Содержание

1.Введение

2.История

3.Металлы

4.Сопротивление

5.Остаточное сопротивление

6.Социологический опрос

7.Критическая температура

8. Низкие температуры

9.Эффект Мейснера

10.Эффект Джозефсона

11.Магнитное поле

12.Токи и поля в сверхпроводниках

13.Идеальный диамагнетик

14.Применение сверхпроводников

15.Вывод

Список литературы

1.Введение

Сверхпроводимость – физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ , при охлаждении их ниже определенной критической температуры, и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и выталкивания магнитного поля из объема образца. Далее оказалось, что при крайне низких температурах целый ряд веществ обладает сопротивлением, по крайней мере, в 10-12 раз меньше, чем при комнатной температуре. Эксперименты показывают, что если создать ток в замкнутом контуре из сверхпроводников, то этот ток продолжает циркулировать и без источника ЭДС. Токи Фуко в сверхпроводниках сохраняются очень долгое время и не затухают из-за отсутствия Джоулева тепла. Изучение прохождения тока через ряд различных проводников показало, что сопротивление контактов между сверхпроводниками также равно нулю.

Отличительным свойством сверхпроводимости является отсутствие явления Холла.

В то время, как в обычных проводниках под влиянием магнитного поля ток в металле смещается, в сверхпроводниках это явление отсутствует. Ток в сверхпроводнике как бы закреплен на месте.

Цель работы: Понять что такое сверхпроводник. Изучить принцип действия Эффекта Мейснера и узнать, где применяются сверхпроводящие материалы.

2.История

В 1911 году голландский физик Х. Камерлинг-Оннес открыл явление сверхпроводимости. Он проводил измерения электрического сопротивления ртути при низких температурах. Оннес хотел выяснить, сколь малым может стать сопротивление вещества электрическому току, если максимально очистить вещество от примесей и максимально снизить «тепловой шум», т.е. уменьшить температуру.

Результат этого исследования оказался неожиданным: при температуре ниже 4,15 К¹сопротивление почти мгновенно исчезло. График такого поведения сопротивления в зависимости от температуры приведен на рис. 1.

Электрический ток — это движение заряженных частиц. Уже в то время было известно, что электрический ток в твердых телах — это поток электронов. Они заряжены отрицательно и намного легче, чем атомы, из которых состоит всякое вещество.

Каждый атом в свою очередь состоит из положительно заряженного ядра и электронов, взаимодействующих с ним и между собой по закону Кулона. Каждый атомный электрон занимает определенную «орбиту». Чем ближе «орбита» к ядру, тем сильнее электрон притягивается к нему, тем большая энергия требуется, чтобы оторвать такой электрон от ядра. Наоборот, самые внешние от ядра электроны наиболее легко отрываются от него, хотя и для этого нужно затратить энергию.

Внешние электроны называются валентными. В веществах, именуемых металлами, они действительно отрываются от атомов, когда те объединяются в твердое тело, и образуют газ почти свободных электронов. Это простая, красивая и часто оказывающаяся правильной физическая картина: кусок вещества представляет собой как бы сосуд, в котором находится «газ» электронов (рис. 2).

Если мы создали электрическое поле — приложили к исследуемому кусочку вещества напряжение, в электронном газе возникнет ветер как бы под действием разности давлений. Этот ветер и есть электрический ток.