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 초전도를 개발하고 나타낼 수 있습니다. 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.
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 열차가 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
출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/os-supercondutores.htm