Qu'est-ce qu'un aimant supraconducteur?
Un aimant supraconducteur est un électro-aimant où les bobines sont faites d'un supraconducteur de type II.Il peut facilement créer des champs magnétiques stables de 100 000 OER (8 000 000 ampères par mètre).Ils produisent des champs magnétiques plus forts que les électromagnétiques en fer standard et coûtent moins cher à fonctionner.
Afin de comprendre ce qu'est un aimant supraconducteur, il est important de connaître un peu la supraconductivité.Lorsque certains métaux et céramiques sont refroidis à partir d'une gamme de degrés près de zéro absolu, ils perdent leur résistance électrique.Cette température est appelée température critique (TC) et est différente pour chaque matériau.Lorsqu'il n'y a pas de résistance électrique, les électrons peuvent errer librement dans tout le matériau.L'élément peut contenir de grandes quantités de courant pendant de longues périodes sans perdre de l'énergie comme chaleur.Cette capacité à tenir une charge électrique extrême est appelée supraconductivité.
La plupart des métaux ont une sorte de structure atomique tissée.Leurs électrons sont tenus vaguement, afin qu'ils puissent se déplacer facilement dans et hors du motif tissé.Au fur et à mesure que les électrons se déplacent, ils entrent en collision avec les atomes et perdent de l'énergie sous forme de chaleur.Les métaux sont capables de chauffer et de conduite très bien de l'électricité à cause de cela.C'est pourquoi les pots et les casseroles et des choses comme les fours grilles sont construites en métal.
Dans un supraconducteur, les électrons voyagent par paires et se déplacent entre les atomes, au lieu de entrer en collision avec eux.Alors qu'un électron chargé négativement se déplace à travers le tissage avec des atomes chargés positivement, il tire ces atomes positifs.Un autre électron est attiré par la résistance et se marie avec l'électron d'origine.Ils se libèrent constamment et se joignent à d'autres électrons, mais avec peu ou pas de résistance.Pour cette raison, ils ne perdent pas de chaleur et d'énergie comme le métal standard.
Les supraconducteurs de type II sont le type utilisé dans les bobines d'un aimant supraconducteur.Un supraconducteur de type II atteint TC à une température plus basse que les supraconducteurs de type I.Ils ont une transition progressive du supraconducteur à leur état normal dans un champ magnétique.Ces deux caractéristiques leur permettent de réaliser des courants plus élevés que le type I.
Un aimant supraconducteur peut être utilisé pour la lévitation magnétique.Dans l'effet Meissner, un disque supraconducteur est placé sous un aimant et refroidi à l'aide d'azote liquide.Le supraconducteur est ouvert pour accepter une charge car il est refroidi, l'aimant induit un champ de courant et donc magnétique dans le supraconducteur, et l'aimant commence à flotter sur ce champ.
La recherche est en cours pour utiliser un aimant supraconducteur pour unLévitation du système de train.Il est également considéré comme pour que des aimants petits mais puissants utilisent pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM).Les plans à long terme comprennent la découverte de matériaux qui peuvent produire une supraconductivité sans congélation.Si ce matériel est découvert, il changera l'avenir de nombreux domaines, y compris le transport et la production d'énergie.