SUPER
Páginas: 5 (1098 palabras)
Publicado: 8 de noviembre de 2015
SUBTEMA 1.4.2. SUPERCONDUCTORES.
Se denomina superconductividad, a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica con resistencia y pérdida de energía nulas en determinadas condiciones.
La resistividad eléctrica de un conductor metálico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce. Sin embargo en los conductores ordinarios como elcobre, y la plata, las impurezas y otros defectos producen un valor límite. Incluso cerca del cero absoluto (-273 º C ó 0º K), una muestra de cobre muestra una resistencia no nula.
La resistencia de un superconductor, en cambio, desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. Una corriente eléctrica que fluye en una espira de cable superconductorpuede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación. Al igual que el ferromagnetismo, y las líneas espectrales atómicas, la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica.
La superconductividad, ocurre en una gran variedad de materiales, incluyendo elementos simples como el estaño (Sn) y el aluminio (Al), diversas aleaciones metálicas y algunos semiconductores fuertementedopados. La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro (Au), y la plata (Ag), ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos.
La mayoría de las propiedades físicas de los superconductores varían de un material a otro, tales como la capacidad calorífica y la temperatura crítica a la que se destruye la superconductividad. Por otro lado, hay una clase de propiedades que sonindependientes de los materiales subyacentes. Por ejemplo, todos los superconductores tienen exactamente resistividad cero a pequeñas corrientes aplicadas cuando no hay campo magnético. La existencia de estas propiedades universales, implica que la superconductividad es una fase termodinámica y por lo tanto posee ciertas propiedades distintivas que son independientes de los detalles microscópicos.
Hasta ahora, no se conoce ningún caso de superconductor cuya temperatura crítica sea superior a los 185 ºK, unos -88 ºC, a presión ambiente. No obstante, no es suficiente con enfriar, también es necesario no exceder una corriente crítica ni un campo magnético crítico para mantener el estado superconductor.
Comportamiento magnético de los superconductores.
Aunque la propiedad mássobresaliente de los superconductores es la ausencia de resistencia, lo cierto es que no podemos decir que se trate de un material de conductividad infinita, ya que este tipo de material por si solo no tiene sentido termodinámico. En realidad, un material superconductor es perfectamente diamagnético. Esto hace que no permite que penetre el campo o las líneas de flujo magnético, lo que se conoce como EfectoMeissner.
Cuando a un superconductor aplicamos un campo magnético externo débil, lo repele perfectamente, si lo aumentamos, el sistema se vuelve inestable y prefiere introducir vórtices para disminuir su energía. Estos van aumentando en número colocándose en redes de vórtices que pueden ser observados mediante técnicas adecuadas. Cuando el campo magnético es suficientemente alto, el número dedefectos es tan alto que el material deja de ser superconductor. Este es el campo crítico que hace que un material deje de ser superconductor y que depende de la temperatura.
Comportamiento eléctrico de los superconductores.
La aparición del superdiamagnetismo es debida a la capacidad del material de crear supercorrientes. Estas son corrientes de electrones que no disipan energía, de maneraque se pueden mantener eternamente sin observar el efecto Joule, de pérdida de energía por generación de calor. Las corrientes crean el intenso campo magnético necesario para sustentar el efecto Meissner.
Estas mismas corrientes, permiten transmitir energía sin gasto energético, lo que representa el efecto más espectacular de este tipo de materiales. Debido a que la cantidad de electrones...
Se denomina superconductividad, a la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica con resistencia y pérdida de energía nulas en determinadas condiciones.
La resistividad eléctrica de un conductor metálico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce. Sin embargo en los conductores ordinarios como elcobre, y la plata, las impurezas y otros defectos producen un valor límite. Incluso cerca del cero absoluto (-273 º C ó 0º K), una muestra de cobre muestra una resistencia no nula.
La resistencia de un superconductor, en cambio, desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. Una corriente eléctrica que fluye en una espira de cable superconductorpuede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación. Al igual que el ferromagnetismo, y las líneas espectrales atómicas, la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica.
La superconductividad, ocurre en una gran variedad de materiales, incluyendo elementos simples como el estaño (Sn) y el aluminio (Al), diversas aleaciones metálicas y algunos semiconductores fuertementedopados. La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro (Au), y la plata (Ag), ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos.
La mayoría de las propiedades físicas de los superconductores varían de un material a otro, tales como la capacidad calorífica y la temperatura crítica a la que se destruye la superconductividad. Por otro lado, hay una clase de propiedades que sonindependientes de los materiales subyacentes. Por ejemplo, todos los superconductores tienen exactamente resistividad cero a pequeñas corrientes aplicadas cuando no hay campo magnético. La existencia de estas propiedades universales, implica que la superconductividad es una fase termodinámica y por lo tanto posee ciertas propiedades distintivas que son independientes de los detalles microscópicos.
Hasta ahora, no se conoce ningún caso de superconductor cuya temperatura crítica sea superior a los 185 ºK, unos -88 ºC, a presión ambiente. No obstante, no es suficiente con enfriar, también es necesario no exceder una corriente crítica ni un campo magnético crítico para mantener el estado superconductor.
Comportamiento magnético de los superconductores.
Aunque la propiedad mássobresaliente de los superconductores es la ausencia de resistencia, lo cierto es que no podemos decir que se trate de un material de conductividad infinita, ya que este tipo de material por si solo no tiene sentido termodinámico. En realidad, un material superconductor es perfectamente diamagnético. Esto hace que no permite que penetre el campo o las líneas de flujo magnético, lo que se conoce como EfectoMeissner.
Cuando a un superconductor aplicamos un campo magnético externo débil, lo repele perfectamente, si lo aumentamos, el sistema se vuelve inestable y prefiere introducir vórtices para disminuir su energía. Estos van aumentando en número colocándose en redes de vórtices que pueden ser observados mediante técnicas adecuadas. Cuando el campo magnético es suficientemente alto, el número dedefectos es tan alto que el material deja de ser superconductor. Este es el campo crítico que hace que un material deje de ser superconductor y que depende de la temperatura.
Comportamiento eléctrico de los superconductores.
La aparición del superdiamagnetismo es debida a la capacidad del material de crear supercorrientes. Estas son corrientes de electrones que no disipan energía, de maneraque se pueden mantener eternamente sin observar el efecto Joule, de pérdida de energía por generación de calor. Las corrientes crean el intenso campo magnético necesario para sustentar el efecto Meissner.
Estas mismas corrientes, permiten transmitir energía sin gasto energético, lo que representa el efecto más espectacular de este tipo de materiales. Debido a que la cantidad de electrones...
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