Сверхпроводящая сфера

Cтраница 1

Сверхпроводящая сфера ( рис. 54) висит над кольцом, в котором циркулирует незатухающий ток. Происходит это, как мы уже знаем, благодаря диамагнетизму сверхпроводников. Сила тяжести сферы уравновешивается магнитной подушкой, создаваемой сверхпроводящим током. Парить таким образом, как выяснилось, могут довольно тяжелые предметы. [1]

На поверхности сверхпроводящей сферы образуются вихревые токи, создающие магнитное поле, препятствующее проникновению центрирующего магнитного поля в металл. [2]

Смешанное состояние в сверхпроводнике II рода. а - треугольная решетка вихрей, внешнее магнитное поле Во перпендикулярно ловерхности сверхпроводника. б - распределение концентрации сверхпроводящих электронов и магнитной индукции В внутри вихрей ( Fn - сила пиннинга, Рл - - сила Лоренца. [3]

В этом случае сверхпроводящая сфера переходит в промежуточное состояние, т.е. расслаивается на нормальные и сверхпроводящие области. [4]

В принципе это устройство состоит из сверхпроводящей сферы, свободно подвешенной в вакууме за счет градиента магнитного поля. [5]

Если над металлическим кольцом с током поместить сверхпроводящую сферу, то на ее поверхности, в силу эффекта Мейсснера, индуцируется сверхпроводящий ток, что приводит к появлению сил отталкивания между кольцом и сферой, и сфера оказывается висящей над кольцом. Подобный эффект механического отталкивания наблюдается и в том случае, когда над сверхпроводящим кольцом помещается постоянный магнит. [6]

Теперь посмотрим, что произойдет, если сверхпроводящую сферу поместить в возрастающее магнитное поле. [7]

Индукционная опора с замкнутым магнитопроводом. [8]

Рассмотрим систему из двух разных по диаметру коаксиальных, но не копланарных обмоток с разнонаправленными постоянными токами рис. 15.5 а, причем МДС верхней обмотки меньше, чем МДС нижней обмотки. Если поместить сверхпроводящую сферу 3 с ц0, как показано на рис. 15.5 6, то линии магнитной индукции будут ее огибать. [9]

Индукционная опора с замкнутым магнитопроводом. [10]

Рассмотрим систему из двух разных по диаметру коаксиальных, но не копланарных обмоток с разнонаправленными постоянными токами рис. 15.5, а, причем МДС верхней обмотки меньше, чем МДС нижней обмотки. Если поместить сверхпроводящую сферу 3 с я 0, как показано на рис. 15.5 6, то линии магнитной индукции будут ее огибать. [11]

Впечатляющие опыты иллюстрируют существование стационарных сверхпроводящих токов. Если над металлическим кольцом, в котором проходит такой ток, поместить сверхпроводящую сферу, то на ее поверхности индуцируется сверхпроводящий ток. Его возникновение приведет к появлению сил отталкивания между кольцом и сферой, которая оказывается висящей над кольцом на высоте, которая определяется равенством силы отталкивания и силы тяжести сферы. Такой же эффект отталкивания наблюдается в опыте, который получил название гроб Магомета. По преданию, гроб Магомета висел в пространстве без всякой поддержки, [ - ели над сверхпроводящим кольцом поместить постоянный магнит, то он будет висеть над кольцом без видимой поддержки. В кольце магнит индуцирует незатухающие сверхпроводящие токи, магнитное ноле которых отталкивает магнит. [12]

Ток в сверхпроводниках 1-го рода протекает в очень тонком поверхностном слое. В противоположность этому сверхпроводники с сильным полем, известные как сверхпроводники 2-го рода, при определенных условиях могут нести объемные токи плотностью до 10е А / см в полях до 120 кА / см. Таким образом, сверхпроводники 1-го рода в основном можно использовать в устройствах со слабым магнитным полем, низкой плотностью тока и высокой частотой, а сверхпроводники 2-го рода - в устройствах постоянного тока при высоких магнитных полях. Так как в сверхпроводнике 1-го рода ток протекает лишь в поверхностном слое, при изменении прсфиля потока потери рассеяния отсутствуют. Вследствие того что поверхностные токи взаимосвязаны с налагаемым магнитным полем, сверхпроводник 1-го рода может двигаться в магнитном поле без трения. Эго свойство сверхпроводников 1-го рода уже давно используется в безфрикционных подшипниках и сверхпроводящих гироскопах, в которых сверхпроводящая сфера, находящаяся в парящем состоянии, вращается в магнитном поле. [14]

Чему равна величина поля непосредственно у сферы на экваторе. Что касается влияния диполя на внешнее поде, то его можно заменить токами, текущими в сферической поверхности, если обеспечить соответствующее распределение тока. Чему равно поле внутри сферы в этом случае. Почему вы можете быть в этом уверены. Такая конфигурация имеет большое значение при изучении сверхпроводимости. Сверхпроводящая сфера действительно вытолкнет все поле из внутренней части сферы. [15]

Страницы: 1