ابررسانا ها و کاربردهای : به وضعیتی از فلزات، آلیاژ ها و برخی سرامیک ها گفته می شود که در دماهای پایین اتفاق می افتد.

ابررساناها و کاربردهای

با توجه به دو مشخصه اصلی ابررسانایی یعنی مقاومت تقریباً صفر و نفوذناپذیری مغناطیسی،
مواد ابررسانا کاربردهای بالقوه فراوانی دارند که برخی از آنها امروزه با تلاش بیش از ده هزار
پژوهشگر حوزه ابررسانایی در زمینه فیزیک، مکانیک کوانتومی، مهندسی برق، مهندسی الکترونیک،
مهندسی پزشکی، مهندسی مواد، مهندسی شیمی، مهندسی حمل و نقل، تکنولوژی هسته ای
و علوم دیگر و با صرف هزینه های تحقیقاتی زیاد، بالفعل شده اند.

از جمله پروژه های متعددی برای توسعه کاربرد ابررساناها در زمینه های گوناگون،
همچون سیم ها و کابل های ابررسانا، ترانسفورماتور های ابررسانا، موتورها و
ژنراتورهای ابررسانا، ذخیره سازی مغناطیسی انرژی، محدودسازهای جریان خطا،
ژنراتورهای هیدرودینامیک مغناطیسی، سوئیچ های ابررسانا، دستگاه های تشخیص
پزشکی مانند MRI، سیستم های اندازه گیری، قطارهای شناور مغناطیسی، تجهیزات

مخابراتی و علوم فضایی و نظامی در دست انجام است.

مقاله ابررسنا ها و کاربردهای آن که در این مطلب از سایت Downloadarticle.ir می خواهیم
آن را بررسی کنیم، از 7 فصل به صورت مجزا تشکیل شده است در زیر ما فقط عنوان این هفت فصل را می نویسیم :

فصل اول : ابررسانایی چیست؟
فصل دوم : فناوری ابررسانا ها.
فصل سوم : نقش ابررسانایی در نیروگاه ها.
فصل چهارم : ابررسانایی و صنعت الکترونیک.
فصل پنجم : کاربردهای ابررساناها در علوم و پزشکی.
فصل ششم : ابررسانایی و ترابری.
فصل هفتم : کاربرد ابررسانا ها در صنایع نظامی.

دانلود مقاله در مورد ابررسانا ها

مقاومت الکتریکی فلزات و آلیاژ ها هنگام سرد شدن کاهش می یابد.
برای بررسی علت کاهش مقاومت در اثر کاهش دما، باید به نحوه رسانایی
الکتریکی اجسام توجه شود. جریان الکتریکی در رسانا توسط الکترون هایی که در
داخل ماده آزادانه و با طبیعت موجی حرکت دارند انجام می شود.

هر فلزی دارای یک ساختار بلور است یعنی اتم های آن بر روی شبکه ای منظم
قرار دارند و یک خاصیت حرکت موجی توانایی عبور از ساختارهای کاملاً تناوبی
عبور کند بدون اینکه در جهت های دیگر پراکند شود. بنابراین الکترون می تواند از
بلوری کامل عبور کند بدون اینکه اندازه حرکتش در جهت اولیه کم شود. به عبارت
دیگر اگر جریانی در بلور کامل برقرار شود هیچ مقاومتی در مقابل جریان وجود ندارد.

تا ابتدای قرن بیستم کشف شده بود که مقاومت الکتریکی فلزات با تغییر دما به صورت
خطی متناسب است و هرچه دما کمتر شود، مقاومت نیز کاهش می یابد. اما
در دماهای خیلی کم تا صفر کلوین، رفتار الکتریکی فلزات مشخص نبود. سه فرضیه
برای تغییرات مقاومت الکتریکی در دماهای خیلی کم قابل طرح بود.

الف) با کاهش دما، فضای حرکت جنبش های الکترون ها بیشتر شده و در
نتیجه مشابه دماهای معمولی، مقاومت الکتریکی به صورت پیوسته تا صفر کاهش می یابد.

ب) با کاهش دما، حرکت جنبشی الکترون ها در یک مقدار مشخص ثابت مانده
و در نتیجه مقاومت الکتریکی تا مقدار معینی افت داشته و بعد ثابت می ماند.

ج) با کاهش دما، فضای حرکت جنبشی الکترون ها در یک دمای مشخص به
مقدار حداکثر خود رسیده و مقاومت الکتریکی به حداقل می رسد. بعد در
صفر کلوین، با توجه به مقید شدن الکترون ها در داخل اتم ها و عدم تحرک آنها،
مقاومت الکتریکی به سمت بینهایت خواهد رفت.
دانلود تحقیق درباره ابررسانایی

دانلود تحقیق درباره ابررسانایی

از زمان پایان جنگ جهانی دوم تا سال 1965 تقاضا برای توان الکتریکی در ایالات
متحده چهار برابر شده است. این نکته و به علاوه ظهور ابررسانا های قابل استفاده
عملی موجب ایجاد انگیزه ای برای استفاده از آنها در انتقال توان در مقیاس های بالا (MVA 1000 یا بیشتر) گردیده است.

در سال 1973 تحریم نفتی اوپک موجب نگرانی کشورهای زیادی
برای تامین انرژی از منابع مطمئن شد. به علاوه حرکت های مدافع محیط زیست
موجب ایجاد قوانین و محدودیت هایی در مورد تولید توان الکتریکی، توسعه
خطوط انتقال هوایی و افزایش نگرانی از نشت روغن از کابل های زیرزمینی به محیط زیست شده است.

در نتیجه پروژه های بزرگی در ایالات متحده، اروپا و شوروی سابق برای ساخت
کابل های زیرزمینی ابررسانا با دما پایین شروع شد. یکی از مهمترین این پروژه ها
کابل انتقال 200 متری در ایالات متحده بود که در سال 1986 آزمایش گردید. البته
تقاضا برای توان الکتریکی براساس پیش بینی ها رشد نکرد و بنابراین برنامه ساخت
بسیاری از نیروگاه ها به خصوص نیروگاه های اتمی متوقف شد و نیاز به تقویت خطوط انتقال به تعویق افتاد.

بعد از دوره بحران نفتی، عرضه بیش از تقاضای نفت موجب از بین رفتن انگیزه عمومی
در مصرف محافظانه کارانه انرژی شد. این عوامل باعث شدند تا تمامی
پروژه های کابل ابررسانا در ایالات متحده متوقف گردند. با کشف ابررساناهای
دما بالا در سال های 1988-1968 اشتیاق مجددی به برنامه های توسعه کابل های ابررسانا ایجاد گردید.

اختلاف عمده کابل های مبتنی بر ابررساناهای دما پایین و دما بالا،

ابررسانا ها و کاربردهای : در دمای کار آنها است. کابل های ابررسانای دما پایین در دمای

کار می کنند در حالی که این دما در مورد کابل های ابررسانای دما بالا

می تواند به حدود 77k (نقطه جوش نیتروژن در شرایط طبیعی) برسد.

بیشتر طرح های سرمایشی برای کابل های ابررسانای دما بالا از یک

یخچال برای نیتروژن مایع در یک سیکل بسته استفاده می کنند. این

یخچال ها دارای پیچیدگی بسیار کمتر، هزینه سرمایه گذاری و نگهداری
کمتر و دارای قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به یخچال های چند مرحله ای
مورد استفاده در کابل های ابررسانای دما پایین هستند.

با توجه به مسائل زیست محیطی و محدودیت های مکانی، افزایش

ظرفیت انتقال توان با گذشت زمان مشکل تر می شود. این عوامل به همراه
گرایش به مدل های بازار انرژی و افزایش نیازمندی های قابلیت اطمینان صنعت
برق را به استفاده از فن آوری های جدید در توزیع و انتقال وادار نموده است.
فن آوریهای جدید باید داری چندین خصوصیت کلیدی باشند :

ابررسانا ها و کاربردهای : راندمان و قابلیت اطمینان بالا

کابل های ابررسانای دما بالا ممکن است بتوانند برخی از این مسائل را
به خصوص در مناطق شهری حل نمایند، زیرا جایگزین کردن این کابل ها به جای
کابل های معمولی می تواند بدون نیاز به افزایش فضای مورد نیاز برای کابل،
ظرفیت را به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش دهد.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *



Language