Một nam châm siêu dẫn là gì?

Một nam châm siêu dẫn là một nam châm điện trong đó các cuộn dây được làm từ chất siêu dẫn loại II.Nó có thể dễ dàng tạo ra từ trường ổn định 100.000 oersted (8.000.000 ampe mỗi mét).Chúng tạo ra từ trường mạnh hơn so với các điện trong lõi sắt tiêu chuẩn và chi phí ít hơn để vận hành. Để hiểu một nam châm siêu dẫn là gì, điều quan trọng là phải biết một chút về tính siêu dẫn.Khi một số kim loại và gốm sứ được làm mát từ một phạm vi gần bằng 0 tuyệt đối, chúng sẽ mất điện trở.Nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ tới hạn (TC) và khác nhau cho mỗi vật liệu.Khi không có điện trở, các electron có thể đi lang thang tự do trong suốt vật liệu.Phần tử có thể chứa một lượng lớn dòng điện trong thời gian dài mà không mất năng lượng như nhiệt.Khả năng này để giữ một điện tích cực cao được gọi là siêu dẫn.Hầu hết các kim loại có một loại cấu trúc nguyên tử dệt.Các electron của chúng được giữ một cách lỏng lẻo, để chúng có thể di chuyển dễ dàng vào và ra khỏi mô hình dệt.Khi các electron di chuyển, chúng va chạm với các nguyên tử và mất năng lượng dưới dạng nhiệt.Kim loại có thể làm nóng và dẫn điện rất tốt vì điều này.Đây là lý do tại sao nồi và chảo và những thứ như lò nướng bánh được chế tạo bằng kim loại.Trong một siêu dẫn, các electron di chuyển theo cặp và di chuyển giữa các nguyên tử, thay vì va chạm với chúng.Là một electron tích điện âm di chuyển mặc dù dệt với các nguyên tử tích điện dương, nó kéo vào các nguyên tử dương đó.Một electron khác được vẽ về phía điện trở và kết hợp với electron ban đầu.Họ liên tục phá vỡ tự do và tham gia với các electron khác, nhưng không có sức đề kháng nào.Vì lý do này, chúng không mất nhiệt và năng lượng như kim loại tiêu chuẩn. Các chất siêu dẫn loại II là loại được sử dụng trong các cuộn dây của nam châm siêu dẫn.Một siêu dẫn loại II đạt TC ở nhiệt độ thấp hơn so với chất siêu dẫn loại I.Họ có một sự chuyển đổi dần dần từ siêu dẫn sang trạng thái bình thường trong một từ trường.Hai đặc điểm này cho phép chúng tiến hành các dòng điện cao hơn loại I. Một nam châm siêu dẫn có thể được sử dụng để bay từ trường.Trong hiệu ứng Meissner, một đĩa siêu dẫn được đặt bên dưới nam châm và được làm mát bằng nitơ lỏng.Chất siêu dẫn được mở để chấp nhận điện tích vì nó được làm mát, nam châm gây ra một từ tính và do đó từ trường trong chất siêu dẫn và nam châm bắt đầu nổi trên trường đó.hệ thống tàu hỏa.Nó cũng đang được xem xét để tạo ra các nam châm nhỏ nhưng mạnh mẽ được sử dụng cho hình ảnh cộng hưởng từ (MRI).Các kế hoạch dài hạn bao gồm khám phá các vật liệu có thể tạo ra tính siêu dẫn mà không đóng băng.Nếu vật liệu này được phát hiện, nó sẽ thay đổi tương lai của nhiều lĩnh vực bao gồm vận chuyển và sản xuất năng lượng.