Hiện tượng siêu dẫn và ứng dụng thực tế [CHI TIẾT NHẤT]

27/06/2022 16:46 +07 - Lượt xem: 1977

Hiện tượng siêu dẫn là kiến thức vật lý được ứng dụng khá phổ biến trong đời sống. Vậy hiện tượng được mô tả như thế nào? Nó được sử dụng trong các thiết bị gì? Hãy cùng AME Group tìm hiểu thêm trong bài viết dưới đây.

HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN

Hiện tượng siêu dẫn là gì?

Hiện tượng siêu dẫn là một hiện tượng vật lý xảy ra trong mối số vật liệu ở nhiệt độ đủ thấp và từ trường đủ nhỏ. Nó có đặc trưng bởi điện trở bằng 0 dẫn đến sự suy giảm nội từ trường (hiệu ứng Meissner). Hay siêu dẫn là một hiện tượng lượng từ. Trạng thái này hoàn toàn khác so với mô hình lý tưởng dẫn điện hoàn hảo trong vật lý cổ điển, ví dụ như thủy động lực học.

Đối với chất siêu dẫn thông thường, sự siêu dẫn được tạo ra bằng cách tạo một lực hút giữa một số electron truyền dẫn nào đó nảy sinh từ việc trao đổi phonon. Điều này làm cho các electron dẫn trong chất siêu dẫn biểu hiện pha siêu lỏng tạo ra từ cặp electron tương quan. Bên cạnh đó nó còn tồn tại một lớp các vật chất được biết đến như là chất siêu dẫn khác thường, phô bày tính chất siêu dẫn. Nhưng tính chất vật lại trái ngược với lý thuyết của chất siêu dẫn đơn thuần.

Với chất siêu dẫn có nhiệt độ cao có tính siêu dẫn tại nhiệt độ cao hơn lý thuyết thường biết (nhưng hiện vẫn thấp hơn nhiều so với nhiệt độ trong phòng). Tuy nhiên hiện nay chưa có lý thuyết nào hoàn chỉnh về chất siêu dẫn nhiệt độ cao.

HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN LÀ GÌ

Điện trở của kim loại khi ở nhiệt độ thấp

Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại sẽ giảm liên tục. Đến gần 0oK điện trở của kim loại sạch đều rất bé. Một số các kim loại và hợp kim khi có nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Khi đó vật liệu này đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.

Cùng tìm hiểu một nhiệt độ giới hạn của một số chất siêu dẫn trong bảng dưới đây:

STT Tên vật liệu Tc(K)
1 Nhôm 1,19
2 Thủy ngân  4,15
3 Chì 7,19
4 Thiếc 3,72
5 Kẽm 0,85
6 Nb₃SN 18
7 Nb₃Al 18,7
8 Nb₃Ge 23
9 DyBa₂Cu₃O₇ 92,5
10 HgBa₂Cu₃O₈ 134

Sự khác biệt của vật siêu dẫn và vật dẫn điện hoàn hảo

Từ trường bên trong vật dẫn điện hoàn hảo và vật siêu dẫn dưới tác động của môi trường ngoài ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ thấp (nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ Curie). Khi đó từ trường sẽ bị đẩy ra khỏi vật siêu dẫn ở nhiệt độ thấp không phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của vật liệu siêu dẫn trong nhiệt độ phòng. Trạng thái của vật siêu dẫn ở nhiệt độ thấp là trạng thái không thuận nghịch.

Ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn

Chất siêu dẫn hay hiện tượng siêu dẫn đều có vai trò vô cùng quan trọng, nó được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:

  • Truyền tải điện năng
  • Đoàn tàu chạy trên đệm từ
  • Tạo ra máy gia tốc mạnh.
  • Máy đo điện trường chính xác.
  • Cái ngắt mạch điện từ trong máy tính điện tử siêu tốc.
  • Máy quét MRI dùng trong y học.

Ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn

Trên đây là những kiến thức về hiện tượng siêu dẫn mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn. Mong rằng bài viết mà AME Group chia sẻ sẽ đem lại cho bạn nhiều thông tin hữu ích. Cảm ơn các bạn đã quan tâm đến bài viết.

 




Bài xem nhiều


  •  
     
    08/08/2022 | Tin tức
    Tia X là loại tia đặc biệt được ứng dụng trong lĩnh vực y học, chủ yếu là các máy chụp X-quang. Vậy bạn đã hiểu rõ về tia này là gì chưa? Chúng được tạo ra như thế nào? Ứng dụng và có những tác động ra sao với con người? Trong bài viết này, AME Group sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết
  •  
     
    06/08/2022 | Tin tức
    Từ trường là khái niệm được dùng nhiều trong lĩnh vực vật lý với những đặc điểm tính chất riêng. Dựa vào hiện tượng vật lý này con người có thể nghiên cứu các ứng dụng khác nhau phục vụ trong đời sống, sản xuất. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề này, AME Group sẽ chia sẻ cho bạn những thông tin hữu ích trong bài viết dưới đây. Hãy cùng theo dõi ngay nhé!
  •  
     
    05/08/2022 | Tin tức
    Điện từ trường là gì? Đây luôn là thông tin hấp dẫn rất nhiều bạn đọc. Thấu hiểu điều đó AME Group đã thực hiện bài viết dưới đây nhằm cung cấp các thông tin điện từ trường là gì? Những ứng dụng trong thực tiễn. Mời các bạn cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
  •  
     
    03/08/2022 | Tin tức
    Công của dòng điện là gì? Công thức tính công dòng điện? Là những vấn đề được rất nhiều người quan tâm. Thấu hiểu điều đó AME Group đã thực hiện bài viết dưới đây nhằm cung cấp đến bạn những thông tin hữu ích về vấn đề này. Mời các bạn cùng tham khảo.
  •  
     
    01/08/2022 | Tin tức
    Lực điện từ là một trong phần kiến thức quan trọng trong bộ môn vật lý. Bài viết dưới đây AME Group sẽ tổng hợp thông tin về khái niệm chi tiết của lực này là gì? Cùng với những ứng dụng trong cuộc sống. Mời các bạn cùng đón đọc.
  •  
     
    30/07/2022 | Tin tức
    Điện môi là gì? Điện môi là một trong các vật liệu trong được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống. Vậy bạn đã thực sự hiểu rõ về khái niệm này? Chúng được phân thành những loại nào? Tính chất ra sao. Hãy cùng AME Group tìm hiểu thêm trong bài viết dưới đây.
  •  
     
    29/07/2022 | Tin tức
    Tia Gamma được một nhà khoa học người Pháp phát hiện ra khi đang nghiên cứu các bức xạ phát ra từ radi. Vậy bạn đã hiểu rõ về khái niệm của tia này là gì chưa? Ứng dụng của nó trong thực tế như thế nào? Mời các bạn cùng AME Group tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
  •  
     
    26/07/2022 | Tin tức
    Nguyên tử là gì? Nguyên tử là thành phần quan trọng cấu tạo các vật chất khác nhau, mỗi nguyên tử sẽ có những đặc điểm riêng về số hiệu, cấu hình electron,.... Vậy bạn đã thực sự hiểu rõ về khái niệm này? AME Group sẽ bật mí những thông tin vô cùng lý thú cho bạn về chủ đề này, hãy cùng theo dõi!