مقاله ابررسانا به زبان ساده(تاریخچه ابررسانایی)

مقاله ابررسانا به زبان ساده(تاریخچه ابررسانایی)

تاریخچه ابررسانا یی :         

ابررسانایی برای اولین باردر سال 1911 توسط هایك كامرلینگ اونس(1926-1853)مطرح گردید. وی دمای یك میله منجمد جیوه ای را تا دمای نقطه جوش هلیم مایع(4.2 درجه كلوین )پایین اوردد و مشاهده نمود كه مقاومت ان ناگهان به صفر رسید. سپس یك حلقه سربی را در دمای 7 درجه كلوین ابررسانا نمود و قوانین فارادی را بر روی ان ازمایش كردومشاهده نمود   وقتی با تغییر شار در حلفه جریان القایی تولید شود.
حلقه سربی برعكس رسانا های دیگر رفتارمی نمایدیعنی پس از قطع میدان تا مادامیكه در حالت ابر رسانایی قرار داردجریان اكتریكی را حفظ می كند. به عبارتی اگریك سیم ابررسانا داشته باشیم پس از بوجود امدن جریان الكتریكی دران بدون مولد الكتریكی ( مثل باطری یا برق شهر )نیز می تواند حامل جریان باشد.
اگر در همین حالت میدان مغناطیس قوی در مجاورت سیم ابررسانا قرار دهیم ویا دمای سیم را با لاتر از دمای بحرانی ببریم جریان در ان بسرعت صفر خواهد شد چون دراین حالتها سیم را از حالت ابررسانایی خارج كرده ایم.

اقای اونس با همین كشف جایزه نوبل فیزیك در سال 1913 را از ان خود نمود.در عكس بالا اونس و همسرش نشسته و دوستان دانشمند مانند البرت انیشتین در پشت سر وی قرار دارند.

ابر رسانا ها :
اگردمای فلزات مختلف را تا دمای معینی(دمای بحرانی) پایین اوریم پدیده شگرفی در انها اتفاق می افتد كه طی ان به ناگهان مقاومتشان را در برابرعبور جریان برق تا حد صفراز دست خواهند داد .وتبدیل به ابررسانا خواهند شد. 
البته موادی مانند نقره نیز هستند كه مقاومت ویژه شان حتی در دمای صفر درجه كلوین نیز صفر نمی شود.هرچند در این دما میتوان بسیاری از مواد را ابر رسانا نمود محققا ن برای رسیدن به چنین دمایی مجبورند از هلیم مایع ویا هیدرژن استفاده كنند كه بسیار گرانند.
امروزه ابر رسانایی را در موادی ایجاد می كنند كه دمای بحرانیشان زیادتر از 77 درجه كلوین است كه برای رسیدن به چنین دمایی از ازت مایع استفاده می كنند كه نقطه جوشش 77 درجه كلوین است.

اثرمایسنر:

سپس در سال 1933 Meissner وOschsenfeld مطابق شكل نشان دادند كه وقتی ماده مورد ازمایش قبل از ابررسانا شدن در میدان مغناطیسی باشد شار از ان عبور میكند ولی وقتی در حضور میدان به دمای بحرانی برسدو ابررسانا گردد دیگر هیچگونه شار مغناطیسی از ان عبور نمی كند تبدیل به یك دیامغناطیس كامل می شود كه شدت میدان درون ان صفر خواهد بود.

:كاربردهای مختلف ابررساناها  

از ابررسانایی میتوان در ساخت آهن رباهای ویژه طییف سنجهای رزونانس مغناطیسی هسته و عكسبرداری تشدید مغناطیسی هسته و تشخیص طبی استفاده نمود و همچنین چون با حجم كم جریانهای بسیار بالا را حمل می كنند می توان از آنها در ساخت موتورهای الكتریكی (ژنراتورها- كابلها) استفاده نمود كه حجمشان 4 تا 6 برابر كوچكتر از .موتورهای فضاپیمای امروزی هستند

میتوان از آهن رباهای ابررسانا در ساختمان ژیروسكوپ برای هدایت فضا پیما استفاده نمود.

کاربرد ابررسانا :

کاربرد ابررسانا در سیم و کابل :
کشف متحول کننده ابررساناهای دما بالا در سال ۱۹۸۶ منجر به تحول و تولید نوع جدیدی از کابلها در سیستمهای قدرت شد. در ایالات متحده، اروپا و ژاپن رقابت سختی بر روی تجارت تولید آینده کابلهای ابررسانائی وجود دارد. قابلیت هدایت جریان برق در کابلهای HTSبالغ بر ۱۰۰ بار بیشتر از هادیهای آلومینیومی و مسی متداول می‌باشد. اندازه، وزن و مقاومت این نوع کابلها از کابلهای معمولی بهتر بوده و امروزه تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی در سراسر دنیا سعی دارند با استفاده از تکنولوژی HTS باعث کاهش هزینه‌ها و افزایش ظرفیت و قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت شوند.