Jakie zastosowania ma nadprzewodnictwo?

Przed podaniem definicji i opisu zjawiska nadprzewodnictwa należy najpierw wyjaśnić, czym właściwie jest przewodnictwo lub przewodzenie prądu elektrycznego. Przewodnictwo jest transportem elektryczności wewnątrz przewodnika lub półprzewodnika. Przewodnikami są wszystkie metale, ich stopy oraz inne pierwiastki posiadające w swej sieci krystalicznej wolne elektrony, będące właśnie nośnikami prądu. Przewodzić mogę także ciecze i gazy (np. elektrolity w akumulatorach, zwykła woda), o ile zawierają pewną ilość jonów dodatnich lub ujemnych. Z mikroskopowego punktu widzenia przewodnictwo elektryczne podzielić można na jonowe (poruszają się jony dodatnie, np. w elektrolicie) oraz elektronowe (zachodzi na skutek ruchu wolnych elektronów, metale.) W plazmie występującą oczywiście obie formy, ponieważ plazma składa się z chaotycznie przemieszanych jonów ujemnych i dodatnich. Najprościej mówiąc, przewodzenie polega na ruchu nośników w ciele pod wpływem przyłożonego do niego potencjału elektrycznego.Ciałami nie przewodzącymi (izolatorami, dielektrykami) jest większość pierwiastków i substancji nie posiadających wolnych elektronów: skały, suche drewno, woda destylowana itp.) Istnieją także półprzewodniki, czyli substancje przewodzące prąd, ale tylko w określonych warunkach, przy dużej temperaturze lub innej formie dostarczenia energii, powodującej uwolnienie się elektronów z sieci krystalicznej. Należą tu głównie krzem i german, mające wiele zastosowań w technice komputerowej i elektronice.Nadprzewodnictwo jest to zjawisko polegające na znikaniu oporu prądu elektrycznego w pewnych szczególnych warunkach (niskie temperatury) oraz w określonych rodzajach przewodników, zwanych nadprzewodnikami. Są nimi najczęściej stopy metali i spieki ceramiczne. Nadprzewodnictwo jest ciekawym i korzystnym dla nas zjawiskiem, ponieważ jego wykorzystanie pozwala na uzyskiwanie prądów niemal nie wygasających z upływem czasu, czyli płynących bezstratniNadprzewodnictwo metali zauważył jako pierwszy Holender Heike Kammerlingh Onnes już na początku XX wieku (rok 1911.) Fizyk ten obserwował zachowanie się stałej, zmrożonej rtęci w temperaturach bliskich zeru absolutnemu. Kilka stopni powyżej dolnej granicy temperatur w skali Kelvina jakikolwiek opór drutu rtęciowego zdawał się zanikać. Szybko zauważono, że podobnie zachowują się w tych temperaturach także inne przewodniki, w tym stopy metaliczne.Próbowano z początku wyjaśnić efekt ten utratą oporu przewodników przy odpowiednio niskich ciepłych, ale nikt nie wiedział, dlaczego właściwie tak się dzieje. Postulowano, że dla określonych wartości pól elektromagnetycznych i przy temperaturach bliskich 0 K oporność maleje gwałtownie, ale wzrasta wraz z systematycznym przyrostem wszystkich tych wielkości.

Nadprzewodnictwo i nadprzewodniki

Nadprzewodnictwo, zjawisko zaniku oporu elektrycznego obserwowane w niektórych metalach, ich stopach oraz w pewnych spiekach ceramicznych (spiek). Materiał, dla którego zachodzi zjawisko nadprzewodnictwa, nazywany jest nadprzewodnikiem. Ze wzglę...

Nadprzewodnictwo

Na początku XVI w. w dziele ”Problemata” Zimmar podał pierwszy znany przepis na mieszaninę chłodzącą. W 1780 roku dwaj Francuzi J. Cloutet i G. Monge jako pierwsi skroplili gaz-dwutlenek siarki. W 1908 holenderski fizyk Heike Kamerlingh-On...

Jakie właściwości i zastosowania posiadają fluorowce, metale lekkie, ciężkie i szlachetne ?

Fluorowce są to pierwiastki grupy XVII w układzie okresowym. Należą do nich: fluor, chlor, brom, jod i astat. Flurowowce są najsilniej elektroujemnymi pierwiastkami w kolejnych okresach w układzie okresowym, wykazują wysoką reaktywność i s...

Silniki nadprzewodnikowe

Apogeum związanych z nadprzewodnikami wysokotemperaturowymi oczekiwań miało miejsce w końcu lat osiemdziesiątych i następnie zaczęło z lekka opadać, gdy stało się jasnym, że zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych nie nastąp...