Allgemein

Elektrischer Strom in der Leitung

In Metallen liegen die Atome dicht beieinander. Ein Elektron auf der Aussenbahn eines Atoms kann an eine Stelle gelangen, die vom Kern des benachbarten Atoms ebensoweit entfernt ist wie vom eigenen Kern. An dieser Stelle heben sich die Anziehungskräfte beider Atomkerne auf das Elektron auf. Innerhalb des Metalls ist dann dieses Elektron frei beweglich. Man nennt es ein freies Elektron. Gute Leiter wie Silber und Kupfer haben etwa ebenso viele freie Elektronen wie Atome.
Verbindet man die Enden eines Leiters (z.B. den Glühfaden einer Glühlampe) mit den Klemmen eines Spannungserzeugers, so drückt der Spannungserzeuger an der negativen Klemme freie Elektronen in den Leiter hinein. Diese Elektronen stossen die benachbarten freien Elektronen im Leiter vor sich her, weil alle Elektronen negativ geladen sind und sich gegenseitig abstossen. Im Leiter pflanzt sich der Stoss mit einer Geschwindigkeit von fast 300.000 km/s fort. Die letzten freien Elektronen am Ende des Leiters wandern in die positive Klemme des Spannungserzeugers.
Der Spannungserzeuger drückt auf einer Seite so viele Elektronen in den Leiter hinein, wie er auf der anderen Seite absaugt. Die Zahl der freien Elektronen im Leiter bleibt also zu jeder Zeit gleich.

Elektrischer Strom ist die Fortbewegung von freien Elektronen.