Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Glas unter Wärmeeinfluss

Maria Gabriel, 15 Jahre, 9. Kl. Gymn.
Miriam Garmatter, 16 Jahre, 10. Kl. Gymn. (2002)


Die Idee

Die beiden Mädchen haben ein spektakuläres Experiment aus dem Physikunterricht näher unter die Lupe genommen. Dabei wird gezeigt, dass der bei Zimmertemperatur hervorragende Isolator Glas bei hohen Temperaturen eine stark zunehmende elektrische Leitfähigkeit aufweist.

Kurzfassung

Glas ist ein alltäglicher Werkstoff, dem wir überall in unserer Umwelt begegnen: Fensterscheiben, Trinkgläser oder Spiegel bestehen aus diesem Material, weil es durchsichtig und dennoch sehr fest ist. Aber auch in der Elektrotechnik wird es verwendet, da es ein sehr guter elektrischer Isolator ist und findet Anwendung z.B. bei Bildröhren in Fernsehern oder Computermonitoren.
Der verwendete Probenhalter - kreiert aus einer alten Hauseingangssicherung
Es gibt aber ein Experiment, das die zuletzt genannte Eigenschaft - dass Glas den elektrischen Strom nicht leitet - erheblich in Frage zu stellen scheint. Dazu wird ein Glasstab in die Zuleitung eines elektrischen Verbrauchers, z.B. einer Glühlampe, geschaltet und der Stromkreis geschlossen (siehe Abb. 1). Wie zu erwarten, bleibt die Glühlampe dunkel. Erhitzt man allerdings den Glasstab mit einem Bunsenbrenner, bis er kirschrot anfängt zu glühen, beginnt allmählich auch der Glühfaden der Lampe zu leuchten. Nun kann man den Bunsenbrenner wegnehmen, aber dennoch leuchtet die Lampe weiter, es kann sogar passieren, dass sie immer heller leuchtet. Gleichzeitig wird auch das Glühen des Glasstabes immer intensiver und mitunter verdampft er plötzlich nach einem kurzen weißglühenden Aufblitzen.