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 струм проходить по ній без опору. Сьогодні вчені можуть створювати речовини, що проявляють надпровідні властивості при набагато більш високих температурах, аж до 100 ° К (-280 ° F). Надпровідники зробили переворот у науці і привели до появи ряду захоплюючих ідей, в число яких входить створення надпровідних акумуляторів і генераторів в енергетичних системах, електромагнітних пускових установок, а також спеціальних поїздів і суден, що використовують у своїй роботі не тільки фантастичну провідність надпровідників, але і їх незвичайні магнітні властивості. Поміщення в магнітне поле, надпровідники генерують власне магнітне поле аналогічної полярності, що змушує намагнічені тіла парити в просторі.

Звичайні провідники

Традиційні провідники не тільки проводять електричний струм менш ефективно, ніж надпровідники, але до того ж позбавлені їх магічних відразливих властивостей.

При зменшенні температури електричний опір звичайних провідників зменшується поступово (фіолетова крива), в той час як електричний опір надпровідників (блакитна крива) після зниження температури до так званої точки переходу раптово падає нуля.

Ефект Мейснера

Магнітні властивості надпровідників відрізняються від магнітних властивостей феромагнітних провідників, таких, як сталь або залізо. При приміщенні в магнітне поле феромагнітні матеріали притягуються до магнітів. Надпровідники, відповідно до так званим ефектом Мейснера, магнітами відштовхуються.

Надпровідність і левітація

Магніт, розміщений над сверхпроводником, охолоджуваним рідким гелієм, індукує електричний струм і електромагнітне поле, яке відштовхує магнітне поле магніту, змушуючи його парити в просторі.

Поїзд на надпровідної (магнітної) підвісці

Один з проектів поїзда майбутнього, розроблений в Японії, припускає використання надпровідних магнітів для приведення поїзда в рух. Надпровідники в підвісці поїзда відштовхуються магнітним полем рейок, змушуючи поїзд парити в повітрі. Поки швидкість поїзда недостатня для підйому над рейками, він котиться на колесах. У міру збільшення швидкості надпровідників відносно магнітного поля колії відразлива магнітна сила зростає і в результаті піднімає поїзд на 10 сантиметрів над рейками.


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

Що таке надпровідник?