کد خبر: ۲۲۵۶۹
تاریخ انتشار : ۱۲:۱۳ - ۲۳ خرداد ۱۳۹۶
در ابررسانا‌ها مقاومت الکتریکی نزدیک به صفر است. ابرسانا‌ها به طور معمول در طبیعت وجود ندارند، و با کاهش دمای فلزات تا دمای بحرانی می‌توان به ابررسانا دس یافت. جزئیات بیشتر درباره ابررسانا را می‌توانید در ادامه مشاهده فرمایید.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: اگر دمای فلزات مختلف را تا دمای معینی (دمای بحرانی) پایین اوریم پدیده شگرفی در ان‌ها اتفاق می‌افتد که طی ان به ناگهان مقاومتشان را در برابرعبور جریان برق تا حد صفراز دست خواهند داد. و تبدیل به ابررسانا خواهند شد.
 (البته موادی مانند نقره نیز هستند که مقاومت ویژه شان حتی در دمای صفر درجه کلوین نیز صفر نمی‌شود).
 
هرچند در این دما میتوان بسیاری از مواد را ابر رسانا نمود . محققان برای رسیدن به چنین دمایی مجبورند از هلیم مایع و یا هیدرژن استفاده کنند که بسیار گرانند. امروزه ابر رسانایی را در موادی ایجاد می‌کنند که دمای بحرانیشان زیادتر از ۷۷ درجه کلوین است که برای رسیدن به چنین دمایی از ازت مایع استفاده می‌کنند که نقطه جوشش ۷۷ درجه کلوین است.
 
تاریخجه ابررسانا
 
  ابررسانایی برای اولین باردر سال ۱۹۱۱ توسط هایک کامرلینگ اونس (۱۹۲۶ - ۱۸۵۳) مطرح گردید. وی دمای یک میله منجمد جیوه‌ای را تا دمای نقطه جوش هلیم مایع (۴. ۲ درجه کلوین) پایین اورد و مشاهده نمود که مقاومت ان ناگهان به صفر رسید.
 
سپس یک حلقه سربی را در دمای ۷ درجه کلوین ابررسانا نمود و قوانین فارادی را بر روی ان ازمایش کرد و مشاهده نمود وقتی با تغییر شار در حلفه جریان القایی تولید شود. حلقه سربی برعکس رسانا‌های دیگر رفتارمی نماید یعنی پس از قطع میدان تا مادامیکه در حالت ابر رسانایی قرار داردجریان الکتریکی را حفظ می‌کند.
 
به عبارتی اگریک سیم ابررسانا داشته باشیم پس از بوجود امدن جریان الکتریکی در ان بدون مولد الکتریکی (مثل باطری یا برق شهر) نیز می‌تواند حامل جریان باشد. اگر در همین حالت میدان مغناطیس قوی در مجاورت سیم ابررسانا قرار دهیم ویا دمای سیم را با لاتر از دمای بحرانی ببریم جریان در ان بسرعت صفر خواهد شد، چون دراین حالت‌ها سیم را از حالت ابررسانایی خارج کرده ایم.
 
اقای اونس با همین کشف جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۱۳ را از ان خود نمود. در عکس بالا اونس و همسرش نشسته و دوستان دانشمند مانند البرت انیشتین در پشت سر وی قرار دارند. اثرمایسنر سپس در سال ۱۹۳۳ Meissner و Oschsenfeld مطابق شکل نشان دادند که وقتی ماده مورد ازمایش قبل از ابررسانا شدن در میدان مغناطیسی باشد شار از ان عبور میکند ولی وقتی در جضور میدان به دمای بحرانی برسدو ابررسانا گردد دیگر هیچگونه شار مغناطیسی از ان عبور نمی‌کند تبدیل به یک دیامغناطیس کامل می‌شود که شدت میدان درون ان صفر خواهد بود.
 
فیزیکدانان مختلف همواره سعی کرده بودند به موادی دست پیدا کنند که اولا دردمای پایین ابرسانا شوند و ثانیا برای فرایند سرمایش بجای هلیم پر هزینه از نیتروژن مایع استفاده شود. تا بدن ترتیب بتوانند کابلهای مناسب برای حمل و انتقال برق ویا موتور الکتریکی بسازند. در این شکل یک مغناطیس استوانه‌ای روی یک قطعه ابررسانا که توسط نیتروژن خنک شده شناور است زیرا ابررسانا طبق خاصیت یعنی اثر مایسنر می‌توانند خطوط میدان مغناطیس را به خارج پرتاب کنند دارد؛ و همانطور که میبینم قرص مغناطیسی را شناور نگه دارندو بدن ترتیب یک موتور چرخان ساخته میشود.
 
بلاخره در سال ۱۹۸۶ دو فیزیکدان سویسی به نامهای George bednorz-Alex Muller از آزمایشگاه زوریخ توانستند ابرسانایی ازجنس سرامیک اکسید مس در دمای بالا ۶۰ درجه کلوین بسازند که برای فرایند سرمایش از نیتروژن مایع استفاده میشد که بسیار کم هزینه بود. بدین ترتیب دو گام مهم برای ساخت کابلهای ابررسانایی برداشته شد و لی سرامیک اکسید مس برای ساخت کابل شکننده بود بنابراین تلاشهای دیگری آغاز شد. که تا به امروز هم ادامه دارد دانشجویان و دانشمندان ایرانی هم در این عرصه بسیار فعال هستند.
 
به گزارش سرویس آموزش و ازمون برق نیوز:  سعید سلطانیان به همراه یک گروه علمی در دانشگاه ولو نگوگ ایالت نیو ساوت ولز استرالیا به سرپرستی پروفسور دو ابررسانایی ساختند که بالاترین رکورد را در میان ابررسانا دارد این ابررسانا به شکل سیم یا نوار‌ی از جنس دی برید منیزیم با پوششی از آهن است که شکل میکروسکوپی آن در پایین نشان داده شده است.
 
کاربردهای مختلف ابررسانا‌ها از ابررسانایی میتوان در ساخت آهن رباهای ویژه طیف سنجهای رزونانس مغناطیسی هسته و عکسبرداری تشدید مغناطیسی هسته و تشخیص طبی استفاده نمود و همچنین، چون با حجم کم جریانهای بسیار بالا را حمل می‌کنند می‌توان از آن‌ها در ساخت موتورهای الکتریکی (ژنراتورها- کابلها) استفاده نمود که حجمشان ۴ تا ۶ برابر کوچکتر از موتورهای فضاپیمای امروزی هستند.
 
میتوان از آهن رباهای ابررسانا در ساختمان ژیروسکوپ برای هدایت فضاپیما استفاده نمود. می‌توان از نیم رسانا‌ها در ساخت قطارهای شناور استفاده نمودمانند قطار سریع السیر ژاپنی‌ها که در سال ۲۰۰۰ میلادی ساخته شد وبا با سرعت ۵۸۱ km/h حرکت می‌کرد در این بجای قطار بجای استفاده از چرخ از میدان مغناطیسی استفاده شده است.
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین