--> Ñâåðõïðîâîäèìîñòü. Ôèçèêà 10-11 êë.
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ýëåêòðîäèíàìèêà. Ôèçèêà 10-11 êë. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 2. Ïîñòîÿííûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê

 


§ 2.6. Ñâåðõïðîâîäèìîñòü (îêîí÷àíèå)

Ïðèìåíåíèå ñâåðõïðîâîäÿùèõ ìàãíèòîâ

Ñâåðõïðîâîäÿùèå ìàãíèòû âåñüìà øèðîêî è ðàçíîîáðàçíî èñïîëüçóþòñÿ. Îíè èãðàþò âàæíóþ ðîëü â ôèçèêå âûñîêèõ ýíåðãèé, ïîìîãàþò èññëåäîâàòü òâåðäûå òåëà, ïðèìåíÿþòñÿ â ýëåêòðîòåõíèêå è äàæå íà òðàíñïîðòå.

Ñâåðõïðîâîäÿùèå ìàãíèòû íàõîäÿò ïðèìåíåíèå â ïîåçäàõ íà ìàãíèòíîé ïîäóøêå.  ßïîíèè, íàïðèìåð, äåéñòâóåò ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ñåìèêèëîìåòðîâàÿ ëèíèÿ, íà êîòîðîé ïîåçä íà ìàãíèòíîé ïîäóøêå ì÷èòñÿ ñî ñêîðîñòüþ îêîëî 500 êì/÷.

 ýëåêòðîòåõíèêå èñïîëüçîâàíèå ñâåðõïðîâîäÿùèõ ìàãíèòîâ ñòàíîâèòñÿ öåëåñîîáðàçíûì ïðè ñîçäàíèè ýëåêòðè÷åñêèõ äâèãàòåëåé è ãåíåðàòîðîâ ãèãàíòñêîé ìîùíîñòè — â ñîòíè è áîëåå ìåãàâàòò.

Ìîùíûå ñâåðõïðîâîäÿùèå ìàãíèòû èñïîëüçóþò â óñêîðèòåëÿõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, óñòàíîâêàõ óïðàâëÿåìîãî òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà.  íàøåé ñòðàíå äåéñòâóåò ïåðâàÿ â ìèðå ñâåðõïðîâîäÿùàÿ ñèñòåìà äëÿ óñòàíîâêè òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà «Òîêàìàê-7», è ðàçðàáîòàíà óñòàíîâêà «Òîêàìàê-15», â êîòîðîé áóäåò íàêàïëèâàòüñÿ ìàãíèòíàÿ ýíåðãèÿ â 600 ÌÄæ. Ñîçäàíèå ïîäîáíûõ óñòðîéñòâ ñëåäóþùèõ ïîêîëåíèé, ðàññ÷èòàííûõ íà áîëåå âûñîêèå ýíåðãèè, áåç èñïîëüçîâàíèÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòè ïðîñòî íåâîçìîæíî.

Ïðè èññëåäîâàíèè òâåðäûõ òåë, ìîëåêóë, àòîìîâ è ÿäåð íåîáõîäèìî ñîçäàâàòü ñèëüíûå ìàãíèòíûå ïîëÿ â ìàëûõ îáúåìàõ. Ñâåðõïðîâîäÿùèå ìàãíèòû çäåñü íåçàìåíèìû è ñåé÷àñ øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â ôèçè÷åñêèõ ëàáîðàòîðèÿõ.

Äëÿ ýíåðãåòèêè áóäóùåãî î÷åíü âàæíî ðàçðàáîòàòü íîâûå ýôôåêòèâíûå ñïîñîáû õðàíåíèÿ è ïåðåäà÷è ýëåêòðîýíåðãèè. Ñâåðõïðîâîäíèêè è çäåñü îêàæóòñÿ î÷åíü ïåðñïåêòèâíûìè. Ó÷åíûå Âèñêîíñèíñêîãî óíèâåðñèòåòà (ÑØÀ) ðàçðàáîòàëè ïðîåêò ñèñòåìû õðàíåíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè. Ãèãàíòñêàÿ ñâåðõïðîâîäÿùàÿ êàòóøêà äèàìåòðîì áîëåå 100 ì áóäåò óñòàíîâëåíà â ñïåöèàëüíîì òîííåëå, ïðîáèòîì â ãîðàõ.  íåì ñ ïîìîùüþ æèäêîãî ãåëèÿ áóäåò ïîääåðæèâàòüñÿ òåìïåðàòóðà, áëèçêàÿ ê àáñîëþòíîìó íóëþ. Íåçàòóõàþùèé ñâåðõïðîâîäÿùèé òîê â òàêîé êàòóøêå çàïàñåò ãèãàíòñêóþ ýíåðãèþ: 4 • 1011 Äæ. À ïåðåäà÷à ýëåêòðîýíåðãèè áåç ïîòåðü ïî ñâåðõïðîâîäÿùèì êàáåëÿì? Ïîêà ÷òî ìîæíî òîëüêî ìå÷òàòü î ëèíèÿõ ýëåêòðîïåðåäà÷, êîòîðûå ïåðåíîñèëè áû ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ áåç ïîòåðü íà îãðîìíûå ðàññòîÿíèÿ.

Âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòü

 1986 ã. áûëà îòêðûòà âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòü. Ïîëó÷åíû ñëîæíûå îêñèäíûå ñîåäèíåíèÿ ëàíòàíà, áàðèÿ è äðóãèõ ýëåìåíòîâ (êåðàìèêè) ñ òåìïåðàòóðîé ïåðåõîäà â ñâåðõïðîâîäÿùåå ñîñòîÿíèå îêîëî 100 Ê. Ýòî âûøå òåìïåðàòóðû êèïåíèÿ æèäêîãî àçîòà ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè.

Ñîçäàííûå îáðàçöû èç ìàòåðèàëîâ, îáëàäàþùèõ âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ñâåðõïðîâîäèìîñòüþ, èìåþò íåáîëüøèå ðàçìåðû. Îíè î÷åíü õðóïêè, è èç íèõ íå óäàåòñÿ ïîëó÷èòü äëèííîðàçìåðíûõ îáðàçöîâ, êàáåëåé: ïðè ïðîêàòêå èëè âîëî÷åíèè îíè ðàññûïàþòñÿ â ïîðîøîê. Çàäà÷à ñîñòîèò íå òîëüêî â ïîèñêå ñâåðõïðîâîäÿùèõ ìàòåðèàëîâ, íî è â òîì, ÷òîáû ñäåëàòü èõ òåõíîëîãè÷íûìè.

Âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòü â íåäàëåêîì áóäóùåì ïðèâåäåò íàâåðíÿêà ê íîâîé òåõíè÷åñêîé ðåâîëþöèè âî âñåé ýëåêòðîòåõíèêå, ðàäèîòåõíèêå, êîíñòðóèðîâàíèè ÝÂÌ. Ñåé÷àñ ïðîãðåññ â ýòîé îáëàñòè òîðìîçèò íåîáõîäèìîñòü îõëàæäåíèÿ ïðîâîäíèêîâ äî òåìïåðàòóð êèïåíèÿ äîðîãîãî ãàçà — ãåëèÿ.

Íàäî íàäåÿòüñÿ, ÷òî óäàñòñÿ ñîçäàòü ñâåðõïðîâîäíèêè ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå. Ãåíåðàòîðû è ýëåêòðîäâèãàòåëè ñòàíóò èñêëþ÷èòåëüíî êîìïàêòíûìè (óìåíüøàòñÿ â íåñêîëüêî ðàç) è ýêîíîìè÷íûìè. Ýëåêòðîýíåðãèþ ìîæíî áóäåò ïåðåäàâàòü íà ëþáûå ðàññòîÿíèÿ áåç ïîòåðü è àêêóìóëèðîâàòü â ïðîñòûõ óñòðîéñòâàõ.

Ìíîãèå ìåòàëëû è ñïëàâû ïðè òåìïåðàòóðàõ íèæå 25 Ê ïîëíîñòüþ òåðÿþò ñîïðîòèâëåíèå — ñòàíîâÿòñÿ ñâåðõïðîâîäíèêàìè.
Íåäàâíî áûëà îòêðûòà âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ñâåðõïðîâîäèìîñòü.

<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru



Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->