Ефект надпровідності (Закон Джоуля-Ленца)

Електрони весь час втрачають енергію, і не дивно – адже скільки перешкод у них на шляху: і атоми їх «прихоплюють», і сміття всякий раз у раз трапляється. Видаткова ними енергія вислизає у вигляді тепла, кількість якого можна підрахувати за формулою, відкритої в 1840 році фізиками Джоулем і Ленцем.

Коли електричний струм кип’ятить чайник або нагріває кухонну плиту – такий нагрів просто необхідний. Але зазвичай від нього одні лише неприємності. Адже крім чайників ток марно нагріває і обмотки електродвигунів, і плати електронних приладів, і звичайні дроти, по яких електроенергія надходить до нас від електростанцій. До речі, як було б здорово поставляти в промислові центри країни дармову енергію, вироблену гідроелектростанціями на далеких сибірських річках! На жаль, через теплових втрат до споживачів дійдуть лише крихти цієї енергії …

А ось якби замість проводів використовувати надпровідники! .. Та, на наших очах відбувається диво. Ефект Джоуля-Ленца зникає як за помахом чарівної палички! Матерія ніби розступається перед електронами, надаючи їм повну свободу руху. Поспостерігаємо за ними крадькома. Щоб домогтися надпровідності, охолодити провідник до дуже низьких температур: -200 ° С і нижче. І ті ж електрони, які тільки що крутилися і крутилися в різні боки ніби школярі на перерві, відразу ж принишкли і майже завмерли. Але подивіться-но на них. Вони обережно наближаються одна до одної і раптом – чпок! З’єдналися в пари! Вони утворили катамарани, готові відправитися в далеке плавання і чекають справжнього вітру … вірніше, появи електричного поля.

І варто такому полю виникнути, як наші суденця вирушають в дорогу. І що найдивніше: атоми їх більше «не бачать»! І навіть не намагаються їх затримати. Електронні катамарани можуть скільки завгодно наближатися до атомам, ті не звертають на них ніякої уваги! І якщо в «класичному» провіднику електрони перестрибують з атома на атом, втрачаючи енергію, то наші катамарани долають будь-які відстані без зупинки – електричний вітер надуває їх вітрила …

Посилання на основну публікацію