مواد كهربائية - المواد الفائقة التوصيل
58 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

ما هي درجة الحرارة التي تبدأ عندها المقاومة الكهربية في الانخفاض؟

  • درجة حرارة التحول (correct)
  • درجة حرارة منخفضة جدا
  • درجة حرارة الغليان
  • درجة حرارة عالية جداً

ما هو المصطلح المستخدم لوصف درجة الحرارة التي تحدث عندها الخصائص الكهربائية غير العادية؟

  • درجة حرارة التحول (correct)
  • درجة حرارة الكسر
  • درجة حرارة الانصهار
  • درجة حرارة التجمد

لماذا تعتبر درجة حرارة التحول مهمة في دراسة المواد فائقة التوصيل؟

  • لأنها تشير إلى درجة حرارة الغاز
  • لأنها تشير إلى بداية الانخفاض في المقاومة (correct)
  • لأنها تدل على درجة السخونة المطلوبة للتوصيل
  • لأنها تشير إلى عندما تتجمد المادة

ما الذي يحدث عندما تتجاوز المادة درجة حرارة التحول؟

<p>تنخفض المقاومة الكهربية (D)</p> Signup and view all the answers

ماذا تعني كلمة

<p>درجة حرارة يحدث عندها تغير في السلوك الكهربائي (A)</p> Signup and view all the answers

ما هي درجة الحرارة التي تعمل عندها مادة الرصاص كموصل فائق؟

<p>7.2 كلفن (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي شدة المجال المغناطيسي عند درجة حرارة 5 كلفن؟

<p>8.0X10^5 A/m (D)</p> Signup and view all the answers

ماذا يمثل Tc في السياق المذكور؟

<p>حرارة الموصلية الفائقة (C)</p> Signup and view all the answers

ما القيمة المعطاة لشدة المجال عند صفر درجة كلفينية؟

<p>8X10^5 A/m (C)</p> Signup and view all the answers

ما هي وحدة قياس شدة المجال المغناطيسي؟

<p>A/m (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي درجة الحرارة الحرجة ‪ Tc‬؟

<p>درجة الحرارة التي تتم عندها بداية انتقال الزئبق إلى حالة فائقة التوصيل (A)</p> Signup and view all the answers

ما الذي يصفه تأثير مازنر؟

<p>طرد المجال المغناطيسي من المادة عند تبريدها (D)</p> Signup and view all the answers

ما هي المادة الدايامغناطيسية؟

<p>المادة التي تحتوي على إلكتروناتها في حالة ازدواج (C)</p> Signup and view all the answers

كيف يتم حساب كثافة المجال المغناطيسي داخل المادة؟

<p>$Bint = μO H + μO H Xm$ (A)</p> Signup and view all the answers

ما هي القابلية المغناطيسية ‪ Xm‬؟

<p>مقياس للتفاعل بين المادة والمجال المغناطيسي (A)</p> Signup and view all the answers

ماذا يعني عندما تكون ‪ Bint = 0‬في حالة فائقة التوصيل؟

<p>الوسط هو مادة دايامغناطيسية مثالية (C)</p> Signup and view all the answers

ما هو تأثير درجة الحرارة على سلوك المقاومة الكهربية للزئبق؟

<p>تنخفض المقاومة بشكل كبير عند الوصول إلى درجة الحرارة الحرجة (D)</p> Signup and view all the answers

ما هي العلاقة بين المغنطة ‪ M‬وشدة المجال المغناطيسي ‪ H‬؟

<p>كلما زادت شدة المجال، زادت المغنطة (B)</p> Signup and view all the answers

ما هو السبب الرئيسي لعدم قدرة المواد العادية على الوصول إلى مقاومة صفر عند درجات الحرارة المنخفضة?

<p>الشوائب الموجودة في المادة (B)</p> Signup and view all the answers

عند أي درجة حرارة تبدأ المواد فائقة التوصيل في إظهار خصائصها?

<p>تحت 20 كلفن (D)</p> Signup and view all the answers

ما هي الخاصية الفريدة للموصلات الفائقة فيما يتعلق بتوصيل الكهرباء?

<p>مقاومة صفرية للكهرباء (C)</p> Signup and view all the answers

ما الذي يحدث للمجالات المغناطيسية عند دخولها إلى المواد فائقة التوصيل?

<p>تتوقف عن التغلغل (C)</p> Signup and view all the answers

من هو العالم الذي اكتشف ظاهرة الموصلية الفائقة لأول مرة?

<p>كامرلين أونيس (A)</p> Signup and view all the answers

ما هي درجة الحرارة التي تم قياسها للزئبق النقي عندما اكتشف ظاهرة الموصلية الفائقة?

<p>4.2 كلفن (D)</p> Signup and view all the answers

ماذا يُسمى التيار الكهربائي الذي يستمر في السريان في دائرة موصل فائق?

<p>تيار مداوم (C)</p> Signup and view all the answers

ما هي إحدى التطبيقات المحتملة للمواد فائقة التوصيل?

<p>تكنولوجيا الطب (A)</p> Signup and view all the answers

لماذا تُعتبر المواد فائقة التوصيل رائعة من جميع جوانبها?

<p>لأن لديها سلوك كهربائي ومغناطيسي مميز (B)</p> Signup and view all the answers

ما الذي ينتج عن عدم مقاومة الموصلات الفائقة في تدفق التيار?

<p>استمرارية الدوران في الدوائر الكهربائية (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي إحدى الخصائص الجذابة للموصلات الفائقة؟

<p>تقدم مقاومة صفرية في درجات حرارة محددة (B)</p> Signup and view all the answers

ما هو الغرض من دراسة المواد الفائقة التوصيل؟

<p>البحث في تطبيقات الطاقة الفعالة (C)</p> Signup and view all the answers

لماذا لا يمكن إنشاء موصلات فائقة من المعادن النبيلة مثل الذهب والفضة؟

<p>لأنها لا تنخفض مقاومتها إلى الصفر (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي الظاهرة التي تحدث عندما يظل التيار الكهربائي مستمراً في سلك فائق التوصيل؟

<p>التيارات الدائمة (D)</p> Signup and view all the answers

ما هي أهمية ظاهرة التكميم المغناطيسي في الموصلات الفائقة؟

<p>تحافظ على عدد صحيح من الكمات المغناطيسية. (C)</p> Signup and view all the answers

ما هي خاصية جهاز سكويد عند قياس الفيض المغناطيسي؟

<p>قدرة على قياس الفيض بدقة تصل إلى حوالي $10^{-4}$ تسلا (C)</p> Signup and view all the answers

ما هي المزايا الرئيسية للموصلات فائقة التوصيل بالمقارنة مع الموصلات العادية؟

<p>الحفاظ على تيارات كبيرة بدون خسائر (D)</p> Signup and view all the answers

عند وضع مغناطيس صغير فوق موصل فائق، ماذا يحدث للمجال المغناطيسي على سطح الموصل؟

<p>ينشئ تيارات دائمة تسبب تنافر مع المغناطيس (B)</p> Signup and view all the answers

ما هو الاستخدام الرئيسي لجهاز السكويد؟

<p>قياس شدة التمغنط (A)</p> Signup and view all the answers

ما هو تأثير المجالات المغناطيسية على أجهزة الرادار؟

<p>تسبب تشويش في الصورة (A)</p> Signup and view all the answers

كيف تؤثر المواد فائقة التوصيل على سرعة القطارات؟

<p>تسمح لها بالسير بدون احتكاك (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي درجات الحرارة التي يتم تصنيف الموصلات الفائقة بناءً عليها؟

<p>درجات حرارة حرجة (D)</p> Signup and view all the answers

لماذا تعتبر المواد فائقة التوصيل أكثر كفاءة من المواد التقليدية؟

<p>لأنها تسبب في تقليل الاستهلاك الطاقة (A)</p> Signup and view all the answers

ما هو الحد الذي يجب أن يتجاوزه المجال المغناطيسي لكي يتم رفضه في الموصل الفائق؟

<p>أكثر من نصف كمة (B)</p> Signup and view all the answers

ما هو الشكل الذي تأخذه الموصلات فائقة التوصيل عند بنائها؟

<p>حلقة صغيرة (C)</p> Signup and view all the answers

كيف تؤثر درجة الحرارة على الموصلات فائقة التوصيل؟

<p>تؤثر على قدرتها على التوصيل (C)</p> Signup and view all the answers

ما هي أبرز التطبيقات العسكرية للموصلات فائقة التوصيل؟

<p>الكشف عن الشقوق في الطائرات (C)</p> Signup and view all the answers

ما هو تأثير مازنر؟

<p>عملية عكسية تؤدي إلى استعادة المادة لحالتها الطبيعية (A)</p> Signup and view all the answers

ما هي درجة الحرارة الحرجة (Tc) في المواد فائقة التوصيل؟

<p>الدرجة التي تختفي عندها المقاومة الكهربائية تقريبًا (C)</p> Signup and view all the answers

كيف يؤثر المجال المغناطيسي الحرج (Hc) على حالة التوصيل الفائق؟

<p>يؤدي إلى تدمير حالة التوصيل الفائق إذا تجاوز حد معين (B)</p> Signup and view all the answers

ما هو التيار الحرج (Ic) في الموصلات فائقة التوصيل؟

<p>الحد الأقصى للتيار المسموح به دون تدمير خصائص التوصيل الفائق (D)</p> Signup and view all the answers

ماذا يحدث عند زيادة كثافة التيار في المواد فائقة التوصيل؟

<p>تفقد المواد جميع خصائصها فائقة التوصيل (A)</p> Signup and view all the answers

كيف يرتبط Hc مع Tc؟

<p>Hc يعتمد على Tc ويتراوح بطريقة عكسية (A)</p> Signup and view all the answers

كيف يمكن تعريف Ho في المواد فائقة التوصيل؟

<p>المجال المغناطيسي الذي يدمر التوصيلية الفائقة عند درجة حرارة الصفر المطلق (D)</p> Signup and view all the answers

كيف يمكن تقليل درجة الحرارة الحرجة مع زيادة Hc؟

<p>بزيادة المجال المغناطيسي الحرج (C)</p> Signup and view all the answers

ما الفرق في سلوك التيارات بين المواد فائقة التوصيل والموصلات العادية؟

<p>التيارات التأثيرية في المواد فائقة التوصيل دائمة (B)</p> Signup and view all the answers

ما الذي يسبب عدم اختراق المجال المغناطيسي للمواد فائقة التوصيل؟

<p>عدم وجود مقاومة كهربائية (D)</p> Signup and view all the answers

ما هي النتائج المحتملة عند تجاوز التيار الحرج في الموصلات فائقة التوصيل؟

<p>فقدان حالة التوصيل الفائق (B)</p> Signup and view all the answers

ما هي العلاقة بين درجة الحرارة الحرجة والمجال المغناطيسي الحرج؟

<p>العلاقة عكسية بحيث يؤثر كل منهما على الآخر (A)</p> Signup and view all the answers

ما العوامل المؤثرة في خصائص المواد فائقة التوصيل؟

<p>درجة الحرارة الحرجة والمجال المغناطيسي وكثافة التيار (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Tc

The temperature at which electrical resistance begins to decrease abruptly.

Superconductivity

A phenomenon where electrical resistance disappears below a specific transition temperature.

Transition Temperature

The temperature at which a material transitions from a normal conducting state to a superconducting state.

Electrical Resistance

The opposition to the flow of electric current.

Signup and view all the flashcards

Superconducting State

The state of a material when electrical resistance is zero.

Signup and view all the flashcards

Critical Temperature (Tc)

The temperature below which a material becomes superconducting.

Signup and view all the flashcards

Superconducting Transition

The change in the electrical resistance of a material as it transitions from normal to superconducting states.

Signup and view all the flashcards

Meissner Effect

The expulsion of a magnetic field from a superconductor below its critical temperature.

Signup and view all the flashcards

Diamagnetism

The property of materials where magnetic field lines are repelled by a material.

Signup and view all the flashcards

Superconductor

A material with zero electrical resistance below a critical temperature.

Signup and view all the flashcards

Diamagnetic Material

A material that is repelled by a magnetic field.

Signup and view all the flashcards

Magnetic Susceptibility

A measure of how easily a material can be magnetized.

Signup and view all the flashcards

Critical magnetic field (Hc)

The magnetic field above which a superconductor loses its superconducting properties.

Signup and view all the flashcards

Superconductors

Materials that conduct electricity with zero resistance below a critical temperature.

Signup and view all the flashcards

Critical Temperature

The temperature below which a material transitions to a superconducting state.

Signup and view all the flashcards

Zero Resistance

The ability of a superconductor to conduct electricity with no energy loss.

Signup and view all the flashcards

Persistent Current

A current that flows continuously in a superconducting loop without any external power source.

Signup and view all the flashcards

Normal Conductor

Materials that conduct electricity but have some resistance, resulting in energy loss.

Signup and view all the flashcards

Electrical Resistance

The opposition to the flow of electric current.

Signup and view all the flashcards

Heike Kamerlingh Onnes

Dutch physicist who discovered superconductivity in mercury.

Signup and view all the flashcards

Superconductivity Discovery

Observed in 1911 by H. Kamerlingh Onnes in mercury.

Signup and view all the flashcards

Material Types (Superconductor)

Various materials can exhibit superconductivity including metals, ceramics, and some alloys.

Signup and view all the flashcards

Meissner Effect

The expulsion of magnetic field lines from a superconductor.

Signup and view all the flashcards

Applications of Superconductors

Superconductors are used in various fields like medicine, transportation, and energy storage.

Signup and view all the flashcards

Magnetic Field Rejection

Superconductors can repel magnetic fields.

Signup and view all the flashcards

Low Temperature

Conditions close to absolute zero, often needed to observe superconductivity.

Signup and view all the flashcards

Absolute Zero

The theoretical lowest possible temperature, where all molecular motion stops.

Signup and view all the flashcards

Critical temperature (of Mercury)

The temperature at which mercury transitions to a superconducting state, approximately 4.2 Kelvin.

Signup and view all the flashcards

Electrical conductivity

The ability of a material to allow the flow of electric current.

Signup and view all the flashcards

Meissner effect

A phenomenon where a magnetic field is expelled from a superconductor when it's cooled below its critical temperature.

Signup and view all the flashcards

Critical Temperature (Tc)

The temperature below which a material becomes a superconductor.

Signup and view all the flashcards

Tc Temperature

The temperature at which lead becomes a superconductor (7.2 K).

Signup and view all the flashcards

Superconductor

A material that has zero electrical resistance below a critical temperature.

Signup and view all the flashcards

Ho Magnetic Field

The strength of the magnetic field at absolute zero (0 K) for lead (8 x 10⁵ A/m).

Signup and view all the flashcards

Critical Magnetic Field (Hc)

The maximum magnetic field a superconductor can withstand without losing its superconducting properties.

Signup and view all the flashcards

Magnetic Field at 5K

The magnetic field strength at 5 Kelvin (unknown from the text).

Signup and view all the flashcards

Critical Current (Ic)

The highest current a superconductor can carry without losing its superconducting properties.

Signup and view all the flashcards

Superconductivity

The state of zero electrical resistance in certain materials below a critical temperature.

Signup and view all the flashcards

Normal State

The state of a material above its critical temperature, where it has electrical resistance.

Signup and view all the flashcards

Relationship between Temperature and Magnetic Field

The strength of a magnetic field affects how a material behaves in a superconducting state at different temperatures.

Signup and view all the flashcards

Zero electrical resistance

The property of a superconductor to conduct electricity with no loss of energy.

Signup and view all the flashcards

Magnetic Field

A vector field that describes the magnetic influence on moving electric charges and magnetic dipoles.

Signup and view all the flashcards

Superconducting properties

The characteristics of a material that allow it to be a superconductor.

Signup and view all the flashcards

Superconducting transition

The process of a material changing from a normal state to a superconducting state.

Signup and view all the flashcards

Silsbee’s rule

A rule that describes the relationship between the critical current and the critical magnetic field.

Signup and view all the flashcards

Relationship between Tc, Hc, and Ic

These three critical parameters (critical temperature, critical magnetic field and critical current) are interdependent and affect each other.

Signup and view all the flashcards

Tc decreases with Ic

Critical temperature decreases as the critical current increases.

Signup and view all the flashcards

Hc depends on Tc

Critical magnetic field depends on critical temperature.

Signup and view all the flashcards

Ic depends on Hc

Critical current depends on critical magnetic field.

Signup and view all the flashcards

Superconductivity

The phenomenon where electrical resistance in a material disappears below a critical temperature.

Signup and view all the flashcards

Critical Temperature (Tc)

The temperature below which a material exhibits zero electrical resistance.

Signup and view all the flashcards

Floating Phenomena

A superconductor repels a magnet, making it appear to float.

Signup and view all the flashcards

Persistent Currents

Electric currents that flow continuously in a superconducting loop without an external power source.

Signup and view all the flashcards

Magnetic Flux Quantization

The magnetic field passing through a superconducting loop can only take on specific discrete values (quantized).

Signup and view all the flashcards

Squid

Superconducting Quantum Interference Device, a highly sensitive magnetometer.

Signup and view all the flashcards

High-Temperature Superconductors

Superconductors that operate at higher critical temperatures compared to traditional superconductors.

Signup and view all the flashcards

Low-Temperature Superconductors

Superconductors that operate at very low temperatures (often requiring liquid helium cooling).

Signup and view all the flashcards

Magnetic shielding

The ability of superconductors to prevent external magnetic fields from entering a region.

Signup and view all the flashcards

Superconducting trains

Trains that use superconductors to achieve magnetic levitation for high-speed and low-friction travel.

Signup and view all the flashcards

Energy Loss

The loss of energy due to resistance in a conductor.

Signup and view all the flashcards

Application of Superconductors

Wide range of practical applications from medical imaging to high-speed transport.

Signup and view all the flashcards

Magnetic field

Region of space influenced by a magnetic force.

Signup and view all the flashcards

Radar interference

External magnetic fields can disrupt radar signals.

Signup and view all the flashcards

Non-destructive inspection

Using magnetic sensors to detect flaws in objects without damaging them.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Electrical Materials - Superconducting Materials

  • Superconducting materials exhibit zero electrical resistance below a critical temperature.
  • Normal conductors have resistance that decreases with decreasing temperature, but does not reach zero.
  • Superconductors are categorized as a third class of materials, distinct from metals and insulators.
  • Superconductors perfectly conduct electricity, enabling current to flow indefinitely without dissipation.
  • Discovered in 1911 by Heike Kamerlingh Onnes in mercury.
  • The transition from normal to superconducting state occurs abruptly at the critical temperature (Tc).
  • Critical temperature varies significantly between different materials.
  • Many materials exhibit superconductivity; including metals, alloys, ceramics, and some semiconductors, but not all noble metals.
  • Superconducting materials exhibit the Meissner effect, expelling magnetic fields.
  • Critical temperature (Tc) is the temperature where a material transitions from a normal state to a superconducting state
  • Critical field (Hc) is the magnetic field strength that destroys the superconducting state.
  • Critical current (Ic) is the maximum current that can flow through a superconductor without destroying its superconducting state

Superconducting Properties

  • Critical Temperature (Tc): The temperature below which a material exhibits zero electrical resistance. Transition occurs from normal state to superconducting state at Tc, material becomes a perfect conductor below Tc.
  • Critical Field (Hc): The magnetic field strength required to destroy the superconducting state at a given temperature. Higher fields at lower temperatures.
  • Critical Current (Ic): The maximum current that can flow through a superconductor without losing its superconducting properties. Exceeded Ic, the material reverts to normal state.
  • Hc = Ho[1 - (T/Tc)²]
  • Ic = 2πrHc {Silsbee's rule}

Floating Phenomena

  • Due to the perfect conductivity, superconducting materials can exhibit floating phenomena.
  • Superconductors expel applied magnetic fields, leading to a repulsive force if a magnet is placed above it.
  • This repulsive force can be strong enough to suspend the magnet.
  • A persistent current is a current that continues to flow in a superconducting loop without external power.

Magnetic Quantization

  • In a superconducting ring, the magnetic flux must be an integer multiple of a basic quantum unit.
  • Any deviation from this quantization is rejected and re-adjusted in order for it to obey the quantization principle.

Applications of Superconductors

  • SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices): Highly sensitive magnetic field detectors used in various applications. Measure extremely weak magnetic fields (e.g., biological activity).
  • Radars: Superconducting materials effectively shield radars from external magnetic fields, improving signal clarity.
  • Magnetic Levitation Trains (Maglev): High-speed trains that utilize superconducting magnets for levitation and propulsion, reducing friction and noise.

Types of Superconductors

  • Low-temperature superconductors: Exhibit superconductivity at very low temperatures (e.g., liquid helium temperatures).
  • High-temperature superconductors: Exhibit superconductivity at relatively higher temperatures (e.g., liquid nitrogen temperatures or above).

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

كهربية مواد PDF

Description

تستعرض هذه الكويز خصائص المواد الفائقة التوصيل، بما في ذلك عدم مقاومتها الكهربائية تحت درجة حرارة حرجة. كما تتناول تاريخ اكتشاف هذه المواد وأهمية درجة الحرارة الحرجة، بالإضافة إلى تأثير ميسنر. هذه المعلومات ضرورية لفهم سلوك المواد المختلفة في مجالات الكهرباء والمغناطيسية.

More Like This

Superconductors
5 questions

Superconductors

BrainyOctopus avatar
BrainyOctopus
Superconductors vs
8 questions
Use Quizgecko on...
Browser
Browser