supraconduction
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supraconduction



  1. #1
    hterrolle

    supraconduction


    ------

    Bonjour,

    J'ais re-regarder leshénomènes de lévitation par supraconduction sur ce site
    http://www.fys.uio.no/super/levitation/

    Je n'avais jusqu'alors jamais remarqué que l'aimant en lévitaion était en mouvement (rotation circulaire).

    Est ce exceptionel ou en est'il toujours ainsi.

    -----

  2. #2
    invite8ef897e4

    Re : supraconduction

    Bonjour
    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Est ce exceptionel ou en est'il toujours ainsi.
    Rien n'oblige l'amaint en levitation a tourner, et il est possible de l'arreter. S'il tourne, rien ne l'oblige non plus a s'arreter (sauf les frottements de l'air).

  3. #3
    hterrolle

    Re : supraconduction

    re-bonjour,

    J'ais encore une petite question concernant les vidéos. A un moment le préparatur souléve l'aimant est là, grande surprise, le supraconducteur suis le déplacement de l'aimant.

    Il semblerait que le relation entre les deux éléments soit a la fois :

    1) du a un phénomène de répulsion electromagnétique
    2) du a un phénomène d'attraction electromagnetique

    je tente de m'expliquer :

    la réplusion permet que les deux élément soit séparer l'un de l'autre( d'ou la lévitation si la structure supra - aimant est vertical). Tandis que l'attraction permet qu'il reste lié l'un a l'autre par une sorte de lien invisible mais pourtant bien visible sur le vidéo.

    Je voulais donc savoir si il ya avait eu des études menées sur la relation des forces mises en jeux. Est il possible de mettre en relation l'espace vide entre l'aimant et la supra en utilisant la masse de l'aimant et la temperature du supra ? du coup donner une valeur a la force de répulsion.
    Dans un deuxième temps est'il possible de faire la même relation mais se coup si lorsque l'aimant souleve le supra.


    Une autre remarque qui me semblle un peut pousser, est que cette relation aimant supra RESSEMBLE étrangement a la relation entre le noyau d'un atome est ces éléctrons. C'est a dire que ces derniers(les électrons) sont a la fois éloigné du noyau mais qu'il y reste pourtant trés lié.

    Cela n'est peut être qu'une similitude, mais je voulais savoir si quelqu'un a deja travaillé dessus ?

  4. #4
    labostyle

    Re : supraconduction

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    . C'est a dire que ces derniers(les électrons) sont a la fois éloigné du noyau mais qu'il y reste pourtant trés lié.
    Il y a comme une contradiction dans ta phrase ! La supraconductivité fait partie de la matière condensée (discipline) ou les électrons sont fortement corrélés.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    hterrolle

    Re : supraconduction

    je ne voie pas de contracdiction, tout au plus de l'imprécision.

    Je voulais dire que les electrons sont distant du noyau. L'ectron de l'atome d'hydrogène et distant de 53pm du noyau. Par contre il reste lié(et non coller) au noyau par une energie de 13.6eV.

    C'est un peut se qui se passe entre un supraconducteur et un aimant. Il ne se touche pas mais reste pourtant lié l'un a l'autre.

  7. #6
    labostyle

    Re : supraconduction

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    je ne voie pas de contracdiction, tout au plus de l'imprécision.

    Je voulais dire que les electrons sont distant du noyau. L'ectron de l'atome d'hydrogène et distant de 53pm du noyau. Par contre il reste lié(et non coller) au noyau par une energie de 13.6eV.

    C'est un peut se qui se passe entre un supraconducteur et un aimant. Il ne se touche pas mais reste pourtant lié l'un a l'autre.
    mauvais exemple pour l'hydrogène, les molécules qui ont des propriétés supraconductrice possèdent des atomes lourds dont des noyaux ou les électrons sont fortement corrélés; du moins pour les électrons de coeurs.

  8. #7
    yahou

    Re : supraconduction

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    cette relation aimant supra RESSEMBLE étrangement a la relation entre le noyau d'un atome est ces éléctrons
    [...]
    Il ne se touche pas mais reste pourtant lié l'un a l'autre.
    Ca veut simplement dire que l'interaction est répulsive à courte distance et attractive à longue distance. C'est une situation extrêmement courante (que l'on peut en effet retrouver entre un électron et son noyau dans le référentiel tournant, mais aussi entre deux molécules, entre deux planètes...), et ça ne permet pas de conclure qu'il existe une analogie forte entre les deux systèmes. D'ailleurs si on y regarde de plus près ce sont deux problèmes très différents.

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Je voulais donc savoir si il ya avait eu des études menées sur la relation des forces mises en jeux. Est il possible de mettre en relation l'espace vide entre l'aimant et la supra en utilisant la masse de l'aimant et la temperature du supra ? du coup donner une valeur a la force de répulsion.
    Dans un deuxième temps est'il possible de faire la même relation mais se coup si lorsque l'aimant souleve le supra.
    Oui. Pour le terme répulsif, il est lié au diamagnétisme parfait du supra, ie le fait que le champ magnétique ne peut pas y rentrer. Plus précisément, il existe des courants à la surface du supra, qui créent un champ qui se superpose à celui de l'aimant, de telle manière qu'à l'intérieur du matériau la somme des deux est nulle. Ces courants intéragissent avec le champ de l'aimant et c'est là l'origine de la force de répulsion. C'est donc une bête application des lois de l'électromagnétisme au cas du diamagnétisme parfait.

    Ca se calcule, mais sauf pour des géométries très simple (genre demi espace supra...) c'est trop compliqué pour être fait à la main. D'autant qu'en réalité le diamagnétisme n'est pas parfait puisqu'il s'agit d'un supra de type II en phase mixte, autrement dit le champ peut quand même rentrer par endroits. Par contre ça peut très bien se simuler.

    Pour la partie attractive c'est un peu plus compliqué. Je ne connaissais pas le phénomène et les explications sur le lien que tu donnes sont franchement minimalistes, mais il semble que ça soit lié au piégeage des lignes de vortex (les fameux endroits où le champ rentre quand même) par les impuretés du supra : les défauts de la structure cristalline sont des endroits où la supraconductivité se détruit plus facilement, or les lignes de vortex sont justement des zones où la supraconductivité est détruite, donc elles sont attirées par les défauts.

    Le fait que ça génère une force répulsive ne m'est pas évident a priori, et c'est sans doute aussi infaisable à la main que dans le cas précédent (peut-être même plus...), mais encore une fois si on se donne la géométrie des matériaux on peut le simuler et obtenir la force en fonction de la distance.
    Those who believe in telekinetics, raise my hand (Kurt Vonnegut)

  9. #8
    YBaCuO

    Re : supraconduction

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Il semblerait que le relation entre les deux éléments soit a la fois :

    1) du a un phénomène de répulsion electromagnétique
    2) du a un phénomène d'attraction electromagnetique

    C'est exact.
    Pour que cette expérience marche, il ne faut pas simplement "poser" l'aimant au dessus du supraconducteur sinon l'aimant se mettrait à "glisser". Il faut placer l'aimant au dessus du supraconducteur en le tenant fermement, l'expérimentateur doit vaincre la répulsion.

    Cela provient du fait que l'on utilise des supraconducteurs de type II qui ont comme caractéristique d'avoir deux champs critiques. En dessous du premier champ critique, le supraconducteur est parfaitement diamagnétique; au dessus du second champ critique la supraconduction est détruite; entre les deux existe un état mixte où le champ magnétique pénètre par des colonnes de flux élémentaires appelées vortex.

    Lors de l'expérience, dans un premier temps le flux magnétique est totalement exclu du supraconducteur, en approchant l'aimant des lignes de flux pénètrent le supra. La création et le déplacement des vortex sont dissipatifs ainsi une partie du travail fournie pour disposer l'aimant est dissipée en chaleur dans le supraconducteur. Au relâchement de l'aimant celui-ci tient tout seul, c'est le flux piégé dans le supraconducteur qui retient l'aimant. Pour retirer l'aimant il faut réorganiser le réseau de vortex qui dissipe de l'énergie, il faut donc refournir un travail.

  10. #9
    hterrolle

    Re : supraconduction

    Merci a vous deux YBaCuO et yahou.

    Cela fait toujours plaisir de voir que certain prennent le temps de lire et de comprendre la question )

    En tout cas il est clair que cette effets(supra-aimant) est trés différent des effets(electron-noyau) et (soleil-planéte ou terre-lune).

    Mais ce qui m'intrigue le plus, est que vue du point de vue d'une observateur externe il se ressemble comme deux goutte d'eau, seul les forces mises en jeux sont différentes.

    1) supra-aimant => champs magnetique
    2) electron-noyau => champs electrique
    3) terre-lune => champs gravitationel

    Mais dans tout ces cas il y a bien un phénomène d'attraction auquel s'oppose un phénomène de répulsion.

    étant donné que l'on connais les principes de l'attraction:

    1) pole nord attire pole sud
    2) charge positive attire charge négative
    2) grande masse attire petit masse

    Il serait peut être interresant de se poser la même question concernant les principes de la répulsion ?

  11. #10
    yahou

    Re : supraconduction

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    En tout cas il est clair que cette effets(supra-aimant) est trés différent des effets(electron-noyau) et (soleil-planéte ou terre-lune).

    Mais ce qui m'intrigue le plus, est que vue du point de vue d'une observateur externe il se ressemble comme deux goutte d'eau, seul les forces mises en jeux sont différentes.

    Disons plutôt qu'ils se ressemblent comme une goutte d'eau et une goutte d'huile : ils ont la même forme, mais à part ça rien à voir...

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    1) pole nord attire pole sud
    2) charge positive attire charge négative
    3) grande masse attire petit masse
    Tu schématises à l'excès.
    Pour 3) je ne vois pas ce que la valeur de la masse vient faire là. Une masse attire une autre masse, qu'elle soit grande ou petite.
    Pour 1) si tu relis ce que j'ai écrit tu verras que c'est beaucoup plus subtil que "pôle nord attire pôle sud" (bien que ça soit effectivement d'origine magnétique). D'ailleurs je ne sais pas exactement pourquoi le piégeage des vortex dans les défauts fait apparaître une force attractive (...alors que je fais une thèse sur le piégeage des vortex dans les défauts... j'avoue c'est un peu la honte , mais ça montre aussi que ça n'a rien d'évident !)

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Il serait peut être interresant de se poser la même question concernant les principes de la répulsion ?
    Une fois encore méfie toi d'une généralisation précipitée qui embrouille plus qu'autre chose. Pour 2) et 3) le terme répulsif n'est pas vraiment une force ; il est dû à l'inertie. Il apparaît sous la forme d'une force d'inertie si on se place dans le référentiel tournant. Pour 1) c'est ce que j'ai essayé d'expliquer dans le message #7. D'ailleurs je m'aperçois que j'ai fait une faute de frappe : au deuxième paragraphe, il faut lire "Oui. Pour le terme répulsif,..." (si un modérateur passe par là, merci de corriger).
    Those who believe in telekinetics, raise my hand (Kurt Vonnegut)

  12. #11
    hterrolle

    Re : supraconduction

    C'est exact j'ais shématiser, mais c'était surtout pour donner plus de poid a la notion de répulsion.

    pour 3 je suis d'acord pour le réfenrentiel tournant. Mais pour 2 je ne suis pas encore convaincu que les élecrons aient des orbitale circulaire, trop facile.

    Mais je suis a peut prés sur que pour la configuration supra-aimant il y a un phénomène d'attraction et de répulsion. Si tu arrive a trouver, puisque c'est ton domaine, je pense que tu aura gagné le gros lot.

    Du coup j'ais une question a te poser, puisque tu connais bien le domaine.

    Si ont mettait l'aimant dans l'azote liquide est le supra par dessus, que se passerait t'il ? j'espére que cette petite experience ne coutera pas trop cher.

  13. #12
    yahou

    Re : supraconduction

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    pour 3 je suis d'acord pour le réfenrentiel tournant. Mais pour 2 je ne suis pas encore convaincu que les élecrons aient des orbitale circulaire, trop facile.
    Tu penses probablement à la version quantique du problème. Je raisonnais en classique pour ne pas embrouiller inutilement les choses. D'ailleurs en quantique ce terme de répulsion effective apparaît toujours dans le reférentiel tournant, même s'il y a d'autres effets qui rendent l'interprétation moins évidente. Quoiqu'il en soit ce n'est pas le sujet de ce fil.

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Mais je suis a peut prés sur que pour la configuration supra-aimant il y a un phénomène d'attraction et de répulsion.
    Bien sûr. La video le prouve sans ambiguïté, et personne ici n'a dit le contraire.

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Si tu arrive a trouver, puisque c'est ton domaine, je pense que tu aura gagné le gros lot.
    Je crois qu'on s'est mal compris. D'après ce que je sais de l'état des connaissances dans ce domaine, je pense qu'on peut très bien calculer aussi bien le terme attractif que le répulsif, pour peu qu'on connaisse suffisamment bien l'échantillon de supra qu'on utilise. Pas parfaitement, mais certainement avec une précision acceptable.

    Quand je dis que je ne comprends pas l'origine du terme attractif, je veux dire que je ne me suis jamais penché sérieusement sur la question, je n'ai jamais fait les calculs, et par conséquent je ne dispose pas d'une représentation claire et imagée mais néanmoins basée sur les calculs de ce qui se passe. En aucun cas je ne veux signifier que le phénomène est mal compris par la communauté.

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Si ont mettait l'aimant dans l'azote liquide est le supra par dessus, que se passerait t'il ?
    Rien. Du moins en ce qui concerne la lévitation. L'aimant est un aimant à température ambiante, et c'est toujours un aimant dans l'azote liquide. Le supra par contre est supra dans l'azote liquide, mais pas à température ambiante. Donc si on met l'aimant dans l'azote et le supra au dessus, le supra n'en est plus un et il n'y a pas d'effet meissner.
    Those who believe in telekinetics, raise my hand (Kurt Vonnegut)

  14. #13
    hterrolle

    Re : supraconduction

    Marci encore yahou pour les infos.

    en fait concernant la petite experience. Voila a quoi je pensais :

    si ont met l'aimant dans l'azote normalement il devrait garder son aimantation (peut être l'augmenter mais la c'est moi qui ne sais pas mais aimerait bien savoir).

    Si maintenant ont pose le supra sur l'aimant qui est dans l'azote. Il devrait y avoir un transfert thermique entre l'aimant et le supra. Du coup la temperature du supra devrait atteindre la temperature critique se qui devrait le faire léviter. Ensuite le supra en levitation n'etant plus alimenter par la conduction thermique qui le liait a l'aimant, puisqu'il ne touche plus l'aimant, va donc redescendre est de nouveau toucher l'aimant. Ont devrait donc être capable de voir le supra léviter ensuite redescendre pour toucher l'aimant et léviter de nouveau.

    En fait en poussant un peut c'est presqu'un petit moteur que l'on pourrait fabriquer en mettant a profit les cycles de monté et de descente du supra.

    Qu'en pense tu ?

  15. #14
    yahou

    Re : supraconduction

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    si ont met l'aimant dans l'azote normalement il devrait garder son aimantation (peut être l'augmenter mais la c'est moi qui ne sais pas mais aimerait bien savoir).
    Effectivement on peut attendre une augmentation de l'aimantation quand la température baisse. D'autant plus importante que la température de Curie est basse.

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    En fait en poussant un peut c'est presqu'un petit moteur que l'on pourrait fabriquer en mettant a profit les cycles de monté et de descente du supra.
    En principe ça peut marcher. Ceci dit le supra est quand même majoritairement au contact de l'air, et un peu au contact de l'aimant refroidi, et je doute qu'il se refroidisse suffisamment pour devenir supra. Ou alors juste dans la zone de contact, et là encore pas sûr que ça suffise à le soulever. Ca dépend de pas mal de paramètres ; il faudrait faire l'expérience pour voir si ça marche.
    Those who believe in telekinetics, raise my hand (Kurt Vonnegut)

  16. #15
    hterrolle

    Re : supraconduction

    Salut,

    C'est exact, il faurait faire l'experience ). Merci pour la comfirmation de la temperature de curie, j'avais presque oublié.

    Ceci dis, concernant la petite experience. il y a peut être moyen de frabriquer une supra moins épais ce qui devrait facilité et amméliorer le phénomène. Puisqu'avec une petie epaisseur de supra reduite le transfert thermique devrait être plus performant pour atteindre la temperature critique du supra. En fait il y aura plus de chance que cela fonctionne ?

    merci pour tes remarques.

    PS: si ca marche ont dépose le brevet ). Je plaisante.

  17. #16
    hterrolle

    Re : supraconduction

    re,

    En fait il y a encore une question que je me pose. Peut être que quelqu'un pourra me répondre ?

    Est ce que l'épaisseur ou le volume du supra a une importance ?

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