miércoles, 14 de febrero de 2018

Superconductores. Trenes de levitación magnética. Efecto Meissner.

Superconductividad para trenes de levitación magnética:

La superconductividad es la capacidad de algunos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni la pérdida de energía dadas algunas condiciones determinadas.

En este tipo de materiales, por ejemplo, la corriente eléctrica puede persistir indefinidamente, aunque no haya fuente de alimentación al no haber disminución de resistencia. La superconductividad es un fenómeno de la física cuántica.

La ausencia de contacto físico entre el carril y el tren hace que la única fricción sea con el aire, y esta se reduce al mínimo por su forma aerodinámica. Los trenes maglev pueden viajar a muy altas velocidades, con un consumo de energía elevado para mantener y controlar la polaridad de los imanes y con un bajo nivel de ruido (una ventaja sobre el sistema competidor llamado aerotrén), pudiéndose llegar a alcanzar 650 km/h. Otros recorridos están en estudio, principalmente en China y Japón. En Alemania se ha desechado de momento la construcción de líneas maglev para pasajeros a causa de su oneroso costo de construcción y mantenimiento.

El problema de los trenes magnéticos es la falta de estabilidad, de hecho es necesario la corrección constante entre el vehículo y las vías por medio de ordenadores que vigilan las distancias entre uno y otro objeto.

Una solución a base de superconductores eliminaría prácticamente todos los problemas actuales de la tecnología de trenes que levitan e introduciría nuevas ventajas que hagan que en un futuro no tan lejano podamos usar trenes super rápidos que son eficientes, sumamente límpios, de operación barata.



Superconductividad para efecto Meissner:

El efecto Meissner, también denominado efecto Meissner-Ochsenfeld, consiste en la desaparición total del flujo del campo magnético en el interior de un material superconductor por debajo de su temperatura crítica.


Meissner y Ochsenfeld encontraron que el campo magnético se anula completamente en el interior del material superconductor y que las líneas de campo magnético son expulsadas del interior del material, por lo que este se comporta como un material diamagnético perfecto. El efecto Meissner es una de las propiedades que definen la superconductividad y su descubrimiento sirvió para deducir que la aparición de la superconductividad es una transición de fase a un estado diferente.

La expulsión del campo magnético del material superconductor posibilita la formación de efectos curiosos, como la levitación de un imán sobre un material superconductor a baja temperatura que se muestra en la figura.

 

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