الموصلات فائقة التوصيل وتأثير مايسنر

استكشف اختفاء المقاومة الكهربائية تماماً (R = 0) تحت درجة الحرارة الحرجة (Tc)، وتأثير طفو المغناطيس الناتج عن طرد المجال المغناطيسي (تأثير مايسنر).

المختبر التفاعلي
الحالة: توصيل فائق (Superconductor) المقاومة R = 0.000 Ω
درجة الحرارة الحالية
77 K
درجة الحرارة الحرجة (Tc)
93 K
المقاومة النوعية (ρ)
0 Ω·m
طرد خطوط المجال (B)
طرد كامل 100%

انعدام المقاومة الكهربائية (R = 0)

اكتشف الفيزيائي هايك كامرلنغ أونس عام 1911 عند تبريد الزئبق بالهيليوم السائل لدرجة 4.2 K أن مقاومته هبطت فجأة للصفر. يمكن لتيار كهربائي في حلقة فائقة أن يستمر بالدوران لسنوات دون أي مصدر تغذية إضافي!

تأثير مايسنر (Meissner Effect)

عندما يتحول الموصل إلى الحالة الفائقة، يطرد خطوط المجال المغناطيسي من جوفه تماماً (Diamagnetism مثالي). يؤدي هذا التنافر المغناطيسي القوي إلى ظاهرة "الطفو المغناطيسي" المعروضة في المحاكاة.

تطبيقات فائقة التوصيل في حياتنا

تُستخدم الموصلات الفائقة في قطارات الرفع المغناطيسي فائقة السرعة (Maglev)، وأجهزة الرنين المغناطيسي الطبي (MRI)، ومسرعات الجسيمات الأولية (CERN)، وشبكات نقل الكهرباء بدون أي فواقد طاقة.

اختبار الفهم السريع (من أسئلة التحصيلي والمنهج)

ماذا يحدث للمقاومة الكهربائية لمادة فائقة التوصيل عندما تنخفض درجة حرارتها إلى ما دون درجة حرارتها الحرجة (T < Tc)؟