Асқынөткізгіштік. Физика, 10 сынып, презентация.

ФМБ НЗМ Шымкент қаласы

Тақырып : Асқынөткізгіштік

Оқу мақсаты:

10.4.3.2 – жоғары температурадағы асқын өткізгішті материалдарды алудың тиімді жолдарын талдау;

Сабақтың мақсыты:

Асқынөткізгіштердің қасиеттерімен танысу

Асқынөткізгіштердің техникада қолданылуын қарастыру

Асқынөткізгіштерді қолдану аясының шектеулігін талдау. Бөлме температурасында асқын өткізгіш алу проблемаларын қарастыру

Физика пәнінің мұғалімі: Боханова Н.С.

Жетістік критерийлері

Оқушылар орындай алады:

Асқынөткізгіштіктің негізгі қасиеттерін біледі

Кедергінің температураңа тәуелді графигін тұрғыза алды

Асқын өткізгіштіктің түрлі мақсатта қолданылуын сипаттай алады

Бөлме температурсасында асқын өткізгіш алу мүмкін емес проблемасын түсіндіре алады

Асқынөткізгіштік дегеніміз не?

«Асқынөткізгіш» терминін естігенді ойыңызға не келер еді?

Асқынөткізгіш – бұл меншікті кедергісі нөлге тең болатын материал. Төменгі температурада диамагниттік қасиетке ие болады.

Асқынөткізгіштік – бұл абсолют нөлге жақын температурада кейбір металдар мен қоспаларда, керамикада электр тогы өткенде кедергісінің болмауы

Асқынөткізгіштікті зерттеуші ғалым

Асқынөткізгіш құбылысын алғаш рет 1911 жылы Голландия физигі Хайке Камерлинг-Оннес ашты.

Жаңалық

Оннес салқын өткізгіштің кедергісі төмендейтінін білді. Бұдан металл өткізгіштің темпратурасын біртіндеп төмендете отырып, өткізгіштің өткізгіштігін арттыруға болады деп ұйғарым жасады.

Белгілі бір сындық төменгі температурада өткізгіштің кедергісін мүлдем болдырмауға болатынын ғалымдар білді.

  Оннес таза сынап өткізгіш арқылы ток өткізіп, оның кедергісін өлшеді. Оның температурасын біртіндеп кемітті. Температура 4.2K жеткенде өткізгіштің кедергісі мүлдем болмады.

Асқынөткізгіштердің қасиеттері

Нөлдік кедергі.

Диамагнитттік қасиетке ие болуы.

Критикалық аймақ асқынөткізгіштің температурасына тәуелді.

Өте күшті токтың әсері асқынөткізгіштік қасиетті жояды.

Өте жоғары қысымда Tc сынақ температура қысымға тура пропорционал.

Асқын өткізгіш металдардың меншікті кедергісінің температураға тәуелділігі

Металдың меншікті кедергісі температура кеміген сайын төмендейді де 0 К мәніне жетеді.

Криритикалық магнит өрісінен (Hc) жоғары шамада асқынөткізгіштік қасиет жойылады. Бұл минималды магнит өрісі критикалық магнит өрісі деп аталады.

Не асқынөткізгіштікті жояды?

Жоғары температура: тордың қатты тербелуін тудырады.

Магните өрісі: C-P спиндері параллель бағытталады.

(C-P спиндері антипараллель бағытта болу керек)

Ток: асқынөткізгіштікті жоятын магнит өрсін тудырады.

Жоғары Tc асқынөткізгіштік

Төмен Тс Асқынөткізгіштер

Сұйық гелий жылу тасымалдағыштар төменгі температурадағы асқынөткізгіштер деп аталады.

Сұйық гелийдің температурасы 4,2 К абсолют нөлден жоғары

Tc критикалық температурасы (77 К) асатын сұйық азот жағарытемпературалы асқынөткізгіш дер аталады.

Жоғары температуралы асқынөткізгіштер

Артықшылығы

Энергия шығынын болдырмау.

Өте көп мөлшерде магнит өрісін өндіруге мүмкіндік береді.

Асқынөткізгіштерді медицина саласында қолдану тиімді.

Асқынөткізгіштер компьютер чиптерінің жұмысын жылдамдатады.

Кемшіліктері

Асқынөткізгіштердің кедергісі нөлге жуықтайды тек белгілі температурада, яғни ауспала температура аймағында ғана жоғары ток өткізеді.

Тұрмыстық электрондық құрылғыларда асқынөткізгіштерді қолдану тиімді емес.

Асқынөткізгіштердің қолданылуы

Асқынөткізгішті генератор

Электр энергиясын тасмалдаушы асқынөткізгішті кабелдер

Асқынөткізгішті магнит энергисын сақтайтын жүйе (SMES)

Асқынөткізгішті генератор

Механикалық энергияны электр энергиясына айналдырады

  Өзінің күшті магнит өрісін тудырады

  Ток және токтың тығыздығы шығуды анықтайды

  Орам саны магнит өрісін күшейтеді

  Асқынөткізгіштер қуатты ток тудырады

Тасмалдаушы бағыттағы асқынөткізгішті кабелдер

Нөлдік кедергіні қамтамасыз етеді

  төменгі кернеуді жрғары токты тасмалдауға мүмкіндік береді

  өлшемінің шағын болуы тиімді

    жүйе істен шыққанда тез қалпына келтіру

  қайта жүктеу қабілеттілігі

American Superconductor

Өткізгіштерде және таспада қолданылуы

Өткізгіштерде және таспаларда қолдану.

Таспаның көлденең қимасы HTC

HTC кабелі

Применение в промышленности

АСҚЫНӨТКІЗГІШТІ МАГНИТ ЭНЕРГИЯСЫН САҚТАЙТЫН ЖҮЙЕ (SMES)

Магнит өрісін өндіру үшін токөткізгіш сымдар қолданылады

  Асқынөткізгішті өткізгіштердін жасалған соленоидтардың қызметі жәй саленоидармен салыстырғанда асып түседі.

  Нөлдік тұрақты электр кедергісі.

  Резистивтік шығындар жоқ.

СУПЕРӨТКІЗГІШТІК СПИКЕР

КҮН ҚЫЗДЫРҒЫШЫНА ҚОСЫЛҒАН АСҚЫНӨТКІЗГІШТІ ҚҰБЫР

МАГНИТТІК-ЛЕВИТАЦИОНДЫҚ ПОЙЫЗДАР