Supraconducteurs : la résistance électrique est-elle vraiment nulle ?

[invitea0722361]

Bonjour à tous ! J'ai une petite question (une sorte de paradoxe à vous faire part, plutôt...) :

Quand on a un supraconducteur, on dit que sa résistance au courant électrique est strictement nulle. On devrait donc avoir un courant infini :



Donc théoriquement, quand R tend vers 0, I tend vers l'infini.

Du coup, les pertes par effet Joule sont nulles :



Si R = 0, les pertes sont nulles.

Mais, un courant infini, ce n'est pas possible... Si ?? Parce que le courant, mesuré en ampères, correspond également à des coulombs par seconde, donc un certain nombre d'électrons par seconde... Donc courant infini = infinité d'électrons... :-/

Merci de m'aider !
Syrl
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
Un petit coup de Google (pour en savoir plus ):
https://www.google.fr/url?sa=t&rct=j...qSVVb6MEHWLjRg
Bonne soirée

[invitea0722361]

Merci pour ton lien

C’est le courant maximum qu’on peut faire passer dans un supraconducteur. Au-delà, le matériau redevient un métal normal, et se met alors à résister et à chauffer comme tout autre métal

Mais comment limiter le courant que l'on envoie ? Parce que quel que soit U, on a toujours, pour R = 0 :



EDIT : À moins qu'on mette une résistance, mais dans ce cas, on perd l'avantage des supraconducteurs non ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Pour que le courant soit infini, il faudrait que la tension ne soit pas nulle.
Et vous n’avez pas de source de tension capable de fournir du courant infini. Conséquence, c’est la tension de la source qui s’écroule.

Il y a d’autres raisons. Par exemple, un courant infini, donnerait un champ magnétique infini et une énergie du champ infinie.
De plus les supraconducteurs, s’arrêtent d’être supraconducteurs à une valeur du champ magnétique qui dépend de la nature du matériau. Donc, si vous essayez d’augmenter le courant, arrivé à une valeur, le champ magnétique dépassera le maximum et vous n’aurez plus de supraconducteur.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Patzewiz]

Bonjour,

Lorsque l'on charge une bobine supraconductrice on réchauffe localement une petite zone de la bobine, on injecte du courant aux bornes de cette zone avec un générateur qui possède forcément une résistance interne. Le courant est donc forcément limité. On referme ensuite le circuit supra en refroidissant la zone précédemment réchauffé et on coupe l'alimentation. Le courant continue à circuler dans la bobine sans s'atténuer au cours du temps. C'est le principe des aimants supraconducteurs utilisés dans certains magnétomètres, certaines RMN, etc... Certaines bobines fonctionnent plusieurs mois sans variation détectable du champ magnétique qu'elles produisent, ce qui confirment que le courant n'a pas diminué.

L'autre intérêt d'un supraconducteur c'est qu'il n'y a pas de perte d'énergie par effet Joule. Pour une ligne de transport de courant, les seules pertes à prendre en compte seront celles de la résistance interne du générateur alors qu'avec un conducteur classique on a des pertes proportionnelles à la longueur de la ligne.

[bachir1994]

Merci pour ton lien



Mais comment limiter le courant que l'on envoie ? Parce que quel que soit U, on a toujours, pour R = 0 :



EDIT : À moins qu'on mette une résistance, mais dans ce cas, on perd l'avantage des supraconducteurs non ?

Bonjour,
Pour débiter un courant infini il faut aussi que la résistance interne du générateur de tension est nulle, et c'est impossible !
A+

[bachir1994]

Bonjour,
En marge de la discussion et dans le même ordre d'idées, j'ai entendu parler qu'il ont amorcer une boucle de courant dans un circuit supraconducteur isolé, depuis des années au CERN, et le courant subsiste encore, l'information est elle vraie ?
A+

[invitecaafce96]

Bonjour,
Je pense que c'est une légende car ceci consomme de l'hélium ...Ou alors une petite bobine ?

Par contre , voici un test récent effectué au CEA pour les bobines du réacteur à fusion japonais JT 60 SA , bobine fabriquée par Alstom , Belfort ( ... enfin, General Electric ) , 7m * 4.5m , 15 tonnes .
http://irfm.cea.fr/Phocea/Vie_des_la...ant&id_ast=503

Je n'ai pas trouvé de détail sur l'alimentation qui fournit l'impulsion de 25700 A , mais c'est sans problème particulier , dérivée de celles utilisées en électrochimie .

[Deedee81]

Salut,

Faudrait retrouver une référence mais il y a déjà pas mal de temps (une quarantaine d'années) une telle boucle de courant avait été lancée et maintenue..... jusqu'à ce qu'il y ait une pane de courant (sans jeu de mots : pane de secteur, le système de refroidissement s'est arrêté, l'hélium évaporé et le supra a fait de la résistance... électrique ). Le courant a tourné une vingtaine d'années.
Chiffres à prendre avec des pincettes. Faudrait retrouver l'info.

EDIT je viens de faire quelques recherches mais je n'ai pas retrouvé l'info, désolé

[azizovsky]

On a : donc

les lignes du champs électrique traverse le conducteur sans être absorber ou 'distorsion' sans enchevêtrement

A----------------------B ou A B
A----------------------B ou A B
A----------------------B ou A B

si l'électron passe de la première courbe à la seconde, il y'a absorption au émission d'un photon ou phonon .

[bachir1994]

Bonjour,
c'est comme même paradoxal ce concept de "supraconducteur !
qui dit courant(continu) dit différence de tension, tout est lié par la résistance (loi d'ohm), or que ici pas de résistance mais le courant subsiste !!
Je pense qu'on doit s'arrêter là car les mouvements perpétuelle sont du domaine du paranormal et interdit dans ce forum.
A+

[azizovsky]

puisqu'on' ai à l'intérieure d'un solide, il y'a quantification du champs aussi : c'est comme dans une seule atome, mais avec la participation de plusieurs atomes, deux électrons s'associe pour faire une paire de Cooper selon le principe d'exclusion de Pauli.

ps: les électrons prend l'énergie au champs pour se mouvoir dans le supraconducteur et ils la rerstituent à la sortie ....

[azizovsky]

Bonjour,

Je pense qu'on doit s'arrêter là car les mouvements perpétuelle sont du domaine du paranormal et interdit dans ce forum.
A+

et les électrons dans les atomes, ce ne sont pas des mouvements perpétuels ?

[invite6dffde4c]

...
qui dit courant(continu) dit différence de tension, ...

Bonjour.
Non.
La résistance ohmique tombe à zéro (oui : 0,00000000000000000…. Ω).
Donc, il y a du courant mais il n’y pas de différence de tension et évidement pas de dissipation d’énergie.
Au revoir.

[bachir1994]

et les électrons dans les atomes, ce ne sont pas des mouvements perpétuels ?

Bonjour,
Mais là il s'agit d'une agitation thermique, et le système en lui même atome-électron n'est jamais isolé, car il puise quelque part l'énergie pour maintenir ces mouvements.
A+

[bachir1994]

ps: les électrons prend l'énergie au champs pour se mouvoir dans le supraconducteur et ils la rerstituent à la sortie ....

Bonjour,
J'ai pas bien saisi "ils la restituent en sortie, elle est ou cette sortie ?
A+

[f6bes]

Bonjour,
c'est comme même paradoxal ce concept de "supraconducteur !
qui dit courant(continu) dit différence de tension, tout est lié par la résistance (loi d'ohm), or que ici pas de résistance mais le courant subsiste !!
Je pense qu'on doit s'arrêter là car les mouvements perpétuelle sont du domaine du paranormal et interdit dans ce forum.
A+

Bjr à toi,
Peut eter que ce n'est PAS un mouvement perpétuel tel qu' on le défini!.+
D'ou...confusion !
Déjà dans un mouvement perpétuel on ne doit pas LUI fournir d'énergie..
pour qu'il conrresponde à la définition. Là présentement il FAUT maintenir un " état" pour que cela fonctionn..
Cet "état" n'est pas neutre, faut fournir de l'éergie pour permettre le " fonctionnement" du systéme.

D'autre partl les " adeptes " du mouvement perpétuel pense que l'on peut "soutirer" de l'énergie à ce fameux mouvement.
C'est là que l'analyse des" adeptes".....s'arréte et ne vois pas plus loin!!
A la lilmite un mouvementr perpétuel ne peut QUE s'auto satisfaire si tout était PARFAIT ( sans perte et SANS céder d'énergie)

Reste plus qu'à comprendre cela.
Bonne journée

[azizovsky]

Bonjour,
J'ai pas bien saisi "ils la restituent en sortie, elle est ou cette sortie ?
A+

je suis obliger de faire une analogie avec l'effet Peltier :

------------AB----------------

la chaleur libérée d'un coté est absorbée de l'autre côté (mais pour le champs, il est absorbé et restitué sans séparation spatial... , une façon de voir ...)

[bachir1994]

Bonjour,
Ah d'accord là je commence à voir le bout du tunnel, quand vous dite en sortie, la sortie ne représente pas un endroit spécifique du circuit mais une sortie processus quoi .
A+

[bachir1994]

Bjr à toi,
Peut eter que ce n'est PAS un mouvement perpétuel tel qu' on le défini!.+
D'ou...confusion !
Déjà dans un mouvement perpétuel on ne doit pas LUI fournir d'énergie..
pour qu'il conrresponde à la définition. Là présentement il FAUT maintenir un " état" pour que cela fonctionn..
Cet "état" n'est pas neutre, faut fournir de l'éergie pour permettre le " fonctionnement" du systéme.

D'autre partl les " adeptes " du mouvement perpétuel pense que l'on peut "soutirer" de l'énergie à ce fameux mouvement.
C'est là que l'analyse des" adeptes".....s'arréte et ne vois pas plus loin!!
A la lilmite un mouvementr perpétuel ne peut QUE s'auto satisfaire si tout était PARFAIT ( sans perte et SANS céder d'énergie)

Reste plus qu'à comprendre cela.
Bonne journée

Bonjour f6bes,
Merci pour cette explication qui me va parfaitement.
A+

[azizovsky]

déjà pour un supraconducteur, les contact sont bien choisie, si je me rappelle bien, des supra du 2ème espèce (science et vie 1991, Pierre-Gilles de Gennes), sans apport d'un potentiel, il y'a le passage d'un courant qui est dû seulement au différence de phase entre deux supra (même séparer par une couche diélectrique, effet Josephson: sans application de tension extérieure...)

[Patzewiz]

Bonjour,

Sur la persistance du courant dans un supraconducteur, l'expérience la plus convaincante reste actuellement celle de File et Mills (Physical Review Letters, 10 (1963) 93) qui ont mesuré avec une très grande précision le champ magnétique produit par un supercourant pendant plus de 40 jours. Le champ passe de 2104,880 gauss à 2104,878 gauss (valeur déduite de la régression linéaire) soit une réduction relative de l'ordre de 10^-7 sur la durée de l'enregistrement. En admettant que la décroissance est de type exponentiel, les auteurs arrivent à une constante de temps (courant divisé par e) supérieure à 100 000 ans.
Cette décroissance montre que ce n'est pas un mouvement perpétuel.

Sur un autre point, la conservation de l'énergie cinétique des électrons dans un atome n'a rien à voir avec la température qui est une notion statistique impliquant un grand nombre de particules. La résolution de l'équation de Schrödinger pour un atome n'a jamais fait intervenir la température. La mécanique quantique ne permet d'ailleurs à aucune particule d'être immobile puisqu'un tel état (position et vitesse parfaitement définies) est incompatible avec les relations d'incertitude de Heisenberg.

[azizovsky]

pour les transitions atomique en MQ:

Lorsqu'un atome (ou une molécule) absorbe un photon (lumière), il accède à un état électronique excité (i.e. un électron passe à une orbitale d'énergie plus élevée, la différence d'énergie entre son état initial et son état final étant égale à l'énergie du photon absorbé).
Avant de se désexciter, l'atome (ou la molécule) subit une relaxation vibrationnelle, c'est-à-dire qu'il perd un peu d'énergie sous forme de vibration (phonon) ou de chaleur.
Il retourne ensuite à son état électronique initial en émettant un photon d'énergie correspondant à la différence d'énergie entre l'état excité (relaxé) et l'état initial.
Ce photon émis est d'énergie inférieure au photon absorbé car il y a eu une perte d'énergie en vibration. Sa longueur d'onde est par conséquent plus longue.
Le contraire se produit lorsqu'il y a un déplacement anti-Stokes : lorsqu'un atome (ou une molécule) absorbe un photon, il accède à un état électronique excité, mais au lieu de perdre de l'énergie sous forme d'un phonon, il absorbe l'énergie d'un phonon qui était déjà présent.
En se désexcitant, l'atome émet donc un photon d'énergie égale à la somme de l'énergie du photon absorbé et du phonon. La longueur d'onde du photon émis est donc plus courte.
Ce principe est utilisé dans la microscopie à épifluorescence.