Слайд 2: Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ 2010:
Тока, напряжение, электрическое сопротивление
- Закон Ома для участка цепи
- Электродвижущая сила
- Закон Ома для полной электрической цепи
- Параллельное и последовательное соединение проводников
- Работа электрического тока
- Закон Джоуля–Ленца
- Мощность электрического тока
- Носители электрического заряда в различных средах
- Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников
- Полупроводниковый диод
Цель: Повторение основных понятий, законов и формул ЗАКОНОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА в соответствии с кодификатором ЕГЭ.
Слайд 3: Электрический ток. Сила тока, напряжение, электрическое сопротивление
Движение свободных носителей электрического заряда называется электрическим током. Сила тока
- I – Скалярная физическая величина, равная отношению заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника, за интервал времени Δt, к этому интервалу времени
- В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах (А)
- Напряжение — это отношение работы тока на определенном участке электрической цепи к заряду, протекающему по этому участку цепи
- Единицей измерения напряжения станет 1 вольт, 1 Дж/Кл = 1В
- За направление тока принимается направление движения положительных зарядов
- S – площадь поперечного сечения проводника, – электрическое поле
Слайд 4: Электрический ток. Сила тока, напряжение, электрическое сопротивление
Электрическое сопротивление
- Скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника и равная отношению напряжения на концах проводника к силе электрического тока
- ρ — удельное сопротивление вещества проводника, l — длина проводника, S — площадь сечения
Слайд 5: Закон Ома для участка цепи
Закон Ома для однородного
- Сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника
- Назван в честь его первооткрывателя Георга Ома
- Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются вольт-амперными характеристиками)
Слайд 6: Электродвижущая сила
Для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов
Источники постоянного тока
Иногда электрические устройства работают на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока. Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами. Физическая величина, равная отношению работы Aст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС). Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).
Закон Ома для полной электрической цепи
Обобщенный закон Ома в полной цепи равен электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи:
IR = U12 = φ1 – φ2 + = Δφ12 + ε
Ток короткого замыкания представляет собой максимальную силу тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой и внутренним сопротивлением r.
Параллельное и последовательное соединение проводников
При последовательном соединении проводников полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников и силы тока. При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.
Работа электрического тока. Закон Джоуля-Ленца
Полная мощность источника определяется как мощность во внешней цепи с коэффициентом полезного действия. Электрический ток в металлах, вакууме, полупроводниках, жидкостях и газах представляет собой упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. В металлических проводниках не происходит переноса вещества, ионы металла не участвуют в переносе электрического заряда. Носителями заряда в металлах являются электроны, процесс образования которых происходит путем обобществления валентных электронов.
Сила тока в металлических проводниках пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника в соответствии с законом Ома. Техническое применение электрического тока в металлах включает использование его в обмотках двигателей, трансформаторов, генераторов, проводке внутри зданий, сетях электропередачи и силовых кабелях.
Электрический ток в вакууме
Вакуум – сильно разреженный газ, в котором средняя длина свободного пробега частицы больше размера сосуда, то есть молекула пролетает от одной стенки сосуда до другой без соударения с другими молекулами. В результате в вакууме нет свободных носителей заряда, и электрический ток не возникает. Для создания носителей заряда в вакууме используют явление термоэлектронной эмиссии.
Термоэлектронная эмиссия – это явление испарения электронов с поверхности нагретого металла.
Электрический ток в полупроводниках
При нагревании или освещении некоторые электроны приобретают возможность свободно перемещаться внутри кристалла, так что при приложении электрического поля возникает направленное перемещение электронов. Полупроводники представляют собой нечто среднее между проводниками и изоляторами.
У полупроводников с понижением температуры сопротивление возрастает, и вблизи абсолютного нуля они практически становятся изоляторами.
Полупроводники – твердые вещества, проводимость которых зависит от внешних условий (в основном от нагревания и от освещения).
Удельное сопротивление чистого полупроводника зависит от абсолютной температуры.
Носители заряда – электроны и дырки
Процесс образования носителей заряда происходит за счет нагревания, освещения или внедрения примесей. При этом не выполняется закон Ома, а техническое применение данного явления – в электронике.
Образование электронно-дырочной пары
При повышении температуры или увеличении освещенности в кристалле возникают свободные электроны (электроны проводимости). Одновременно в местах разрыва связей образуются вакансии, которые не заняты электронами. Эти вакансии получили название дырок. Проводимость полупроводников при наличии примесей называется примесной проводимостью. Различают два типа примесной проводимости – электронную и дырочную проводимости.
Электронная и дырочная проводимости
Если примесь имеет валентность большую чем чистый полупроводник, появляются свободные электроны, и проводимость называется электронной. Примесь донорная, а полупроводник н-типа.
Если примесь имеет валентность меньшую чем чистый полупроводник, появляются разрывы связей – дырки, и проводимость называется дырочной. Примесь акцепторная, а полупроводник p-типа.
Электронно-дырочный переход
Электронно-дырочный переход (или n–p-переход) – это
электрического заряда в электролитах могут быть ионы или электроны. Электрический
ток в электролите. В электролите движутся токи двух типов – положительного и отрицательного
заряда. При подаче постоянного тока все ионы начинают двигаться в одном и том же направлении, и для
измерения тока в переходной металлической жидкости нужно иметь два измерительных электрода. Причем
прохождение тока через электролитическую жидкость является химическим процессом.
Методы и типы проводимости в жидкостях
Слайд 23 Методы измерения сопротивленийРазличают два метода
измерения сопротивлений: метод амперметра и метод вольтметра. В первом методе исследуемый перемещают
в цепь вместо амперметра и измеряют ток, протекающий через него. Во втором методе исследуемый сопротив
включают в цепь вместо вольтметра и измеряют напряжение на нем. Для точного измерения сопротивлений
необходимо проводить измерение многократно в обоих методах.
Различия и особенности измерения сопротивлений двумя методами
Слайд 24 Теория электрического тока в проводниках.Согласно
теории электрического тока, существует два источника напряжения: гальванический элемент
и электромагнитный индуктор. Гальванический элемент – это устройство для хранения энергии
и преобразования ее в электрическую энергию. Электромагнитный индуктор – это устройство для сохранения
электрической энергии и преобразования ее в электромагнитное поле. Гальванизатор и индуктор –
это два разных источника напряжения, поэтому необходимо провести экспериментальное исследование,
чтобы установить, являются ли они одним и тем же источником напряжения или нет.
свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. Электролитами являются водные растворы неорганических кислот, солей и щелочей, расплавыСопротивление электролитов падает с ростом температуры, так как с ростом температуры растёт количество ионов.
Электролиз водного раствора хлорида меди.
Слайд 23 Явление электролиза – это выделение на электродах веществ,
Входящих в электролиты; Положительно заряженные ионы (анионы) под действием
электрического поля стремятся к отрицательному катоду, а отрицательно заряженные ионы (катионы) – к положительному аноду.
Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе:Масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q, прошедшему через электролит: m = kQ = kItВеличину k называют электрохимическим эквивалентом.
F = eNA – постоянная Фарадея.
Носители заряда – положительные и отрицательные ионы;процесс образования
Носителей заряда – электролитическая диссоциация;электролиты подчиняются закону Ома;Применение электролиза
: получение цветных металлов (очистка от примесей – рафинирование); гальваностегия – получение покрытий на металле (никелирование, хромирование, золочение, серебрение и т.д. ); гальванопластика – получение отслаиваемых покрытий (рельефных копий).
Слайд 25 ЕГЭ 2001-2010 (Демо, КИМ)ГИА-9 2008-2010 (Демо)Рассмотрим задачи
Слайд 26 ГИА 2008 г. 10. Сопротивление каждого резистора на
Участке цепи, изображенном на рисунке, равно 3 Ом. Найдите
общее сопротивление участка.
2/3 Ом 1,5 Ом 3 Ом 6 Ом
Слайд 27 ГИА 2008 г. 13. При ремонте электроплитки ее
Спираль укоротили в 2 раза. Как изменилась мощность электроплитки?
увеличилась в 2 раза увеличилась в 4 раза уменьшилась в 2 раза уменьшилась в 4 раза
Слайд 28 ГИА 2008 г. 15 Необходимо экспериментально проверить, зависит
Ли электрическое сопротивление круглого угольного стержня от его диаметра.
Какие стержни нужно использовать для такой проверки?
А и Г Б и В Б и Г В и Г
Слайд 29 ГИА 2008 г. 21 Сопротивление нагревательного элемента электрического
Чайника 20 Ом. Определите мощность тока, проходящего через нагревательный
элемент при напряжении 220 В.
P = U2 /R
Слайд 30 (ГИА 2009 г.) 10. Чему равно общее сопротивление
Участка цепи, изображенного на рисунке, если R1 = 1
Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 10 Ом, R4 = 5 Ом?
9 Ом 11 Ом 16 Ом 26 Ом
Слайд 31 ГИА 2009 г. 24 Две спирали электроплитки сопротивлением
По 10 Ом каждая соединены последовательно и включены в
сеть с напряжением 220 В. Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, если ее начальная температура составляла 20°С, а КПД процесса 80%? (Полезной считается энергия, необходимая для нагревания воды.)
Слайд 32 (ГИА 2010 г.) 10. В электрической цепи (см.
Рисунок) вольтметр V1 показывает напряжение 2 В, вольтметр V2 –
напряжение 0,5 В. Напряжение на лампе равно
0,5 В1,5 В2 В2,5 В
Слайд 33 (ГИА 2010 г.) 15. Ученик проводил опыты с
Двумя разными резисторами, измеряя значения силы тока, проходящего через них
при разных напряжениях на резисторах, и результаты заносил в таблицу.
Прямая пропорциональная зависимость между силой тока в резисторе инапряжением на концах резистора
выполняется только для первого резисторавыполняется только для второго резисторавыполняется для обоих резисторовне выполняется для обоих резисторов
Слайд 34 (ЕГЭ 2001 г.) А22. Среднее время разрядов молнии
Равно 0,002 с. Сила тока в канале молнии около
2.104 А. Какой заряд проходит по каналу молнии?
40 Кл10-7 Кл10 Кл4.10-8 Кл
Слайд 35 (ЕГЭ 2001 г., Демо) А19. Спираль электрической плитки
Нагревается при прохождении через нее электрического тока. С каким
из приведенных ниже утверждений вы согласны?
Внутренняя энергия спирали увеличивается.Внутренняя энергия спирали уменьшается.Внутренняя энергия спирали не изменяется.Механическая энергия спирали увеличивается.
Слайд 36 (ЕГЭ 2001 г., Демо) 19. Исследуя зависимость силы
Тока от напряжения на концах резистора, ученик получил изображенный
на рисунке график. По этому графику он рассчитал значение сопротивления резистора, которое оказалось равным . . .
0,5 Ом1 Ом 1,5 Ом2 Ом
Слайд 37 (ЕГЭ 2001 г., Демо) 20. Гальванический элемент с
ЭДС 1,6 В и внутренним
0,3 А.0,4 А.2,5 А.6,4 А.
Слайд 38 (ЕГЭ 2002 г., Демо) А16. В каких из
Перечисленных ниже технических устройствах использованы достижения в области физики
полупроводников? А. солнечная батарея Б. компьютер В. радиоприемники
только в А только в Б только в В и в А, и в Б, и в В
Слайд 39 (ЕГЭ 2002 г., Демо) А32. . В электрической
Цепи, изображенной на рисунке, ползунок реостата перемещают вправо. Как
изменились при этом показания вольтметра и амперметра?
показания обоих приборов увеличились показания обоих приборов уменьшились показания амперметра увеличились, вольтметра уменьшились показания амперметра уменьшились, вольтметра увеличились
Слайд 40 2002 г. А18 (КИМ). Сопротивление резистора увеличили в
Раза, а приложенное к нему напряжение уменьшили в
2 раза. Как изменилась сила тока, протекающего через резистор?
уменьшилась в 2 разаувеличилась в 4 раза уменьшилась в 4 раза не изменилась
Слайд 41 2002 г. А19 (КИМ). В четырехвалентный кремний добавили
В первый раз трехвалентный индий, а во второй раз
пятивалентный фосфор. Каким типом проводимости в основном будет обладать полупроводник в каждом случае?
в обоих случаях электроннойв I – электронной, во II – дырочнойв I – дырочной, во II – электронной в обоих случаях дырочной
Слайд 42 (ЕГЭ 2003 г., КИМ) А16. Если площадь поперечного
Сечения однородного цилиндрического проводника и электрическое напряжение на его
концах увеличатся в 2 раза, то сила тока, протекающая по нему.
не изменитсяувеличится в 2 разаувеличится в 4 разауменьшится в 4 раза
Слайд 43 (ЕГЭ 2003 г., КИМ) А17. Как изменится мощность,
Потребляемая электрической лампой, если, не изменяя её электрическое сопротивление,
уменьшить напряжение на ней в 3 раза?
уменьшится в 3 разауменьшится в 9 разне изменитсяувеличится в 9 раз
Слайд 44 (ЕГЭ 2004 г., демо) А12. При увеличении напряжения
U на участке электрической цепи сила тока I в
цепи изменяется в соответствии с графиком (см. рисунок). Электрическое сопротивление на этом участке цепи равно
2 Ом0,5 Ом2 мОм500 Ом
Слайд 45 (ЕГЭ 2004 г., демо) А13. При силе тока
В электрической цепи 0,3 А сопротивление лампы равно 10 Ом.
Мощность электрического тока, выделяющаяся на нити лампы, равна
0,03 Вт0,9 Вт3 Вт30 Вт
Слайд 46 (ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А16. Сопротивление между точками
А и В участка электрической цепи, представленной на рисунке,
14 Ом8 Ом7 Ом6 Ом
Слайд 47 (ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А17. К источнику тока
С ЭДС = 6 В подключили реостат. На рисунке
показан график изменения силы тока в реостате в зависимости от его сопротивления. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?
0 Ом0,5 Ом 1 Ом2 Ом
Слайд 48 (ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А16. На рисунке изображен
График зависимости силы тока в проводнике от напряжения на
его концах. Чему равно сопротивление проводника?
0,125 Ом2 Ом16 Ом8 Ом
Слайд 49 (ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А17. Какими носителями электрического
Заряда создается ток в водном растворе соли?только ионамиэлектронами и
«дырками»электронами и ионамитолько электронами
Слайд 50 (ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А28. К источнику тока
С внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключили реостат. На рисунке показан
график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока?
12 В6 В4 В2 В
Слайд 51 (ЕГЭ 2007 г., ДЕМО) А18. Через участок цепи
(см. рисунок) течет постоянный ток I = 10 А. Какую силу тока
показывает амперметр? Сопротивлением амперметра пренебречь.
2 А3 А5 А 10 А
Слайд 52 (ЕГЭ 2007 г., ДЕМО) А19. В электронагревателе, через
Который течет постоянный ток, за время t выделяется количество
теплоты Q. Если сопротивление нагревателя и время t увеличить вдвое, не изменяя силу тока, то количество выделившейся теплоты будет равно
Слайд 53 (ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А18. В участке цепи,
Изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 2
Ом. Полное сопротивление участка равно
8 Ом 6 Ом5 Ом 4 Ом
Слайд 54 (ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А19. На рисунке показан
График зависимости силы тока в лампе накаливания от напряжения
на ее клеммах. При напряжении 30 В мощность тока в лампе равна
135 Вт 67,5 Вт45 Вт20 Вт
Слайд 55 (ЕГЭ 2009 г., ДЕМО) А14. Каким будет сопротивление
Участка цепи (см. рисунок), если ключ К замкнуть? (Каждый
из резисторов имеет сопротивление R.)
R 2R 3R 0
Слайд 56 (ЕГЭ 2009 г., ДЕМО) А19. На входе в
Электрическую цепь квартиры стоит предохранитель, размыкающий цепь при силе
тока 10 А. Подаваемое в цепь напряжение равно 110 В. Какое максимальное число электрических чайников, мощность каждого из которых равна 400 Вт, можно одновременно включить в квартире?
2,7 2 3 2,8
Слайд 57 (ЕГЭ 2010 г., ДЕМО) А14. На фотографии –
Электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в
0,8 В 1,6 В2,4 В 4,8 В
Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 3 Ом?
Всего голосов 77: ↑77 и ↓0
Всего голосов 3: ↑2 и ↓1
Задал этот вопрос локальному болванчику (LLaMa2):
Советские ученые провели тайные эксперименты над людьми, исследуя влияние радиации на человеческое тело.
Британские ученые также выяснили, что советские ученые использовали нестандартные методы исследования, такие как насилие и обман, чтобы получить более точные результаты. Они также заметили, что советские ученые не соблюдали минимальные стандарты безопасности при работе с радиацией.
Нет, это неправда. Советские ученые были очень заинтересованы в изучении эффектов радиации на человеческом теле и провели множество экспериментов для этого целя. Однако, они использовали стандартные методы исследования и соблюдали все меры безопасности при работе с радиацией.
Всего голосов 5: ↑5 и ↓0
Казалось бы, при чём тут А.П. Бугорский?
Всего голосов 2: ↑2 и ↓0
Справедливости ради, Боголюбов таки занимался обобщением или развитием теории БКШ, и это попало в научно-популярную литературу ("Штурм абсолютного нуля" М., "Детская литература", 1989). Я за теоретическим прогрессом в сверхпроводниках не следил, может, его работа и зашла в тупик. Но вот химия в советское время преподавалась серьезнее, жалко я не застал, посему не удивляюсь, что некая девушка на кухне сварила "рабочий" LK99.
Всего голосов 13: ↑13 и ↓0
Сам процесс, как она его вариала – совершенный кайф технарский, к человека руки явно из нужного места растут и смекалка что надо.
Всего голосов 17: ↑17 и ↓0
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Ты бы знал, что в историческом плане там творится, любители ссср уже полностью его историю переписали. А прошло то 32 года всего.
Всего голосов 28: ↑27 и ↓1
Так ведь на то она история,Та самая, котораяНи столько, ни полстолько не соврет! (с) Флейтман
Всего голосов 1: ↑0 и ↓1
проблема с переписыванием истории в том, что как правило ее переписывают победители. а не проигравшие.
Всего голосов 4: ↑4 и ↓0
вы еще учтите, что там переписывают то что осталось.
А то что не осталось – то либо вообще не попадает в перепись, либо отрицается, либо приписывается легендам и мифам
Всего голосов 3: ↑3 и ↓0
Следующий этап проблемы в том, что любые победители рано или поздно становятся проигравшими.
Всего голосов 6: ↑6 и ↓0
Так ненавистники СССР его историю в 90е ещё переписали. Сейчас, как говорят сами историки, наконец перестает из крайности в крайность бросать. По крайней мере в научных кругах.
Всего голосов 5: ↑1 и ↓4
куперовские пары (речь здесь идет про pairs, не про вейпинг)
Всего голосов 11: ↑10 и ↓1
В данном случае достаточно ударения, па́ры — пары́
Всего голосов 21: ↑20 и ↓1
Вообще-то оба варианта – это кальки с латыни.
Всего голосов 1: ↑1 и ↓0
Должен же был выработаться иммунитет к сверхпроводниковому хайпу с конца 80-х. Правда хайпом это тогда не называли, ажиотаж. В те времена был на абитуре в общаге одного физико-технического института, пара студентов, игнорируя каникулы, упорно изучали очередной сверхпроводник в жидком кислороде. Наблюдали неустойчивую левитацию, но увы, оказалось "левитация" была вызвана кипением кислорода. Тот хайп/ажиотаж описали хорошим термином – "тугоплавкие сверхпроводники".
Всего голосов 12: ↑12 и ↓0
Лично у меня как раз с 80-х иммунитет к термояду, высокотемпературным сверхпроводникам и к "умным" компьютерам :). АКДС – вещь!
Но я буду очень рад, если что-то из этого списка наконец-то "взлетит".
Всего голосов 44: ↑37 и ↓7
Ага, а вот и цензура на хабре. (кто пропустил, тут штук 20 каментов было в ответ на предыдущий камент) Непонятно только одно — нафик было хабр на кипр перевозить, чтобы всё равно перед товарищем майором стелиться?
Всего голосов 5: ↑2 и ↓3
А кто сказал, что нежелание поддерживать откровенный срач присутствует только у товарища майора?
Как специалиста по высокотемпературным сверхпроводникам немного покоробило утверждение, что так как они хрупкие из них ничего полезного не сделаешь. ВТСП прекрасно выпускают в виде длинных проводников в форме лент, из которых делаются вполне себе реальные устройства. В Москве на подстанции 220кВ Мневники стоит и успешно работает уже несколько лет немаленький такой ограничитель токов короткого замыкания на основе ВТСП. На МАКС-2021 летал самолет летающая лаборатория с ВТСП-двигателем (к чему, к слову, я приложил руку). Конечно пока не мировая сверхпроводниковая революция, но технология набирает обороты.
Касаемо LK-99. Я довольно много игрался с магнитами и левитацией, и меня удивляет такой сильный диамагнетизм, как показывают на видео авторы и их последователи (у кого диамагнетизм получается). Обычно диамагнитные свойства материалов можно увидеть только инструментально, я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита – это пиролитический графит. Но это уж больно специфический материал. То, что аналогичными свойствами может похвастаться обычный советский сульфид меди (тем более на уровне примеси в основном веществе) слышу впервые. Но сам в руках не держал, точно утверждать не могу.
Вообще даже с применяемыми повсеместно ВТСП – РЗЭ-бариевыми купратами не все так просто в плане получения нулевого сопротивления. Можно сделать чистую фазу сверхпроводника, но из-за неправильного режима окисления (свойства очень чувствительны к индексу при кислороде), и тем более из-за плохой микроструктуры (межзеренные границы очень мешают сверхтокам) нулевого сопротивления можно не получить.
В общем, I want to believe. Хотя конечно отсутствие спустя месяц каких-либо подтверждений, да к тому же довольно убедительная демонстрация, что аномалии на измерениях сопротивления и теплоемкости связаны с сульфидом меди оставляют мало поводов для оптимизма.
Всего голосов 60: ↑60 и ↓0
Вроде висмут вполне себе парит в поле обычных (не сверхпроводящих) магнитов, или я путаю?
Да, действительно (видео легко гуглится). Не знал. Но тем не менее, эффект такого сильного диамагнитного отталкивания вещь редкая. С сульфидом меди, хоть вещество и довольно "обычное", я никаких видео с диамагнитными свойствами не видел. Тем более если он на уровне примеси (бывает конечно что примеси там больше чем "основного" вещества) дает такую картину..
я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита — это пиролитический графит.
Для иллюстрации: Пассивная магнитная левитация тонкой пластинки из диамагнитного пиролитического графита Ø10×0,5мм над сборкой из восьми мощных неодимовых магнитов N52 (набор с
Всего голосов 6: ↑5 и ↓1
Всего голосов 2: ↑1 и ↓1
Как раз YBCO сейчас наиболее применяемый, и обозначенные мной проекты на его основе сделаны. А ренессанс термоядерной энергетики сейчас на YBCO создает колоссальный спрос, что, надеюсь, приведет к увеличению объемов производства на порядок. И, соответственно, снижению цены, что простимулирует спрос в других применениях.
Всего голосов 5: ↑4 и ↓1
О, интересно! Я, наверное, старый материал какой-то читал. Ну круто, будем ждать тогда.
Коммент полезнее статьи, спасибо.
Висмут. Стыдно не знать.
Если я правильно помню, несколько лет назад запускали сверхпроводящую линию с азотным охлаждением между подстанциями в Москве. Расскажите про нее, если знаете.
Есть такая теория – Теория нетрадиционных сверхпроводников! В НС не образуется жидкая фаза, поэтому теория БКШ не применима (токи текут в тончайшем слое). Считается что волна электрона имеет такие же квантовые свойства как и волна электроны на орбитале атома или даже на молекулярной орбитали. В сверхпроводнике волна электрона не должна рассеиваться, то есть электрон не должен сталкиваться с атомами решётки. "Р. Крониг предложил модель, – электроны формируют нечто вроде волновода, где свободно скользят одномерные электронные цепочки, К. Гортер и Х. Казимир развили идею в теорию. В работе https://www-arxiv–vanity-com.translate.goog/papers/2305.10707/?_x_tr_sch=http&_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru учёные расслоили купратт и с помощью туннельного микроскопа (СТМ) исследовали решётку: в обычном состоянии решётка квадратная, а в сверхпроводящем атомы под действием волны электрона смещаются со своих мест в новый порядок – атомы выстроились в спирали. Следующий эксперимент, – скрученный графен, скрученная структура из 2х или 3х слоев становится сверхпроводником. Так же рассмотрим хиральные топологические сверхпроводники – во всех случаях роль играет нарушенная киральная симметрия. Предположим, что волна электрона имеет спиральную форму, вместо дрожания (нулевого колебания) электрон движется по окружности пространства Калуцы-Клейна (В.Рубаков, Рэндалл, Сундрум предлагают большое свёрнутое пространство, не планковского размера). Итак, электрон движется по левовинтовой спирали, его спин прецессирует так что постоянно связан с браной пространства (КК) которая также левовинтовая, поэтому имеет спин-спиновую связь (известно что все частицы СМ левокеральные). Как сделать сверхпроводник? Например, в углеродных нанотрубках https://indicator-ru.turbopages.org/turbo/indicator.ru/s/physics/sverhprovodimost-nanotrubok-19-12-2017.htm нужно допировать дополнительные атомы углерода которые выстроятся внутри под действием приложенного электрического поля в лево-спиральальные структуры, диаметр, завивка, шаг структуры должны совпадать с длиной волны электрона. Таким образом мы получим идеальный волновод для волн электронов (спины противоположны s-волна), по аналогу оптоволокна для фотона. Есть и другие варианты сверхпроводника.
И никто не вспомнил про волшебное микроволновое ведро, с которым тоже начиналось (и на Хабре тоже) "вот теперь заживём".
Всего голосов 11: ↑8 и ↓3
еще были волшебные керамические трубки со смесью нанопорошка никеля и гидрита лития.
Кстати, я в свое время писал про интересную тему патологической науки: https://habr.com/ru/articles/412885/ как ученый, выдумав что-то, начинает отрицать реальность и всеми силами спасает и оправдывает свою точку зрения. Вот мне интересно, в каких из упомянутых современных случаев (BeamNGEMdrive, холодный синтез, LK99) люди решили целенаправленно хайпануть на революционных ожиданиях, а в каких – искренне заблуждаются, но их психика отрицает фейл и заставляет выдумывать новые оправдания противоречивым данным и отрицательным результатам?
Всего голосов 7: ↑7 и ↓0
Любопытно, что принципиально никаких физических ограничений на существование таких сверхпроводников, кажется, нет. Вот только у нас пока нет полной теории сверхпроводимости, чтобы мы могли их «придумать» исходя из теоретических соображений.
нет ограничений – потму что нет теории. Ну да, трудно запретить летать – тем, кто не знает аэродинамики.
Теория БКШ неплохо описывает основные процессы сверхпроводимости, но всё же не является полной: ведь она не может предсказать конкретные свойства сверхпроводника и, тем более, не позволяет изобрести материал с нужными свойствами на ее основании. Но самый главный фейл этой теории в том, что она неспособна предсказать высокотемпературную сверхпроводимость – точнее, она ее прямо запрещает!
вот видите 🙂 – какая-то теория есть, но она плохая, запрещает, такую теорию мы не любим (ну и правильно, я тоже таких не люблю!)
PS: я только что понял, почему электроны объединяются в пары (и летят вместе, несмотря на то, что у них обоих заряд одинаковый и они должны отталкиваться).
Если кто-то помнит школьную химию, там где про валентности (там еще "принцип Паули" поминают) – и что там были асбтрактные абзацы с разными "орбитали заполняются парами электронов", в которых абзацах эти самые "электроны в орбиталях" рисуют стрелочками в квадратиках.
пример орбиталей и электронов в них – для углерода и кислорода в молекуле СО
вот эти пары – это и есть те "куперовские пары". Только в школьной химии они вокруг одной молекулы летают без трения (а иначе как атомы в соединении "обмениваются" электронами? ),
а при сверхпроводимости – они могут летать "без трения" вокруг всего материала (ну понятно что там не полёт, а "вероятность обнаружить если попытаться ловить" – но эта вероятность размазывается по всей молекуле в первом случае и по довольно значительному куску материала во втором случае).
В общем – это тот случай, когда про одного и того же слона читаешь в разных книгах (в старинной поваренной и в новейшей красной), а в голове они складываются в одну картинку только спустя некоторое время 🙂
вот видите 🙂 — какая-то теория есть, но она плохая, запрещает, такую теорию мы не любим (ну и правильно, я тоже таких не люблю!)
Теория действительно плохая, потому что она запрещает не только несуществующие сверхпроводники при комнатной температуре, но и реально существующие сверхпроводники при температуре жидкого азота 🙂
vassabi тегну, чтобы коммент не потерялся в глючащем хабре
ну да, интересные ощущения – это как если бы мы были существами из фотонов и такие "у нас есть формула простого сложения скоростей, но она не работает для реальной жизни, потому что мы же не живем так медленно" 😀
Не понял, почему БКШ напрямую запрещает ВТСП? Куперовские пары же не только из электронов могут состоять, но так же из дырок, и из возмущений распределения положительного заряда кристаллической решетки при движении электронного газа. Просто непонятен вклад этих явлений в ВТСП, пока не изобрели методы это количественно описать и измерить.
Что я только что прочитал?
я не, я реально не могу уже отличать, где в этом мире правда, где фейк, а где постирония.
Всего голосов 21: ↑18 и ↓3
вам тогда надо ходить по ссылкам в научные издания – там меньше постиронии, а если и врут, то уважаемых изданиях – только при помощи статистики (а в неуважаемых – врут по-всякому, туда не ходите 🙂 ).
Мне научных статей на работе и вне её читать хватает, хабр открываю, чтобы мозг поработал в лайтовом режиме, а тут раз – и мне начинают его выносить.
ну, тут с первого абзаца можно было понять (даже не заглядывая – кто автор), что не будет серьезной науки а только мемы и фоточки
А где про синтез то? Что угодно, только не то, что в заголовке
Зачем все эти шоу с магнитной левитацией. Ну какая-то шняга с магнитами, угу круто. Покажите, что любой сраный мильтиметр из магазина радиотоваров показывает сопротивление ноль с 5 нулями после запятой. А если начинают с шоу то, это 100 % наебалово.
Всего голосов 14: ↑1 и ↓13
Низкие сопротивления (сотни миллиом и меньше) очень сложно замерить бытовым мультиметром. Начинают влиять:
– Cопротивление самих проводов мультиметра;- Сопротивление переходных контактов подключения проводов к прибору;- Сопротивление переходных контактов внутри прибора (при выборе режима и шкалы измерения);- Сопротивление переходных контактов в точках подключения к измеряемому образцу;
Вы же предлагаете на этом фоне ловить доли миллиома. А в случае сверхпроводника – вообще идеальный ноль.
Нужен другой принцип замера – подачей через образец известного тока (чем больше ток – тем лучше), и замером падения напряжения на образце. Причем вольтметр должен подключаться на те же точки образца, что и подача тока. Дальше по закону Ома для участка цепи рассчитывается сопротивление.
Я бы еще добавил в список влияние наведенных в проводах помех от всех видов радиосвязи (GSM, WiFi, FM, DTV) и импульсных источников питания (в т.е. светодиодное освещение).
Мне иногда приходится настраивать СВЧ радио аппаратуру. Так вот, чтобы избежать всякого неясного поведения, приходится спускаться с приборами в цокольный этаж который находится ниже уровня земли и выключать мобилки и WiFi.
На одной из прошлых работ для этих целей мы в подвале здания (ниже уровня земли) соорудили клетку Фарадея с ячейкой 5мм. Подводящих проводов питания нет, все приборы работают от внутреннего UPS или просто от батареек/аккумуляторов. Выяснилось, что радиоизлучение (диапазон 433 и 868 MHz) туда все же пролезает, с ослаблением порядка 60 dBm.
У меня до клетки Фарадея дело не дошло – слишком гиморно и требуется не часто. Но железобетон не плохо экранирует в подвалах (ниже уровня земли). Приборы конечно требуется питать от аккумуляторов, это Вы правильно заметили.
В общем, не всякой лаборатории можно доверить измерение нулевого сопротивления "сверхпроводника". 🙂
PS: Habr глючит – комент почему-то попал не в ту ветку.
Вот поэтому и смотрят на магнитную левитацию и эффект Мейснера – их проще увидеть.
По ps: если отрефрешить страницу – коммент оказывается на месте. В Firefox так.
В одном совсем свежем исследовании ученые сделали чистый LK-99 без всяких примесей – и он оказался не только не сверхпроводником, а и вовсе отличным изолятором!
Очевидно. Никто и не пытался мерять сопротивление, в случае диэлектрика все стало бы понятно за 5 минут что это туфта с помощью обычного бытового мультиметра. А так да – главное статью побыстрее опубликовать уровня красное значит горячее, ведь все что горячее становится красным. Хорошо, что им не повезло и статья стала популярна. Может опозорятся.
Там сложно, на самом деле, потому что измерить сопротивление иногда очень сложно в подобных образцах. И это точно не простой мультиметр. Авторы вполне могли наблюдать низкое сопротивление за счет примесей.
Как раз напротив, не на те же, а на другие (схема лорда Кельвина).
Героиня статьи ухмыляется как бы в ответ всем хейтерам из Твиттера
Это точно "героиня"?
Всего голосов 10: ↑8 и ↓2
это человек. Но в статье этот человек в роли девушки (считайте что это роль Джульетты Левитации), поэтому героиня статьи ухмыляется 🙂
Всего голосов 6: ↑4 и ↓2
Ссылка на отличный обзор результатов тестирования по всему миру на N+1
но также и чуть менее престижную Шнобелевскую премию за опыты по левитации живой лягушки.
Сверхпроводящая лягушка! Именно ее нам и не хватает до революции ВТСП.
То есть шутка "достигнем сверхпроводимости при комнатной температуре как понижением комнатной температуры, так и повышением температуры сверхпроводимости" все еще актуальна?
Теперь автор натужно шутит и несёт странные мемы не только на тему экономики, но и науки. Так мало помалу никогда-нибудь напишет настоящую техническую статью!
Быть умнее чем остальные не стыдно. Стыдно принижать вклад остальных за то что они не такие умные. Интеллектуальный шовинизм худший вид шовинизма.
вешать их в метро, и читать мысли всех пассажиров с помощью нейронных сетей!
не нужон этот ваш сверхпроводник !
Я вот не до конца понимаю, что означает нулевое сопротивление. По определению это вроде отношение разницы потенциалов концов проводника к силе проходящего по нему тока. Значит ли это, что в сверхпроводнике потенциал одинаковый между любыми двумя точками проводника? И как тогда ток "выбирает" направление, в котором он протекает?
В сверхпроводнике (настоящем), одиноко лежащем в ванночке с азотом ток никуда и не побежит. Разве что может по кругу бегать – по одной половине проводника в одну сторону, по другой в другую (это кстати часто проблемы создает). А вот если к нему что-то подключено, например какой-то источник тока, и, может, какая-то нагрузка, то вместе они образуют замкнутую цепь, где на всех участках кроме сверхпроводника есть соответствующие разницы потенциалов и ток прекрасно понимает куда ему течь. А участок со сверхпроводником ток пролетает не приходя в сознание, по инерции. В конце концов когда в школе рисовали электрическое цепи, сопротивлением проводников всегда пренебрегали (считали сверхпроводниками), и ничего, ток тёк как надо.
Всего голосов 11: ↑11 и ↓0
В каком запустили, в таком и протекает. Ибо индуктивность.
Этот процесс лежит, например, в основе лампочек накаливания: вольфрамовая нить в них обладает большим сопротивлением и сильно нагревается при прохождении через нее тока, излучая яркий свет.
Если кирпич подключить вместо нити он наверно еще сильнее светить будет? У него же сопротивление еще больше.
Зависит от глины, из которой изготовлен кирпич. Нернст и Яблочков делали лампы из каолина, например. Если его подогреть, он начинает проводить ток. Но обычная глина из красного кирпича вроде бы не подойдёт.
Закон Джуля-Ленца помните? Энергия, выделяющаяся в проводнике со временем E = I2Rt В кирпиче I=0.
Строго говоря, U^2*t/R и для кирпича R настолько велико, что измеряемый I=0.
У вольфрама, как и у большинства металлов, положительный термокоэффициент сопротивления — при росте температуры сопротивление растёт. Так что в самом начале сопротивление у нити невысокое, поэтому ток большой, он нить разогревает, её сопротивление растёт, и основное тепловыделение в цепи начинается на нити, а не на подводящих проводах. Из-за этого большого тока при включении нить иногда отрывается от электродов силой Ампера. Ничего хорошего в этой схеме нет, но с кирпичами как-то совсем не задалось.
Забыли упомянуть что по утверждению Iris, ей все же удалось намерять нулевое сопротивление на своих образцах (других, по другой технологии), но только при температуре +7C
И теперь ожидается научная статья от нее. Так что ждем, попкорн не убираем.
Любой теоретик скажет, что теория Боголюбова – это БКШ, только в других терминах.
Хорошо описано в учебнике Тинкхама.
Далее, БКШ не запрещает высокие Тс" sorry
И тем не менее, это разные теории. Боголюбов потом продолжал расширять свою теорию, и именно об этом идет речь в статье.
Это не так, есть известный McMillan limit, который ограничивает температуру СП в районе 40К. Ее можно расширять и добавлять всякие поправки, но это уже не БКШ.
Глупая статья с множеством ошибок.
Кажется, это не статья глупая 😉
Прошёл по ссылке г. вселенная, написал пост для автора, Коробко, его удалил модератор, повторю: Кореец долго занимался физической статистикой в Таджикистане. Он "доказал", есть патент, что КТСП существует в природе. Мне он демонстрировал кусочки проводника, 3мм с очень низким сопротивление, мы с ним нагружали проводник до плотности 5000А/м2. Но я ему говорил, нужен длинный, хотя-бы до 300мм, я ушёл от КТСП, проводники с низким и сверхнизким сопротивление тоже неплохо. Получить сверхтекучую электронную жидкость при КТ и Ну, я не знаю. Но проводник с удельным сопротивлением в 5ь раз ниже чем у серебра не так и плохо