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SUPERCONDUTIVIDADE
Felipe Nunes Menegotto
Descoberta
• Liquefação do gás hélio (4,2K )




• Estudo da propriedade elétrica de metas à baixas
 temperaturas



• 1911 – Heike Kamerling Onnes
• Estudo da resistividade elétrica do Mercúrio à baixas
 temperaturas

• Estado resistivo normal  Estado Supercondutor




                                  Temperatura
                                  crítica
Materiais Supercondutores
• Atualmente há 29 elementos simples que apresentam
 supercondutividade



• Vários outros elementos tornam-se supercondutores
 quando preparados na forma de filmes finos



• Ligas que se tornam supercondutoras a baixas
 temperaturas
Campo Magnético Crítico
Efeito Meissner
• Aplicação de um
 Campo Magnético
 fraco a um sistema
 supercondutor
 enquanto é resfriado
Efeito Meissner
• Os supercondutores expelem o
 campo magnético no seu
 interior




• Surgem supercorrentes
 superficiais que anulam o
 campo magnético no seu
 interior
Efeito Meissner



• Superposição do campo externo
 e interno à amostra
Efeito Meissner
• Comprimento de penetração: Espessura na
 qual circulam essas correntes. Denotada
 por λ.

• Em grande número de sistemas λ é da
 ordem de 100 nm

• A indução de B cai exponencialmente
 conforme penetra na amostra
Efeito Meissner
Levitação Magnética
Levitação Magnética




http://www.youtube.com/watch?v=94-Z2QgHl-s
Levitação Magnética




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Supercondutores Tipo I e Tipo II
• Tipo I

  • Apresentam estados
    Meissner e Normal

• Tipo II

  • Dois campos críticos

  • Estado Meisnner e
    Estado misto

  • Maior utilidade
    tecnológica, pois permite
    campos críticos mais
    elevados
Principais Aplicações da
Supercondutividade
• Trem MAGLEV – Levitação Magnética
Trem MAGLEV




http://www.youtube.com/watch?v=weWmTldrOyo
Principais Aplicações da
Supercondutividade
• Transmissão de Potência


 • Diminui a perda de energia em relação aos fios condutores
   normais

 • Dificuldade principal: Custo e complexidade das técnicas de
   resfriamento

 • Linhas de transmissão de curta extensão são usadas
   experimentalmente em alguns países
Principais Aplicações da
Supercondutividade
• Magnetos Supercondutores


 • Fios supercondutores enrolados na forma de solenóides para gerar
   campos magnéticos elevados

 • Ressonância nuclear magnética


 • Exemplo:
 • http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/mri/index.html

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