První supravodič

Historie objevů a vývoje supravodivých materiálu úzce souvisí s technologiemi nízkých teplot. V roce 1911 naměřil H. Kamerling-Onnesem závislost odporu rtuti na teplotě, ve které je patrný prudký pokles odporu při teplotě 4,2 K. Hodnota ,na kterou poklesl odpor rtuti, nebyla měřitelná jeho prostředky, sám přechod v oblasti teploty přechodu, která se nazývá kritickou teplotou (měří se obvykle v polovině výšky oblasti přechodu) je velmi úzký – jen 0,02 K.

Závislost odporu na teplotě pro kovovou rtuť

Závislost odporu na teplotě pro kovovou rtuť

Pro změření odporu provedl H. Kamerlingh-Onnes pokus. Navinul z olověného drátu cívku, kterou umístil v kapalném heliu a napájel z vnější baterie přes dva klíče. Do cívky pustil určitou hodnotu stejnosměrného proudu přes první klíč 1. Po vytvoření statického magnetického pole kolem cívky uzavřel klíč 2, rovněž ze supravodiče, čímž vlastně uzavřel proud cívky přes tento supravodivý klíč, jehož odpor R se také blížil či rovnal nule. Pak mohl odpojit vnější baterii a takto zachycené magnetické pole do magnetu udržovat na trvalé hodnotě. Tato metoda nabuzení supravodivých magnetů a zamrazení či zaklíčování jejich pole s pomocí vnitřního supravodivého klíče je i dnes jedinou metodou, jak toto pole udržet na vysoké hodnotě časové stability. Ale jak dlouho bude toto pole stabilní? Měřením poklesu tohoto pole v čase, můžeme zjistit stabilitu i odpor supravodivé cívky.prvni-supravodic

Protože v obvodu je pouze indukčnost cívky L a její odpor R (odpor klíče zanedbáme), bude pokles magnetického pole dán jednoduchým exponenciálním poklesem

,

kde a B(t) jsou hodnoty magnetické indukce během měření. Počkáme-li, např. tak dlouho až čas t=tR , pak, protože indukčnost L známe, můžeme ze vztahu určit hodnotu odporu R.

H. Kamerlingh-Onnes zjistil, že odpor při T < Tc klesne nejméně o šest řádů. Při posledních měřeních určil tuto hodnotu až na dvanáct řádů. Ale i to byla hodnota omezená jeho měřícími schopnostmi.

Odkazy

Leave a Reply