Сверхпроводимость – физическое явление, заключающееся в скачкообразном падении до нуля сопротивления вещества.
Сверхпроводник – вещество, которое может переходить в сверхпроводящее состояние.
Открытие низкотемпературной сверхпроводимости:
1911г. - голландский ученый Камерлинг - Онес
наблюдается при сверхнизких температурах (ниже 25 К) во многих металлах и сплавах;
при таких температурах удельное сопротивление этих веществ становится исчезающе малым.
В 1957 г. дано теоретическое объяснение явления сверхпроводимости:
· Купер (США), Боголюбов (СССР)
· 1957г. опыт Коллинза: ток в замкнутой цепи без источника тока не прекращался в течение 2,5 лет.
· В 1986 г. открыта (для металлокерамики) высокотемпературная сверхпроводимость (при 100 К).
Трудность достижения сверхпроводимости:
- необходимость сильного охлаждения вещества
Применение явления сверхпроводимости
Экранирование
Сверхпроводник не пропускает магнитный поток, следовательно, он экранирует электромагнитное излучение. Используется в микроволновых устройствах, а также при создании установок для защиты от излучения при ядерном взрыве
|
|
Магниты
- научно-исследовательское оборудование
- магнитная левитация
- получение сильных магнитных полей;
- мощные электромагниты со сверхпроводящей обмоткой в ускорителях и генераторах.
НТСП магниты используются в ускорителях частиц и установках термоядерного синтеза
Интенсивно проводятся работы по созданию поездов на магнитной подушке. Прототип в Японии использует НТСП.
Передача энергии
Аккумулирование
Возможность аккумулировать электроэнергию в виде циркулирующего тока
Вычислительные устройства
Комбинация полупроводниковых и сверхпроводящих приборов открывает новые возможности в конструировании аппаратуры.
В настоящий момент в энергетике существует большая проблема
- большие потери электроэнергии при передаче ее по проводам.
Возможное решение проблемы:
при сверхпроводимости сопротивление проводников приблизительно равно 0 и потери энергии резко уменьшаются
Вещество с самой высокой температурой сверхпроводимости. В марте 1988 г. в Исследовательском центре компании ИБМ в Сан-Хосе, штат Калифорния, США, при температуре –148°С было получено явление сверхпроводимости. Проводником служила смесь оксидов таллия, кальция, бария и меди – Тl2Са2Ва2Сu3Оx.
Ответь на???
1. Когда электрическая лампочка потребляет большую мощность: сразу после включения ее в сеть или спустя несколько минут?
2. Если бы сопротивление спирали электроплитки не менялось с температурой, то ее длина при номинальной мощности должна быть большей или меньшей?
|
|
V. Закрепление изученного материала методом решения задач.
1.Сопротивление медного провода при 00С равно 4 Ом. Найдите его сопротивление при 500С. Если температурный коэффициент сопротивления меди α = 4,3∙10-3 К-1.
2.(№864-Р). При какой температуре сопротивление серебряного проводника станет 2 раза больше, чем при 00С?
3.(868 №) На сколько процентов изменится мощность, потребляемая электромагнитом, обмотка которого выполнена из медной проволоки. При изменении температуры от 0 до 300С?
4. (№869-Р) На баллоне электрической лампы написано 220 В, 100 Вт. Для измерения сопротивления нити накала в холодном состоянии на лампу подали напряжение 2 В, при этом сила тока была 54 мА. Найти приблизительно температуру накала вольфрамовой нити
5. Сопротивление вольфрамовой нити лампы при 20˚С равно 20 Ом, а при 3000˚С равно 250 Ом. Найти α вольфрамовой нити (0,0042 град-1)