Die Supraleitung

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschreibt die Entdeckung und Funktionsweise der Supraleitung sowie deren Anwendungsbereiche. Die Supraleitung ist der Effekt, dass einige Metalle und Keramiken bei extrem tiefen Temperaturen keinen messbaren elektrischen Widerstand mehr besitzen. Die Entdeckung wurde 1911 von dem niederländischen Physiker Heike Kamerlingh-Onnes gemacht. Die Funktionsweise der Supraleitung beruht auf der Bildung von supraleitenden Cooper-Paaren, die ohne Widerstand fließen können. Für die Herstellung von Supraleitern müssen Materialwissenschaftler große Anstrengungen unternehmen. Um Supraleiter zu kühlen, wird flüssiges Helium oder flüssiger Stickstoff verwendet. Die Hochtemperatursupraleiter sind besonders vielversprechend, da sie bei höheren Temperaturen als konventionelle Supraleiter funktionieren und daher leichter zu handhaben sind. Die Anwendungsbereiche der Supraleitung sind die Elektronik- und Telekommunikationsindustrie, die Medizintechnik sowie die Energietechnik. Supraleiter werden in Kernspintomographen, Generatoren, Sicherungen, Kabeln und Energiespeichern eingesetzt.
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Auszug aus Referat
Supraleitung Was ist Supraleitung?Der Effekt, daß Metalle, Metallegierungen und oxidische Verbindungen von Kupfer mit anderen Metallen (Keramiken) unterhalb einer für sie charakteristischen, sehr tiefen Temperatur keinen meßbaren elektrischen Widerstand mehr besitzen. Wer hat die Supraleitung entdeckt?Heike Kamerlingh-Onnes (1853-1926), ein niederländischer Physiker, entdeckte 1911 beim Experimentieren mit Quecksilber, daß der elektrische Widerstand von Quecksilber bei Temperaturen unter 4,15 Kelvin unmeßbar war. Diesen Effekt, den er auch bei anderen Metallen fand, nannte er Supraleitung. Wie funktioniert Supraleitung? Metalle werden bei minus 250 Grad Celsius und kälter supraleitend, Keramiken als sogenannte Hochtemperatur-Supraleiter schon bei Temperaturen zwischen minus 200 und minus 150 Grad Celsius. Die Temperatur bei der der elektrische Widerstand verschwindet heißt Sprungtemperatur. Wie klein der elektrische Widerstand im Supraleiter ist kann nicht gemessen werden. Man vermutet aber, daß der Widerstand R weniger als 10-18 Ohm betragen muß. Deshalb kann der Strom in einem ringförmigen Supraleiter tage- und monatelang fließen, ohne an Stromstärke zu verlieren. Erklärung der Supraleitung: Zum Verständnis der Supraleitung ist es erforderlich, Leitungsvorgänge in normalen Metallen zu betrachten. Legt man an einen Draht eine Spannung an, so setzen sich Elektronen in Bewegung, ein Strom fließt. Der Widerstand des Drahtes kommt durch Streuung der Elektronen an Störstellen ( ...
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