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

27/06/2022 16:46 UTC - Lượt xem: 33992

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


  •  
     
    09/12/2022 | Tin tức
    Lực đẩy Acsimet là vấn đề bạn đang muốn tìm hiểu? Bạn muốn biết khái niệm, công thức cũng như ứng dụng của chúng? Tham khảo ngay bài viết sau đây của AME Group để biết được câu trả lời cũng như có thêm nhiều thông tin hữu ích phục vụ cho quá trình học tập và làm việc nhé.
  •  
     
    02/12/2022 | Tin tức
    Hiện tượng mao dẫn là gì? Công thức của hiện tượng này được tính như thế nào? Ứng dụng thực tế của hiện tượng này ra sao? Cùng tìm kiếm câu trả lời trong bài viết dưới đây của AME Group. Chắc chắn chúng tôi sẽ đem đến cho bạn nhiều thông tin hữu ích.
  •  
     
    28/11/2022 | Tin tức
    Lực coriolis là gì là vấn đề bạn đang muốn tìm hiểu? Bạn muốn biết nhiều thông tin hơn về lực này? Nguyên nhân sinh lực là gì? Công thức tính ra sao? Theo dõi ngay bài viết sau đây của AME Group để biết được câu trả lời chi tiết cũng như có cho mình thêm nhiều kiến thức hữu ích nhé!
  •  
     
    24/11/2022 | Tin tức
    Lực căng dây là kiến thức mà bạn đang muốn tìm hiểu? Bạn không biết chúng là gì?Có đặc điểm ra sao và công thức tính như thế nào? Vậy thì đừng bỏ lỡ bài viết sau đây của AME Group. Chắc chắn bạn sẽ có được câu trả lời về những vấn đề mà bạn đang thắc mắc.
  •  
     
    22/11/2022 | Tin tức
    Công cơ học là gì? Bạn muốn ôn lại kiến thức về vấn đề này để phục vụ cho công việc và học tập? Vậy hãy theo dõi ngay bài viết sau đây của AME Group để có nhiều kiến thức hữu ích.
  •  
     
    20/11/2022 | Tin tức
    Giao thoa sóng là một trong những kiến thức cần thiết để phục vụ cho quá trình thi cử. Hơn nữa đây cũng là kiến thức để những người học về điện nên biết. Vậy chúng được hiểu như thế nào và công thức tính toán sẽ ra sao? Tham khảo những thông tin hữu ích thông qua bài viết dưới đây của AME Group.
  •  
     
    18/11/2022 | Tin tức
    Sóng dừng là vấn đề bạn đang tìm hiểu? Bạn muốn biết khi nào thì chúng sẽ xảy ra? Chúng có tính chất như thế nào? Và ứng dụng trong đời sống thực tế sẽ ra sao? Hãy cùng AME Group tham khảo câu trả lời trong bài viết được trình bày dưới đây.
  •  
     
    16/11/2022 | Tin tức
    Chất điểm là gì? Đây là một trong những thông tin được nhiều người tìm kiếm. Để hiểu rõ hơn về chất điểm cũng như có thêm các kiến thức hữu ích thì hãy đọc ngay bài viết sau đây của AME Group