CONCEPTOS INVOLUCRADOS - SUPERCONDUCTIVIDAD

CONCEPTOS INVOLUCRADOS (PALABRAS CLAVES)

SUPERCONDUCTIVIDAD: capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones.

MATERIAL SUPERCONDUCTOR: Son elementos o compuestos que son capaces de conducir corriente eléctrica, regularmente son elementos metálicos como el Cu, Fe, Au, Al, también los ácidos y las soluciones salinas.

RESISTENCIA ELÉCTRICA: la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor.

RESISTENCIA DE UN MATERIAL: depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal).

RESISTIVIDAD ELÉCTRICA: capacidad de un material para oponerse a conducir electricidad.

CORRIENTE ELÉCTRICA: es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material.

ENERGÍA : la capacidad para realizar un trabajo.

COMPORTAMIENTO MAGNÉTICO: Un materia superconductor, necesita ser magnético para que tenga sentido termodinámico.

CALOR ESPECÍFICO: es una función de la temperatura. Cuando la temperatura es muy baja, pero el metal está en el estado normal (es decir, cuando aún no está en estado superconductor). Sin embargo, al elevar la temperatura, los metales están en estado superconductor.

PARÁMETOS DE SUPERCONDUCTIVIDAD: temperatura crítica, corriente crítica, campo magnético crítico.

PROCEDIMIENTOS REALIZADOS

El fenómeno de la superconductividad empezó con experimentos de licuefacción (licuar gases a diferentes temperatura) en el siglo XIX.

Michael Faraday hizo experimento de licuefacción del He, H, O2, N2, CO, NO, CH4 a temperatura por debajo del 0 Celcius para estudiar los fenómenos que ocurren a esas temperaturas.

James Dewar pudo licuar hidrógeno, que tiene una temperatura de ebullición de 20.8K, que corresponde aproximadamente a -252.36°C.

Heike Kamerlingh Onne obtuvo que el helio líquido que tiene una temperatura de ebullición de 4.22K. Este logro abrió el paso a Onnes para su descubrimiento de la superconductividad.

Joule -Thomson, investigaron que el efecto del calor y del frío afecta a todos los materiales. Por ejemplo, en un metal el calor hace que se dilate mientras que el frío provoca el efecto contrario, es decir, que se contraiga. En las resistencias la variación de temperatura hace que esta aumente o disminuya su valor. Todos los materiales, en mayor o menor grado y dependiendo de su naturaleza, de sus características o del medio en el que vayan a trabajar, ofrecen una resistencia al paso de la corriente. El experimento consiste en dejar fluir un gas desde una presión elevada a otra presión inferior, a través de un tubo que contiene un “estrangulamiento” u obstáculo que puede ser un tapón poroso, una válvula apenas abierta, un orificio muy pequeño, etc. Debido al estrangulamiento, la expansión es muy lenta de tal forma que las presiones a cada lado del obstáculo se mantienen prácticamente constantes.

Actualmente, en España , existen grupos de investigación que se dedican a entender los superconductores de alta temperatura y los superconductores topológicos, a mejorar las propiedades de los materiales para que se puedan aplicar, a desarrollar aplicaciones y estudiar los superconductores a escala nanométrica.

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