Supraconductivité

[invite4bfb0133]

Salut,

Alors, pouvez-vous m'expliquer ce qu'on entend par "matériaux supraconducteur" ?

Il n'existe aucun materiaux supraconducteur, c'est juste l'action d'une très basse temperature (haute température critique); Sur un conducteur conventionelle (ex: cuivre) , ou sur un materiel modifier a echelle nano pour contenir plusieur fibre conductrice dans le même cable (qui permet de diminuer la taille d'une bobine pour le même résultat car nombre de spires plus élevé).

Est-ce que je me trompe ?

C'est très important, cela voudrais dire que la supraconductivité est a la porter de tout le monde, et que l'on peut créer un champ magnétique moyennement puissant avec une bobine (Solénoïde) et de l'azote liquide sans aucune perte, donc une consomation d'électricité nul pour un resultat beaucoup plus efficace.

J'attend votre avis
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[invite7ce6aa19]

Salut,

Alors, pouvez-vous m'expliquer ce qu'on entend par "matériaux supraconducteur" ?

Il n'existe aucun materiaux supraconducteur, c'est juste l'action d'une très basse temperature (haute température critique); Sur un conducteur conventionelle (ex: cuivre) , ou sur un materiel modifier a echelle nano pour contenir plusieur fibre conductrice dans le même cable (qui permet de diminuer la taille d'une bobine pour le même résultat car nombre de spires plus élevé).

Est-ce que je me trompe ?

C'est très important, cela voudrais dire que la supraconductivité est a la porter de tout le monde, et que l'on peut créer un champ magnétique moyennement puissant avec une bobine (Solénoïde) et de l'azote liquide sans aucune perte, donc une consomation d'électricité nul pour un resultat beaucoup plus efficace.

J'attend votre avis

Bonjour,

Un matériau supraconducteur est un matériau dont la résistivité est strictement nulle et non infiniment très faible. Il y a écoulement de charges sans champ électrique appliqué.

[Tiluc40]

Si si. Il existe des matériaux supraconducteurs, et d'autres qui ne le sont pas, même en baissant la température. D'ailleurs je ne crois pas que le fait d'être conducteur à température ambiante implique d'être supraconducteur en baissant la température. Le cuivre pur par exemple, est trés bon conducteur à l'ambiante, mais ne devient pas supraconducteur en baissant la température.

http://www.speedblue.org/docs/supraconducteurs.pdf

Tout le travail des chercheurs consiste à trouver les bons matériaux qui gardent leur caractère supraconducteur à des températures de plus en plus élevées.

Pour la définition de la supraconduction, ce phénomène est défini par 2 effets il me semble :
1- Opposition à la pénétration du champ magnétique dans le matériau (effet Messner)
2- Conduction de courant électrique sans dissipation

[invite1acecc80]

Bonjour à tous,

Un matériau supraconducteur est un matériau dont la résistivité est strictement nulle et non infiniment très faible. Il y a écoulement de charges sans champ électrique appliqué.

Caractériser un supra uniquement par une résistance nulle est très réducteur (désolé...):

Beaucoup de recherches sont faite pour augmenter le champ critique d'un supra plutôt que sa température critique...donnée très importante pour réaliser des bobines supra.



Il faut voir la supraconductivité comme un état de la matière. Le comportement supraconducteur-métal normal, c'est un changement d'état...

Il existe des matériaux supraconducteurs, et d'autres qui ne le sont pas, même en baissant la température. D'ailleurs je ne crois pas que le fait d'être conducteur à température ambiante implique d'être supraconducteur en baissant la température. Le cuivre pur par exemple, est trés bon conducteur à l'ambiante, mais ne devient pas supraconducteur en baissant la température.

Egalement à basse température, tous les matériaux métalliques ne condensent pas dans l'état supra...principalement les matériaux "ferromagnétiques"...(la supra "n'aime" pas "le magnétisme"), le fer, le cobalt, le nickel...

C'est très important, cela voudrais dire que la supraconductivité est a la porter de tout le monde, et que l'on peut créer un champ magnétique moyennement puissant avec une bobine (Solénoïde) et de l'azote liquide sans aucune perte, donc une consomation d'électricité nul pour un resultat beaucoup plus efficace.

Fabriquer des bobines supra, n'est pas si évident que celà..
.tenir compte de la géométrie pour le champ critique,
.tenir compte des jonction supra-métal parce que en général dans l'état normal, un supra n'est pas un si bon conducteur...comment donc faire pour amener du courant électrique depuis un générateur à température ambiante?...
. tenir compte des protections possibles de la bobine en cas de "quench"...

La supra n'est pas à la portée du lambda moyen...

D'ailleurs, les supras conventionels ne travaillent qu'à des températures très basses. Il faut donc employer de l'hélium liquide et non de l'azote liquide, ce qui rend les manipulations plus contraignantes.
Il existe cependant des supra. non conventionels où la température critique est au-dessus de celle de la condensation de l'azote...

Pouvoir à l'heure actuel transporter du courant électrique sans dissipation par les supra. est une utopie....
Il faudrait une quantité effroyable d'azote liquide...la source n'est pas le problème (environ 80% de l'air), mais la "compression" afin d'obtenir l'azote liquide n'est pas gratuite, elle coute de l'électricité...

A plus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Salut,
Il me semble qu'il existe tout de même déjà quelques tronçons de lignes très haute-tension supraconductrices dans le monde. Mais effectivement le fait de devoir refroidir à l'azote liquide fait que ça n'est intéressant que pour de petites portions de très grosses lignes.

[invite1acecc80]

Re,

Salut,
Il me semble qu'il existe tout de même déjà quelques tronçons de lignes très haute-tension supraconductrices dans le monde. Mais effectivement le fait de devoir refroidir à l'azote liquide fait que ça n'est intéressant que pour de petites portions de très grosses lignes.

Oui, je crois qu'il existe un tronçon à long island de moins d'un km alimenter en continu par de l'azote liquide...
à comparer par rapport au réseau haute tension des USA...et à comparer le budget aussi car ça on ne le donne pas....

A plus.

[invite7ce6aa19]

Bonjour à tous,

Caractériser un supra uniquement par une résistance nulle est très réducteur (désolé...):

Pour une réponse courte c'est quand même ce que l'on doit répondre. Non!

Ma réponse était à la mesure de la question. Beaucoup trop de gens pensent que supra = très faible conductivité.

Beaucoup de recherches sont faite pour augmenter le champ critique d'un supra plutôt que sa température critique...donnée très importante pour réaliser des bobines supra.

Absolument mais c'est le domaine applicatif.

Il faut voir la supraconductivité comme un état de la matière. Le comportement supraconducteur-métal normal, c'est un changement d'état...

les supraconducteurs sont quand même des matériaux solides (cad ni liquide, ni gazeux). C'est du point de vue de la théorie des transitions de phase à la Landau que l'on peut définir un changement d'état en étudiant le comportement de l'énergie libre F en fonction de la température et du champ magnétique B.

[invite1acecc80]

re,

Pour une réponse courte c'est quand même ce que l'on doit répondre. Non!

Ma réponse était à la mesure de la question. Beaucoup trop de gens pensent que supra = très faible conductivité.

Oui, c'est vrai
Cependant , j'entends trop supra=résistance 0= économie d'énergie=gros $$...
Je sais que tu connais un minimum le domaine pour ne pas tomber dedans mais ce n'est pas le cas de tout le monde

les supraconducteurs sont quand même des matériaux solides (cad ni liquide, ni gazeux). C'est du point de vue de la théorie des transitions de phase à la Landau que l'on peut définir un changement d'état en étudiant le comportement de l'énergie libre F en fonction de la température et du champ magnétique B.

Oui, mais sans rentrer dans les détails de la théorie des transistion de phase à la landau...
tu as énormément de signatures d'une transition de phase:
discontinuité de la capacité calorifique à la transition...
enthalpie de changement d'état en champ magnétique non nul...
pour celà, pas besoin de traiter la théorie de Landau, juste de la thermo. classique
C'est donc un changement de phase ni plus ni moins.

A plus.

[invite4bfb0133]

Merci beaucoup de vos explications, j'ai mieux compris, la supraconductivité concerne les ferromagnétique (un aimant) qui possède déja un champ magnétique sans apport d'électricité, et le refroidir augmenteras son champ magnétique.

Oui, j'ai été un peut loin en disant a la porté de tout le monde

Mais avec du cuivre il faut de l'électricité pour créer ce champ, même refroidi avec de l'azote liquide ce n'ai pas sufisant cela consomme encore un peu d'éléctricité.

Dans cette video, on voit bien que la resitance diminue sur l'oscilloscope, mais d'après vous, est-ce que le champ magnétique de la bobine est augmenter de la même manière qu'avec un ferromagnétique ?

http://www.dailymotion.com/video/x70...-un-metal_tech

Ce qui serait intéressant c'est qu'avec un bobine alimenté on peut controler son alimentation ...

[invite4bfb0133]

Merci pour le .PDF,

J'ai la réponse a ma question, le cuivre n'ai pas adapter, il y a de meilleur conducteur en haut temperature critique.

de plus l'azote liquide n'est pas aussi froid que l'hélium liquide ...

c'est quand même étonnant de ne pas en entendre plus parler, vu le nombre d'aplication que l'on peut lui donner ...

[invite1acecc80]

Re,

Merci beaucoup de vos explications, j'ai mieux compris, la supraconductivité concerne les ferromagnétique (un aimant) qui possède déja un champ magnétique sans apport d'électricité, et le refroidir augmenteras son champ magnétique.

Preuve que tu n'as rien compris. Je résume:
Supraconductivité et ferromagnétique c'est en général incompatible!
Les matériaux supraconducteurs sont tous sauf des ferromagnétiques! Il n'y a pas de champ rémanent dans un supraconducteur.
Pour obtenir un courant électrique dans une bobine supra, il faut tout de même forcer un courant par une ddp. Une fois celà fait, on peut fermer la bobine, un courant électrique s'y installe sans déperdition théorique...C'est le courant électrique dans la bobine qui produiera le champ magnétique.

Un morceau de supra. seul ne génère pas de champ magnétique.

Mais avec du cuivre il faut de l'électricité pour créer ce champ, même refroidi avec de l'azote liquide ce n'ai pas sufisant cela consomme encore un peu d'éléctricité.

Oui, avec du cuivre qui reste un conducteur métallique normal, la résistance diminue avec la température ; même à température de l'azote liquide, il reste une résistance non nulle.

Dans cette video, on voit bien que la resitance diminue sur l'oscilloscope, mais d'après vous, est-ce que le champ magnétique de la bobine est augmenter de la même manière qu'avec un ferromagnétique ?

Ce qui permet la génération du champ magnétique est ici l'intensité électrique.
Plus le courant circulant dans la bobine est importante plus le champ magnétique généré est important.
Le problème est que, plus tu mets de l'intensité dans la bobine, plus la puissance dissipée par effet joule est importante. Donc si tu augmente le courante, plus de chaleur est dissipée et plus la température augmente. En retour, si la température augmente, la résistance aussi, ce qui dissipe encore plus de chaleur...au final tu amplifie le problème jusqu'à destruction de la bobine...En un mot, tu as une intensité électrique limite que tu peux mettre dans la bobine afin d'éviter sa destruction.
En travaillant à basse température, tu diminues la résistance de la bobine, tu permets donc d'augmenter la valeur limite du courant circulant dans la bobine. Plus cette valeur est grandre, plus le courant admissible dans la bobine est grande et plus grand sera le champ magnétique.

A plus.