Apa itu magnet superkonduktor?

Magnet superkonduktor adalah elektromagnet di mana kumparan terbuat dari superkonduktor tipe II.Ini dapat dengan mudah membuat medan magnet yang stabil dari 100.000 oersted (8.000.000 ampere per meter).Mereka menghasilkan medan magnet yang lebih kuat daripada elektromagnet inti besi standar dan biaya lebih murah untuk beroperasi.

Untuk memahami apa itu magnet superkonduktor, penting untuk mengetahui sedikit tentang superkonduktivitas.Ketika logam dan keramik tertentu didinginkan dari kisaran derajat mendekati nol absolut, mereka kehilangan ketahanan listrik mereka.Suhu ini disebut suhu kritis (TC) dan berbeda untuk setiap bahan.Ketika tidak ada hambatan listrik, elektron dapat berkeliaran dengan bebas di seluruh material.Elemen dapat menahan sejumlah besar arus untuk jangka waktu yang lama tanpa kehilangan energi sebagai panas.Kemampuan untuk menahan muatan listrik yang ekstrem ini disebut superkonduktivitas.

Sebagian besar logam memiliki semacam struktur atom.Elektron mereka dipegang secara longgar, sehingga mereka dapat bergerak dengan mudah masuk dan keluar dari pola tenunan.Saat elektron bergerak, mereka bertabrakan dengan atom dan kehilangan energi dalam bentuk panas.Logam dapat memanaskan dan menghantarkan listrik dengan sangat baik karena ini.Inilah sebabnya mengapa pot dan wajan dan hal -hal seperti oven pemanggang dibangun dari logam.

Dalam superkonduktor, elektron bepergian berpasangan dan bergerak di antara atom, bukannya bertabrakan dengan mereka.Ketika elektron bermuatan negatif bergerak melalui tenunan dengan atom bermuatan positif, ia menarik atom -atom positif tersebut.Elektron lain ditarik ke arah resistensi dan berpasangan dengan elektron asli.Mereka terus -menerus membebaskan diri dan bergabung dengan elektron lain, tetapi dengan sedikit atau tanpa perlawanan.Untuk alasan ini, mereka tidak kehilangan panas dan energi seperti logam standar.

Superkonduktor tipe II adalah jenis yang digunakan dalam kumparan magnet superkonduktor.Superkonduktor tipe II mencapai TC pada suhu yang lebih rendah dari superkonduktor tipe I.Mereka memiliki transisi bertahap dari superkonduktor ke keadaan normal mereka dalam medan magnet.Dua karakteristik ini memungkinkan mereka untuk melakukan arus yang lebih tinggi daripada Tipe I.

Magnet superkonduktor dapat digunakan untuk levitasi magnetik.Dalam efek Meissner, disk superkonduktif ditempatkan di bawah magnet dan didinginkan menggunakan nitrogen cair.Superkonduktor terbuka untuk menerima muatan karena didinginkan, magnet menginduksi arus dan karenanya medan magnet dalam superkonduktor, dan magnet mulai melayang di atas medan itu.

Penelitian sedang dalam pekerjaan untuk menggunakan magnet superkonduktor untuk aSistem kereta yang melayang.Ini juga dipertimbangkan untuk membuat magnet kecil namun kuat digunakan untuk magnetic resonance imaging (MRI).Paket jangka panjang termasuk menemukan bahan yang dapat menghasilkan superkonduktivitas tanpa pembekuan.Jika bahan ini ditemukan, itu akan mengubah masa depan banyak bidang termasuk transportasi dan produksi energi.