Was ist ein Superconducting Magnet?

Ein superconducting Magnet ist ein Elektromagnet, in dem die Spulen von einer Art II Supraleiter gebildet werden. Er kann unveränderliche Magnetfelder von 100.000 Oerstedt (8.000.000 Ampere pro Messinstrument) leicht verursachen. Sie produzieren stärkere Magnetfelder als Standardc$eisenkern Elektromagneten und Kosten weniger, um zu funktionieren.

Um zu verstehen was ein superconducting Magnet ist, ist es wichtig eine Spitze über Superconductivität zu wissen. Wenn bestimmte Metalle und Keramik von einer Strecke der Grad nahe Nullpunkt abgekühlt wird, verlieren sie ihren elektrischen Widerstand. Diese Temperatur wird kritische Temperatur benannt (Tc) und ist für jedes Material unterschiedlich. Wenn es keinen elektrischen Widerstand gibt, können Elektronen während des Materials frei durchstreifen. Das Element kann große Mengen des Stroms für lange Zeitspannen der Zeit ohne Schlusse Energie als Hitze halten. Diese Fähigkeit, eine extreme elektrische Gebühr zu halten wird Superconductivität genannt.

Die meisten Metalle haben eine gesponnene Art der Atomstruktur. Ihre Elektronen werden lose gehalten, damit sie in und aus dem gesponnenen Muster leicht umziehen können. Während die Elektronen sich bewegen, stoßen sie mit Atomen zusammen und verlieren Energie in Form von Hitze. Metalle sind in der Lage, Elektrizität wegen dieses sehr gut zu erhitzen und zu leiten. Deshalb werden Töpfe und Wannen und Sachen wie Toasteröfen aus Metall konstruiert.

In einem Supraleiter reisen die Elektronen in Paare und bewegen sich zwischen Atome, anstatt, mit ihnen zusammenzustoßen. Als a negativ - belastetes Elektron bewegt sich obwohl die Webart mit positiv - belastete Atome, zieht er auf jene positiven Atome. Ein anderes Elektron wird in Richtung zum Widerstand und zu den Paaren mit dem ursprünglichen Elektron heraufgezogen. Sie brechen ständig frei und verbinden mit anderen Elektronen, aber mit wenig zu keinem Widerstand. Aus diesem Grund verlieren sie nicht Hitze und Energie wie Standardmetall.

Art II Supraleiter sind die Art, die in den Spulen eines superconducting Magneten verwendet wird. Eine Art II Supraleiter erreicht Tc bei einer niedrigeren Temperatur als Art I Supraleiter. Sie haben einen stufenweisen Übergang von superconducting zu ihrem normalen Zustand innerhalb eines Magnetfelds. Diese zwei Eigenschaften lassen sie höhere Strom als leiten schreiben I.

Ein superconducting Magnet kann für Magnetschwebetechnik benutzt werden. Im Meissner Effekt wird eine supraleitfähige Scheibe unter einen Magneten gelegt und abgekühlt using flüssigen Stickstoff. Der Supraleiter ist geöffnet, eine Gebühr anzunehmen, weil er abgekühlt wird, der Magnet verursacht einen Strom und folglich ein Magnetfeld im Supraleiter, und der Magnet fängt an, über dieses Feld zu schwimmen.

Forschung ist in den Arbeiten, zum eines superconducting Magneten für ein frei schwebendes Zugsystem zu benutzen. Es auch wird für die Herstellung der kleinen aber leistungsfähigen Magneten betrachtet, die für magnetische Resonanz- Darstellung gebräuchlich sind (MRI). Langfristige Pläne umfassen die Entdeckung der Materialien, die Superconductivität produzieren können, ohne einzufrieren. Wenn dieses Material entdeckt wird, ändert es die Zukunft vieler Felder einschließlich Transport und Energieerzeugung.