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Elektrizittsleitung 



sind, nahm man an, da der Ausgleichungs- 

 vorgang durch positive Elektrizittsmengen 

 erfolge. Diese wrden also von dem posi- 

 tiven Ende nach dem negativen Ende flieen, 

 und man sagt daher noch jetzt nach all- 

 gemeiner Uebereinkunft: der elektrische 

 Strom fliet vom positiven nach 

 dem negativen Pol. Fr alle Berech- 

 nungen ist es gleichgltig, welche Auffassung 

 man zugrunde legt; man mu nur immer 

 dieselbe Bezeichnung beibehalten. 



Die Strmung der Elektrizittsmenge in 

 Leitern kann mit chemischer Materie und 

 ohne diese erfolgen. Die Leiter, bei denen 

 die Elektrizitt in kleinsten Quanten 

 (Elektronen) frei von Materie strmt, 

 nennt man Leiter erster Klasse. Das 

 sind alle festen Elemente, insbesondere die 

 Metalle und einige Klassen von einheit- 

 lichen festen Verbindungen. E. Kiecke 

 hat 1901 durch sehr exakte Messungen 

 festgestellt, da bei Metallen kein nennens- 

 werter Transport von Materie durch den 

 elektrischen Strom stattfindet. Dasselbe 

 wurde spter an metallisch leitenden Ver- 

 bindungen wie Bleiglanz beobachtet. Fr 

 diese Substanzen gilt dann das Spannungs- 

 gesetz von Volta. In wsserigen Lsungen 

 z. B. von Salzen und in manchen festen 

 Verbindungen wird, wie Ritter 1800 

 bei Stromdurchgang durch Wasser ent- 

 deckte, vom Strom Materie mitgefhrt. 

 In diesen Leitern zweiter Klasse 

 ist nach Berzelius (1819) die Elektrizitt 

 an Atome oder Atomgruppen (Jonen) ge- 

 bunden. Der Ausgleich von Spannungsdiffe- 

 renzen ist viel langsamer, die Leitung daher 

 schlechter als in den Metallen. Die Leitfhig- 

 keit ist etwa ein Milliontel von der in 

 Metallen. Die zum positiven Pol, der Anode, 

 wandernden negativ geladenen Ionen heien 

 nach Faraday (1833) Anionen, die zur 

 negativ geladenen Kathode wandernden posi- 

 tiven Ionen sind die Kationen. Die Metall- 

 atome der Salze sind Kationen; denn sie 

 geben leicht negative Elektrizitt ab und 

 bleiben daher positiv geladen zurck. Als 

 Kathode und Anode dienen in der Regel 

 Metalle (Platin, Kupfer, Silber). Die elektroly- 

 tischen Leiter knnen also durch den Strom in 

 zwei Teile getrennt werden; in einer Kupfer- 

 sulfatlsung (CuS0 4 ) wandert das positiv 

 geladene Kupfer (Cu) an die Kathode (Ent- 

 deckung der Galvanoplastik durch Jakob i 

 1837), das negative geladene Schwefelsureion 

 (S0 4 ) an die Anode. Das Kupfersulfat ist also 

 elektrisch in zwei Teile aufgelst oder elek- 

 y'siert worden. Man nennt die Leiter 

 zweiter Klasse daher auch Elektrolyten, 

 diesem Wege ist es gelungen, viele 

 Substanzen zu zerlegen. So hat Davy 

 1807 aus feuchtem Aetzkali das Kalium- 



metall abscheiden knnen. Fr den Strom- 

 durchgang durch Elektrolyten hat M. 

 Faraday 1833 aus Versuchen folgende Ge- 

 setze ableiten knnen: 1. Durch denselben 

 Strom werden in gleicher Zeit cpvalente 

 Mengen einer Substanz abgeschieden (qui- 

 valente Menge gleich Atom- bezw. Mole- 

 kulargewicht durch Valenz, also fr Cu in 

 CuS 4 = 63,2:2 = 31,6 oder fr Silber in 

 Silbernitrat, Ag in AgN0 3 = 107,6). Da 

 ein Ampere in 1 sec 1,118 mg Ag abscheidet, 

 so werden unter denselben Bedingungen 0,3294 

 mg Cu aus CuS0 4 frei. 2. Die in der Zeiteinheit 

 abgeschiedene Menge eines Ions ist der Strom 

 strke proportional, unabhngig von der Form 

 der Elektrode, der Potentialdifferenz im 

 Elektrolyten und anderen Bedingungen. 



Gleichzeitig mit dem Transport der Ionen 

 nach Kathode und Anode und durch ihn be- 

 dingt tritt eine elektromotorische Gegen- 

 kraft auf, die die angelegte Spannungs- 

 differenz vermindert und daher den Widerstand 

 scheinbar erhht. Diese Gegenkraft oder Pola- 

 risation ist jedoch kein hinreichendes Kenn- 

 zeichen fr elektrolytische Leitung. In 

 schlechtleitenden metallischen Krpern kann 

 eine Kombination von Peltierwrme und 

 Thermokraft, die dort sehr erheblich ist, 

 Polarisation vortuschen. Um die Polari- 

 sation zu vermeiden und damit den wahren 

 Wert des Widerstandes zu finden, ver- 

 wendet man einen Strom, der so rasch 

 wechselt, da die Produkte der Elektro- 

 lyse nicht an der Kathode bezw. Anode aus- 

 geschieden werden, sondern wegen ihrer ge 

 ringen Menge noch in der umgebenden 

 Lsung gelst bleiben. Das ist der von 

 F. Kohlrausch 1874 angegebene Weg, 

 mit Telephon als Stromzeiger und In- 

 duktorium als Wechselstromquelle Wider- 

 stnde von Elektrolyten genau zu messen. 

 Die Theorie der elektrolytischen Leitung 

 ist durch die Ueberlegungen und Beobach- 

 tungen namentlich von Clausius und 

 Hittorf entwickelt worden. Ihre Bezie- 

 hungen zu anderen Gebieten der Physik 

 und Chemie haben Hittorf 1853 und 

 namentlich Sv. Arrhenius 1884 und van't 

 Hoff 1886 klargestellt und damit die 

 physikalische Chemie (vgl. den Artikel 

 Chemie") begrndet. 



2. Gesetz von Ohm. Charakteristik 

 von Leitern und Stromsystemen. Gesetze 

 von Kirchhoff. Leitung von Gleichstrom 

 und Wechselstrom. Die Grundlage der 

 Lehre vom elektrischen Strom bildet das 

 von G. S. Ohm 1826 aus Experimenten 

 abgeleitete Gesetz: Die elektromotorische 

 Kraft E ist proportional dem Widerstand W 

 und der Stromstrke J (E = JW). Hierbei 

 kann die elektromotorische Kraft E an 

 zwei Punkten eines Drahtes entnommen 



