O Seminário Supercondutores
Por: Pedro Cezar Rodrigues Baltazar • 27/6/2022 • Seminário • 3.772 Palavras (16 Páginas) • 78 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ – CAMPUS SOBRAL
CUR SO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Disciplina: Engenharia dos Materiais
Pr of essor (a): Washington Luiz Rodrigues de Queiroz
Alunos:
Ana Letícia Jorge de Sousa Veras
Pedro César Baltazar
Raquel De Albuquerque De Araújo
Matrícula: 411665
Matrícula: 402085
Matrícula: 519263
SUPERCONDUT ORES
Sobral – CE
2022
[pic 1]
SUMÁ RI O
1. INTRODUÇÃO........................................................................................................3
2. OBJETIVOS.............................................................................................................7
3. DESENVOLVIMENTO..........................................................................................8
3.1. Tiposdesupercondutores.................................................................................8
3.2. Evolução de materiais supercondutores metálicos ......................................10
3.3. Descoberta e evolução de supercondutores a altas temperaturas ..............11
3.4. Aplicações........................................................................................................13
3.5. Desvantagens...................................................................................................15
3.6. TeoriaBCS......................................................................................................16
4. CONCLUSÃO........................................................................................................18
REFERÊNCIAS......................................................................................................19
1. INT RODUÇÃO
Para tratarmos a respeito de supercondutividade é necessário introduzir o conceito
de condutividade e resistividade. A condutividade é uma propriedade que determinados
materi ai s têm de transportar cargas el étri cas ao l ongo de sua rede de átomos, e em
oposição a esse movimento existe a resistividade [1].
A maior parte das propriedades físicas variam com a temperatura, a relação entre
a temperatura e a resistividade é dada na equação abaixo:
(1)
푝 − 푝 = 푝 . 푎. (푇 − 푇 )
0
0
0
Em geral a relação entre a temperatura e a resistividade é razoavelmente linear
para a mai ori a dos metai s. A demai s, por mei o dessa relação, já se esperava que em
temperaturas mui to bai xas os materi ai s condutores apresentassem pouca ou nenhuma
resistência ao fluxo elétrico [1].
Temperatura é a grandeza física que mede o grau de agitação térmica, ou energia
ci néti ca, transl aci onal , rotacional e vibracional dos átomos e moléculas que constituem
um corpo. Quanto maior for a agitação das mol écul as, maior será a sua temperatura, a
Figura 1 ilustra esse comportamento, o maior espaço entre os átomos com o aumento de
temperatura ocorre pelo aumento da agitação [2].
Figura 1- O aumento de temperatura aumenta a agitação térmica
Fonte: GIFs de Física, (2019).
[pic 2]
Na escala macroscópica, a agitação térmi ca af eta a velocidade, bem como as
distâncias entre os átomos e moléculas de um corpo, desse modo, os efeitos percebidos
são as mudanças de estado físico causadas pela variação de temperatura [2].
Supercondutividade é um fenômeno elétrico que ocorre em determinados
materi ai s quando estão abai xo de certa temperatura, quando essa condição ocorre o
material supercondutor perde a resistência à corrente elétrica. A temperatura na qual eles
atingem a supercondutividade é denominado de temperatura crí ti ca (푇퐶), al ém da
temperatura crítica há também a densidade de corrente aplicada crítica, abai xo da qual
um material é supercondutor [1][3].
Quando a temperatura do material for menor que a crítica o estado supercondutor
dei x ará de exi sti r se for apl i cado um campo magnético suf i ci entemente grande,
denominado campo crítico (퐻퐶), que diminui com o aumento de temperatura [1][3].
Pode-se dizer que a descoberta dos materiais supercondutores ocorreu em Leiden
na Holanda por meio do trabalho de Heike Kamerlingh-Onnes, que em 1911 descobriu
que o mercúrio (퐻 ) abaixo de 4퐾, temperatura crítica na qual o퐻 passa a se comportar
como um supercondutor, podi a conduzir corrente el étri ca sem nenhuma resistência
aparente, podendo esta corrente persistir por um tempo indefinido. Onnes deu o nome de
supercondutividade a esse estranho fenômeno e dois anos após a sua descoberta, foi
agraciado com o prêmio Nobel de Física, em seu discurso, Onnes observou a influência
do campo magnético nos materiais supercondutores observando que esse estado podia ser
destruído com a apl i cação de um campo magnético suficientemente grande [1][3]. A
Figura 2 mostra uma foto de Heike Kamerlingh-Onnes.
Figura 2- Foto do cientista Heike Kamerlingh-Onnes
Fonte:
[pic 3]
Quando Onnes resolveu f azer ex peri ênci as com materi ai s condutores a bai xas
temperaturas, ele esperava três possíveis resultados, mostrados graficamente na Figura 3,
devido às teorias da época:
Figura 3- Características que poderiam influenciar a condutividade
Fonte: ROSA, [s.d.].
A curva 푎 ocorreria se a resistência fosse i ntei ramente devi do à obstrução das
...