Ano ang isang superconducting magnet?

Ang isang superconducting magnet ay isang electromagnet kung saan ang mga coil ay gawa sa isang uri ng superconductor ng II.Madali itong lumikha ng matatag na magnetic field na 100,000 oersted (8,000,000 amperes bawat metro).Gumagawa sila ng mas malakas na magnetic field kaysa sa karaniwang mga iron-core electromagnets at mas mababa ang gastos upang mapatakbo.

Upang maunawaan kung ano ang isang superconducting magnet, mahalagang malaman ang tungkol sa superconductivity.Kapag ang ilang mga metal at keramika ay pinalamig mula sa isang hanay ng mga degree na malapit sa ganap na zero, nawala ang kanilang paglaban sa koryente.Ang temperatura na ito ay tinatawag na kritikal na temperatura (TC) at naiiba para sa bawat materyal.Kapag walang paglaban sa koryente, ang mga electron ay maaaring malayang gumala sa buong materyal.Ang elemento ay maaaring humawak ng malaking halaga ng kasalukuyang para sa mahabang panahon nang hindi nawawala ang enerhiya bilang init.Ang kakayahang humawak ng isang matinding singil sa koryente ay tinatawag na superconductivity.

Karamihan sa mga metal ay may isang pinagtagpi na uri ng istraktura ng atomic.Ang kanilang mga electron ay maluwag na gaganapin, upang madali silang makagalaw sa loob at labas ng habi na pattern.Habang lumilipat ang mga electron, bumangga sila ng mga atomo at nawalan ng enerhiya sa anyo ng init.Ang mga metal ay maaaring magpainit at magsagawa ng kuryente nang maayos dahil dito.Ito ang dahilan kung bakit ang mga kaldero at kawali at mga bagay tulad ng mga oven ng toaster ay itinayo ng metal.

Sa isang superconductor, ang mga electron ay naglalakbay sa mga pares at lumipat sa pagitan ng mga atomo, sa halip na bumangga sa kanila.Bilang isang negatibong sisingilin na elektron na gumagalaw kahit na ang habi na may positibong sisingilin na mga atomo, hinuhugot nito ang mga positibong atomo.Ang isa pang elektron ay iguguhit patungo sa paglaban at pares sa orihinal na elektron.Patuloy silang naglalaya at sumali sa iba pang mga electron, ngunit may kaunti sa walang pagtutol.Para sa kadahilanang ito, hindi sila nawawalan ng init at enerhiya tulad ng karaniwang metal.

type II superconductors ay ang uri na ginagamit sa coils ng isang superconducting magnet.Ang isang uri II superconductor ay umabot sa TC sa isang mas mababang temperatura kaysa sa mga uri ng superconductors.Mayroon silang isang unti -unting paglipat mula sa superconducting sa kanilang normal na estado sa loob ng isang magnetic field.Ang dalawang katangian na ito ay nagbibigay -daan sa kanila na magsagawa ng mas mataas na alon kaysa sa uri I.

Ang isang superconducting magnet ay maaaring magamit para sa magnetic levitation.Sa epekto ng Meissner, ang isang superconductive disk ay inilalagay sa ilalim ng isang magnet at pinalamig gamit ang likidong nitrogen.Bukas ang superconductor upang tanggapin ang isang singil dahil ito ay pinalamig, ang magnet ay nagpapahiwatig ng isang kasalukuyang at samakatuwid ang magnetic field sa superconductor, at ang magnet ay nagsisimula na lumutang sa larangan na iyon.

Ang pananaliksik ay nasa mga gawa upang gumamit ng isang superconducting magnet para sa isangPag -aalis ng sistema ng tren.Ito rin ay isinasaalang -alang para sa paggawa ng maliit ngunit malakas na magnet na ginagamit para sa magnetic resonance imaging (MRI).Kasama sa mga pangmatagalang plano ang pagtuklas ng mga materyales na maaaring makagawa ng superconductivity nang hindi nagyeyelo.Kung natuklasan ang materyal na ito, babaguhin nito ang hinaharap ng maraming mga patlang kabilang ang paggawa ng transportasyon at enerhiya.