Warum verändert sich das Metall beim Stromdurchgang nicht und wie heißt diese Eigenschaft?

Metalle haben die einzigartige Eigenschaft, den elektrischen Strom sowie im festen als ebenfalls im flüssigen Zustand leiten zu können. Diese Fähigkeit den Strom ohne Veränderung des Metalls selbst zu leiten wird als elektrische Leitfähigkeit bezeichnet.

Um die Frage zu beantworten warum sich Metalle beim Stromdurchgang nicht verändern müssen wir einen Blick auf die atomare Struktur der Metalle werfen. Metalle bestehen aus einem Gitter von positiv geladenen Metallkationen die von einer "Wolke" frei beweglicher Elektronen umgeben sind. Diese Elektronen in der äußeren Elektronenhülle der Atome oft als Valenzelektronen bezeichnet sind jene die zur Verwendung die Leitfähigkeit verantwortlich sind.

Wenn eine Spannung angelegt wird, also ein elektrisches Feld erzeugt wird, üben die Elektronen in der äußeren Hülle eine Kraft aus die sie in eine bestimmte Richtung bewegt. Die Elektronen bewegen sich von Atom zu Atom um den Stromfluss zu ermöglichen. Dabei stoßen sie mit den Metallkationen zusammen was zu einer Energieübertragung führt. Durch diese Kollisionen wird jedoch das Gitter des Metalls nicht verändert.

Die Metallatome selbst bleiben weitgehend unbewegt in ihrer Position, da sie viel größer und schwerer sind als die Elektronen. Die Elektronen bewegen sich lediglich zwischen den Metallatomen hin und her, mittels welchem ein geordneter Stromfluss entsteht. Da die Atome während des Stromdurchgangs nicht ihre Position ändern, bleibt das Metall unverändert.

Die elektrische Leitfähigkeit von Metallen wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, ebenso wie zum Beispiel die Anzahl der freien Elektronen und die Beweglichkeit dieser Elektronen. Metalle mit einer höheren Konzentration an freien Elektronen und einer größeren Beweglichkeit haben eine höhere elektrische Leitfähigkeit.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass sich Metalle beim Stromdurchgang nicht verändern, da die Elektronen lediglich zwischen den Metallatomen hin und her bewegt werden, während die Atome selbst in ihrer Position bleiben. Diese Eigenschaft wird als elektrische Leitfähigkeit bezeichnet und ermöglicht es den Metallen, den Strom effizient zu leiten.