Professora Rosângela Moreira

Apresentação em tema: "Professora Rosângela Moreira"— Transcrição da apresentação:

1 Professora Rosângela Moreira
Supercondutividade Professora Rosângela Moreira

2 Supercondutividade É uma propriedade física de característica intrínseca de certos materiais, quando se esfriam a temperaturas extremamente baixas, para conduzir corrente elétrica sem resistência nem perdas, funcionando também como um diamagneto perfeito - aqueles que são ligeiramente repelidos pelos ímans - abaixo de uma temperatura crítica. Nota: Temperatura crítica: temperatura acima da qual a substância pode existir somente na forma de gás. A temperatura crítica da água é 374,15°C, do álcool etílico é 243,1°C.

3 Tipos de materias Materiais diamagnéticos são aqueles que são ligeiramente repelidos pelos ímans. Esse campo se alinha em direção oposta ao do imã, e isso causa a repulsão. Materiais paramagnéticos são os materiais que são ligeiramente atraídos pelos imãs. Materiais ferromagnéticos. Mantêm os spins de seus elétrons alinhados da mesma maneira, mesmo que sejam retiradas da influência do campo magnético. Esse alinhamento produz um outro campo e por isso materiais ferromagnéticos são usados para produzir magnetos permanentes. Materiais ferromagnéticos são: O Ferro, o Níquel, o Cobalto e ligas que contenham, pelo menos um desses elementos.

4 Sua história… É importante saber que campos magnéticos são diferentes de campos elétricos, embora um gere o outro. Como já explicado, o primeiro se origina do movimento de cargas elétricas, enquanto que o campo elétrico surge apenas com uma carga, não importando seu momento. O campo magnético é perpendicular ao campo elétrico. Em resumo: Uma carga elétrica cria em torno de si um campo elétrico. Cargas elétricas em movimento criam em torno de si campos magnéticos.

5 Resistência elétrica Esta propriedade foi descoberta em 1911 pelo Heike Kamerlingh Onnes, quando observou que a resistência elétrica do mercúrio desaparecia quando resfriado a 4K (-452°F, °C). Até 1986, a temperatura mais elevada em que um material se comporta como supercondutor é apresentada por um composto de germânio-nióbio; temperatura de transição: 23,2 K (ou -249,8º C). Para isso também se usa hélio líquido, material caro e pouco eficiente, o que impede seu uso em tecnologias que procurem explorar o fenômeno.

6 Pesquisas recentes Em 1986, os fisicos da IBM Karl, Alexander Müller e Johannes Georg Bedborz, conseguiram supercondutividade em uma cerâmica composta de bário, lantânio, cobre e oxigênio a 35K (-238ºC). Essa descoberta possibilitou um grande desenvolvimento nas pesquisas mundiais de supercondutores, no sentido de se conseguirem materiais que funcionem a temperaturas cada vez mais elevadas.

7 Cerâmicas supercondutoras
Merecem destaque as descobertas do físico Paul Ching-Wu Chu, cujo desenvolveu uma cerâmica supercondutora a 92K (-181ºC). Em 1993 esse mesmo cientista desenvolveu outra cerâmica supercondutora, mas desta vez a 160K (-113ºC).

8 Resistividade nula O material supercondutor exibe duas características: resistividade nula, quando resfriado abaixo de certa temperatura crítica, Tc, e diamagnetismo perfeito, ou seja, exclusão do campo magnético de seu interior. Esta última característica é denominada efeito Meissner.

9 Maglev de Xangai

10 Comboio (trem) de levitação magnética ou Maglev (Magnetic levitation transport)
É um veículo que transita numa linha elevada sobre o chão e é propulsionado pelas forças atrativas e repulsivas do magnetismo através do uso de supercondutores. Devido à falta de contato entre o veículo e a linha, a única fricção que existe, é entre o aparelho e o ar. Por conseqüência, conseguem atingir velocidades enormes, com baixo consumo de energia e pouco ruído, (existem projetos para linhas de maglev que chegariam aos 650 Km/h e também projetos como o Maglev 2000 que, utlizando túneis pressurizados em toda a extensão dos trilhos (3200 Km/h)). Embora a sua enorme velocidade os torne potenciais competidores das linhas aéreas, o seu elevado custo de produção limitou-o, até agora, à existência de uma única linha comercial, o transrapid de Xangai. Essa linha faz o percurso de 30 km até ao Aeroporto Internacional de Pudong em apenas 8 minutos.

11 Tecnologia Existem três tipos primários de tecnologia aplicada aos maglev. Uma que é baseada em ímãs supercondutores (suspensão eletrodinâmica), outra baseada na reação controlada de eletroímãs, (suspensão eletromagnética) e a mais recente e potencialmente mais econômica que usa imãs permanentes (Indutrack). O Japão e a Alemanha, são os países que mais têm pesquisado esta tecnologia, tendo apresentado diversos projetos.

12 Maglev de Xangai China O comboio maglev de Xangai é um projeto importado da Alemanha, o Transrapid maglev, sendo capaz de uma velocidade operacional de 430km/h e uma velocidade máxima de 501km/h, ligando Xangai ao Aeroporto Internacional de Pudong desde Março de 2004.

13 Maglev de Xangai China .

14 Maglev de Xangai China

15 Para pensar… “Os Gregos usavam contar boas histórias por meio de mitos, a fim de explicar todos os aspectos humanos. Em uma dessas histórias, é dito que a verdade estava encerrada em um espelho. Uma vez que ele foi quebrado, cada ser humano recebeu um pequeno pedaço dele e desde então todo mundo é capaz de expressá-la seguindo sua própria compreensão do quê a Verdade deveria ser.”