Несколько вопросов о сверхпроводимости

[Reactor9]

Много читал о сверхпроводимости и хотел бы точно установить несколько вещей и проверить насколько хорошо понял я смысл этого явления:
1. Чем определяется количество энергии\тепла которую может "держать" сверхпроводник (представим что сверхпроводник (формы бублика, то есть закрытое кольцо в котором течет постоянный ток) находиться в жидком Гелии и его температура равен 3 K а критическая температура сверхпроводника (пусть это будет Nb3Ge критическая температура которого равен 23 K) допустим равен 20 K)? Напряжением (или силой) электрического тока который идет в ней-это да, что еще? Чем сильнее ток тем сильное магнитное поле вокруг него который сам уничтожает сверхпроводимость, значит температура сверхпроводника должен быть как можно ниже его критической температуры (чтоб разница между этими два температурой была как можно больше), верно?
2. Как узнать/вычислять предельную количество энергии которую может "держать" сверхпроводник (это в принципе продолжение первого вопроса)? Напряжение в вольтах умножить на что-нибудь? Когда сверхпроводимость разрушается высвобождается тепло, как же вычислять его количество? Где есть предел этого тепла?
3. Как известно, сильное магнитное поле уничтожает сверхпроводимость. Настолько быстро это происходит? Вот есть у нас сверхпроводник и там идет постоянный ток и вдруг возле этого сверхпроводника внезапно и резко увеличивается магнитное поле, понятно что сверхпроводимость разрушается но настолько быстро? Мгновенно? Или для этого нужна какое-то время от образования этого магнитного поля до разрушения сверхпроводимости?

[R-o-m-e-n]

Reactor9 в сообщении #271315 писал(а):

Чем определяется количество энергии\тепла которую может "держать" сверхпроводник

1. Формой и объемом образца.
2. Материалом образца.

Reactor9 в сообщении #271315 писал(а):

формы бублика, то есть закрытое кольцо в котором течет постоянный ток

Тор

Reactor9 в сообщении #271315 писал(а):

Чем сильнее ток тем сильное магнитное поле вокруг него который сам уничтожает сверхпроводимость, значит температура сверхпроводника должен быть как можно ниже его критической температуры (чтоб разница между этими два температурой была как можно больше), верно?

Это справедливо не для всех сверхпроводников, а только для сверхпроводников второго рода при температуре выше первой критической (Ниобий и его соединения таковыми являются).

Reactor9 в сообщении #271315 писал(а):

Где есть предел этого тепла?

Разница между нормальной и сверхпроводящей фазой.

Reactor9 в сообщении #271315 писал(а):

3. Как известно, сильное магнитное поле уничтожает сверхпроводимость. Настолько быстро это происходит? Вот есть у нас сверхпроводник и там идет постоянный ток и вдруг возле этого сверхпроводника внезапно и резко увеличивается магнитное поле, понятно что сверхпроводимость разрушается но настолько быстро? Мгновенно? Или для этого нужна какое-то время от образования этого магнитного поля до разрушения сверхпроводимости?

Пропорционально скорости изменения магнитного поля

[BISHA]

Reactor9 в сообщении #271315 писал(а):

Как узнать/вычислять предельную количество энергии которую может "держать" сверхпроводник

Есть предельная плотность тока, энергия связи сверхпроводящих пар и среднее расстояние между парами. Зная общее количество пар просто прикинуть энергию, которая может выделится при переходе в нормальное состояние (или через закон Джоуля - Ленца).

Reactor9 в сообщении #271315 писал(а):

понятно что сверхпроводимость разрушается но настолько быстро? Мгновенно? Или для этого нужна какое-то время от образования этого магнитного поля до разрушения сверхпроводимости?

Относительно постепенно, в начале будут сосуществовать все фазы, но не сверхпроводящие области будут занимать все больший и больший объем.

[barga44]

Свойства сверхпроводников изучаются и понимаются только в опытах.Сейчас они работают при температуре жидкого азота -140С.Купите его и проделайте основные опыты.

[Reactor9]

R-o-m-e-n

Цитата:

Формой и объемом образца.

И есть ли формула который показывает соотношение между объемом сверхпроводника и количеством тепла которого "держит" он?

Цитата:

Материалом образца

А какой материал самый лучший для того чтоб как можно больше энергии "содержать"?

Цитата:

Разница между нормальной и сверхпроводящей фазой/quote]
И все-таки сколько тепла можно "содержать" в сверхпроводнике? Конкретно хочу знать

BISHA

Цитата:

Есть предельная плотность тока

И какая же?

Цитата:

энергия связи сверхпроводящих пар и среднее расстояние между парами

А если у меня 1 пара? Один тор то есть....

barga44

Цитата:

Свойства сверхпроводников изучаются и понимаются только в опытах.Сейчас они работают при температуре жидкого азота -140С.Купите его и проделайте основные опыты.
Свойства сверхпроводников изучаются и понимаются только в опытах.Сейчас они работают при температуре жидкого азота -140С.Купите его и проделайте основные опыты.

Дорого стоит а то все сделал бы.....

[R-o-m-e-n]

Reactor9 в сообщении #271605 писал(а):

И есть ли формула который показывает соотношение между объемом сверхпроводника и количеством тепла которого "держит" он?

Reactor9 в сообщении #271605 писал(а):

И все-таки сколько тепла можно "содержать" в сверхпроводнике? Конкретно хочу знать

В любой серьезной книге по сверхпроводимости есть раздел "Термодинамика сверхпроводников", а также есть справочники со значениями термодинамических величин.

Reactor9 в сообщении #271605 писал(а):

Дорого стоит а то все сделал бы.....

Поищите в сети статью Гинзбурга "Сверхпроводимость". Там описан сравнительно дешевый школьный эксперимент.

[Reactor9]

R-o-m-e-n

Цитата:

В любой серьезной книге по сверхпроводимости есть раздел "Термодинамика сверхпроводников", а также есть справочники со значениями термодинамических величин.

Какой из них вы посоветовали бы мне? Чтоб в интернете найти и скачать...

[photon]

Думаю, стоит переехать

[BISHA]

Reactor9 в сообщении #271605 писал(а):

И какая же?

Плотность тока определяется из опыта, но есть и теор. формулы. Посмотрите ....

Reactor9 в сообщении #271605 писал(а):

А если у меня 1 пара?

То и энергия связи одной пары.

[barga44]

А какая цена для вас приемлема.Я посмотрю на сайтах.
Может сейчас можно дешево купит кусочек керамики сверхпроводящей.И послать вам.А жидкий азот найдете на любом заводе.

[R-o-m-e-n]

barga44 в сообщении #271894 писал(а):

Может сейчас можно дешево купит кусочек керамики сверхпроводящей.

Ну, вообще, купраты можно изготавливать в школьной лаборатории.

[Reactor9]

BISHA

Цитата:

Плотность тока определяется из опыта, но есть и теор. формулы. Посмотрите ....

Вот представьте что объем этого тора (изготовлен из Nb3Ge критическая температура которого равен 23 K) составляет 31 400 кв. сантиметров (это цилиндр, радиус 10 см, высота 1 метр. в согнутом состоянии и стал тором), вот как же вычислять количество энергии\тепла которую может "держать" сверхпроводник? В книгах конечно могу посмотреть но сначала их нужно найти а потом формулы, вы не могли бы мне сказать какая конкретная формула используется для этой цели?

[BISHA]

Reactor9 в сообщении #271971 писал(а):

В книгах конечно могу посмотреть

Это правильно.

Reactor9 в сообщении #271971 писал(а):

какая конкретная формула используется для этой цели?

Прикинуть можно по соотношению -

$$u=1,33*10^{-5}W$$

где u - энергия связи пары, а W - энергия выхода электронов из вещества.
Тогда запасенная энергия -

$$U=u*V*n$$

где V - объем сверхпроводящей фазы, а n - концентрация пар (примерно равна половине концентрации свободных электронов)

[Quantrinas]

barga44 в сообщении #271539 писал(а):

Свойства сверхпроводников изучаются и понимаются только в опытах.

Опыты и теория как бы вместе развиваются.

-- Сб дек 19, 2009 08:59:46 --

BISHA в сообщении #271823 писал(а):

Reactor9 в сообщении #271605 писал(а):
А если у меня 1 пара?

То и энергия связи одной пары.

Не совсем понял и вопрос и ответ.
Но сверхпроводника из одной пары не бывает.

-- Сб дек 19, 2009 09:03:53 --

Reactor9 в сообщении #271971 писал(а):

BISHA

Цитата:

Плотность тока определяется из опыта, но есть и теор. формулы. Посмотрите ....

Вот представьте что объем этого тора (изготовлен из Nb3Ge критическая температура которого равен 23 K) составляет 31 400 кв. сантиметров (это цилиндр, радиус 10 см, высота 1 метр. в согнутом состоянии и стал тором), вот как же вычислять количество энергии\тепла которую может "держать" сверхпроводник? В книгах конечно могу посмотреть но сначала их нужно найти а потом формулы, вы не могли бы мне сказать какая конкретная формула используется для этой цели?

На самом деле вопрос сложный, надо учитывать, что ток течёт по поверхности, что возможно образование вихрей и всякие неустойчивости при больших токах.

-- Сб дек 19, 2009 09:04:25 --

BISHA в сообщении #272902 писал(а):

Прикинуть можно по соотношению -

$$u=1,33*10^{-5}W$$

где u - энергия связи пары, а W - энергия выхода электронов из вещества.

Что за формула?

[BISHA]

Quantrinas в сообщении #272970 писал(а):

Что за формула?

Это формула для оценки энергии связи электронной пары в одноатомных сверхпроводниках. Можете сравнить с другими?