Aplicaciones De La Superconductividad
Páginas: 6 (1432 palabras)
Publicado: 7 de julio de 2011
Superconductividad
La superconductividad es una propiedad de ciertos materiales, que anula resistencia alguna al paso de corriente, sucede a condiciones especiales por lo general temperaturas bajas denominadas temperaturas críticas. Consiste en que a estas condiciones los electrones se desplacen sin colisiones y en zigzag a través de los cristales del átomo, siguiendo una trayectoria única.Los materiales que experimentan este fenómeno son denominados materiales superconductores, es decir, materiales con resistencia nula los cuales pueden ahorrar la energía que se disipa en forma de calor (cosa imposible par los materiales conductores) al no existir un roce entre los electrones y los átomos del material; tienen otra características importante que consiste en que expulsan de suinterior los campos magnéticos mientras estos no sobrepasen un valor límite (efecto meissner).
La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales, incluyendo elementos simples como el estaño y el aluminio, diversas aleaciones metálicas y algunos semiconductores fuertemente dopados. No ocurre en metales nobles como el oro y la plata, ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos.También existe la superconductividad de alta temperatura, descubierta después de que ya se habían elaborado teorías que explicarán el fenómeno; se refiere a superconductores con temperatura crítica mayor que la temperatura de ebullición del nitrógeno (77K).
Ventajas
Los superconductores ofrecen grandes ventajas sobre los conductores normales que podrían ser usadas en muchas aplicaciones, estasson:
• Conducen la electricidad sin pérdida de energía
• No tienen resistencia, y por consiguiente no generan calor cuando se hace pasar corriente eléctrica por ellos.
• Tienen capacidad para crear campos magnéticos de gran intensidad y tamaño, estos campos pueden ser generados por imanes superconductores relativamente pequeños.
Propiedades
Al ser la superconductividadun fenómeno que pueden experimentar algunos materiales a condiciones especiales, se han encontrado propiedades únicas en los materiales superconductores.
El efecto Meissner
Si un superconductor se refrigera por debajo de su temperatura crítica en el seno de un campo magnético, el campo rodea al superconductor, pero no penetra en él. Este fenómeno se conoce con el nombre de Efecto Meissner yfue descubierto en 1933. Sin embargo, si el campo magnético es demasiado intenso, el superconductor vuelve a su estado normal incluso estando a una temperatura inferior a su temperatura crítica.
La Densidad de corriente
El paso de una corriente intensa a través de un superconductor también puede hacer que éste pierda sus propiedades. La cantidad de corriente que un superconductor puedesoportar manteniendo nula su resistencia se denomina densidad de corriente, la cual se mide en amperios por unidad de área. Un valor típico de la densidad de corriente en un hilo superconductor es de 100.000 amperios por centímetro cuadrado. Si pasara una corriente más densa por el hilo, éste ofrecería resistencia.
Muchos de los superconductores de alta temperatura son anisótropos, es decir,conducen mejor en unas direcciones que en otras. Algunos de estos materiales son capaces de conducir la corriente en una dirección a una velocidad 30 veces superior que en otra.
El efecto Josephson
Otra propiedad interesante de los superconductores es el efecto Josephson, que está basado en otro fenómeno que recibe el nombre de efecto túnel. En una unión formada por una delgada barrera de óxidocolocada entre dos superconductores, se puede producir efecto túnel. Las caras externas de los dos superconductores se unen entre sí y se mide la corriente que pasa a través de la unión. Cuando la unión se expone a campos magnéticos o radiación, el flujo de corriente es debido a que algunos electrones atraviesan la barrera de óxido (efecto túnel).
Aplicaciones de la superconductividad
Todas...
La superconductividad es una propiedad de ciertos materiales, que anula resistencia alguna al paso de corriente, sucede a condiciones especiales por lo general temperaturas bajas denominadas temperaturas críticas. Consiste en que a estas condiciones los electrones se desplacen sin colisiones y en zigzag a través de los cristales del átomo, siguiendo una trayectoria única.Los materiales que experimentan este fenómeno son denominados materiales superconductores, es decir, materiales con resistencia nula los cuales pueden ahorrar la energía que se disipa en forma de calor (cosa imposible par los materiales conductores) al no existir un roce entre los electrones y los átomos del material; tienen otra características importante que consiste en que expulsan de suinterior los campos magnéticos mientras estos no sobrepasen un valor límite (efecto meissner).
La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales, incluyendo elementos simples como el estaño y el aluminio, diversas aleaciones metálicas y algunos semiconductores fuertemente dopados. No ocurre en metales nobles como el oro y la plata, ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos.También existe la superconductividad de alta temperatura, descubierta después de que ya se habían elaborado teorías que explicarán el fenómeno; se refiere a superconductores con temperatura crítica mayor que la temperatura de ebullición del nitrógeno (77K).
Ventajas
Los superconductores ofrecen grandes ventajas sobre los conductores normales que podrían ser usadas en muchas aplicaciones, estasson:
• Conducen la electricidad sin pérdida de energía
• No tienen resistencia, y por consiguiente no generan calor cuando se hace pasar corriente eléctrica por ellos.
• Tienen capacidad para crear campos magnéticos de gran intensidad y tamaño, estos campos pueden ser generados por imanes superconductores relativamente pequeños.
Propiedades
Al ser la superconductividadun fenómeno que pueden experimentar algunos materiales a condiciones especiales, se han encontrado propiedades únicas en los materiales superconductores.
El efecto Meissner
Si un superconductor se refrigera por debajo de su temperatura crítica en el seno de un campo magnético, el campo rodea al superconductor, pero no penetra en él. Este fenómeno se conoce con el nombre de Efecto Meissner yfue descubierto en 1933. Sin embargo, si el campo magnético es demasiado intenso, el superconductor vuelve a su estado normal incluso estando a una temperatura inferior a su temperatura crítica.
La Densidad de corriente
El paso de una corriente intensa a través de un superconductor también puede hacer que éste pierda sus propiedades. La cantidad de corriente que un superconductor puedesoportar manteniendo nula su resistencia se denomina densidad de corriente, la cual se mide en amperios por unidad de área. Un valor típico de la densidad de corriente en un hilo superconductor es de 100.000 amperios por centímetro cuadrado. Si pasara una corriente más densa por el hilo, éste ofrecería resistencia.
Muchos de los superconductores de alta temperatura son anisótropos, es decir,conducen mejor en unas direcciones que en otras. Algunos de estos materiales son capaces de conducir la corriente en una dirección a una velocidad 30 veces superior que en otra.
El efecto Josephson
Otra propiedad interesante de los superconductores es el efecto Josephson, que está basado en otro fenómeno que recibe el nombre de efecto túnel. En una unión formada por una delgada barrera de óxidocolocada entre dos superconductores, se puede producir efecto túnel. Las caras externas de los dos superconductores se unen entre sí y se mide la corriente que pasa a través de la unión. Cuando la unión se expone a campos magnéticos o radiación, el flujo de corriente es debido a que algunos electrones atraviesan la barrera de óxido (efecto túnel).
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