IT News

Вс11122016

Last updateЧт, 24 Март 2016 11pm

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Что такое сверхпроводник?

Что такое сверхпроводник?

Сверхпроводимость входит в число наиболее выдающихся открытий двадцатого столетия и заключается в способности некоторых веществ при очень низких температурах проводить электричество без сопротивления, т.е. становиться сверхпроводниками.

Явление сверхпроводимости было открыто в 1911 году голландским физиком Хейке Камеринг-Оннесом, который при охлаждении гелием ртутной проволоки до 4°К (-453°F) с изумлением обнаружил, что электрический ток проходит по ней без сопротивления. Сегодня ученые могут создавать вещества, проявляющие сверхпроводящие свойства при гораздо более высоких температурах, вплоть до 100°К (-280°F). Сверхпроводники произвели переворот в науке и привели к появлению ряда захватывающих идей, в число которых входит создание сверхпроводящих аккумуляторов и генераторов в энергетических системах, электромагнитных пусковых установок, а также специальных поездов и судов, использующих в своей работе не только фантастическую проводимость сверхпроводников, но и их необычные магнитные свойства. Помещенные в магнитное поле, сверхпроводники генерируют собственное магнитное поле аналогичной полярности, заставляющее намагниченные тела парить в пространстве.

Обычные проводники

Традиционные проводники не только проводят электрический ток менее эффективно, чем сверхпроводники, но к тому же лишены их магических отталкивающих свойств.

При уменьшении температуры электрическое сопротивление обычных проводников уменьшается постепенно (фиолетовая кривая), в то время как электрическое сопротивление сверхпроводников (голубая кривая) после снижения температуры до так называемой точки перехода внезапно падает нуля.

Эффект Мейснера

Магнитные свойства сверхпроводников отличаются от магнитных свойств ферромагнитных проводников, таких, как сталь или железо. При помещении в магнитное поле ферромагнитные материалы притягиваются к магнитам. Сверхпроводники, в соответствии с так называемым эффектом Мейснера, магнитами отталкиваются.

Сверхпроводимость и левитация

Магнит, размещенный над сверхпроводником, охлаждаемым жидким гелием, индуцирует электрический ток и электромагнитное поле, которое отталкивает магнитное поле магнита, заставляя его парить в пространстве.

Поезд на сверхпроводящей(магнитной) подвеске

Один из проектов поезда будущего, разработанный в Японии, предполагает использование сверхпроводящих магнитов для приведения поезда в движение. Сверхпроводники в подвеске поезда отталкиваются магнитным полем рельсов, заставляя поезд парить в воздухе. Пока скорость поезда недостаточна для подъема над рельсами, он катится на колесах. По мере увеличения скорости сверхпроводников относительно магнитного поля колеи отталкивающая магнитная сила возрастает и в результате поднимает поезд на 10 сантиметров над рельсами.

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Что такое сверхпроводник?

Популярные материалы из данной категории:

Как работает генератор переменного тока?

Генератор превращает механическую энергию в электрическую путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки {рисунок справа). Электроны…

Как работает тепловая электростанция (ТЭЦ)?

У этой паровой турбины хорошо видны лопатки рабочих колес. Тепловая электростанция (ТЭЦ) использует энергию, высвобождающуюся при сжигании органического топлива — угля, нефти и природного газа — для превращения воды в пар высокого давления. Этот пар, имеющий…

Почему в горах вода закипает быстрее?

Вода, нагретая на уровне моря до 100°С (212°F), начинает кипеть. Это означает, что внутри объема жидкости происходит образование пузырьков водяного пара и подъем их к поверхности. Вода закипает, потому что при данной температуре давление насыщения водяного…

Почему магнит притягивает железо?

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает…

Что такое полупроводник?

Полупроводник — это кристаллический материал, который проводит электричество не столь…

Почему парусник может плыть против ветра?

Передвижение парусной яхты по ветру фактически определяется простым давлением ветра на ее…

Почему корабли держатся на воде?

Корабли, лодки, плоты и другие тела удерживаются на плаву из-за наличия у воды…

Как звук распространяется в пространстве?

Звук распространяется посредством звуковых волн. Эти волны проходят не только сквозь газы…

Как работают блоки?

Блок состоит из одного или нескольких колес (роликов), огибаемых цепью, ремнем или…

Как распространяются электромагнитные волны?

Каждый раз, когда электрический ток изменяет свою частоту или направление, он генерирует…

Почему мыльные пузыри переливаются всеми цветами радуги?

Калейдоскоп цветов, которыми переливаются мыльные пузыри, вызывается сложной структурой…

Что такое лазер?

Лазер — это устройство, создающее узкий пучок интенсивного света. В работе лазера…