Was ist ein supraleitender Magnet?
Ein supraleitender Magnet ist ein Elektromagnet, bei dem die Spulen aus einem Typ -II -Superkonferenz hergestellt werden. Es kann leicht stetige Magnetfelder von 100.000 Oersted (8.000.000 Ampere pro Meter) erzeugen. Sie produzieren stärkere Magnetfelder als Standard-Eisen-Core-Elektromagnette und kosten weniger. Wenn bestimmte Metalle und Keramik aus einer Reihe von Grad in der Nähe von absolutem Null abgekühlt werden, verlieren sie ihren elektrischen Widerstand. Diese Temperatur wird als kritische Temperatur (TC) bezeichnet und unterscheidet sich für jedes Material. Wenn es keinen elektrischen Widerstand gibt, können Elektronen im gesamten Material frei durchlaufen. Das Element kann über lange Zeiträume große Strommengen halten, ohne Energie als Wärme zu verlieren. Diese Fähigkeit, eine extreme elektrische Ladung zu halten, wird als Superkonditionivität bezeichnet.
Die meisten Metalle haben eine gewebte Atomstruktur. Ihre Elektronen werden also lose gehalten, alsodass sie sich leicht in das gewebte Muster in und aus dem gewebten Muster bewegen können. Wenn sich die Elektronen bewegen, kollidieren sie mit Atomen und verlieren Energie in Form von Wärme. Metalle sind aus diesem Grund in der Lage, Elektrizität sehr gut zu heizen und zu leiten. Deshalb werden Töpfe und Pfannen und Dinge wie Toaster -Öfen aus Metall gebaut.
In einem Superkonferenz bewegen sich die Elektronen paarweise und bewegen sich zwischen Atomen, anstatt mit ihnen zu kollidieren. Da sich ein negativ geladenes Elektron durch das Gewebe mit positiv geladenen Atomen bewegt, zieht es diese positiven Atome. Ein weiteres Elektron wird zum Widerstand gezogen und kombiniert sich mit dem ursprünglichen Elektron. Sie brechen ständig frei und verbinden sich mit anderen Elektronen, aber mit wenig bis gar keinem Widerstand. Aus diesem Grund verlieren sie keine Wärme und Energie wie Standardmetall.
Typ -II -Superkonferenzen sind die Art, die in den Spulen eines supraleitenden Magneten verwendet wird. Ein Typ II SuperconducTor erreicht TC bei einer niedrigeren Temperatur als Typ -I -Superkonferenzen. Sie haben einen allmählichen Übergang von der Superkondition in ihren normalen Zustand in einem Magnetfeld. Diese beiden Eigenschaften ermöglichen es ihnen, höhere Ströme durchzuführen als Typ I
Ein supraleitender Magnet kann zur magnetischen Levitation verwendet werden. Im Meissner -Effekt wird eine supraleitende Festplatte unter einem Magneten platziert und mit flüssigem Stickstoff abgekühlt. Der Superkonferenz ist offen für eine Ladung, da er abgekühlt ist, der Magnet einen Strom und damit einen Magnetfeld im Supraleiter induziert, und der Magnet beginnt über dieses Feld zu schweben.
Forschung ist in Arbeit, um einen supraleitenden Magneten für ein schwebendes Zugsystem zu verwenden. Es wird auch in Betracht gezogen, um kleine, aber leistungsstarke Magnete für die Magnetresonanztomographie (MRT) zu verwenden. Langfristige Pläne umfassen Materialien, die eine Superkontrolle ohne Einfrieren erzeugen können. Wenn dieses Material entdeckt wird, wird es die Zukunft vieler Fields Inc ändernLuding Transport- und Energieproduktion.