超导体研究报告

有关超导体的研究报告
液晶显示器反光(The research report about superconductor )
一、目的(Purpose):
阅读相关物理资料或科普读物,了解有关超导体的物理概念、物理现象、物理实验,为以后的深入研究打好基础。促使学生了解超导体,热爱物理。
超导是指某些材料被冷却到低于某个转变温度时电阻突然消失的现象。处于这种状态的物体叫超导体。它是1911年荷兰科学家昂内斯首先发现的,经历了近90年的不平凡路程,超导技术正进入发展的大好时机。超导技术的进一步发展,必将带来一场与能源、电子、交通有关的工业革命。我们正悄然进入超导时代。
我们国家有着得天独厚的超导资源,在超导材料方面的研究也居世界先进行列,因此我们有着良好的学习和研究超导的氛围.很容易了解到相关信息,学生经常从各种媒体中看到有关超导新产品问世的消息,如我国的第一辆磁悬浮列车,长江三峡将要使用的超导发电机。他们对此有着强烈的好奇心,并已具备一定的电磁学知识,完全有能力去探索超导世界的奥秘。
二、方法(Methods):
查阅资料,通过因特网,咨询老师,询问物理学家等。
压线板三、研究内容(Content):
实验一:研究低温下的导体电阻变化学生取用一个“25W,220V”灯泡中的钨丝,置于冰块中用数字电阻表测其电阻,发现其电阻未显著下降,设法用液氮
(温度为如K左右)再次降温后,发现电阻大大下降,证明了温度降低导致导体阻值减小,但其电阻未减小至零,也证明超导现象须达到该金属的临界温度才行。只有将钨丝置于更低温环境—液氨(4K)中,才能使钨丝产生真正零电阻现象。
实验二:验证超导体的完全抗磁性(迈斯纳效应)在一浅平的锡盘中放入一个体积很小但磁性很强的永磁铁。当使温度降低到使锡出现超导性时,可以看到小磁铁从锡盘表面飘然升起很小一段距离后保持悬浮状,这是由于小磁铁的磁感线无法穿透处于完全抗磁状态的超导体.使得它的磁场发生了畸变,从而产生了一个向上浮力,被托起来。
链接知识——超导的广阔应用
随着超导材料转变温度的不断提高,超导物质的不断发现和越来越容易获得,人们对超导体大规模工程技术应用的渴望逐步成为现实,而且涉及领域极其广泛,如交通方面的超导悬浮列车、航天方面的
微波感应模块超导无声推进系统、电子方面的高速计算机等。受到极大启发的学生自行设计了一些和我们生活密切相关的可能超导的应用。
1.超导“劲量小子”
这是一种大容量储能装置,利用超导体的零电阻、无热耗特性,可将电力输入超导线圈,电流可在其中长期流动而几乎不损耗,直到需要时取出。
电力来源可以是发电厂在用电低谷时供应,也可以是在沙漠地带转化的太阳能和风能以及长江三峡的巨大水能的转化。
2.超导网络服务
由于传递电流无损耗,可大大增加传播容量和速度,如将现用光缆改用超导线路,可能将通信速率提高l00倍,这样,众多“网虫”可能不再会为上网速度慢而发愁了。
患者管理系统
电动加油泵3.超导电动汽车
利用超导电动机及超导储能装置,可取代当今的燃油汽车,全世界可能因此一年节省10亿吨以上的燃油,同时每年减少70%以上的空气污染。
4.超导电磁炮
由于给导线团通电可以获得超导磁体,产生极强磁场,我们可以利用该特点制成发射装置或加速装置,用于发射小型卫星或拦截敌方飞行器。四、结论(C onclusion):
超导在电子学方面的应用是最现实的,也是最有吸引的力。例如灾害性天气预报,要求计算机的内存大,计算速度快。但是这样的计算机体积庞大,耗能多,而且需要在低温环境。电流在超导体中不发热,所以部分要利用超导体。这样体积和能耗大大缩小,使家用机有超级计算计的能力。超导体在工业中能引一场革命,如果采用超导体做电缆,节约电能,而且不须要高压电,避免高压带来的危险。在发电机,电动机的内部,由于电流的热效应,电流不能太大,但用超导体,电流可以很大,产生的磁场很强大。因此,同样大小的发电机比常规设备高很多。超导体在能源,交通运输,地质勘探也有重要应用。
报告制作人:龚瑞琦(Ricci)--UFY
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本文发布于:2024-09-21 06:04:22,感谢您对本站的认可!

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