmen. 



Elektrische Strme in Gasen sind im 

 allgemeinen aus Elektro nenstrmen und 

 Ionenstrmen zusammengesetzt. 



Damit ein elektrischer Strom entstehen 

 kann, mssen zweierlei Dinge vorhanden 

 sein, nmlich bewegliche elektrische La- 

 dungen und ein elektrisches Feld, das sie 

 in Bewegung versetzt. Ist die Beweglichkeit 

 der Ladungen begrenzt, etwa dadurch, da 

 sie elastisch an eine Ruhelage gebunden sind, 

 so kann der Strom nur solange andauern, 

 bis die dem herrschenden elektrischen 

 Felde entsprechende elastische Verschiebung 

 der Elektronen eingetreten ist. Man nennt 

 derartige Strme deshalb Verschiebungs- 

 strme. Sie sind besonders in denjenigen 

 Krpern von Wichtigkeit, in denen fast 

 ausschlielich solche elastisch gebundene 

 Ladungen vorhanden sind, so da ein merk- 

 licher dauernder Strom berhaupt nicht zu- 

 stande kommen kann. Derartige Krper 

 heien Dielektrika. Sind auer den elastisch 

 gebundenen noch frei bewegliche Ladungen 

 in vergleichbarer Menge enthalten, so werden 

 die Verschiebungsstrme von den Dauer- 



strmen der freien Ladungen berdeckt und 

 entziehen sich der Beobachtung. 



Da der elektrische Strom die ihn ver- 

 ursachende Spannung oder Verschiedenheit 

 der Ladungskonzentration an verschiedenen 

 Stellen auszugleichen sucht, so kann dauern- 

 der Strom nur dann flieen, wenn eine Vor- 

 richtung vorhanden ist, die die weggefhrten 

 Ladungen immer wieder ersetzt. Im anderen 

 Falle entstellt nur ein kurzer, schnell auf 

 Null abnehmender Stromsto, ein Entla- 

 dungs- oder Ausgleichsstrom". 



Besteht zwischen zwei Punkten des 

 Raumes eine Spannung, so verteilt sich der 

 durch diese Spannung erzeugte Strom auf 

 den gesamten, die beiden Punkte umgeben- 

 den Raum derart, da die relative Dichte des 

 Stromes an den einzelnen Stellen des Raumes 

 ausschlielich von der Leitfhigkeit des 

 Raumes abhngt. Vollkommene Nichtleiter 

 der Elektrizitt gibt es nicht. Schon durch 

 die Erschtterungen, die die Atome und 

 Molekle durch Wrme- und Lichtstrahlen 

 erfahren, werden stets Elektronen auch aus 

 dem festesten Verbnde in Freiheit gesetzt, 

 so da sie der Wirkung eines elektrischen 

 Feldes nachgeben und einen Strom bilden 

 knnen. Doch sind im allgemeinen die Unter- 

 schiede in den Leitfhigkeiten der besten 

 und der schlechtesten Leiter so gro, da man 

 fr den bequemen Sprachgebrauch zwischen 

 Leitern und Nichtleitern (Isolatoren) unter- 

 scheiden darf. 



Als das Wesen des elektrischen Stromes 

 in Metallen noch ganz unbekannt war, suchte 

 man es sich anschaulich zu machen, indem man 

 den Strom mit einem Wasserstrome verglich, 

 und es ist erstaunlich, wieviel Eigentmlichkeiten 

 des elektrischen Stromes sich mit diesem Bilde 

 anschaulich machen lassen. Noch weiter kommt 

 man, wenn man alle drei Aggregatzustnde des 

 Wassers heranzieht. Als festes Eis gleicht das 

 Wasser den Dielektriken, als flssiges Wasser 

 der Elektrizitt in Metallen oder Elektrolyten, 

 als Dampf den freien Elektronen im Vakuum, 

 die dem Dampfstrahl gleich als Kathodenstrahl 

 mit auerordentlicher Geschwindigkeit dahin- 

 schieden. Durch Erhitzung; verwandelt man 

 Dielektrika in Leiter, wie Eis in Wasser, durch 

 weitere Erhitzung gewinnt man freie Elektronen 

 aus den Leitern, wie Dampf aus Wasser. 



Neuerdings haben aber diese Bilder an Wert 

 verloren, weil man in den Elektronen und Ionen 

 ja ein unmittelbares Bild besitzt, das eine noch- 

 malige Umdeutung zum mindesten berflssig 

 macht. 



Nur fr einen Fall, ber den viel Unklarheit 

 herrscht, ist der Vergleich mit Wasser wertvoll. 

 Das ist die Geschwindigkeit des elektrischen 

 Stromes. Angenommen eine vollstndig mit 

 Wasser gefllte Wasserleitung htte 1400 m 

 von ihrer Ausfluffnung entfernt einen Hahn. 

 Oeffnet man pltzlich den Hahn, so wird etwa 

 nach einer Sekunde das Wasser aus der Ausflu- 

 ffnung herauszustrmen beginnen. Trotzdem 

 wird niemand behaupten, die Geschwindigkeit 



