Hogyan működik egy szupravezető?

Annak érdekében, hogy megértsük, hogyan működik a szupravezető működése, hasznos lehet megvizsgálni, hogy a rendszeres vezető miként működik először.Bizonyos anyagok, például a víz és a fém lehetővé teszik, hogy az elektronok meglehetősen könnyen átfolyjanak rajtuk, mint például a víz a kerti tömlőn keresztül.Más anyagok, például a fa és a műanyag nem teszik lehetővé az elektronok átfolyását, ezért nem tartóvezetőnek tekintik őket.Ha megpróbálnánk átfuttatni az elektromos áramot, olyan lenne, mintha egy téglán keresztül megpróbálnánk vizet futtatni.Elektromos szempontból ezt ellenállásnak nevezzük.Szinte az összes normál villamosenergia -vezetőknek van némi ellenállása, mivel saját atomokkal rendelkeznek, amelyek blokkolják vagy elnyelik az elektronokat, amikor áthaladnak a huzalon, a vízen vagy más anyagon.Hasznos lehet egy kis ellenállás az elektromos áramlás ellenőrzése alatt tartásában, de nem hatékony és pazarló is lehet.

A szupravezető átveszi az ellenállás gondolatát, és a fejére fordítja.A szupravezető általában szintetikus anyagokból vagy fémekből áll, például ólomból vagy niobiumtitániumból, amelyek már alacsony atomszámmal rendelkeznek.Amikor ezeket az anyagokat szinte abszolút nullává fagyasztják, akkor az atomok közel félig őrölnek.Ennek az atomi aktivitásnak a nélkül az elektromosság gyakorlatilag nincs ellenállás nélkül.Gyakorlati szempontból egy szupravezetővel felszerelt számítógépes processzor vagy elektromos vasúti pálya nagyon kevés villamos energiát használna funkcióinak elvégzéséhez.Kevés gyakorlati módszer létezik arra, hogy a szupravezető anyagok nagy mennyiségét a szükséges átmeneti ponthoz szuperhűsnek.Miután egy szupravezető elkezdi felmelegedni, az eredeti atomenergia helyreáll, és az anyag ismét ellenállást hoz létre.A gyakorlati szupravezető létrehozásának trükkje egy olyan anyag megtalálása, amely szobahőmérsékleten szupravezetővé válik.A kutatók eddig nem fedeztek fel olyan fém- vagy összetett anyagokat, amelyek magas hőmérsékleten elveszítik az összes elektromos ellenállását.Az elektronok egy csoportja egy csónakban próbál érkezni a rendeltetési helyükre felfelé.A lefelé folyó víz ereje ellenállást teremt, ami miatt a hajónak még nehezebbnek kell lennie, hogy átjuthasson az egész folyón.Mire a hajó eléri a rendeltetési helyét, sok elektron utas túl gyenge ahhoz, hogy folytathassa.Ez történik a rendszeres vezetővel - a természetes ellenállás hatalomvesztést okoz.Mivel nem lenne víz folyó áramlástól, nem lenne ellenállás.A szán egyszerűen áthalad a jégen, és szinte az összes elektron utas biztonságosan felfelé helyezkedik el.Az elektronok nem változtak, de a folyót a hőmérséklet megváltoztatta, hogy ne álljon fel ellenállást.A szupravezető kutatás végső célja a folyó normál hőmérsékleten történő befagyasztásának módja.