ملتقى الفيزيائيين العرب - سلسلة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

ملتقى الفيزيائيين العرب (http://www.phys4arab.net/vb/index.php)

- الصف الثالث الثانوي (http://www.phys4arab.net/vb/forumdisplay.php?f=24)

سلسلة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

في هذا الموضوع ، سأكتفي بالإشارة إلى موضوعين شاملين تتحدث عن
" الموصلات فائقة التوصيل " بالإضافة إلى بعض الصور ومقاطع الفيديو ،
ومن لديه سؤال حول الموضوع فليتفضل به وسيجد بإذن الله تعالى الأجابة .

تفضل إلى الموضوعين التاليين :

المواد فائقة التوصيل وتطبيقاتها

الموصلات فائقة التوصيل

مقاطع فيديو :

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Superconduct.rar

http://www.fys.uio.no:80/super/levitation/apart.avi

http://www.fys.uio.no:80/super/levitation/together.avi

وهذه الصور :

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...erconduct1.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...erconduct2.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...erconduct3.bmp

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...erconduct4.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...erconduct5.jpg

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

يعطيك العافيه وبارك الله فيك وجزاك الله خيـــــــــــراً ،،،

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

الله يجزاك الجنة ويغفر لك ولوالديك
سعدت بأني أول من يدعو لك
اللهم استجب

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

بارك الله فيك أخي ناصر وجزاك الله خير الجزاء

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

نستأذن أستاذنا أبا صالح في هذه الإضافة البسيطة مشكوراً

التوصيل الفائق عملية توصيل الحرارة والكهرباء بواسطة بعض الفلزات والسبائك والخزف دون مقاومة. ويحدث التوصيل الفائق في الفلزات والسبائك في درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق وهي -273,15°م. ويُصبح كل من الرصاص والزئبق والصفيح فائق التوصيل في هذه الدرجة. وتصبح بعض أنواع الخزف مُوَصِّلات فائقة عند درجة حرارة قد تصل إلى -138°م .
وقد طوَّر النظرية الحديثة للتوصيل الفائق ثلاثة من علماء الفيزياء الأمريكيين، وهم جون باردين، وليون كوبر، وجون روبرت شريفر، وتُعْرَف هذه النظرية بنظرية (bcs)، وهي تحمل أسماء مكتشفيها الثلاثة الذين فازوا بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 1972م لتطويرهم هذه النظرية. وليس للموصل الفائق مقاومة كهربائية نظرًا لوجود تفاعل جذبي بين الإلكترونات والذي ينتج عنه تكوين أزواج من الإلكترونات. وترتبط أزواج الإلكترونات بعضها ببعض وتندفع دون مقاومة حول المواد الملوثة والشوائب. وتحدث المقاومة في المُوَصِّل العادي لأن الإلكترونات غير المرتبطة ترتطم بالشوائب ثم تتشتت.
ويستخدم التوصيل الفائق في المجال الكهرومغناطيسي. وقد تمكن الباحثون من تطوير مغانط فائقة التوصيل، تستخدم كهرباء أقل من المغانط الكهربائية العادية. وقد مكَّنت مغانط التوصيل الفائق علماء الفيزياء من إنشاء معجِّل جسيمات أكثر فاعلية، وهي أجهزة تزيد سرعة جُسَيمات الذرة.
وفي عام 1986م أعلن عالم الفيزياء الألماني جورج بدنورز والعالم الفيزيائي السويسري إليكس مولر اكتشافهما التوصيل الفائق في المواد الخزفية. وتصبح هذه المواد ذات توصيل فائق عند حرارة أعلى من الفلزات والسبائك. ونال بدنورز ومولر جائزة نوبل للفيزياء لعام 1987م لهذا الاكتشاف. ومنذ ذلك الوقت تمكَّن العُلماء من اكتشاف مواد خزفية أخرى تصبح فائقة التوصيل عند درجة حرارة عالية بحيث تكفي لاستخدام النيتروجين السائل لتبريدها. ويجب تبريد الفلزات والسبائك إلى درجة حرارة التوصيل الفائق باستخدام الهيليوم السائل، وهو أعلى تكلفة وأصعب في التعامل من النيتروجين السائل .
ويبحث العُلماء اليوم الاستخدامات الممكنة للمواد الجديدة فائقة التوصيل عند درجة حرارة عالية. فهم مثلاً يجرون اختبارًا على جهاز مفتاح فائق التوصيل يضبط الدوائر الكهربائية في الحاسوب. وتعمل هذه الأجهزة بسرعة فائقة ولا تُنْتِج أي حرارة تقريبًا. وقد يكون التوصيل الفائق مفيدًا لتوصيل الكهرباء. فخطوط القدرة المصنوعة من المواد فائقة التوصيل يمكن أن تحمل تيارًا عبر مسافات بعيدة دون فقدان أي قدرة بسبب المقاومة الكهربائية. وخطوط القدرة هذه يمكن أن توفِّر كميات كبيرة من الطاقة. وإضافة إلى ذلك، فهي تسهل اختيار مناطق لمحطات القدرة بحيث يكون تأثير تلك المحطات على الناس وعلى البيئة قليلاً .
وهنالك العديد من المشاكل التي يجب حلها قبل الاستخدام التجاري للموصلات الفائقة عند درجات الحرارة العالية. ويصعب تصنيع معظم الموصِّلات الفائقة الخزفية. ونجد الخزف أيضًا مادة سريعة الانكسار وليس من السهل تصنيعها في هيئة أسلاك. ولكن طور الباحثون أشرطة رفيعة مرنة تستطيع حمل تيارات كبيرة .
وتشرح نظرية (BCS) كيفية حدوث التوصيل الفائق في المواد الخزفية، إلا أنه لم يُقترح بعد نظرية كاملة حول هذه الظاهرة .
وفي عام 2001م، أعلن الباحثون أن ثنائي بوريد المغنسيوم (MgBr2) يصبح فائق التوصيل عند درجة الحرارة -234°م، أي أعلى بنحو 20°م من أي مركب فلزي آخر. كما أعلن الباحثون في العام نفسه أن البلورة التي تحتوي على كرات الكربون وثلاثي بروميد المثيل (CHBr3) تصبح فائقة التوصيل عند درجة حرارة -156°م. وتعرف كرات الكربون باسم بكمنسترفولرنيس أو كرات باكي، وتحتوي كل واحدة منها على 60 ذرة كربون .
وقد اكتشف العالم الهولندي هايك كامرلنج أونز التوصيل الفائق عام 1911م، وتم هذا الاكتشاف عندما كان يقيس المقاومة الكهربائية لزئبق متجمد.

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

بسم الله الرحمن الرحيم
جهود رائعة ومباركة حفظكم الله
ولكن لي سؤال يرجى التوضيح
في مقطع الفيديو المعروض في هذا القسم كيف أمكن حمل القطعة فائقة التوصيل بواسطة القطعة المعدنية؟
ما هو السبب ؟ يرجى شرح مقطع الفيديو
حيث تم تسليط غاز مسال لتبريد المادة لتصبح فائقة التوصيل ؟؟؟ أرجوالتوضيح ؟
بارك الله هذه الجهود الرائعة وجعلها في موازين أعمالكم

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

شكرا لكم جميع ... وجزيتم خيرا

بارك الله فيك أخي أبو يزن على الإضافة الرائعة

الأستاذة نـُهى

اقتباس:

في مقطع الفيديو المعروض في هذا القسم كيف أمكن حمل القطعة فائقة التوصيل بواسطة القطعة المعدنية؟
ما هو السبب ؟ يرجى شرح مقطع الفيديو

ما حدث في مقطع الفيديو هي ظاهرتا الطفو و التعليق ، إن ظاهرة الطفو تحصل عندما يتم محاولة وضع قطعة مغناطيس في أعلى موصل فائق أو العكس. سوف يظل الجسم العلوي معلقاً في الهواء (طافياً) سواء كان المغناطيس أو الموصل نفسه.

وأما في ظاهرة التعليق فيتم فيها تقريب القطب الجنوبي لمغناطيس دائم إلى موصل مع إرغامه على عدم الحركة. يؤدي ذلك إلى تمغنطه سلباً، ثم يتم إبعاد المغناطيس الدائم بسرعة معينة. أثناء ذلك تنعكس مغناطيسية الموصل الفائق ( بسبب المجال المغناطيسي المحتبس حوله ) فتصبح إيجابية ( شمالية ) فتنجذب لقطب المغناطيس الجنوبي.

اقتباس:

حيث تم تسليط غاز مسال لتبريد المادة لتصبح فائقة التوصيل ؟؟؟ أرجوالتوضيح

هذا أكتشاف للعالم الهولندي هيك كامرلين ، فقد أكشف أنه عند تسليط غاز مسال لتبريد المادة تصبح فائقة التوصيل
وحصل على هذا الإكتشاف جائزة نوبل ، وللإستزادة أقرأ الموضوع الأول .

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

الله يعطيك العافية

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

جزاك الله خير

رد: سلسة المُساعد(4): شرح ومناقشة "الموصلات فائقة التوصيل"

شكرا لهذه الإضافة الممتازة أخي عادل

اقتباس:

وترتبط أزواج الإلكترونات بعضها ببعض وتندفع دون مقاومة حول المواد الملوثة والشوائب

هذه النقطة حساسة نوعا ما أخي عادل، لكن أظن أنه من المستحيل أن نحصل على أزواج إلكترونات موجهة 100% نحو نفس المسار ''عمليا''

وهذا يؤدي إلى أن بعض المعادن يمكن أن تصبح des aiments permanant ''مغناطيس دائم''