Надпровідність – конспект

“При дуже низьких температурах, – пише науковий оглядач Джоан Бейкер, – деякі метали і сплави проводять електрику без опору. Струм в цих надпровідниках може текти мільярди років, не втрачаючи ні дещиці енергії. Оскільки електрони виявляються спареними і рухаються всі разом, без зіткнень, які могли б привести до електричного опору, вони наближаються до стану вічного руху “.

Існує багато металів, опір яких дорівнює нулю при охолодженні нижче критичної температури. Це явище, назване надпровідність, було відкрито в 1911 р голландцем Хейке Камерлинг-Оннесом, який виявив, що при охолодженні зразка ртуті до температури на 4,2 До вище абсолютного нуля (-269 ° С) його електричний опір різко падає до нуля. В принципі це означає, що електричний струм може вічно текти по кільцю з надпровідної дроту без участі зовнішнього джерела напруги. У 1957 р американські фізики Джон Бардін, Леон Купер і Роберт Шріффер пояснили природу надпровідності. Візьмемо металеву віконну протимоскітну сітку як образ впорядкованої структури позитивно заряджених ядер в кристалічній решітці металу. Уявімо собі далі, що між атомами рухається негативно заряджений електрон, деформуючий решітку своїм тяжінням. Ця деформація притягує другий електрон, змушуючи його йти за першим. Вони подорожують парою і сумарно зустрічають менше опору.

У 1986 р Г. Беднорц і А. Мюллер відкрили матеріал, який стає сверхпроводником при температурі близько -238 ° С (35 К), а в 1987 р було знайдено інше речовина, для якого температура переходу в надпровідний стан ще вище: – 177 ° С (90 К). Якби знайшлися речовини, що є сверхпроводниками при кімнатних температурах, ми заощадили б величезна кількість енергії і побудували високоефективні лінії електропередач. Надпровідники виштовхують з себе зовнішнє магнітне поле, що дозволяє інженерам створювати поїзди, левітірующіе на магнітній подушці. Надпровідність використовується також в потужних електромагнітах для магнітно-резонансних медичних томографів (МРТ).


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Надпровідність – конспект