Superconduttori...chi mi spiega bene cosa sono??

[chiodo92]

Devo fare una tesina per scuola sui superconduttori, ho letto su Wiki cosa dice a riguardo ma ho ancora dei dubbi...link a Wiki

cit."Si definiscono superconduttori quei materiali che, al di sotto di una data temperatura di transizione, non oppongono alcuna resistenza al passaggio della corrente elettrica ed espellono i campi magnetici presenti al loro interno."

In parole povere, significa che questi materiali sotto ad una certa temperatura non oppongono resistenza ed invece sopra alla stessa temp oppongono resistenza?? Ho capito bene?

[lowenz]

Sì, ma non credo che la tesina sia di due righe

[lolz]

più specificatamente si annulla la resistività, che è in funzione della temperatura

temperatura più alta = resistività più alta = resistenza più alta

i semiconduttori (se può servirti) sono conduttori speciali, che all' aumentare della temperatura DIMINUISCE la resistenza, e cercano di essere buoni conduttori a temperatura ambiente.

spero ti sia stato utile

[Hactor]

Originariamente inviato da chiodo92

In parole povere, significa che questi materiali sotto ad una certa temperatura non oppongono resistenza ed invece sopra alla stessa temp oppongono resistenza?? Ho capito bene?

In un certo senso sì.
Più in generale è vero che qualsiasi conduttore a temperature più basse conduce meglio che a quelle più alte, motivo per cui i processori dei computer vanno raffreddati bene (oltre al fatto che potrebbero bruciarsi altrimenti) se si vogliono avere prestazioni ottimali.
In alcuni materiali poi si arriva al fenomeno della superconduttività, dove le resistenze intrinseche al conduttore sono quasi inesistenti.

[kaioh]

ogni materiale oppone una resistenza al passaggio della corrente elettrica, chi più chi meno .

A temperatura ambiente , per esempio, il vetro ne oppone molta e epr questo si definisce isolante ,mentre i metalli ne oppongono poca e per questo sono detti conduttori .

La resistenza dei materiali varia con la temperatura , essa può sia aumentare che diminuire alla diminuzione della temperatura , essa nella magior parte dei casa varia di poco .

C'è invece una classe di materiali i quali al diminuire della temperatura ad un certo punto non ofrono più resistenza, la corrente scorre libera ed essi sono detti superconduttori .

Purtroppo la temperatura alla quale ciò avviene è molto bassa .

Perché i superconduttori sono cosi diffusi ?
- Perchè con una minima energia riesci ad ottenere enormi correnti con i quali puoi ottenere elevati campi magnetici ..

un'altra proprietà dei superconduttori è l'effetto meissner che sarebbe la levitazione magnetica .

[chiodo92]

Originariamente inviato da lolz

temperatura più alta = resistività più alta = resistenza più alta

i semiconduttori (se può servirti) sono conduttori speciali, che all' aumentare della temperatura DIMINUISCE la resistenza, e cercano di essere buoni conduttori a temperatura ambiente.

Originariamente inviato da Hactor

Più in generale è vero che qualsiasi conduttore a temperature più basse conduce meglio che a quelle più alte.

Originariamente inviato da kaioh

La resistenza dei materiali varia con la temperatura, essa può sia aumentare che diminuire alla diminuzione della temperatura, essa nella magior parte dei casa varia di poco.

è per questo che d'inverno quando chiami da fisso a fisso ci vuole meno tempo a ricevere la chiamata che non d'estate?

[Wilcomir]

Originariamente inviato da chiodo92

è per questo che d'inverno quando chiami da fisso a fisso ci vuole meno tempo a ricevere la chiamata che non d'estate?

temo proprio di no sarà una tua impressione... forse se hai la centralina sotto al sole cocente d'agosto, ma si parlerebbe di differenze non apprezzabili

ciao!

[gabi.2437]

Originariamente inviato da chiodo92

è per questo che d'inverno quando chiami da fisso a fisso ci vuole meno tempo a ricevere la chiamata che non d'estate?

Mica vero che ci mette di meno...

Eppoi la resistività non c'entra un fico secco con la velocità

[Wilcomir]

beh calma. diciamo che la centralina a temperature più basse lavora meglio, ergo ti connette più in fretta. è chiaro che gli elettroni viaggiano sempre alla stessa velocità

ciao!

[stbarlet]

Credo che la questione telefonica sia da risolvere nel traffico mosso d'estate rispetto all'inverno!

[cristiano c.]

Originariamente inviato da Wilcomir

beh calma. diciamo che la centralina a temperature più basse lavora meglio, ergo ti connette più in fretta. è chiaro che gli elettroni viaggiano sempre alla stessa velocità

ciao!

ma nei semiconduttori si muovono le lacune non gli elettroni mi pare ,o no?

[Lucrezio]

Mi sembra un argomento un po' complicato per una tesina!
Spiegare come funziona un semiconduttore richiede l'utilizzo di un modello piuttosto sofisticato che si basa sulla meccanica quantistica e tiene conto delle interazioni fra gli elettroni!
Esse, mediate dal potenziale generato dai nuclei, diventano attrattive al di sotto di una certa temperatura, generando il fenomeno della superconduzione.
Purtroppo non e' una cosa che si possa spiegare con semplicita'...
Qualcosa si puo' trovare qui:
http://en.wikipedia.org/wiki/BCS_theory
(in Italiano c'e' poco poco...)

[gabi.2437]

Originariamente inviato da cristiano c.

ma nei semiconduttori si muovono le lacune non gli elettroni mi pare ,o no?

Lol e cosa sono le lacune?

Come dire, in un parcheggio sono i posti che si muovono, non le macchine

[cristiano c.]

Originariamente inviato da gabi.2437

Lol e cosa sono le lacune?

Come dire, in un parcheggio sono i posti che si muovono, non le macchine

penso che la velocità degli elettroni o delle lacune o degli ioni dipende dalla resistenza del mezzo,è come per la luce c è nel vuoto,ma in mezzi resistenti rallenta,lo stesso dovrebbe valere per le cariche,o no?

[gabi.2437]

Ma infatti gli elettroni in un filo sono lenti, pochi mm al secondo... è l'informazione che c'è corrente che è velocissima.. come mettere 20 mattoni uno dopo l'altro e spingere il primo, si muoveranno piano, ma l'ultimo comincerà subito a muoversi, ed è quello che conta

[Wilcomir]

Originariamente inviato da gabi.2437

Ma infatti gli elettroni in un filo sono lenti, pochi mm al secondo... è l'informazione che c'è corrente che è velocissima.. come mettere 20 mattoni uno dopo l'altro e spingere il primo, si muoveranno piano, ma l'ultimo comincerà subito a muoversi, ed è quello che conta

credo che ti stia sbagliando di grosso... non sono un esperto, ma millimetri al secondo... non mi convince

ciao!

[gabi.2437]

Originariamente inviato da Wilcomir

credo che ti stia sbagliando di grosso... non sono un esperto, ma millimetri al secondo... non mi convince

ciao!

Vabbè centimetri al secondo, ma non vado oltre

[fabrylama]

Originariamente inviato da gabi.2437

Vabbè centimetri al secondo, ma non vado oltre

resta pure sui mm/s, è meglio (cmq è meglio specificare che questa è la velocità media di deriva, non la velocità istantanea elettronica)

[hibone]

mamma mia che polpettone che avete tirato fuori...

dai semiconduttori ai superconduttori, con divagazione sulla differenza tra isolanti/conduttori e riferimenti alla velocità di deriva...
non sarebbe il caso di suggerire un buon libro e amen, piuttosto che sparare amenità di ogni sorta e dimensione???
prendere gli stati della materia "tout court" senza una particolarizzazione del caso lascia abbastanza il tempo che trova, almeno imho...

in ogni caso, a titolo di accenno: ( Lurkezio mi correggeresti il post?? )

in genere con il termine "superconduttori" si intende una cerchia piuttosto ristretta di materialiali, per i quali lo stato superconduttivo è "accessibile" a temperature ragionevoli...

come già è stato accennato i la resistenza è quella caratteristica per cui un materiale si oppone, e quindi ostacola, il passaggio di carica elettrica.Ovviamente ci sono diversità tra i vari materiali, che portano a valori di resistenza diversi, tali diversità vengono solitamente spiegate con un modello, descritto con la teoria delle bande:
http://it.wikipedia.org/wiki/Legame_metallico

Probabilmente qualcuno, obietterà che tale modello è superato, tuttavia è sufficiente a descrivere il comportamento della materia, e quindi lo si utilizza ancora oggi.La chiave di volta che collega la teoria delle bande, al comportamento della materia è il concetto di "mare di elettroni", un modello secondo cui gli elettroni di legame sono liberi di muoversi lungo tutta la struttura, in funzione del proprio livello di energia. Alla fine della fiera quello che si evince, è che in un conduttore gli elettroni hanno sufficiente energia da non essere strettamente legati alla struttura, quindi sotto effetto di un campo elettrico possono muoversi, o addirittura essere strappati, dalla struttura stessa.

Si osserva allora che il moto imposto dal campo, non è l'unico moto cui gli elettroni sono soggetti. Data la natura elettrica e magnetica delle interazioni tra atomi, essi non sono vincolati rigidamente, ma possono oscillare, in funzione della loro energia, energia che a sua volta è funzione della temperatura.

Quindi:
gli atomi vibrano attorno ad una posizione fissa, gli elettroni si muovono "a caso", attorno agli atomi, se noi applichiamo un campo elettrico gli elettroni vengono spostati dal campo, senza però annullare il moto "a caso", quindi gli elettroni si urtano, e urtano gli atomi, in modo via via maggiore quanto maggiore è la temperatura e quindi l'agitazione delle particelle. Maggiore è il numero di urti, minore è la velocità nella direzione del campo (velocità di deriva), e quindi maggiore è la resistenza...

Se noi abbassiamo la temperatura pressappoco a 0 K (Kelvin) , atomi ed elettroni "non hanno più energia" sono fermi, quindi gli elettroni, soggetti ad un campo elettrico si muovono in una sola direzione, quella del campo, senza urtare niente o quasi. Poichè la resistenza è effettivamente nulla, non si ha effetto joule e quindi non si ha dissipazione termica dell'energia, quindi un filo anche sottile può trasportare correnti piuttosto elevate, per questo si parla di stato superconduttivo, e il materiale viene detto superconduttore..

Per chiudere il discorso, c'è da dire che per alcuni materiali, lo stato superconduttivo si incontra a temperature di poco sotto lo zero, già per temperature anche più alte di -50 °C alcuni materiali, si portano nello stato di superconduzione. Per superconduttori si intende appunto questa particolare categoria di materiali, per i quali lo stato superconduttivo si raggiunge a temperature anche molto elevate, almeno in relazione allo zero assoluto...

[chiodo92]

Originariamente inviato da hibone

mamma mia che...[...]

grazie a tutti, ma finalmente una spiegazione come si deve!! Grazie hibone