Использование - сверхпроводник
Cтраница 2
Появление сплавов, сохраняющих сверхпроводящие свойства при температуре кипения жидкого азота, должно привести к резкому увеличению использования сверхпроводников в технике. [16]
Однако ранее при изучении возможного применения сверхпроводников на переменном токе было обнаружено, что эффективность энергетических систем при использовании сверхпроводников может не только не возрастать, но даже снижаться. По какой причине это может произойти, объясняется в следующем разделе. Можно было бы быстро оценить возможности применимости сверхпроводников в энергетических устройствах переменного тока, если бы не имели места два следующих важных свойства: очень высокие плотности тока, который может протекать в сверхпроводниках, и очень высокие значения напряженности магнитного поля, при которых можно использовать сверхпроводники 2-го рода. [17]
К сожалению, потери энергии в современных сверхпроводящих материалах при изменении магнитного потока слишком велики, чтобы думать об использовании сверхпроводников в сильных полях, изменяющихся с промышленной частотой. Поскольку, однако, допустимы пульсации малой амплитуды на фоне постоянного поля, сверхпроводники могут быть использованы для создания постоянного поля в машинах переменного тока, и прежде всего в синхронном генераторе переменного тока. Ротор такого генератора обычно представляет собой двух - или четырехполюсный магнит, синхронно вращающийся внутри трехфазной обмотки статора. В настоящее время в машинах переменного тока, так же как и в двигателях постоянного тока, только один узел может быть сделан сверхпроводящим, а именно ротор. Тем не менее уже создано несколько моделей синхронных машин, и многие электротехнические фирмы ведут активные исследования в этой области. В генераторах переменного тока используются дипольные обмотки того же типа, что и для МГД-генераторов и ускорителей заряженных частиц. [18]
 |
Диаграммы состояния сверхпроводника II рода - станнида ниобия Nb3Sn ( кривые 1 и 2 и сверхпроводника I рода - свинца РЬ ( кривая 3. [19] |
Помимо сверхпроводниковых электромагнитов, которые в настоящее время производятся в большом количестве и применяются для самых разнообразных целей, можно отметить возможности использования сверхпроводников для создания электрических машин, трансформаторов и тому подобных устройств малой массы и габаритов, но с высоким КПД; линий электропередачи весьма больших мощностей на дальние расстояния; волноводов с особо малым затуханием; накопителей энергии и пр. [20]
Использование сверхпроводников, обладающих малым уровнем шума и сильно нелинейными свойствами, позволяет достигнуть высокой чувствительности С. [22]
Первые предположения об использовании сверхпроводников в качестве обмоток электромагнита были сделаны самим Оннесом в 1913 г. Вскоре после этого, однако, возникли принципиальные трудности, препятствующие полезной реализации на практике столь перспективной возможности. [23]
 |
Влияние выходной мощности МГДГ на относительные потери тепла Q, мощность Р и вес G обмотки электромагнита. [24] |
Использование сверхпроводящих магнитных систем уменьшает нижний предел мощности. Однако даже при использовании лучших сверхпроводников нижний предел мощности эффективно работающего МГДГ с учетом всех потерь составляет примерно 1 Мет. [25]
В энергетике нет еще термоядерных реакторов и МГД-генераторов, хотя целесообразность их создания очевидна. А вот как скажется использование сверхпроводников в машинах, которые уже сегодня обеспечивают нас практически всей электроэнергией, в частности в турбогенераторах - самых мощных электрических машинах нашего века. [26]
Полная кривая намагничивания - это гистерезисная петля, поскольку она показывает запаздывание внутреннего поля относительно приложенного. Как и в гис-терезисной петле железа, площадь ее пропорциональна энергии потерь, выделяемых в одном цикле изменения приложенного поля при одном и том же начальном и конечном значениях его напряженности. Это относится к полной и частной петлям гистерезиса и является важным обстоятельством при использовании сверхпроводников 2-го рода на переменном токе. [27]
Действительно, объем обмотки трансформатора включает объемы проводника, изоляции, сердечника и несущей конструкции. В высоковольтном трансформаторе изоляция занимает большую часть объема обмотки; следовательно, в данном случае использование сверхпроводящих обмоток, несущих токи высокой плотности, не привело бы к выгодному уменьшению размеров. Совершенно неправдоподобно, чтобы использование сверхпроводников в силовых трансформаторах оказалось экономически выгодным в настоящее время. [28]
Все больший интерес вызывают сверхпроводники у специалистов, работающих в области микроэлектроники. Здесь наибольшее внимание уделяется созданию приборов, основанных на эффектах Джозефсона. Интенсивно ведутся работы по использованию сверхпроводников для создания логических элементов и элементов памяти ЭВМ. [29]
Наиболее простым оказывается измерение термоэлектрической способности материалов. Измерение коэффициентов S или П основано на различии их величин для двух разнородных проводников. Для определения абсолютных значений этих коэффициентов составляется термопара, одним из электродов которой является сверхпроводящий материал, а другим - исследуемый. Но сверхпроводящие свойства проявляются при низких температурах, которые достаточно трудно реализовать в обычных условиях, кроме того, использование сверхпроводников не позволяет определять электрические параметры при высоких температурах. Поэтому для определения абсолютных значений S и П контролируемых материалов вместо сверхпроводника применяют стандартные материалы ( свинец или благородные металлы), термоэлектрические параметры которых были определены Борелиусом и Кристианом в 1928 г. и 1958 г. соответственно. [30]
Страницы: 1 2 3