Надпровідність, властивість багатьох провідників, що складається в тому, що їх електричний опір стрибком падає до нуля при охолодженні нижче певної критичної температури , характерної для даного матеріалу. Цю властивість виявлено у більш ніж 25 металевих елементів,
Слайд 2
Надпровідність, властивість багатьох провідників, що складається в тому,
що їх електричний опір стрибком падає до нуля при
охолодженні нижче певної критичної температури , характерної для даного матеріалу. Цю властивість виявлено у більш ніж 25 металевих елементів, великого числа сплавів та інтерметалічних сполук, а також у деяких напівпровідників.
Слайд 3
Теорії надпровідності
Явище надпровідності — макроскопічне (видиме) проявлення квантової природи
речовини: атомів та електронів. Відомо, що електрони в атомі можуть перебувати тільки
у визначених станах, яким відповідають дискретні значення енергії. Таким чином атом може поглинати і випромінювати енергію певними порціями — квантами. Однак, якщо ми перейдемо до макроскопічного тіла, де концентрація електронів перевищує 1022 см−3, то квантовий характер зміни енергії кожного електрону «змазується» великою кількістю таких електронів, що поглинають або випромінюють енергію, і ми бачимо суцільний спектр поглинання або випромінювання енергії макроскопічними тілами.
Слайд 4
Вперше поняття надпровідності виникло в Голландії. У 1911
році голландський фізик Камерлінг-Оннес
виявив, що при охолодженні
ртуті в рідкому
гелії її
опір спочатку
змінюється поступово, а потім
при температурі 4,2 К різко падає до нуля.
Слайд 5
Значення критичних температур для деяких металів
Слайд 7
Однак нульовий опір - не єдина відмітна риса
надпровідності. Ще з теорії Друде відомо, що провідність металів
збільшується з пониженням температури, тобто електричний опір прагне до нуля.
Слайд 8
Одним з головних відмінностей надпровідників від ідеальних провідників
є ефект Мейснера, відкритий в 1933 році, тобто повне
витіснення магнітного поля з матеріалу при переході в надпровідний стан. Вперше явище спостерігалося в 1933 році німецькими фізиками Мейснером і Оксенфельдом.
Виштовхування магнітного поля із надпровідної сфери при температурі нижчій за температуру переходу до надпровідного стану
Слайд 14
Застосування надпровідності Найбільш цікаві можливі промислові застосування надпровідності пов'язані
з генеруванням, передачею і використанням електроенергії.
Слайд 15 Інженери давно вже замислювалися про те, як можна
було б використовувати величезні магнітні поля, створювані з допомогою
надпровідників, для магнітної підвіски поїзда (магнітної левітації). За рахунок сил взаємного відштовхування між рухомим магнітом і струмом, індукованим в спрямовуючий провіднику, поїзд рухався б плавно, без шуму і тертя і був би здатний розвивати дуже великі швидкості. Експериментальні поїзда на магнітній підвісці в Японії і Німеччині досягли швидкостей, близьких до 300 км/год.
Слайд 16
Ще одне можливе застосування надпровідників - в потужних
генераторах струму і електродвигунах малих розмірів
Слайд 17
Надпровідність Академік В.Л. Гінзбург, нобелівський лауреат за роботи