Diskussion:Kontaktelektrizität
Entsteht beim Kontakt zweier elektrisch leitender Stoffe eine elektrische Spannung? 15:20, 17. Apr 2006 (CEST)
- ja (Nachgetragen: 01:17, 30. Apr 2006 Benutzer:Staro1)
Die Antwort ist ein klares NEIN. Spannung ist der Unterschied zwischen den Fermienergien, und die sind nach Kontakt gleich, also ist der Unterschied null. Allerdings entsteht dort, wo sich die Körper nicht berühren, ein elektrisches Feld, wenn die Körper unterschiedliche Austrittsarbeit haben. Damit ist aber keine Spannung zwischen den Körpern verbunden (ein Voltmeter kann diese Spannung nicht anzeigen). Es gibt allerdings einen Potentialunterschied zwischen den Vakuumniveaus über den Oberflächen der Körper, und zu diesem Potenzialunterschied gehört eben das genannte elektrische Feld.
Erst wenn man die Körper wieder trennt, kommt es durch das elektrische Feld zu einer Spannung zwischen den Körpern.
Das mag auf den ersten Blick widersprüchlich erscheinen, weil es im Gegensatz zu dem vereinfachten Bild steht, das wir in der Elektrostatik in der Schule oder dem ersten Semester im Physikunterricht auf der Uni lernen, aber da kommt eben keine Austrittsarbeit vor bzw. sie wird vernachlässigt, denn in der Elektrostatik geht's normalerweise sowieso um Kilovolt, und ein Volt mehr oder weinger macht da nichts aus.
Ausnahme: Bei unterschiedlichen Temperaturen der beteiligten Körper bzw. des Messgerätes kann durch Thermospannungen eine ganz kleine Spannung (üblicherweise unter einem Millivolt) auftreten. --Anastasius zwerg 22:49, 2. Mai 2006 (CEST)
- Widerspruch: Die Frage ist falsch gestellt: Es entsteht eine Spannung ! Nur ist es eine elektrochemische Erscheinung, das steht auch in diesem Artikel. Und die Thermospannung ist keine "Ausnahme", wird bei Öfen und Abgastemperaturmessungen bei Flugzeugturbinen (EGT (Luftfahrt)) verwendet- andere Sensoren lösen sich in Rauch auf. --Staro1 05:45, 9. Mai 2006 (CEST)
Zur Spannung als elektrochemische Erscheinung – dafür dürfen sich die Körper nicht direkt berühren, es muss ein Elektrolyt dazwischen sein. Dann (mit Elektrolyt) gibt es natürlich eine Spannung.
Zur Thermospannung – Was ich mit "Ausnahme" sagen wollte: Das ist eine Ausnahme von der Regel, dass zwischen zwei Körpern keine Spannung auftritt, wenn sie sich berühren. Aber es tritt nur dann eine Spannung auf, wenn man unterschiedliche Temperaturen hat, und diese Spannung ist eben recht klein. --Anastasius zwerg 21:20, 9. Mai 2006 (CEST)
Ist das edlere Metall Pluspol oder Minuspol?
Im Artikel steht "das „edlere“ Metall, also das mit der höheren Austrittsarbeit, ist negativ". Nach meiner Ansicht ist das edlere Metall positiv. Bei der Elektronenröhre ist die Kathode aus Thorium und das Gitter aus Nickel. Gemessen bezogen auf Kathode ist das Kontaktpotential positiv.
- Nein, passt schon! Das Ferminiveau des "edleren" (im Artikel selbst vom Autor definiert über: die Bindungsenergie des e- (Austrittsarbeit) ist in edleren Metallen grösser) Metalls liegt niedriger und das edlere Metall wird somit negativ geladen. Allerdings halte ich es für unangebracht hier von "edeler" oder "unedler" zu sprechen, da man damit automatisch das elektrochemische Potential verbindet. Nimmt man also die elektrochemische Spannungsreihe und Austrittsarbeit zur Hand und betrachtet, z.B. Gold und Nickel, so stellt man fest, dass das (elektrochemisch) edelere Gold eine geringere Austrittsarbeit hat. Daher sollte man den Artikel ändern! Das stiftet nur Verwirrung. PS: es handelt sich auch nicht um eine Verwechslung von edel oder unedel vom Autor, da z.B. Gold eine höhere Austrittsarbeit hat als Silber und auch edler ist als Silber. D.h. die Aussage kann nicht allgemein im Sinne des elektrochemischen "edel/unedel" getroffen werden.--92.203.7.82 23:07, 5. Jul. 2012 (CEST)
Anmerkung zu einem fehlerhaften Absatz
Hallo Leute,
hab mich noch nie bei Wiki beteiligt, aber ich hab zwei Anmerkungen:
Abschnitt: "In einem Stromkreis wird durch das oben geschilderte Kontaktpotential normalerweise kein Strom fließen. Insbesondere misst man keine Spannung, wenn man die beiden verschiedenen Leiter jeweils mit einer der beiden Prüfspitzen eines Messgerätes verbindet, denn die beiden zusätzlichen Kontaktstellen unterscheiden sich um die gleiche Austrittsarbeitsdifferenz wie der ursprüngliche Kontakt. Allerdings ist das Fermie-Niveau und damit die Austrittsarbeit temperaturabhängig, bei manchen Materialien durch eine Asymmetrie der Zustandsdichte sogar stark. Dadurch entsteht in einer ABA-Anordnung zweier Materialien A und B mit unterschiedlich temperierten Kontaktstellen AB bzw. BA eine Thermospannung (Seebeck-Effekt) bzw. bei Kurzschluss ein Thermostrom."
1) Fermie schreibt man ohne e am Ende
2) Nach http://www.phydid.de/index.php/phydid/article/viewFile/28/28 kommt die Thermospannung nicht durch die Kontaktstellen zustande, sondern durch Thermodiffusion.
Mit freundlichen Grüßen
Andreas (nicht signierter Beitrag von 80.149.16.175 (Diskussion) 20:56, 12. Jul 2012 (CEST))
- Hallo Andreas,
- ja, das ist wohl so. Die Frage nach der richtigen Erklärung ist übrigens schon sehr alt, siehe den zweiten Einzelnachweis im Artikel.
- Worauf deine Quelle ebenfalls hinweist: "Kontaktspannung = Differenz der Austrittsarbeiten" ist falsch (unabhängig von einer Temperaturdifferenz), weil oberflächliche Doppelschichten, die die Austrittsarbeiten beeinflussen, den Kontakt nicht überleben.
- Ich bin nun etwas verunsichert, was unter dem Lemma "Kontaktelektrizität" überhaupt dargestellt werden kann.
- Gruß – Rainald62 (Diskussion) 22:12, 12. Jul. 2012 (CEST)
zu: Worauf deine Quelle ebenfalls hinweist: "Kontaktspannung = Differenz der Austrittsarbeiten" ist falsch (unabhängig von einer Temperaturdifferenz), weil oberflächliche Doppelschichten, die die Austrittsarbeiten beeinflussen, den Kontakt nicht überleben.
Aber in der Quelle steht doch auf Seite 13 (die vierte pdf-Seite) in Fett: Diese „inneren“ Kontaktspannungen zwischen Materialien, deren Oberflächen in direktem Kontakt miteinander sind, dürfen nicht über die Differenz der Austrittsarbeiten erklärt werden!
Oder meinst du was anderes?
Viele Grüße
Andreas (nicht signierter Beitrag von 80.149.16.175 (Diskussion) 13:41, 13. Jul 2012 (CEST))
- Genau darauf war mein Hinweis gerichtet. Ich verstehe dein "aber" nicht. – Rainald62 (Diskussion) 14:39, 13. Jul. 2012 (CEST)
vielleicht habe ich dich auch falsch verstanden: Worauf deine Quelle ebenfalls hinweist: "Kontaktspannung = Differenz der Austrittsarbeiten" ist falsch (unabhängig von einer Temperaturdifferenz), weil oberflächliche Doppelschichten, die die Austrittsarbeiten beeinflussen, den Kontakt nicht überleben.
Ich hab das so verstanden, dass du meinst, dass der Artikel sagt, dass "Kontaktspannung = Differenz der Austrittsarbeiten" sei, welches du als falsch ablehnst, da "oberflächliche Doppelschichten, die die Austrittsarbeiten beeinflussen, den Kontakt nicht überleben". Ich muss aber auch zugeben, dass ich diese Begrüdung nicht verstanden habe, da mir nicht klar ist, was du mit oberflächlichen Doppelschichten meinst, die einen Kontakt nicht überleben. (nicht signierter Beitrag von 80.149.16.175 (Diskussion) 14:48, 13. Jul 2012 (CEST))
- Ah, verstehe. Ich stimme der Quelle zu, dass "Kontaktspannung = Differenz der Austrittsarbeiten" falsch ist. Die Quelle nennt als Grund "ein materialspezifisches Oberflächenpotential". Dieses Potential (genauer: Potentialdifferenz, Spannung) entsteht durch eine Doppelschicht: Die Elektronen-Verteilungsdichte ragt über die Ionenrümpfe hinaus. – Rainald62 (Diskussion) 16:39, 13. Jul. 2012 (CEST)
Phänomene der „Kontaktelektrizität“
Habe die Bemerkung "oder ein Halbleiter" gestrichen, stimmt nicht! Bei einem Halbleiter liegt das Fermi-Niveau in der Bandlücke, hier existiert kein erlaubter Elektronenzustand, in dem ein Elektron "landen" könnte! (Für Halbleiter wurde genau aus diesem Grund der Begriff Elektronenaffinität eingeführt, der den energetischen Abstand von Vakuumniveau und Leitband-Unterkante angibt) Gruß, Hardie (nicht signierter Beitrag von 95.112.21.33 (Diskussion) 01:00, 26. Jan. 2016 (CET))
