Supercondutores

Supercondutores

• • • Uma breve introdução***

O estudo da eletricidade mostra que a resistividade de um condutor é uma função da sua temperatura. Sendo assim espera-se que a resistividade se tornasse cada vez menor, à medida que a temperatura do condutor diminuísse, até que não houvesse resistência alguma à passagem dos elétrons. POr volta 1911, experiências realizadas com vários condutores feitas pelo físico holandês Heike Kammerlingh Onnes foram descobertas que a resistividade, de fato, diminuía com a queda da temperatura. Entretanto, em vez de se aproximar gradativamente da resistividade zero, cada material tinha uma temperatura específica na qual a resistividade diminuía subitamente para zero. Essa temperatura é chamada temperatura crítica (TC). -- A condição de resistividade zero abaixo da de uma substância é chamada supercondutividade.

* Função -  : Os supercondutores são materiais metálicos ou de cerâmica que conduzem eletricidade com praticamente nenhuma resistência, ou seja não há perca de energia elétrica, quando ela é transmitida através de um supercondutor. Como contra-exemplo, em um condutor, uma corrente elétrica diminui rapidamente devido à resistência elétrica, enquanto que em um supercondutor, uma corrente continua a fluir para sempre, porque nenhuma resistência é oferecida a ela. Se a mesma corrente induzida fosse aplicada num anel metálico normal (não supercondutor) esta corrente se extinguiria rapidamente, devido à resistência à passagem dos elétrons. De vantagem além de conduzirem eletricidade sem perdas de energia, os supercondutores apresentam outra propriedade interessante: quando ocorre a transição do estado normal para o estado supercondutor, um campo magnético não pode penetrar mais no material. * Tipos - : Podemos dividir os supercondutores em dois grupos: supercondutores do tipo I e supercondutores do tipo II. Os supercondutores que apresentam um completo efeito Meissner são ditos do tipo I. São condutores perfeitos, e também diamagnéticos perfeitos. Obs :(Efeito Meissner, uma forma clássica é a que consiste em fazer com que um imã permanente flutue sobre a superfície de um supercondutor. As linhas do campo magnético são bloqueadas e não penetram no supercondutor, tomando uma forma semelhante a que teriam se houvesse, dentro do condutor, um outro imã idêntico, o qual chamamos de imã “imagem”. Assim, o imã sofre uma repulsão que anula o seu peso, levitando sobre o supercondutor.)

* Fabricação -  : Um supercondutor se assemelha bastante a uma máquina de movimento perpétuo ( Movimento perpétuo também considerado muito teórico). Certa vez no MIT, EUA, uma corrente foi induzida num anel metálico enquanto estava abaixo da sua temperatura crítica. O anel foi então armazenado na mesma temperatura baixa. Um ano depois a corrente induzida ainda estava presente no anel, sem nenhuma perda de energia, mesmo não havendo nenhuma bateria alimentando o circuito. Obs : A temperatura crítica é atingida quando o material é resfriado (através de um banho) à temperaturas que podem quase atingir zero absoluto ou à temperatura do nitrogênio líquido (-321 F, 77 K, -196 0C).

* Aplicações : - Na construção de magnetos supercondutores que geram campo magnético extremamente forte, os quais possibilitam a construção dos chamados aceleradores de partículas; - Nos aparelhos eletrônicos que funcionam à base de eletricidade, diminuindo o seu tamanho e o gasto de energia dos mesmos; - Nos fios supercondutores utilizados em computadores, permitindo que os chips sejam cada vez menores e mais rápidos no processamento de dados; - Em ímãs, permitindo que eles possam flutuar sobre a superfície de um material supercondutor. Esse fato possibilita a construção e operação dos chamados trens bala, os quais trafegam apenas flutuando sobre o trilho.

Um fônon é uma excitação mecânica que se propaga pela rede cristalina de um sólido. Normalmente, essa excitação, que se desloca como uma onda pelo material, é

• Evolução histórica
• O Fônon
• Materiais em teste

Aplicações

Foi possibilitado a construção dos chamados aceleradores de partículas; - Nos aparelhos eletrônicos que funcionam à base de eletricidade, diminuindo o seu tamanho e o gasto de energia dos mesmos; - Nos fios supercondutores utilizados em computadores, permitindo que os chips sejam cada vez menores e mais rápidos no processamento de dados; - Em ímãs, permitindo que eles possam flutuar sobre a superfície de um material supercondutor. Esse fato possibilita a construção e operação dos chamados trens bala, os quais trafegam apenas flutuando sobre o trilho.

Referência bibliográfica

***Uma breve introdução***

O estudo da eletricidade mostra que a resistividade de um condutor é uma função da sua temperatura. Sendo assim espera-se que a resistividade se tornasse cada vez menor, à medida que a temperatura do condutor diminuísse, até que não houvesse resistência alguma à passagem dos elétrons. POr volta 1911, experiências realizadas com vários condutores feitas pelo físico holandês Heike Kammerlingh Onnes foram descobertas que a resistividade, de fato, diminuía com a queda da temperatura. Entretanto, em vez de se aproximar gradativamente da resistividade zero, cada material tinha uma temperatura específica na qual a resistividade diminuía subitamente para zero. Essa temperatura é chamada temperatura crítica (TC).

A condição de resistividade zero abaixo da de uma substância é chamada supercondutividade.

O que são ? : Os supercondutores são materiais metálicos ou de cerâmica que conduzem eletricidade com praticamente nenhuma resistência, ou seja não há perca de energia elétrica, quando ela é transmitida através de um supercondutor. Como contra-exemplo, em um condutor, uma corrente elétrica diminui rapidamente devido à resistência elétrica, enquanto que em um supercondutor, uma corrente continua a fluir para sempre, porque nenhuma resistência é oferecida a ela.

Um supercondutor se assemelha bastante a uma máquina de movimento perpétuo ( Movimento perpétuo também considerado muito teórico). Certa vez no MIT, EUA, uma corrente foi induzida num anel metálico enquanto estava abaixo da sua temperatura crítica. O anel foi então armazenado na mesma temperatura baixa. Um ano depois a corrente induzida ainda estava presente no anel, sem nenhuma perda de energia, mesmo não havendo nenhuma bateria alimentando o circuito. Se a mesma corrente induzida fosse aplicada num anel metálico normal (não supercondutor) esta corrente se extinguiria rapidamente, devido à resistência à passagem dos elétrons. De vantagem além de conduzirem eletricidade sem perdas de energia, os supercondutores apresentam outra propriedade interessante: quando ocorre a transição do estado normal para o estado supercondutor, um campo magnético não pode penetrar mais no material.

Obs : A temperatura crítica é atingida quando o material é resfriado (através de um banho) à temperaturas que vão desde o zero absoluto (-459 grausFahrenheit, 0 grausKelvin, -273 0C) à temperatura do nitrogênio líquido (-321 F, 77 K, -196 0C).

Aplicações :

- Na construção de magnetos supercondutores que geram campo magnético extremamente forte, os quais possibilitam a construção dos chamados aceleradores de partículas; - Nos aparelhos eletrônicos que funcionam à base de eletricidade, diminuindo o seu tamanho e o gasto de energia dos mesmos; - Nos fios supercondutores utilizados em computadores, permitindo que os chips sejam cada vez menores e mais rápidos no processamento de dados; - Em ímãs, permitindo que eles possam flutuar sobre a superfície de um material supercondutor. Esse fato possibilita a construção e operação dos chamados trens bala, os quais trafegam apenas flutuando sobre o trilho.