Hrátky (nejen) se supravodiči

Aneb pokoříme gravitaci-

•Supravodivost

•Elektromagnetická indukce

A to hned dvakrát!

SUPRAVODIČE

-31°C Rusové si zapínají vrchní knoflíky u košile.

-56°C Psi se lámou v zatáčkách.

-82°C Tuleni se stěhují na jih.

-119°C Peklo zamrzá.

-203°C Náš vodič se stává supravodivým.

Co je to?•vede elektrický proud bez odporu

•jestliže teplota klesne pod „kritickou“ teplotu.

•1911 holandský fyzik H. Kamerlingh-Onnes

,Pb, Sn, Ni, …

•zkapalnil helium- bod varu 4,2K

Pokrok(Tl4Ba)Ba2Ca2Cu7O13+254 K Winter in

Brehovka 103-19 C°

Jak to funguje

•jev kvantové mechaniky

•BCS teorie

?

Meissnerův-Ochsenfeldův jev

• objeven roku 1933 W. Meissnerem a R. Ochsenfeldem

• Ideální diamagnetikum• Vytěsňuje magnetické

pole ze svého objemu • Může se točit prakticky

bez tření – magnetická ložiska

Využití supravodičůMAGLEV

• Německo - Transrapid Lathen-Dörpen v Dolním Sasku

• Šanghaj – mezi městem a letištěm

• Japonsko – JR-Maglev• neuspešné Swissmetro

Další využití

• supravodivé kabely (CERN)

• Lekařství – magnetická rezonance

• Použití v přenosu elektrické energie

• SQUID

Elektromagnetická indukce

• Faradayův zákon:

• Lenzův zákon:

• Indukovaný proud má takový směr, že magnetické pole tímto proudem vzbuzené působý proti změně magnetického pole,

která proud indukovala.

Pokus:Magnet padající trubkou

• Měděná trubka – nízká rezistivita

→ Vysoká vodivost

• Silný magnet – vysoká mag. Indukce

Výpočet:

Cíl:

Za jak dlouho magnet propadne?

Předpoklad:

v = konst.

→G – Fmag = 0

Cíl 1: Vyjádřit Fmag

Pokus první:

Fmag = grad (m·B)

Fmag =grad( )

Pokus druhý:

Předpoklad: Závislost síly F:

[F]= [B]a [v]b [r]c [r]’d [ρ]e

→a=2, b = 0, c+d = 3, e = -1

Zdroje

• http://www.ornl.gov/info/reports/m/ornlm3063r1/pt3.html

• http://cnx.org/content/m22750/1.3/

• Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, Nakl. Vultium v Brně, 2000

• Štoll I., Elektřina a magnetismus, Nakl. ČVUT, 2003

• www.wikipedia.org

Děkujeme za pozornost

Děkujeme panu Ing. Vojtěchu Svobodovi, CSc. za poskytnutí materiálů k experimentům a za cenné rady a připomínky, bez nichž by se nám tento projekt jen stěží podařilo uskutečnit.