1,04 Mb.страница9/9Дата конвертации15.10.2011Размер1,04 Mb.Тип ... Смотрите также: 9 ^ W63 Сверхпроводимость. В жизни мы постоянно сталкиваемся с трением. Любое движение сопровождается им. Наличие трения заставило Аристотеля высказать утверждение о том, что для движения тела с постоянной скоростью необходимо действовать на него с постоянной силой. Если по проводнику течет электрический ток, то за счет сопротивления происходит его нагрев. Количество тепла, выделяющееся в проводнике определяется законом Джоуля-Ленца: Q=I2Rt из которого следует, что чем больше сопротивление проводника, тем больше тепла выделяется в нем за то же время. При передаче электрической энергии от электростанции к потребителю мы пользуемся проводами, по которым течет электрический ток. Чем большую мощность нам надо передать, тем больший ток должен быть в проводах, тем интенсивнее их бесполезный нагрев и потери энергии. Для уменьшения потерь, надо уменьшать сопротивление проводов. Сопротивление металлического проводника определяется его длиной, площадью поперечного сечения и удельным сопротивлением материала, из которого сделан проводник. Длину проводов уменьшить нельзя, так как она определяется расстоянием от электростанции до потребителей. Площадь поперечного сечения увеличивать можно, но толстые провода требуют больше металла для изготовления, для их подвески нужны более мощные опоры. Вот хорошо бы найти такой материал, у которого удельное сопротивление было бы равно нулю. Этакий сверхпроводник. По проводам из такого материала можно передавать электроэнергию без потерь, так как если сопротивление равно нулю, то количество выделяющегося тепла равно нулю. В большинстве реальных электронных приборов приходится придумывать способы для охлаждения. Телевизоры и видеомагнитофоны нагреваются при работе. Для уменьшения их нагрева в корпусах делаются специальные отверстия. Телевизор и видеомагнитофон нельзя накрывать. Специальный вентилятор охлаждает процессор компьютера. Именно нагрев при работе микросхем часто ограничивает возможность уменьшения их размеров. Представить сверхпроводник можно в виде такой модели: в пустоте, ни с чем не сталкиваясь, летят заряженные частицы, например, электроны. При своем движении они не встречают сопротивления, поэтому потерь энергии не происходит. Каждое вещество обладает удельным сопротивлением, чем меньше удельное сопротивление, тем меньше препятствий при движении свободных зарядов. Если сопротивление движению свободных носителей зарядов в веществе при некоторых условиях исчезнет, т. е. они смогут двигаться подобно свободным электронам в вакууме, то удельное сопротивление вещества обратится в ноль , будет наблюдаться сверхпроводимость. Сверхпроводимость, физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ при охлаждении их ниже определенной критической температуры Тк и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току Сверхпроводимость была открыта нидерландским физиком Камерлинг-Оннесом Хейке (1853-1926) в 1911 году в ртути. Сверхпрововдимость Это не очень маленькое сопротивление, а это полное его отсутствие. Если в замкнутом проводнике с очень малым сопротивлением создать электрический ток, то он исчезнет после отключения источника за миллисекунды, даже если сопротивление проводника миллионные доли ома. Так в комнате становится темно после выключения лампочки, даже если стены в этой комнате зеркальные. Если же сопротивление не маленькое, а равно нулю, то ток не исчезнет. (В комнате с сверхзеркальными стенами темно не станет). В одном из опытов ток в замкнутом сверхпроводнике продолжал течь в течение 2,5 лет и прекратился только потому, что в результате забастовки не смогли вовремя доставить жидкий гелий для поддержания сверхпроводящего состояния. Долгое время, после открытия Камерлинга считалось, что сверхпроводимость возможна только при очень низких температурах: 269о С или 4 К. Чтобы получить такую низкую температуру используется жидкий гелий, температура кипения которого при нормальном атмосферном давлении 4,2 К. Получить жидкий гелий очень сложно. Впервые получили жидкий гелий только в 1908 г. . Его трудно долгое время удерживать в закрытом сосуде, он быстро улетучивается за счет диффузии. Промышленное производство гелия наладили только в 1960 г. Жидкий гелий очень дорогой, поэтому велись исследования с целью найти вещества, у которых сверхпроводимость появлялась бы при более высокой температуре. Только в 1986 87 годах удалось получить сверхпроводимость при темп
V. электричество 3 чел. помогло.
W63 Сверхпроводимость - V. электричество
Комментариев нет:
Отправить комментарий