تعريف موصل جيد للكهرباء

الموصلية الفائقة هي صفة تُطبق على تلك المواد التي ، عند تبريدها ، تتوقف عن مقاومة المقاومة لمرور التيار الكهربائي. بهذه الطريقة ، عند درجة حرارة معينة ، تصبح المادة موصل كهربائي من النوع المثالي .

موصل جيد للكهرباء

لذلك ، تعد الموصلية الفائقة خاصية لبعض المواد. المواد التي يمكن أن تعمل كموصلات فائقة هي تلك التي ، في ظل ظروف محددة ، يمكنها إجراء التيار بدون فقد أو مقاومة الطاقة .

اكتشف العالم Heike Kamerlingh Onnes ، في عام 1911 ، أن الموصلات المعدنية تفقد المقاومة عندما تنخفض درجة الحرارة . عند النزول تحت درجة حرارة مصنفة حرجة ، يتم إلغاء المقاومة تمامًا. وبهذه الطريقة ، يمكن للتيار الكهربائي أن يتدفق إلى أجل غير مسمى عن طريق الموصل الفائق حتى بدون عمل مصدر الطاقة.

من المهم إثبات أن المواد فائقة التوصيل يمكن تصنيفها وفقًا لعدة معايير ذات صلة ، مثل ما يلي:
- إذا أخذنا في الاعتبار موادهم ، يمكننا القول أن هناك أربع مجموعات رئيسية: السيراميك ، والسبائك ، وهياكل الكربون والهياكل النقية.
- يمكن تحديد ما إذا كان سلوكهم الجسدي ، أن هناك نوعين من الموصلات الفائقة: النوع الأول ، التي لها خصوصية القدرة على الانتقال من حالة التوصيل الفائق إلى الحالة العادية بطريقة سريعة جداً ، ومن النوع الثاني. هذه الأخيرة هي تلك التي ، كما يطلق عليها العلماء ، مجالان مغناطيسيان حاسمان.
- في وظيفة درجة الحرارة الحرجة ، هناك وضعان: درجة الحرارة العالية ، إذا كانت أعلى من 77k ، وتلك ذات درجة الحرارة المنخفضة ، والتي تتميز بوجودها تحت 77k المذكورة أعلاه.
-أخيرا ، يعتمد تصنيف آخر قائم على النظرية التي تفسرها والتي تحدد أنها يمكن أن تكون تقليدية ، والتي تكون أصولها في الفونونات ، وغير تقليدية ، عندما يكون الأصل السابق لها مختلف عن تلك المذكورة .

الألمنيوم والقصدير هما مثالان على المواد فائقة التوصيل. من المعتاد أن يتم تبريد المواد باستخدام الهليوم السائل بحيث يمكنها الوصول إلى درجة الحرارة الحرجة المذكورة أعلاه. عندما يتم تحويل المادة إلى موصل جيد للكهرباء ، يمكن استخدامها لتطوير الدوائر والمغناطيس الكهربائي .

حالياً ، من بين التطبيقات الأكثر فائدة وإثارة للاهتمام التي يتم تقديمها للمواد فائقة التوصيل المذكورة أعلاه ، فإن الميزات التالية تبرز:
- في المجال الطبي ، تم استخدامها لحل تمدد الأوعية الدموية دون الحاجة إلى استخدام الجراحة ، لإزالة الأورام وحتى لتتمكن من تصحيح الشرايين التي عانت من بعض الأضرار.
- في المجال العلمي ، تم استخدامها وما زالت تستخدم لإجراء دراسات لنمو النباتات.

ومن المتوقع ، في المستقبل ، أن تستخدم الموصلات الفائقة لبناء المحركات الكهربائية ولخلق معدات تخزن الطاقة ، من بين تطبيقات أخرى.

وتجدر الإشارة ، في النهاية ، إلى أنها تعرف بالموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة المرتفعة للمواد التي لها درجة حرارة حرجة أعلى من درجة حرارة غليان النيتروجين أو التي لا تمتثل لنظرية BCS (وضعت في عام 1957 لشرح الموصلية الفائقة). .

موصى به