Was ist ein Superleiter?

Der kleinste Supraleiter der Welt: nur 87nm breit

Supraleiter sind der nächste lebensfähige Energiesparschritt weltweit. Sie werden verwendet, um Energie in Schweden, USA, Japan zu transportieren, und die Liste erstreckt sich ziemlich schnell auf andere Länder.

Was ist ein Supraleiter?

Ok, dieser folgende Absatz ist für den absoluten Anfänger.

Wie Sie aus der Physik der 6. Klasse wissen, heizt sich ein Draht aus Kupfer oder Aluminium oder einem anderen elektrisch leitenden Material auf, wenn er an einer Seite mit einer Spannungsquelle verbunden ist und einen Verbraucher hat (zB eine Bohrmaschine oder eine elektrische Heizung) ) auf der anderen Seite. Es erwärmt sich, weil sein Widerstand gegen den vorbeifließenden Strom von Null ist. So ist die Energie, die die Quelle (z. B. die Batterie) dem Verbraucher gibt, nicht dieselbe mit der Energie, die diesen Verbraucher erreicht. Es ist kleiner, wegen des Verlustes von den erhitzten Drähten. Das ist die einfachste Erklärung, die ich diesem Phänomen geben kann, das jeder von der Grundschule her verstehen und erinnern kann. Die Gleichung ist I (Strom, gemessen in Ampere oder Ampere) = U (Spannung, gemessen in Volt) / R (Widerstand, gemessen in Ohm).

Wenn also der Widerstand R hoch wird und die Spannung U gleich bleibt, wird der Strom I im allgemeinen Sinn kleiner. Wenn R tief auf Null geht, werde ich unendlich hoch (das könnte natürlich nie passieren).

Wenn wir nun die Temperatur des Metall - oder Metallkonglomerats, aus dem das leitende Material hergestellt ist, auf -200 Grad Celsius oder auf die Temperatur von flüssigem Stickstoff senken, erhalten wir einen Supraleiter, der einer viel kleineren Kraft entgegenwirkt Strom durch ihn hindurch.

Es hat auch andere Eigenschaften. Zum Beispiel ist es diamagnetisch, was bedeutet, dass es einen Magneten in der Schwebe halten kann, indem es sein gesamtes Magnetfeld abstößt, unabhängig von der Polarisation des Magneten.

Beispiel:


Dieses Beispiel wird Diamagnetismus genannt. Jetzt für den Umweltbereich. Motoren wurden mit Supraleitern anstelle von Kupfer gebaut. Ihre Größe ist viel kleiner und die Energie, die benötigt wird, um den gleichen Drehmoment-Effekt zu erzeugen, wird noch mehr verringert. Ich werde weitere Beispiele für diese Motoren in zukünftigen Posts geben.

Und der Experimentteil,
Dafür muss ich danken chemsoc.org kannst du finden Hier . Es ist ein Projekt, das Sie Schritt für Schritt zur Herstellung eines Supraleiters führen soll. Sie benötigen mehrere Materialien aus dem Chem-Shop und ein wenig Geduld.
Habe Spaß!

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