Гергана Атанасова
преподава по Физика
в град София
Големина на текста:
Русенски университет „ Ангел Кънчев”
Катедра: Бзнес и Мениджмънт
Курсова работа
тема:
Свръхпроводници – същност и приложение
разработил: Пламена Ценкова Христова
ф.№: 075026
специалност: Индустриален мениджмънт
група: 39а
Русе, 2007проверил:
/ /
 
  
                       Свръхпроводници – същност и приложение
Свръхпроводимостта се счита от мнозина за ,,любимо дете” на физиката на твърдото
тяло. Удостояването с това ,,звание” е свързано не само с непривичните явления в
състоянието на свръхпроводимост, но и с огромните трудности, които е трябвало да се
преодолеят при решаване загадката на свръхпроводимостта.
Свръхпроводимостта била открита в 1911 год. от Камерлинг-Онес при изучаването
на електричното съпротивление на живака при температури, близки до абсолютната
нула. Класическата работа на Камерлинг-Онес предизвикала много голям интерес. По-
нататашните изследвания показали, че става дума не за някаква анумалия, а за ново,
особено състояние на веществото. Скоро били открити и други свръхпроводници. Но
природата на състоянието на свръхпроводимост останала загадъчна почти половин век.
Загадката била разрешена едва в 1957 год., когато била създадена теорията на
свръхпроводимостта.
Основни свойства
Нулево електрично съпротивление.Електричното съпротивление на металите зависи от
температурата, а въпросът за законите, който описват тази зависимост, е един ст
сновните във физиката на металите. След втечняването на хелий Камерлинг-Онес
предприел съответни изследвания в областта на ниските температури. При
температура, блезка до 4К, електричното съпротивление на живака, избран за проводник,
със скок спадало до нула. Контролните опити потвърдили същите резултати. Камерлинг-
Онес съобщил:,,Няма съмнение в съществуването на ново състояние Пълното
отсъствие на електрично съпротивление е фундаментална и може би най-ефектна
проява на новото състояние на веществото. Благодарение на това свойство новото
състояние е наречено свръхпроводящо.
Ако вземем метален пръстен, който се намира в свръхпроводящо състояние, и възбудим
в него електричен ток, отсъствието на съпротивление ще доведе до това, че този ток
няма да затихне и времето на обикалянето му по пръстена ще бъде безкрайно. Един от
тези експерименти бил проведен през 1959 год. след две и половина години от началото на
опита не било отбелязано никакво намаление на тока, който протичал по пръстена.
Възниква въпросът: може ли опитът да покаже, че електричното съпротивление е
равно точно на нула? Наистина уредите се характеризират с известна чувствителност,
винаги има грешки в експеримента и затова може по опитен път да се установи само
горната граница на съпротивлението. Тя обаче се оказва много малка величина. По
последните данни на живака, при оето съпротивлението физически изчезва . . . Живакът
преминава в ново състояние, което в съответствие с неговите необикновени електрични
свойства може да се нарече свръхпроводящо състояние.”
съпротивлението на свръхпроводника трябва да бъде по- малко от 10-23 ?.m, така че без
съмнение ние можем да говорим за ефект на идеална проводимост или че електричното и
съпротивление е точно равно на нула.
Критична температура. Свръхпроводящи вещества. Живакът е първото
свръхпроводящо вещество в историята на физиката на ниските температури. След това
били открити много други свръхпроводници, броят на които в днешно време продължава
да расте.
Температурата, при която настъпва състоянието на свръхпроводимост, се нарича
критична ( означава се с Тк ). За живака Тк= 4,2 К.
До днес са известни около 25 елемента свръхпроводници. От тях най-висока критична
температура притежава ниобият (Тк = 9,22 К ), а най-ниска – иридият (Тк = 0,140 К).
Напълно е възможно много от елементите, при които не е наблюдавана
свръхпроводимост, да са също така свръхпроводници, но при много ниски температури.
Интересно е, че ако един метал е добър проводник на електричен ток, това все още не
означава, че при понижаване на температурата в него ще се появи свръхпроводимост.
Такива добри проводници, като например златото, среброто, медта, не са
свръхпроводници.
Критичната температура зависи не само от химичния състав на веществото, но и от
структурата на самия кристал. Известно е, че кристалите на много вещества могат да
съществуват в различни модификации. Тези модификации се отличават посвоите
физически свойства. Така например сивото олово е полупроводник, а бялото олово –
метал, който е способен при температура 3,72 К да преминава в свръхпроводящо
състояние. Съществуват две различни кристални модификации на лантана, наречени ?- La
и ?- La, всяка от които се характеризира със своя критична температура ( за ?-La Тк =
4,8 К, за ?-La Тк = 5,95 К ). Берилият е интересен с тово, че той е свръхпроводник само
в такъв случяй, когато образецът е приготвен във вид на много тънка пластинка.
От тово следва, че свръхпроводимостта е свойство не на отделните атоми, а
представлявя колективен ефект, свързан със структурата на целия образец.
Основната част от свръхпроводниците обаче не са чисти вещества, а сплави и
съединения. Днес се наброяват около 450 свръхпроводящи материали и този брой
продължава да се увеличава. Съществуват свръхпроводящи сплави ( например
CuS,Au2Bi ), за отделните компоненти на които при обикновени условия не се наблюдава
свойството свръхпроводимост, а това още един път подчертава колективния характер
на ефекта. В сплавите, както и в чистите вещества, критичната температура зависи от
кристалната модификация. Така една и съща сплав Bi2Pd в зависимост от структурата
на кристалната решетка може да има две критични температури (1,7 и 4,25 К), доста
силно отличаващи се една от друга.
Най – високите температури, при които се запазва свойството свръхпроводимост, се
наблюдават в сплавите. Например сплавта Nb3Sn има критична температура, равна на
18,1 К. С най-висока Тк днес се характеризира съединението Nb3Ge, свръхпроводимостта
на което се запазва почти до температура Тк = 22,3 К.
Ефектът на Майснер. Добре е известно, че ако поставим обикновен метал в магнитно
поле, интензитетът на магнитното поле вътре в метала ще бъде разлечен от нула.
В свръхпроводниците се наблюдава съвършено друга картина. Ефектът на Майснер се
състои в това, че магнитното поле не прониква вътре в свръхпроводника. Освен това, ако
изследваме веществото при температура, по- висока от Т
к
, интензитетът на
магнитното поле ще бъде различен от нула, както и във всеки нормален метал, поставен в

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.

Свръхпроводници – същност и приложение

Свръхпроводимостта се счита от мнозина за ,,любимо дете” на физиката на твърдото тяло. Удостояването с това ,,звание” е свързано не само с непривичните явления в състоянието на свръхпроводимост, но и с огромните трудности, които...
Изпратен от:
plamirz
на 2007-12-08
Добавен в:
Курсови работи
по Физика
Статистика:
478 сваляния
виж още
 
Домашни по темата на материала
магнитно поле във вещества
добавена от mihle80neron 27.11.2012
0
10
Подобни материали
 

Примерен изпитен материал за зрелостен изпит по физика и астрономия

11 май 2008
·
162
·
12
·
739
·
1

Съобразен с държавните образователни изисквания и програмата за зрелостен изпит по физика.
 

Електромагнитна индукция

26 окт 2006
·
1,148
·
2
·
168
·
199
·
3

Приложения на електромагнитната индукция в техниката.
 

Природата на цветовете

19 дек 2006
·
760
·
1
·
229
·
469
·
2
·

Това, което виждаме като цвят, е начина, по който нашият мозък реагира на различните дължини на вълните на светлината.
 

Оптични влакна

19 фев 2007
·
774
·
11
·
1,834
·
307
·
1
·
1

Стъклените влакна поевтиняват, усъвършенствани технологии осигуряват широколентов пренос и лесен монтаж.
 

Източници на светлина. Лазер

18 апр 2007
·
1,355
·
6
·
828
·
468
·
2

Лазерът е устройство, което излъчва успоредни кохерентни (с еднаква дължина на вълната и фаза) електромагнитни вълни от инфрачервения, видимия и от ултравиолетовия диапазон.
1 2 3 4 5 » 11
 
Онлайн тестове по Физика
Тест по физика за 7-ми клас
изходен тест по Физика за Ученици от 7 клас
Тестът съдържа 25 въпроса по физика за 7-ми клас. Всеки въпрос има само един верен отговор.
(Лесен)
25
411
1
04.12.2013
Тест по физика за 9-ти клас над Електростатика
тематичен тест по Физика за Ученици от 9 клас
Тестът съдържа 11 въпроса от раздел Електростатика с решаване на задачи и превръщане на единици. Всеки въпрос съдържа само един верен отговор.
(Труден)
11
337
1
04.12.2013
» виж всички онлайн тестове по физика

Свръхпроводници – същност и приложение

Материал № 53374, от 08 дек 2007
Свален: 478 пъти
Прегледан: 693 пъти
Качен от:
Предмет: Физика
Тип: Курсова работа
Брой страници: 8
Брой думи: 1,667
Брой символи: 15,177

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Свръхпроводници – същност и приложение"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Намери частен учител

инж. Анна Йолчева
преподава по Физика
в град Варна
с опит от  12 години
200 37

Гергана Атанасова
преподава по Физика
в град София
с опит от  16 години
176 37

виж още преподаватели...
Последно видяха материала
Сродни търсения