Das thermische Rauschen

Zusammenfassung

Die Wärmebewegung der Leitungselektronen eines Metalls ruft ein Rauschen hervor. Betrachten wir als Beispiel einen ringförmigen Leiter (Abb. 2/1), so wird hier die thermische Geschwindigkeit der einzelnen Elektronen eine Zirkularkomponente aufweisen. Mit derselben Wahrscheinlichkeit wird dabei in dem Ring ein Ladungstransport im Uhrzeigersinn und im entgegengesetzten Sinn auftreten, da keine der beiden Richtungen vor der anderen ausgezeichnet ist. Im zeitlichen Mittel fließt daher aufgrund der thermischen Bewegung kein elektrischer Strom. Dies schließt aber nicht aus, daß das Momentbild in Abb. 2/1 b einen Ladungstransport und damit einen Strom in einer Richtung liefert, während im nächsten Augenblick die Summe aller Zirkularkomponenten einen Strom in der entgegengesetzten Richtung ergeben kann. In dem Ring fließt damit ein elektrischer Strom, ohne daß eine Quelle angeschlossen ist. Dieser Rauschstrom I(t) kann durch sein Magnetfeld nachgewiesen werden.