초전도체 유도 할 수있는 재료 전기, 제공하지 않고 저항, 그들이 도달하자마자 온도 임계 온도로 알려진 매우 낮습니다. 또한, 라인을 만드십시오 자기장 관통 할 수 없으므로 초전도체를 사용하여 자기 부상을 촉진 할 수 있습니다.
참조: 도체 및 절연체-각각의 차이점과 특성 이해
초전도체의 작동 원리
초전도 현상은 다음과 같이 설명 할 수 있습니다. 양자 물리학. 이 현상은 마이스너 효과, 자기장 라인이 재료를 관통하지 못하도록합니다. 초전도체, 이러한 물질이 그보다 낮은 온도로 냉각되는 경우 임계 온도.
당신 첫 번째 초전도체 냉장 보관해야했던 극도로 낮은 온도. 그러나 새로운 재료에 대한 연구를 통해 더 높은 온도에서 초전도성을 개발하고 나타낼 수있었습니다. 최근에, 연구에 따르면 일부 물질은 주변 온도에 매우 가까운 온도그러나 이것이 발생하기 위해서는 압력많은긴.
초전도와 온도의 관계는 무엇입니까? 대답은 질문만큼 간단하지는 않지만 이해하려고 노력합시다. 일반적으로 금속은 좋은지휘자 구리, 은 및 금과 같은 전기. 이러한 능력은 귀하의 측정 저항력, 뭐가 매우낮은.
금속의 낮은 저항은 차례로 큰 수량 전자 비어 있는, 와 더불어 불순물이 없음 (이 맥락에서 불순물은 도체 내부의 다른 원소의 원자입니다) 결정 구조의 순서, 즉, 방법 원자 그들은 서로 관련하여 위치합니다.
만약 가열되면 금속은 전류를 잘 전달하지 못합니다., 덕분에 증가하다준다진동 이 원자들의 진동은 원자의 전자와 더 많은 충돌을 일으 킵니다. 전류, 운전하기 어렵게 만듭니다. 그러나 냉장 보관하면 금속이 실온보다 훨씬 쉽게 전도되기 시작합니다. 이 냉각을 외삽하면 통과에 저항이없는 지점에 도달 할 것입니다. 전기.
금속 냉각 및 전도도 증가와 관련된 추론은 네덜란드 물리학 자에 의해 조사되었습니다. 하이 케KamerlinghOnnes (1853-1926), 샘플을 냉각하여 미디엄수은 -269 ° C의 온도에서. 당시 Onnes는 저항력의 미디엄갑자기 수은되었다없는 그 온도에 도달했을 때.
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약 20 년 후, 독일 물리학 자들은 칼마이스너 과 로버트Ochsenfeld 초전도체가 그들 내부의 자기장 선의 통과를 방해한다는 것을 발견했습니다.
실험에서 그들은 초전도체가 외부 자기장에 노출 될 때 전류가 외부에 형성되어 자기장과 반대되는 초전도체 표면에 자기장이 나타나게합니다. 외부. 현재 마이스너 효과라고 불리는이 현상을 통해 자기 부상의 경우처럼 기차가 공중에 뜨게 할 수 있습니다.
초전도체의 종류와 재료
초전도체는 상태 변화를 나타내는 물질의 한 종류로 전기 요금 반대없이. 따라서 초전도체가 무엇으로 만들어 졌는지 말할 수는 없지만 초전도체를 만드는 데 사용되는 다른 재료가 무엇인지 말할 수 없습니다. 그래서 초전도체가 있습니다.
순수한 화학 원소로 만든, 수은처럼 리드 그건 탄소;
본질적인플러렌, 탄소 나노 튜브, 그래 핀과 같은;
세라믹;
다른 만든 금속 합금, 예를 들어 니오븀-티타늄, 게르마늄-니오븀.
참조: 전기 회로 – 작동 방식, 요소, 전기 연결 등
초전도체의 기술적 응용
초전도체는 모든 유형의 전기 회로에서 유용 할 수 있습니다. 그러나 우리는 상온에서 도체가 없지만 현재 주요 용도 이것들은:
자기 부상 열차 – 초전도체에 존재하는 마이스너 효과를 이용하여 부유하므로 고속으로 발전하고 기존 열차보다 효율이 높아집니다.
핵 자기 공명 장치 – 이러한 장치 내부에는 금속 합금으로 만들어진 코일이 있으며 냉각시 초전도가되어 고강도 자기장을 생성 할 수 있습니다.
전기 생산 – 수력, 열전, 원자력 또는 풍력 발전소에서는 기계 에너지를 변환해야합니다. 따라서 전기에서는 코일이 초전도 금속 합금으로 만들어지는 발전기가 사용됩니다. 감기.
작성자: Rafael Hellerbrock
물리학 교사
이 텍스트를 학교 또는 학업에서 참조 하시겠습니까? 보기:
헬러 브록, 라파엘. "초전도체"; 브라질 학교. 가능: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/os-supercondutores.htm. 2021 년 6 월 27 일 액세스.
