برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

قطارهای سریع السیر

ابررسانایی یکی از خواص عجیب ماده است . همان طور که می دانید اگر درون مواد جریانی برقرار شود ، الکترون ها در مسیر میدان الکتریکی جاری می شوند . در دماهای معمولی الکترون ها در اثر برخورد با ارتعاش های اتمی انرژی از دست می دهند و این خاصیت ، مقاومت الکتریکی نام دارد . مقاومت رساناها کم ، مقاومت نیمه رسانا ها متوسط و مقاومت نارسانا ها بی نهایت است .
در سال ۱۹۱۱ کامرلینگ خاصیت ابررسانایی مواد را کشف کرد و بعد ها در سال ۱۹۳۳ با کارهای مسینر این شاخه از فیزیک پیشرفت کرد . با رسیدن به تکنولوژی ساخت ابررسانا های دمای بالاتر ( چون مواد معمولی در دمایی نزدیک به صفر کلوین ابررسانا می شوند اما این کار به دلیل نیاز به هیدروژن و هلیوم مایع ، پرهزینه است ) ساخت ابررسانا ها خیلی کم هزینه تر شد .
از ابررسانا ها در ساخت آهن رباهای ویژه طیف سنج های رزونانس مغناطیسی هسته و عکس برداری تشدید مغناطیسی هسته ، تشخیص طبی ، ساخت ژنراتور هایی با حجم هایی تا ۶ برابر کم تر ، ساخت کلید های قطع و وصل جریان های بسیار بالا یا بسیار پایین و در صنعت رایانه از لایه های نازک ابررسانا برای اتصال تراشه های رایانه که باعث افزایش سرعت عمل رایانه می گردد استفاده می شود .
یکی از کاربرد های عالی ابررسانا ها استفاده از آنها توسط ژاپنی ها در ساخت قطار های سریع السیر بود که منجر به ساخت قطارهایی شد که روی بالشتک های هوا حرکت می کردند ( اصطکاک به طور چشم گیری کاهش پیدا می کند ) و تا سرعت هایی نزدیک به ۶۰۰ کیلومتر در ساعت می رسند . ( با چنین سرعتی می توان در مدت ۴۰ دقیقه از اصفهان به تهران سفر کرد )
تعریف ابررسانایی
اگر دمای فلزات مختلف را تا دمای معینی ( دمای بحرانی ) پایین آوریم ، پدیده شگرفی در آنها اتفاق می افتد که طی آن ناگهان مقاومتشان را در برابر عبور جریان برق تا حد صفر از دست می دهند و به ابررسانا تبدیل می شوند . ( البته موادی مانند نقره نیز هستند که مقاومت ویژه شان حتی در دمای صفر در جه کلوین نیز صفر نمی شود . ) در این دما می توان بسیاری از مواد را ابررسانا کرد . محققان برای رسیدن به چنین دمایی ناگزیرند از هلیوم مایع یا هیدروژن استفاده کنند که بسیار گران اند .
امروزه ابررسانایی را در موادی ایجاد می کنند که دمای بحرانی شان بیشتر از ۷۷ درجه کلوین است و برای رسیدن به چنین دمایی از نیتروژن مایع استفاده می کنند که نقطه جوش آن ۷۷ درجه کلوین است .
دمای گذار به ابررسانایی
دمایی که یک ابررسانا در آن دما مقاومت خود را از دست می دهد ، دمای گذار یا دمای بحران ابررسانا نامیده می شود . هر چند ناخالصی های مغناطیسی دمای گذار (TC) را پایین می آورند ولی در حالت کلی ، دمای گذار (TC) به مقدارهای کم ناخالصی زیاد حساس نیست . البته تحقیقات در درجه حرارت های پایین تر ممکن است ابررسانا های جدیدی را بشناساند اما دلیل اساسی برای این که تمام فلزات ( حتی در صفر مطلق ) باید خاصیت ابررسانای از خود نشان دهند ، وجود ندارد . باید توجه کرد که ابررسانایی پدیده ی نادری نیست . حدود نیمی از عناصر فلزی ، ابررسانا هستند . به علاوه ، تعداد زیادی از آلیاژها نیز ابررسانا هستند .
ممکن است یک آلیاژ ابررسانا باشد در حالی که از دو فلزی ساخته شده که هیچ کدام ابررسانا نیستند . ابررسانایی ممکن است توسط هادی هایی نیز نشان داده شود که فلز به مفهوم عادی نیستند .

http://www.e-pedian.com/articles/scientific-articles/superconductors/

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :