Hva er en superledende magnet?

En superledende magnet er en elektromagnet der spolene er laget av en type II superleder.Det kan lett skape jevn magnetfelt på 100 000 oersted (8 000 000 ampere per meter).De produserer sterkere magnetfelt enn standard jernkjerneelektromagneter og koster mindre å operere.

For å forstå hva en superledende magnet er, er det viktig å vite litt om superledelse.Når visse metaller og keramikk avkjøles fra en rekke grader nær absolutt null, mister de sin elektriske motstand.Denne temperaturen kalles kritisk temperatur (TC) og er forskjellig for hvert materiale.Når det ikke er elektrisk motstand, kan elektroner streife fritt gjennom hele materialet.Elementet kan inneholde store mengder strøm i lange perioder uten å miste energi som varme.Denne evnen til å holde en ekstrem elektrisk ladning kalles superledelse.

De fleste metaller har en vevd slags atomstruktur.Elektronene deres holdes løst, slik at de lett kan bevege seg inn og ut av det vevde mønsteret.Når elektronene beveger seg, kolliderer de med atomer og mister energi i form av varme.Metaller er i stand til å varme og gjennomføre strøm veldig bra på grunn av dette.Dette er grunnen til at potter og panner og ting som brødrister er konstruert av metall.

I en superleder reiser elektronene par og beveger seg mellom atomer, i stedet for å kollidere med dem.Som et negativt ladet elektron beveger seg selv om veven med positivt ladede atomer, trekker det på de positive atomene.Et annet elektron trekkes mot motstanden og parer seg opp med det opprinnelige elektronet.De bryter stadig frie og blir sammen med andre elektroner, men med liten eller ingen motstand.Av denne grunn mister de ikke varme og energi som standardmetall.

Type II superledere er den typen som brukes i spolene til en superledende magnet.En superleder av type II når TC ved en lavere temperatur enn superledere av type I.De har en gradvis overgang fra superledende til normal tilstand innen et magnetfelt.Disse to egenskapene lar dem utføre høyere strømmer enn type I.

En superledende magnet kan brukes til magnetisk levitasjon.I Meissner -effekten plasseres en superledende disk under en magnet og avkjølt ved bruk av flytende nitrogen.Superlederen er åpen for å akseptere en ladning fordi den er avkjølt, magneten induserer et strøm og derfor magnetfelt i superlederen, og magneten begynner å flyte over det feltet.

Forskning er i verkene for å bruke en superledende magnet for enLevitating Train System.Det blir også vurdert for å lage små, men kraftige magneter i bruk for magnetisk resonansavbildning (MRI).Langsiktige planer inkluderer å oppdage materialer som kan produsere superledelse uten frysing.Hvis dette materialet blir oppdaget, vil det endre fremtiden for mange felt, inkludert transport og energiproduksjon.