Was ist ein supraleitender Draht?
Ein supraleitendes Material ist eines, das unter einer bestimmten sehr niedrigen Temperatur keinen elektrischen Widerstand aufweist. Ein supraleitender Draht ist also eine Länge des Drahtes aus supraleitenden Materialien. Während die meisten Drähte aus flexiblen Metallen hergestellt werden, sind einige der besten Materialien für Supraleiter spröde, sodass sie in Pulverform in eine Röhre gepackt werden müssen, um verwendet zu werden. Supraleitendes Draht ist nützlich, da er eine höhere Stromdichte als herkömmliche Drähte ermöglicht. Genau wie andere Superkonferenzen erfordert supraleitende Draht jedoch sehr niedrige Temperaturen, um zu funktionieren, und der Kühlprozess kann ziemlich teuer sein.
hohe Stromdichte ist eine der Hauptüberlegungen im Schaltungsdesign und ist sehr wichtig für die Gestaltung kleiner integrierter Chips für tragbare elektronische Geräte. Die Stromdichte kann einfach als die Dichte der elektrischen Ladung beschrieben werden, die durch ein leitendes Material fließt. Die meisten Arten von Leitern aufgrund des elektrischen Widerstands reMieten Sie viel Wärme bei besonders hohen Stromdichten. Auf der anderen Seite hat supraleitende Draht keinen elektrischen Widerstand, daher ist die Freisetzung von überschüssiger Wärme kein Problem. Superkonditierende Draht kann jedoch so hoch erzeugen, dass die Stromdichte ein Magnetfeld erzeugt, das sich schädlich auf die Supraleitung auswirken kann.
Eine der größten Herausforderungen bei der erfolgreichen Implementierung von superkonj diese Kabel ist die Notwendigkeit extrem niedriger Temperaturen. Superkondonierte Materialien verlieren ihre Supraleitung und haben einen elektrischen Widerstand über einer bestimmten Schwellentemperatur. Daher ist es wichtig, dass die Materialien unter dieser Temperatur gehalten werden. Viele Arten von supraleitenden Draht müssen bei Temperaturen weit unter 30 Kelvin (-406 ° F) gehalten werden, was die Verwendung von flüssigem Helium oder flüssigem Stickstoff erfordert. Einige Arten von Supraleitern in einem Phänomen, das als "HIG" bekannt istH-Temperature-Superkonditionivität "kann bei Temperaturen von bis zu 125 Kelvin (-235 ° F) funktionieren. Das Abkühlen solcher überkonigorierenden Materialien, obwohl es immer noch keine einfache Aufgabe ist, ist weniger kostspielig als die von anderen benötigte extrem niedrige Temperaturen.
Es ist leider ziemlich schwierig, viele Formen von Supraleitern, insbesondere Hochtemperatur-Supraleitern, in supraleitende Draht zu verwandeln. Viele hochtemperaturübergreifende supraleitende Materialien sind ziemlich spröde. Daher ist es nicht plausibel, sie zu typischen flexiblen Drähten zu entwickeln. Es ist oft notwendig, ein Rohr mit einer Pulverform des supraleitenden Materials zu füllen. In vielen Fällen ist das Pulver in irgendeiner Form von Metall eingeschlossen, erhitzt und zu einem breiten, flachen Draht zusammengedrückt. Ein solcher supraleitender Draht fehlt die Flexibilität des herkömmlichen Drahtes, kann aber dennoch sehr nützlich sein.