O que é um ímã supercondutor?
Um ímã supercondutor é um eletroímã onde as bobinas são feitas de um supercondutor tipo II. Ele pode facilmente criar campos magnéticos constantes de 100.000 Oersted (8.000.000 amperes por metro). Eles produzem campos magnéticos mais fortes do que os eletromagnets com núcleos de ferro padrão e custam menos para operar.
Para entender o que é um ímã supercondutor, é importante saber um pouco sobre supercondutividade. Quando certos metais e cerâmicos são resfriados a partir de uma faixa de graus perto de zero absoluto, eles perdem sua resistência elétrica. Essa temperatura é chamada de temperatura crítica (TC) e é diferente para cada material. Quando não há resistência elétrica, os elétrons podem vagar livremente por todo o material. O elemento pode conter grandes quantidades de corrente por longos períodos de tempo sem perder energia como calor. Essa capacidade de manter uma carga elétrica extrema é chamada de supercondutividade.
A maioria dos metais possui um tipo de estrutura atômica tecida. Seus elétrons são vagamente mantidos, entãoque eles podem se mover facilmente para dentro e fora do padrão de tecido. À medida que os elétrons se movem, eles colidem com átomos e perdem energia na forma de calor. Os metais são capazes de aquecer e conduzir a eletricidade muito bem por causa disso. É por isso que panelas, panelas e coisas como fornos de torradeira são construídos de metal.
Em um supercondutor, os elétrons viajam em pares e se movem entre átomos, em vez de colidir com eles. À medida que um elétron carregado negativamente se move ao tecer com átomos carregados positivamente, ele puxa esses átomos positivos. Outro elétron é atraído para a resistência e combina com o elétron original. Eles estão se libertando constantemente e se juntando a outros elétrons, mas com pouca ou nenhuma resistência. Por esse motivo, eles não perdem calor e energia como o metal padrão.
Os supercondutores tipo II são do tipo usado nas bobinas de um ímã supercondutor. Um superconduc tipo IITor atinge o TC a uma temperatura mais baixa que os supercondutores do tipo I. Eles têm uma transição gradual da supercondutora para o estado normal dentro de um campo magnético. Essas duas características permitem que elas conduzam correntes mais altas do que o tipo i.
Um ímã supercondutor pode ser usado para levitação magnética. No efeito Meissner, um disco supercondutor é colocado sob um ímã e resfriado usando nitrogênio líquido. O supercondutor está aberto para aceitar uma carga porque é resfriado, o ímã induz um campo de corrente e, portanto, magnético no supercondutor, e o ímã começa a flutuar sobre esse campo.
A pesquisa está em andamento para usar um ímã supercondutor para um sistema de trem levitando. Também está sendo considerado para fazer ímãs pequenos, mas poderosos, em uso para ressonância magnética (RM). Os planos de longo prazo incluem a descoberta de materiais que podem produzir supercondutividade sem congelar. Se este material for descoberto, mudará o futuro de muitos campos Inctransporte de transporte e produção de energia.