ملف تدريبي: الموصلات الفائقة

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تحديد الخواص اللازمة لكي يعمَل موصِّل فائق التوصيل، بالرجوع إلى درجة حرارته الحرجة ومجاله الحرج.

س١:

بدلالة درجة الحرارة الحرجة 𝑇، عند أيِّ درجة حرارة تكون قيمة المجال الحرج لمادة فائقة التوصيل نصف قيمته عند 𝑇=0K؟

  • أ 1 . 5 𝑇
  • ب 0 . 7 0 7 𝑇
  • ج 1 𝑇
  • د 0 . 5 𝑇
  • ه 2 𝑇

س٢:

سلك من الرصاص ملفوف داخل ملف لولبي مُحكم قطره 4.0 mm، تم تبريده حتى وصلتْ درجة حرارته إلى 5.0 K. وُصِّل السلك على التوالي مع مقاومة مقدارها 50 أوم، ومصدر لقوة دافعة كهربية (ق.د.ك.) متغيرة. إذا كانت (ق.د.ك.) تزيد، فما قيمتها عندما تتلاشى الموصلية الفائقة للسلك؟ درجة الحرارة الحرجة للرصاص تساوي 7.2 K، وقيمة المجال الحرج للرصاص تساوي 0.080 T.

س٣:

يتضمَّن الجدول التالي قياسات المجال المغناطيسي الحرج لموصِّل فائق التوصيل عند درجات حرارة مختلفة. أوجد قيمة المجال المغناطيسي الحرج عند درجة الصفر المُطلَق. افترِض أن قيمة درجة الحرارة الحرجة تساوي 7.2 K.

𝑇 (K) 3.0 3.5 4.5 6.0 6.5
𝐵 (T) 0.066 0.061 0.049 0.024 0.015

س٤:

طول ملفٍّ لولبيٍّ لفاته متلاصقة عند درجة حرارة 4.2 K يساوي 60 cm، وهو مكوَّن من سلك من الرصاص نصف قطره 1.6 mm. أوجد أقصى شدة تيار يمكن أن تمر بالملف اللولبي ويظل السلك فائق التوصيل. استخدم القيمة 7.2 K لدرجة الحرارة الحرجة، والقيمة 0.080 T للمجال المغناطيسي الحرج عند الصفر المطلق.

س٥:

أوجد المجال المغناطيسي الحرج للزئبق عند 𝑇=2.6 K. استخدِم القيمة 4.2 K لدرجة الحرارة الحرجة واستخدِم القيمة 0.041 T للمجال المغناطيسي الحرج عند الصفر المُطلَق.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.