Hvad er en superledende magnet?

En superledende magnet er en elektromagnet, hvor spolerne er lavet af en type II -superleder.Det kan let skabe stabile magnetiske felter på 100.000 Oersted (8.000.000 ampere pr. Meter).De producerer stærkere magnetiske felter end standard jern-core elektromagneter og koster mindre at betjene.

For at forstå, hvad en superledende magnet er, er det vigtigt at vide lidt om superledningsevne.Når visse metaller og keramik afkøles fra en række grader nær absolut nul, mister de deres elektriske modstand.Denne temperatur kaldes kritisk temperatur (TC) og er forskellig for hvert materiale.Når der ikke er nogen elektrisk modstand, kan elektroner strejfe frit gennem materialet.Elementet kan indeholde store mængder strøm i lange perioder uden at miste energi som varme.Denne evne til at have en ekstrem elektrisk ladning kaldes superledningsevne.

De fleste metaller har en vævet slags atomstruktur.Deres elektroner holdes løst, så de let kan bevæge sig ind og ud af det vævede mønster.Når elektronerne bevæger sig, kolliderer de med atomer og mister energi i form af varme.Metaller er i stand til at varme og udføre elektricitet meget godt på grund af dette.Dette er grunden til, at gryder og pander og ting kan lide brødristerovne er konstrueret af metal.

I en superleder rejser elektronerne parvis og bevæger sig mellem atomer i stedet for at kollidere med dem.Som et negativt ladet elektron bevæger sig, selvom vævet med positivt ladede atomer, trækker det på de positive atomer.En anden elektron trækkes mod modstanden og parrer sig op med den originale elektron.De bryder konstant fri og går sammen med andre elektroner, men med lidt eller ingen modstand.Af denne grund mister de ikke varme og energi som standardmetal.

Type II -superledere er den slags, der bruges i spolerne af en superledende magnet.En type II -superleder når TC ved en lavere temperatur end Superconductors af type I.De har en gradvis overgang fra superledende til deres normale tilstand inden for et magnetfelt.Disse to egenskaber giver dem mulighed for at udføre højere strømme end type I.

En superledende magnet kan bruges til magnetisk levitation.I Meissner -effekten placeres en superkonduktiv disk under en magnet og afkøles ved hjælp af flydende nitrogen.Superlederen er åben for at acceptere en afgift, fordi den er afkølet, magneten inducerer en strøm og derfor magnetfelt i superlederen, og magneten begynder at flyde over dette felt.

Forskning er i værkerne til at bruge en superledende magnet til enLevitating Train System.Det overvejes også for at fremstille små, men kraftfulde magneter i brug til magnetisk resonansafbildning (MRI).Langsigtede planer inkluderer at opdage materialer, der kan producere superledningsevne uden frysning.Hvis dette materiale opdages, vil det ændre fremtiden for mange felter, herunder transport og energiproduktion.