Wat is een supergeleidende magneet?

Een supergeleidende magneet is een elektromagneet waar de spoelen zijn gemaakt van een type II supergeleider.Het kan gemakkelijk stabiele magnetische velden van 100.000 oersted creëren (8.000.000 ampère per meter).Ze produceren sterkere magnetische velden dan standaard ijzer-core elektromagneten en kosten minder om te werken.

Om te begrijpen wat een supergeleidende magneet is, is het belangrijk om een beetje te weten over supergeleiding.Wanneer bepaalde metalen en keramiek worden afgekoeld uit verschillende graden in de buurt van absolute nul, verliezen ze hun elektrische weerstand.Deze temperatuur wordt kritieke temperatuur (TC) genoemd en is anders voor elk materiaal.Wanneer er geen elektrische weerstand is, kunnen elektronen vrij door het materiaal rondlopen.Het element kan langdurige hoeveelheden stroom gedurende lange tijd vasthouden zonder energie te verliezen als warmte.Dit vermogen om een extreme elektrische lading vast te houden, wordt supergeleiding genoemd.

De meeste metalen hebben een geweven soort atoomstructuur.Hun elektronen worden losjes vastgehouden, zodat ze gemakkelijk in en uit het geweven patroon kunnen bewegen.Terwijl de elektronen bewegen, botsen ze met atomen en verliezen ze energie in de vorm van warmte.Metalen kunnen hierdoor zeer goed verwarmen en elektriciteit leiden.Dit is de reden waarom potten en pannen en dingen zoals broodroosterovens zijn gemaakt van metaal.

In een supergeleider reizen de elektronen in paren en bewegen ze tussen atomen, in plaats van tegen hen te botsen.Terwijl een negatief geladen elektron beweegt door het weefsel met positief geladen atomen, trekt het die positieve atomen aan.Een ander elektron wordt getrokken naar de weerstand en koppelt het originele elektron.Ze breken constant los en sluiten zich aan bij andere elektronen, maar met weinig tot geen weerstand.Om deze reden verliezen ze geen warmte en energie zoals standaardmetaal.

Type II Supergeleiders zijn het soort dat wordt gebruikt in de spoelen van een supergeleidende magneet.Een type II supergeleider bereikt TC bij een lagere temperatuur dan type I supergeleiders.Ze hebben een geleidelijke overgang van supergeleiden naar hun normale toestand in een magnetisch veld.Met deze twee kenmerken kunnen ze hogere stromen uitvoeren dan Type I.

Een supergeleidende magneet kan worden gebruikt voor magnetische levitatie.In het Meissner -effect wordt een supergeleidende schijf onder een magneet geplaatst en gekoeld met vloeibare stikstof.De supergeleider staat open om een lading te accepteren omdat deze wordt gekoeld, de magneet induceert een stroom en daarom magnetisch veld in de supergeleider en de magneet begint over dat veld te drijven.zwevend treinsysteem.Het wordt ook overwogen voor het maken van kleine maar krachtige magneten die in gebruik zijn voor magnetische resonantie -beeldvorming (MRI).Langetermijnplannen omvatten het ontdekken van materialen die supergeleiding kunnen produceren zonder te bevriezen.Als dit materiaal wordt ontdekt, zal het de toekomst van vele gebieden veranderen, waaronder transport- en energieproductie.