Kísérletezünk mágnespárna hogyan megismételni otthon, Popular Mechanics magazin
Következő nagy felfedezés terén a szupravezetés történt 1986-ban voltak: Georg Bednorz és K. Alex Müller fedezte fel, hogy a közös-oxid-lantán bárium réznek szupravezetés rendkívül magas (összehasonlítva a forráspontja folyékony hélium) hőmérséklet - 35 K. A következő év helyett a lantán ittrium lehetett elérni szupravezetés 93 K természetesen hazai szabványok még mindig elég alacsony hőmérsékleten, -180 ° C, de még fontosabb, hogy ezek a küszöb felett 77 K - forráspontja olcsó zhidkog nitrogén. Továbbá hatalmas a szabványok a hagyományos szupravezetők, a kritikus hőmérséklet az anyag YBa2Cu3O7-x (0? X? 0,65), és számos más kuprátok elérhető szokatlanul magas értékek kritikus mágneses mező és az áramsűrűség. Ez a figyelemre méltó paraméterek kombinációja nem csak lehetővé nagyobb mértékű alkalmazását szupravezetők a szakmában, hanem lehetővé teszik a különböző érdekes és látványos tapasztalatokat, hogy lehet tenni otthon is.
Azáltal „repülő autót” tele van a szupravezető, az elektródákkal a folyékony nitrogén áztatott szivaccsal melamin és a burkolat a fólia egy mágneses sín betéten keresztül egy pár fa vonalak, töltse ki folyékony nitrogénben, „vmorazhivaya” mágneses mező a szupravezető.
Várakozás után lehűtjük a szupravezető hőmérsékleten kevesebb mint -180 ° C, óvatosan vegye ki alóla vonalon. „Wagon” stabil lebegő, akkor is, ha már rendezett nem volt a középső sínre.
Hogyan válasszuk ki a
nullára
Az első tapasztalatok - az ellenállás mérése szupravezető. Ez tényleg nulla? Mérjük a szokásos Ohm értelmetlen: megmutatja nulla, és ha csatlakozik a rézhuzal. Az ilyen kis ellenállást mérni másképpen: via vezetékek mennek a nagy áram, és mérjük meg a feszültségesést is. Mint egy áramforrás, van egy hagyományos alkáli elem, amely rövidzár ad körülbelül 5 A szobahőmérsékleten, mint a szupravezető szalag mérő és a mérő rézhuzal ellenállása bizonyítani néhány század egy ohmos. Vezetékek hűtjük folyékony nitrogénnel, és azonnal megfigyelni érdekes hatást előtt hagyjuk jelenlegi voltmérő már megmutatta körülbelül 1 mV. Úgy tűnik, ez thermoelectromotive erő, hiszen a mi rendszer számos különböző fémek (réz, forrasztani, acél „krokodilok”) és a hőmérséklet-változások több száz fok (kivonni ezt a feszültséget a későbbi mérések).
Mi nem sikerült kijavítani nincs feszültségesés amikor áram folyik át a szupravezető meghaladja az 5 A, ami jelzi a nulla elektromos ellenállás.
Nos, legalább a ellenállás kisebb, mint 20 Hétfő - minimális, ami lehet rögzíteni a műszer.
Most áram áthalad a hűtött réz: huzal mutatja ugyanezt a rezisztencia csak néhány ezred ohm. És mi a helyzet a szupravezető szalag? Csatlakoztassa az akkumulátort, egy ampermérőt tűt azonnal rohan az ellenkező véglet, de a voltmérő a vallomását sem változik egytizede mV. Ellenállás szalagok folyékony nitrogénben pontosan nulla.
repülőgép
Most viszont, hogy a kölcsönhatás a szupravezető és a mágneses mezőt. Kis területen a szupravezető általában tolni, és az erősebb nem hatolnak be a folyamatos stream, és egy külön „jet”. Ezen kívül, ha mozgunk egy mágnes közelébe szupravezető, az indukált áram az utóbbi, és a maguk területén igyekszik visszatérni a mágnes vissza. Mindez lehetővé teszi a szupravezető vagy ahogy nevezik, kvantum levitáció: mágnes vagy egy szupravezető lehet lógni a levegőben tartott, állandó mágneses mezőt. Ennek ellenőrzéséhez, csak egy kis darab ritkaföldfém mágnesek és szupravezető szalagot. Ha van legalább egy méter szalagot és neodímium mágnesekkel nagyobb (szoktuk a 40 lemez? X? 5? Mm és a henger 25? X? 25? Mm), lehetséges, hogy ez egy nagyon látványos lebegés, felemeli a többletsúly a levegőbe.
Az első lépés az, hogy vágja el a szalagot darabokra, és tartsa őket a csomagban elegendő terület és vastagsága. Ragasztás lehet és pillanatragasztó, de ez nem túl megbízható, ezért jobb, forrasztani a szokásos alacsony fogyasztású forrasztópáka a hagyományos forrasztóón. Az eredmények szerint a kísérleteink, ajánlhatunk két lehetőség csomagok. Először - egy tér oldalán szélessége három csík (36 mm x 36 ??) a nyolc réteg, ahol az egymást követő halmozott réteg szalagot merőlegesen övek az előző réteg. Második - nyolcágú „hópehely” szalagról 24 szegmensek 40 mm hosszúságú fektetjük egymásra úgy, hogy az egymást követő szegmens elforgatható 45 fok közötti, az előző és a metszi, hogy a közepén. Az első lehetőség egy kicsit könnyebb gyártani sokkal kompaktabb és erősebb, de a második egy jobb stabilizálása a mágnes és takarékos felhasználása nitrogén miatt felszívódását a nagy különbség a lapok.
Szupravezető lehet akasztani nemcsak át a mágnes, de alatta, sőt bármilyen helyzetben képest a mágnes. Csakúgy, mint a mágnes nem köteles akasztani éppen a szupravezető.
Ha látni kvantum lebegés, elég akár egy kis szegmense a szupravezető szalagot. Ahhoz azonban, hogy tartsa a levegőben csak azért, hogy egy kis mágnes, és alacsony magasságon.
Vosmisloyny csomag szupravezető szalagok könnyen tartani egy nagyon masszív mágnest magassága 1 cm, vagy több. Vastagságának növelésével a csomagot, és a súlynövekedés megtartott magasságban. De néhány centiméter fölött a mágnes minden esetben nem emelkedik.
Mellesleg, a stabilizációs kell külön tárgyaljuk. Ha befagyasztja a szupravezető, és aztán csak hozza a mágnes a mágnes nem fogja akasztani - leesik a szupravezető. Annak érdekében, hogy stabilizálja a mágnes, meg kell kényszeríteni a mező bejutni a szupravezető. Megteheti ezt kétféle módon: „vmorazhivaniem” és a „behúzás”. Az első esetben a mágnest feletti meleg szupravezető egy különleges támogatást, majd öntse a folyékony nitrogén és távolítsa el támogatást. Ez a módszer jól működik a „tér”, ez alkalmas egykristály kerámia, ha megtalálják. A „hópehely” módszer is működik, bár egy kicsit rosszabb. A második módszer feltételezi, hogy lesz erő megközelíteni a mágnest a már lehűtött szupravezető, míg meg nem ragadja el a pályát. Kerámia egykristály ilyen módszer szinte nem működik: túl sok erőfeszítést szükség. De a mi „hópehely” remekül működik, következetesen lehetővé mágnes lógott különböző pozíciókban (a „tér” is, de a mágnes helyzete nem lehet önkényesen).
ingyenes hover
És már itt is lóg mágnes és fél hüvelyk felett a szupravezető, emlékeztetve Clark harmadik törvénye: „Bármely eléggé fejlett technológia megkülönböztethetetlen a varázslattól.” Miért ne legyen a kép még mágikus -, hogy helyezze a mágnest a gyertyát? Tökéletes egy romantikus vacsorára, kvantummechanikai! Ugyanakkor figyelembe kell venni azt a néhány pontot. A # 8209; első gyertya egy fém hüvely csúszik le a szélét a mágnes lemez. Ahhoz, hogy megszabaduljon ezt a problémát, akkor a stand-gyertya formájában egy hosszú csavart. A második probléma - forró száraz nitrogén. Ha megpróbálja önteni csak úgy, a gőz jön egy termosz eloltja a gyertyát, így jobb, hogy egy széles tölcsért.
By the way, ahol feltöltik nitrogénnel? Milyen minőségben, hogy a szupravezető? A legegyszerűbb módja két lehetőség: az árok egy összehajtott több réteg fólia és, abban az esetben a „hópelyhek” sapkát az öt-literes palack víz. Mindkét esetben, a tartályt helyeztünk egy darab melamin szivacs. Ez a szivacsos értékesítik a szupermarketekben, és célja a tisztítást, ez - jó hőszigetelő anyag, amely kiválóan ellenáll a kriogén hőmérsékleten.
A vékony lemez mágnes kiválóan alkalmas létre lebegtető platform felett a szupravezető. Abban az esetben, szupravezető pehely könnyű ő „nyomott” vízszintes helyzetben, és abban az esetben a szupravezető-négyzet ez áll: „befagyasztása”.
Ami a szupravezető cella szerelvényt formájában hópelyhek jött tökéletesen sapka öt-literes palack víz. Mint egy szigetelő hordozó a burkolat alatt kell használni egy darab melamin szivacs. Töltsük fel a nitrogén szükséges legfeljebb egyszer tízpercenként.
Végül úgy döntöttünk, hogy emelje fel a vasúti, a mágnesek és tedd a „repülő autót” tele van a szupravezető, a tányérok átitatott folyékony nitrogént melanin szivacs és a shell fólia. A közvetlen vasúti problémák merültek fel: figyelembe a 20 mágnesek? x? 10? x? 5? mm és egymásra rakható őket vaslemez, mint téglákat egy fal (vízszintes fal, mivel szükségünk van a vízszintes irányban mágneses mező), akkor könnyen összeszerelhető sínek bármilyen hosszúságú. Csak akkor kell, hogy kenje a ragasztót a végén a mágnes, így nem ment haza, és az is maradt, szorosan lezárva, nem hiányos. E szerint a szupravezető vasúti csúszik teljesen súrlódás nélkül. Még érdekesebb, hogy össze a vasúti formájában egy gyűrűt. Sajnos, nincs különbség a mágnesek nem elég, és minden rést szupravezető kismértékben gátolja ... Mindazonáltal, egy jó lökés is elég egy pár kört. Érdemes lehet kipróbálni őrölni mágnesek és készítsen egy speciális útmutatót, hogy telepítse azokat - amennyiben lehetséges, és a gyűrű vasúti nélkül ízületek.
hideg folyadék
Általában, a folyékony nitrogén biztonságos, de ha alkalmazzuk akkor is szükséges, hogy működtetni óvatosan. Az is fontos, hogy ne zárja be a tartályt szorosan hozzá, vagy pedig lepárlással bennük növeli a vérnyomást, és felrobban! Kell tárolni és szállítani folyékony nitrogénben lehetnek hagyományos acél termosz. Tapasztalataink két literes termosz, tárolják legalább két nap, és a három literes - még hosszabb. Az első napon otthon kísérletek, attól függően, hogy azok intenzitását, tart egy-három liter folyékony nitrogén. Ez olcsó - mintegy 30-50 rubelt literenként.
A szerkesztők szeretnék köszönetet mondani a cég „Superox” és személyesen annak vezetője Andrej Petrovics Vavilov biztosra szupravezetők, valamint internetes áruház neodim.org azért, hogy a mágnesek.