Свръхпроводимост

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Свръхпроводимостта е явление, което се наблюдава при някои материали при ниски температури. То се характеризира с пълно отсъствие на електрическо съпротивление и заглушаването на вътрешното магнитно поле (ефект на Майснер).

Явлението е открито през 1911 г. от холандския физик Хейке Камерлинг Онес. Той изследва съпротивлението на чист живак при ниски температури. Получените резултати са изненадващи и неочаквани: под определена температура Тк, наречена критична, съпротивлението на живака много бързо става равно на нула.

При свръхпроводниците доближаването до критичната им температура намалява съпротивлението им, докато се получи рязък спад до 0 омa. Свръхпроводниците намират различни приложения в техниката. Те могат да се използват като електромагнити, проводници в електрически вериги, в медицината и други.

Тъй като те нямат съпротивление, провеждането на електричество през тях ще се извършва без загуба на енергия във формата на топлина. Теоретично използването на свръхпроводници при доставката на електричество по електропреносната мрежа би намалило генерирането на въглероден диоксид и други замърсители при добива на електричество и би било по-икономично, тъй като ще се елиминира загубата на електричество като разсеяна топлина в проводниците.

Използвайки 
P=I^2 \cdot R = \frac{V^2}{R} \,

ако R = 0, загубата на електроенергия във формата на топлинна енергия P ще бъде 0W.

Повечето свръхпроводници имат критична температура близо до 0 Келвина (–273.15 °C), но при някои известни сплави и състави е възможно тя да бъде увеличена (високотемпературна свръхпроводимост). Това води до идеите относно ползата от свръхпроводници на стайна температура, които могат да увеличат коефициента на полезно действие на множество електрически уреди. Експериментите до момента не успяват да произведат такива свръхпроводници, но някои учени смятат, че за да се достигне критична температура от порядъка на стайната е нужно да се направи състав от почти цялата Менделеева таблица. Това твърдение се базира на корелацията, показана досега между повишаването на критичната температура на свръхпроводими сплави и повишаването на броя елементи, включени в тях, както показва таблицата:

Материал

Tk

Ga

1.1 K

Al

1.2 K

In

3.4 K

Sn

3.7 K

Hg

4.2 K

Pb

7.2 K

Nb

9.3 K

Nb-Pb

17.9 K

La-Ba-Cu-oxide

30 K

Y-Ba-Cu-oxide

92 K

Tl-Ba-Cu-oxide

125 K

Външни препратки[редактиране | edit source]