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).
Related posts:
- Надпровідність як фізичне явище Електрична провідність фізичного об’єкта – це властивість пропускати електричний струм. Провідність, як відомо, обернено пропорційна електроопору, яке визначається процесами розсіювання електронів на атомах металу, на різних дефектах кристалічної решітки, на її теплових коливаннях і т. д. Чим менше електроопір, тим більше електропровідність. При дуже низьких температурах можлива ситуація, коли опір практично звертається в нуль. Електронний […]...
- Надпровідність: цікаві факти Надпровідність пов’язана з ім’ям голландського вченого Гейко Каммерлінг-Оннеса. У техніці надпровідність повинна здійснити справжню революцію. Надпровідність пов’язана з ім’ям голландського вченого Гейко Каммерлінг-Оннеса В кінці 19 – початку 20 ст. вченим вдалося перевести в рідину все без винятку гази і навіть чемпіона серед них – гелій. Після цього була відкрита надпровідність. Температура кипіння гелію всього […]...
- Високотемпературна надпровідність Рідкісне явище має таку дивовижну історію, як надпровідність – відкриття, зроблене Камерлінг-Оннесом в 1911 році. Але все надпровідники переходили в надпровідний стан при дуже низьких температурах – поблизу абсолютного нуля. Невже чудове явище – надпровідність – так і залишиться назавжди низькотемпературних феноменом? Виявляється, ще в 1964 році американець Літтл висловив цікаву ідею щодо високотемпературної надпровідності. […]...
- Електричний опір – це Електричний струм, проходячи через провідник, відчуває деякий опір. Наприклад, якщо провідником є якийсь провід, то чим більше перетин цього проводу, тим менше електричний опір. Причиною того, що струм зустрічає опір протіканню, є взаємодія електронів з кристалічною решіткою матеріалу, з якого зроблений провідник. Оскільки різні матеріали мають різні кристалічні решітки, то і електричний опір у всіх […]...
- Що таке надпровідник? Надпровідність входить до числа найбільш видатних відкриттів двадцятого сторіччя і полягає в здатності деяких речовин при дуже низьких температурах проводити електрику без опору, тобто ставати сверхпроводниками. Явище надпровідності було відкрито в 1911 році голландським фізиком Хейке Камерінг-Оннесом, який при охолодженні гелієм ртутної дроту до 4 ° К (-453 ° F) з подивом виявив, що електричний […]...
- Електрична провідність речовин Електрична провідність речовини залежить концентрації в ньому вільних зарядів, їх виду, а також від умов зовнішнього середовища, в якій речовина знаходиться. Електричний струм може протікати через всі тіла – тверді, рідкі газоподібні і навіть через вакуум. Електричну провідність речовини називають його здатність проводити електричний струм під дією електричного поля. Чим більше концентрація вільних зарядів у […]...
- Електричний опір провідника Електричний опір провідника виникає при протіканні по провіднику електричного струму. Тобто, коли при русі по провіднику електронів, відбувається зіткнення цих електронів з атомами провідника. При такому зіткненні, що рухається, вибиває з атома один з його вільних електронів і стає на його місце, а частина енергії, отриманої електроном від джерела е. р. с., перетворюється в тепло, […]...
- Сталі і сплави з високим супротивом Сплави цієї групи застосовують для виготовлення реостатів, нагрівачів промислових і лабораторних печей, побутових приладів. Високий електричний опір сплавів може бути досягнуто в разі, коли їх структура представляє собою твердий розчин. Згідно з правилом Н. С. Курнакова при утворенні твердих розчинів електричний опір сплавів зростає, досягаючи максимального значення при певному для кожної системи утриманні елемента (рисунок […]...
- Опір електричного струму У нашому світі, як відомо, на будь-яку дію є протидія. Припустимо, руху автомобіля буде протидіяти сила тертя об поверхню дороги, про повітря, тертя внутрішніх частин і т. д. При розігріві предмета на нього буде протидіяти низька температура зовнішнього середовища, що поверне предмету колишню температуру після припинення нагрівання. В електриці зворотним впливом руху струму буде опір. […]...
- Електричний опір провідника: визначення, формули Електричний опір – це фізична величина що показує, яка перешкода створюється для струму при його проходженні по провіднику. Одиницею виміру опору служить Ом, на честь Георга Ома. У своєму законі він вивів формулу для знаходження опору, яка приведена нижче. Розглянемо опір провідників на прикладі металів. Метали мають внутрішню будову у вигляді кристалічної решітки. Ця решітка […]...
- Фотоефект – конспект З усіх видатних досягнень Альберта Ейнштейна, включаючи спеціальну теорію відносності і загальну теорію відносності, Нобелівську премію принесло йому теоретичне пояснення законів фотоефекту – явища вибивання електронів з металевої пластинки при висвітленні її світлом певних частот. Зокрема, Ейнштейн припустив, що світло поширюється порціями (зараз їх називають фотонами), що і веде до фотоефекту. Було вже встановлено, що […]...
- Залежність опору провідника від температури – коротко Різні речовини мають різні питомі опори. Чи залежить опір від стану провідника? Від його температури? Відповідь має дати спеціальний дослід. Якщо пропустити струм від акумулятора через сталеву спіраль, а потім почати нагрівати її в полум’ї пальника, то амперметр покаже зменшення сили струму. Це означає, що зі зміною температури опір провідника змінюється. Якщо при температурі, що […]...
- Електричний опір провідника і струму Електрична величина сили струму в тому чи іншому провіднику залежить не тільки від прикладеної напруги (різниці потенціалів електричного поля) в ньому. Вона також ще залежить від конкретного провідника: від його розмірів, форми, матеріалу. При однаковій напрузі сила струму в різних провідниках теж будуть різною. Давайте подивимося на наступний приклад електричного опору Ом провідника (струму). Припустимо, […]...
- Питома теплота пароутворення – конспект Кипіння, як ми бачили, теж випаровування, тільки супроводжується воно швидким утворенням і зростанням бульбашок пари. Очевидно, що під час кипіння необхідно підводити до рідини певну кількість теплоти. Ця кількість теплоти йде на утворення пара. Причому різні рідини однієї і тієї ж маси вимагають різну кількість теплоти для звернення їх в пар при температурі кипіння. Дослідами […]...
- Електричний опір: визначення Електричний опір – це фізична величина, що характеризує протидію провідника або електричної ланцюга електричного струму. Електричне опір визначається як коефіцієнт пропорційності R між напругою U і силою постійного струму I в законі Ома для ділянки ланцюга. Одиниця опору називається омом (Ом) на честь німецького вченого Р. Ома, який ввів це поняття в фізику. Один ом […]...
- Закон Ома для повного кола струму Закон Ома є формулою, яка наочно демонструє залежність головних характеристик електричного кола: Електричного струму (потоку заряджених частинок); Напруги (електрорушійної сили); Опору (протидія потоку електронів). Що б кращого усвідомити закону Ома, для початку слід визначитися з таким поняттям як електричний ланцюг. Говорячи спрощено, будь-який електричний ланцюг – це шлях в електричній схемі, по якому проходять електричні […]...
- Опір в електричному ланцюзі Електричний опір є визначальною величиною для сили струму, поточного при заданій напрузі по ланцюгу. Під електричним опором R розуміється відношення напруги, що виникла на кінцях провідника, до сили струму, який тече по провіднику. R = U/I, Де R – електричний опір провідника; U – напруга; I – сила струму. При розрахунках напружень і струмів через […]...
- Залежність опору провідника від температури Питомий опір, а отже, і опір металів, залежить від температури, збільшуючись з її ростом. Температурна залежність опору провідника пояснюється тим, що зростає інтенсивність розсіювання (число зіткнень) носіїв зарядів при підвищенні температури; Змінюється їх концентрація при нагріванні провідника. Досвід показує, що при не дуже високих і не дуже низьких температурах залежності питомого опору і опору провідника […]...
- Електричний опір і провідність Фізична природа електричного опору. При русі вільних електронів в провіднику вони стикаються на своєму шляху з позитивними іонами 2 (див. Рис. 10, а), атомами і молекулами речовини, з якого виконаний провідник, і передають їм частину своєї енергії. При цьому енергія рухомих електронів в результаті зіткнення їх з атомами і молекулами частково виділяється і розсіюється у […]...
- Розрахунок опору провідників Електричний опір провідника відбувається через взаємодії електрона з іонами кристалічної решітки. Опір провідника залежить від: Його довжини; Площі поперечного перерізу; Від речовини з якого він виготовлений, А також опір прямо пропорційний довжині провідника і обернено пропорційний площі його поперечного перерізу і залежить від речовини провідника. Щоб порахувати залежність опору від речовини, з якого виготовляють провідник, […]...
- Електричні та акустичні властивості деревини Як показали численні дослідження електричних властивостей деревини, її електропровідність, т. Е. Здатність проводити електричний струм, знаходиться в зворотній залежності від її електричного опору. Існують поверхневе і об’ємне опору, які в сумі дають повний опір зразка деревини, розміщеного між двома електродами. Об’ємний опір характеризує перешкоду проходженню струму крізь товщу зразка, а поверхневе – по поверхні. Показниками […]...
- Електричний опір Якщо для ділянки ланцюга виконується закон Ома, то коефіцієнт пропорційності між прикладеним напругою і силою струму (U = RI) називається електричним опором ділянки. Електричний опір залежить від матеріалу провідника, його форми і розмірів. Одиницею виміру електричного опору в Міжнародній системі одиниць СІ є Ом – опір ділянки провідника, в якому при напрузі в 1 Вольт […]...
- Закон Ома для електричного кола Хоча німецький фізик Георг Ом і відкрив один з найбільш фундаментальних законів електрики, його роботи не визнавалися колегами, і більшу частину життя він провів у бідності. Суворі критики назвали його праці “переплетенням голих фантазій”. Закон Ома свідчить, що постійний струм I в ланцюзі пропорційний напрузі V (або електрорушійної силі) на кінцях ділянки кола і обернено […]...
- Електричний струм Електричний струм – спрямований рух електрично заряджених частинок під впливом електричного поля. Цими частинками є: в провідниках – електрони, в напівпровідниках – електрони і дірки (електронно-діркова провідність), в електролітах – іони (катіони і аніони). Струм характеризується силою струму, яка в системі СІ вимірюється в амперах (А). За напрямок струму прийнято вважати напрямок переміщення позитивно заряджених […]...
- Електричний опір людини Тіло будь-якої людини має здатність через себе проводити електричний струм. Різні тканини в тілі людини мають неоднакове опір. Припустимо – жирова тканина, шкіра, кістки мають високим опором, а м’язова маса, кров, лімфа, спинний і головний мозок – відносно невелика опір. Шкірний покрив людини має високий питомий опір, що визначає дійсну провідність тіла людини. Як відомо, […]...
- Електричний опір провідників. Одиниці опору Включаючи в електричний ланцюг якого-небудь джерела струму різні провідники і амперметр, можна помітити, що при різних провідниках показання амперметра різні, т. Е. Сила струму в цьому ланцюзі різна. Так, наприклад, якщо замість залізного дроту АВ (рис. 70) включити в ланцюг такої ж довжини і перетину нікелінову дріт CD, то сила струму в ланцюзі зменшиться, а […]...
- Фізика напівровідників До цих пір, кажучи про здатність речовин проводити електричний струм, ми ділили їх на провідники та діелектрики. Питомий опір звичайних провідників знаходиться в інтервалі 10-8 -10-6 Ом – м; питомий опір діелектриків перевищує ці величини в середньому на 20 порядків: +1010 -1016 Ом – м. Але існують також речовини, які за своєю електропровідності займають проміжне […]...
- Повний закон Ома для замкнутого кола Та чи інша дія струму залежить, перш за все, від його сили. Змінюючи силу струму в електричну ланцюга, можна управляти ці дії. Для того щоб контролювати струм в електричного кола, слід знати, від чого саме залежить електрична сила струму в ній. Вам добре має бути відомо, що електричний струм в електричному ланцюзі є впорядкованою пересування […]...
- Конденсатор: визначення Конденсатор – двухелектродний компонент більшості електронних схем. Принцип дії заснований на його здатності накопичувати електричний заряд. Характеризується значенням електричної ємності. Чим вона вища, тим більше електричний заряд здатний накопичувати конденсатор. Зазвичай складається з двох електродів, які називаються обкладками, в формі пластин. Між пластинами знаходиться непровідний шар. По суті це система з двох провідників, між якими […]...
- Термо – і фоторезистори Електричний опір напівпровідників в значній мірі залежить від температури. Це властивість використовують для вимірювання температури за силою струму в ланцюзі з напівпровідником. Такі прилади називають терморезисторами або термісторами. Напівпровідникове речовина поміщається в металевий захисний чохол, в якому є ізольовані висновки для включення терморезистора в електричний ланцюг. Деякі терморезистори не мають спеціальної захисної оболонки, напівпровідниковий матеріал […]...
- Активний опір – доповідь У ланцюзі дії напруги і струму, створює протидію, зниження напруги на активному опорі. Падіння напруги, створене струмом і надає протидія йому, так само активного опору. При протіканні струму по компонентах з активним опором, зниження потужності стає незворотнім. Можна розглянути резистор, на якому виділяється тепло. Виділене тепло не перетворюється назад в електроенергію. Активний опір, також може […]...
- Струм у металах Виникає питання: якщо електрон в електричному полі повинен рухатися з прискоренням, як будь-яка частка в силовому полі, тоді чому електричний струм в проводі не росте до нескінченності? Справа в тому, що струм в металах не схожий на струм в вакуумі. У вакуумі електрони, злегка розштовхуючи один одного своїми мікрополями, летять, як годиться, з прискоренням назустріч […]...
- Розрахунок резистора для світлодіода Розрахунок резистора для світлодіода – дуже важливий момент перед підключенням світлодіода до джерела живлення. Адже від цього залежить те, як буде працювати світлодіод. Якщо резистор матиме занадто маленький опір, то світлодіод може вийти з ладу (перегоріти), а якщо опір буде занадто велике, то світлодіод буде випромінювати світло слабо. Розрахунок резистора для світлодіода проводиться за такою […]...
- Як опір залежить від температури Багато метали, наприклад, такі як мідь, алюміній, срібло мають властивість провідності електричного струму за рахунок наявності в їх структурі вільних електронів. Також, метали мають деякий опір току, і у кожного воно своє. Опір металу сильно залежить від його температури. Зрозуміти, як залежить опір металу від температури можна, якщо збільшувати температуру провідника, наприклад, на ділянці від […]...
- Електричні властивості металів Електричні властивості металів характеризуються електропровідністю і зворотним їй властивістю – електричним опором. Хороша електропровідність і, отже, низький електричний опір у срібла, міді, алюмінію. Саме тому мідь і алюміній в основному використовуються як матеріал для проводів. Найменша величина електричного опору з технічних металів у медм (1,67 10-4 Ом – м). У алюмінію воно в 1,6 разів […]...
- Квазари – конспект “Квазари відносяться до найбільш загадковим об’єктам у Всесвіті через їх малого розміру і колосального виділення енергії, – пишуть вчені на сайті hubblesite. org. – Квазари не набагато більше нашої Сонячної системи, але випускають в 100 або 1000 разів більше світла, ніж ціла галактика, яка містить сто мільярдів зірок “. Квазари були оповиті таємницею протягом десятиліть. […]...
- Обмін речовин в організмі – конспект Обмін речовин в організмі являє собою сукупність всіх хімічних реакцій, що відбуваються в ньому. Хімічні реакції, пов’язані з перетворенням речовин, відносять до двох процесів – пластичного і енергетичного обміну. Пластичний обмін – це сукупність реакцій синтезу органічних речовин в клітині з використанням енергії. Енергетичний обмін – це розпад отриманих з їжею поживних речовин до простих […]...
- Електричний струм в напівпровідниках Напівпровідники займають проміжне положення по електропровідності (або по питомій опору) між провідниками і діелектриками. Але це розподіл усіх речовин по їх властивості електропровідності є умовним, тому що під дією ряду причин (домішки, опромінення, нагрівання) електропровідність і питомий опір у багатьох речовин досить значно змінюються, особливо в напівпровідників. У зв’язку з цим напівпровідники від металів відрізняють […]...
- Що таке електрон Електрон – це електрично заряджена елементарна частинка, тобто частинка, електричний заряд якої нескінченно малий. Електрон є однією з основних частинок в електроніці, рухом якої обумовлено появою електричного струму в електричному ланцюзі. Крім цього електрон використовують як основне зображення практично всіх заряджених частинок для пояснення фізичних і електричних властивостей, напівпровідників, провідників і діелектриків. В електроніці прийнято […]...
- Закон Ома для повного кола Розглянемо докладніше процеси, що протікають в замкнутій ланцюга електричного струму, що містить джерело (дивись малюнок). Всередині джерела під дією сторонніх сил починається розділення зарядів: позитивно заряджені частинки рухаються до позитивного полюса джерела, а негативні частинки до негативного. Розділені заряди створюють всередині джерела електричне поле E⃗ E →, спрямоване від “плюса” до “мінуса”, яке перешкоджає подальшому […]...