Techniklexikon

Kontaktspannung

Kontaktpotential, Berührungsspannung, die bei Berührung zweier unterschiedlicher Substanzen entstehende elektrische Spannung. Die Ursache hierfür sind letztlich die unterschiedlichen Elektronenniveaus in den Materialien. Bei Kontakt zwischen zwei Metallen spricht man auch vom Volta-Effekt. Es diffundieren Ladungsträger in Richtung des niedrigeren Niveaus, bis aufgrund des sich dadurch bildenden elektrischen Feldes ebensoviele Ladungsträger in die entgegengesetzte Richtung transportiert werden und kein Strom mehr fliesst. Die zwischen unterschiedlichen Metallen bei gleicher Temperatur auftretenden Kontaktspannungen können nach wachsender Austrittsarbeit zu einer Kontaktspannungsreihe geordnet werden. Die Summe der Kontaktspannungen einer geschlossenen Anordnung ist bei überall gleicher Temperatur immer Null, die Kontaktspannung zwischen zwei Metallen ist unabhängig davon, wieviele und welche anderen Metalle dazwischen geschaltet sind.

Werden zwei verschiedene Metalle zu einem Ring gebogen und beide Kontaktstellen verlötet, bilden sich zwei entgegengesetzt gleiche Kontaktspannungen aus. Besteht zwischen beiden Lötstellen eine Temperaturdifferenz, so fliesst ein Thermostrom, die Spannungsdifferenz zwischen beiden Kontakten heisst Thermospannung (Seebeck-Effekt).

Bei einem Kontakt zweier Isolatoren spricht man von Reibungselektrizität, bei Kontakt eines festen Körpers mit einem Elektrolyten von Elektrophorese und Elektroosmose (Elektrodenvorgänge). Bei Kontakten mit Halbleitern siehe Halbleiter-Isolator -Grenzflächen, Heterostrukturen.