Supercondutor
Um supercondutor é uma substância que conduz eletricidade sem resistência quando ela se torna mais fria do que uma "temperatura crítica". A esta temperatura, os elétrons podem se mover livremente através do material. Os supercondutores são diferentes dos condutores comuns, mesmo os muito bons. Condutores comuns perdem sua resistência lentamente à medida que ficam mais frios. Em contraste, os supercondutores perdem sua resistência de uma só vez. Este é um exemplo de transição de fase. Campos magnéticos elevados destroem a supercondutividade e restauram o estado normal de condução.
Normalmente, um ímã movido por um condutor produz correntes no condutor por indução eletromagnética. Mas um supercondutor, na verdade, empurra para fora os campos magnéticos por indução de correntes de superfície. Em vez de deixar o campo magnético passar, o supercondutor age como um ímã apontando para o lado oposto, o que repele o ímã real. Isto é chamado efeito Meissner, e pode ser demonstrado levitando um supercondutor sobre ímãs ou vice versa.
Um imã levitando acima de um supercondutor de alta temperatura, resfriado com nitrogênio líquido. A corrente elétrica persistente flui sobre a superfície do supercondutor. Isto exclui o campo magnético do ímã (lei de Faraday da indução). Na verdade, a corrente forma um eletroímã que repele o ímã
História dos supercondutores
| 1911 | supercondutividade descoberta por Heike Kamerlingh Onnes |
| 1933 | o efeito Meissner descoberto por Walter Meissner e Robert Ochsenfeld |
| 1957 | explicação teórica da supercondutividade apresentada por John Bardeen, Leon Cooper e John Schrieffer (teoria BCS) |
| 1962 | a tunelização dos pares supercondutores Cooper através da barreira isolante prevista |
| 1986 | Um supercondutor de cerâmica foi descoberto por Alex Müller e Georg Bednorz. As cerâmicas são normalmente isolantes. Um composto de lantânio, bário, cobre e oxigênio com uma temperatura crítica de 30K. Abriram as possibilidades para novos supercondutores. |
Aplicações
- Dispositivo de interferência quântica supercondutora (SQUID)
- Aceleradores de partículas
- Pequenos aceleradores de partículas na saúde
- Trem levitante
- Fusão nuclear
- Escâner de ressonância magnética
Perguntas e Respostas
P: O que é um supercondutor?
R: Um supercondutor é uma substância que conduz eletricidade sem resistência quando ela se torna mais fria do que uma "temperatura crítica". A essa temperatura, os elétrons podem se mover livremente através do material.
P: Como é que um supercondutor difere de um condutor comum?
R: Condutores comuns perdem sua resistência (ficam mais condutivos) lentamente à medida que ficam mais frios. Em contraste, os supercondutores perdem sua resistência de uma só vez. Este é um exemplo de transição de fase.
P: Quais são alguns exemplos de supercondutores?
R: Alguns exemplos de supercondutores são os metais mercúrio e chumbo, cerâmica e nanotubos de carbono orgânico.
P: Como um ímã movido por um condutor o afeta?
R: Normalmente, um ímã movido por um condutor produz correntes no condutor por indução eletromagnética. Mas um supercondutor, na verdade, empurra campos magnéticos inteiramente para fora, induzindo correntes de superfície.
P: O que é o efeito Meissner?
R: O efeito Meissner é quando, em vez de deixar o campo magnético passar, o supercondutor age como um imã apontando para o lado oposto, o que repele o verdadeiro imã. Isso pode ser demonstrado pela levitação de um supercondutor sobre ímãs ou vice-versa.
P: O alto campo magnético destrói ou aumenta a supercondutividade?
R: Campos magnéticos altos destroem a Supercondutividade e restauram o estado normal de condução.
