Nadprzewodnik
Nadprzewodnik to substancja, która przewodzi prąd bez oporu, gdy jest zimniejsza niż "temperatura krytyczna". W tej temperaturze elektrony mogą swobodnie przemieszczać się przez materiał. Nadprzewodniki różnią się od zwykłych przewodników, nawet…
Nadprzewodnik to substancja, która przewodzi prąd bez oporu, gdy jest zimniejsza niż "temperatura krytyczna". W tej temperaturze elektrony mogą swobodnie przemieszczać się przez materiał. Nadprzewodniki różnią się od zwykłych przewodników, nawet tych bardzo dobrych. Zwykłe przewodniki tracą swoją oporność powoli, w miarę jak stają się coraz zimniejsze. W przeciwieństwie do nich, nadprzewodniki tracą swoją rezystancję w jednym momencie. Jest to przykład przejścia fazowego. Wysokie pola magnetyczne niszczą nadprzewodnictwo i przywracają normalny stan przewodzenia.
W normalnych warunkach magnes poruszający się po przewodniku wytwarza w nim prąd na skutek indukcji elektromagnetycznej. Ale nadprzewodnik w rzeczywistości całkowicie wypiera pola magnetyczne poprzez indukowanie prądów powierzchniowych. Zamiast przepuszczać pole magnetyczne, nadprzewodnik zachowuje się jak magnes skierowany w przeciwną stronę, który odpycha prawdziwy magnes. Nazywa się to efektem Meissnera i można go zademonstrować poprzez lewitowanie nadprzewodnika nad magnesami lub odwrotnie.
Galeria obrazów
8 Obrazy
Historia nadprzewodników
| 1911 | nadprzewodnictwo odkryte przez Heike Kamerlingh Onnes |
| 1933 | efekt Meissnera odkryty przez Waltera Meissnera i Roberta Ochsenfelda |
| 1957 | teoretyczne wyjaśnienie nadprzewodnictwa zaproponowane przez Johna Bardeena, Leona Coopera i Johna Schrieffera (teoria BCS) |
| 1962 | przewidywano tunelowanie nadprzewodzących par Coopera przez barierę izolacyjną |
| 1986 | Ceramiczny nadprzewodnik został odkryty przez Alexa Müllera i Georga Bednorza. Ceramika jest normalnie izolatorem. Związek lantanu, baru, miedzi i tlenu, którego temperatura krytyczna wynosi 30K. Otworzył możliwości dla nowych nadprzewodników. |
Aplikacje
- Nadprzewodnikowe urządzenie do interferencji kwantowej (SQUID)
- Akceleratory cząstek
- Akceleratory małych cząstek w ochronie zdrowia
- Lewitujące pociągi
- Fuzja jądrowa
- Skaner MRI
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest nadprzewodnik?
O: Nadprzewodnik to substancja, która przewodzi prąd bez oporu, gdy jest zimniejsza niż "temperatura krytyczna". W tej temperaturze elektrony mogą swobodnie przemieszczać się przez materiał.
P: Czym różni się nadprzewodnik od zwykłego przewodnika?
O: Zwykłe przewodniki tracą swój opór (stają się bardziej przewodzące) powoli, gdy stają się zimniejsze. Natomiast nadprzewodniki tracą opór w jednym momencie. Jest to przykład przejścia fazowego.
P: Jakie są przykłady nadprzewodników?
O: Niektóre przykłady nadprzewodników to metale: rtęć i ołów, ceramika i organiczne nanorurki węglowe.
P: Jak działa magnes poruszający się obok przewodnika?
O: Normalnie magnes poruszający się obok przewodnika wytwarza prąd w przewodniku poprzez indukcję elektromagnetyczną. Ale nadprzewodnik w rzeczywistości całkowicie wypiera pola magnetyczne, indukując prądy powierzchniowe.
P: Co to jest efekt Meissnera?
O: Efekt Meissnera polega na tym, że zamiast przepuszczać pole magnetyczne, nadprzewodnik zachowuje się jak magnes skierowany w przeciwną stronę, który odpycha prawdziwy magnes. Można to zademonstrować poprzez lewitowanie nadprzewodnika nad magnesami lub odwrotnie.
P: Czy wysokie pole magnetyczne niszczy czy wzmacnia nadprzewodnictwo?
O: Wysokie pole magnetyczne niszczy nadprzewodnictwo i przywraca normalny stan przewodzenia.
Powiązane artykuły
Autor
AlegsaOnline.com Nadprzewodnik Leandro Alegsa
URL: https://pl.alegsaonline.com/art/95043