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Was sind Leiter?
Leiter sind Stoffe, die aufgrund Ihrer vielen freien Ladungsträger und niedrigen spezifischen Widerstandes, den elektrischen Strom sehr gut und mit wenigen Verlusten leiten.
Bsp. Kupfer, Aluminium, Stahl, Silber
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Was sind Halbleiter?
Halbleiter sind Stoffe, die den Strom nur unter bestimmten Bedingungen leiten. Heißt die Leitfähigkeit der Halbleiterstoffe sind temperaturabhängig, in der Nähe des Absoluten Nullpunktes sind Halbleiter wie Isolatoren.
Bsp. Silizium, Germanium, Selen
Was sind Nichtleiterwerkstoffe?
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Nichtleiter und Isolatoren meinen dieselben Stoffe, also Stoffe die einen hohen spezifischen Widerstand haben und wenige bis gar keine freie Ladungsträger besitzen.
Bsp. Kunststoff, Gummi, Holz und Glas
Was sind Magnetwerkstoffe?
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Magnetwerkstoffe werden durch Legieren, Sintem oder Pressen mit Bindemittel hergestellt. Die Beimengung eines Metalls (z.B. Zinn, Nickel, Kupfer) zum Roheisen in verschiedenen Prozentsätzen kann die Eigenschaften eines Magnetwerkstoffes entscheidend beeinflussen.
Hartmagnetische Werkstoffe:
- Chromstahl, Stahl
Weichmagnetische Werkstoffe
- Reines Eisen, FeNi Legierungen
Warum Kupfer?
Eigenschaften:
- Gewinnung aus Kupfererzen
- Dichte von 8,9 kg/dm3
- Schmelztemperatur bei 1083°C
Vorteile:
- Hohe elektrische Leitfähigkeit
- Gute Wärmeleitfähigkeit
- Beständig gegen Witterungseinflüsse
Nachteile:
- Kupfer bildet in Verbindung mit Säuren Grünspan, welcher sehr giftig ist
- An der Luft entsteht Palina (=Edelrost) gegen schädliche Umwelteinflüsse
Anwendungen
- Hausinstallationsleitungen
Warum Aluminum?
- Gewinnung aus Bauxiti
- Aluminium hat eine Dichte von 2,7 kg pro kubikdezimeter
- Schmelztemperatur liegt bei 650 °C
- Weich und dehnbar
Vorteile:
- Hat nur 1/3 des Gewichts im Vergleich zu Kupfer
- Spanlos und Spanabhebend
Nachteile:
- Die elektrische Leitfähigkeit ist geringer als bei Kupfer
- Für mechanisch hoch beanspruchte Bauteile nicht verwendbar
- Gewinnung ist äußerst Energieaufwendig (1t Aluminium erfordert ca 16 MWh elektrische Energie
Anwendungen:
- Frei- und Erdleitungen
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