Se un magnete è posizionato sopra un disco superconduttore sospeso in azoto liquido, il magnete effettivamente levitare a mezz'aria. Questo effetto, chiamato l'effetto Meissner, è una caratteristica di superconduttori metalli e ceramiche, che hanno la proprietà di resistere a tutti i campi magnetici e spingendo tutti magnetici oggetti lontano da loro.
Superconduttività
Quando la corrente elettrica passa attraverso un oggetto, alcuni della potenza elettrica normalmente perdite, un fenomeno noto come resistenza elettrica. Tuttavia, alcuni tipi di metallo e ceramica possono perdere tutti i loro resistenza elettrica se cadono sotto una temperatura critica. Quando questo accade, essi diventano superconduttori, in grado di trasportare energia elettrica liberamente per più di 1 miliardo anni senza perdere qualsiasi di esso. La modifica dello stato superconduttore è sia istantaneo e completo una volta che la temperatura critica è stata passata, portando gli scienziati a ipotizzare che i superconduttori sono in realtà un diverso tipo di materia.
Dischi di superconduttori
La temperatura critica per zero resistenza elettrica è così fredda che viene solitamente espresso in termini di scala Kelvin, che utilizza Zero assoluto come sua base. Zero assoluto sarebbe una temperatura così fredda che tutte le molecole nell'oggetto smesso di muoversi. Con 0 gradi Kelvin essendo Zero assoluto, alluminio perde la sua resistenza elettrica a 1,1 gradi Kelvin e piombo a 7,2. Alcuni tipi di metallo e ceramica hanno una temperatura critica di circa 120 gradi Kelvin. È possibile creare e mantenere tale temperatura usando azoto liquido, quindi un disco di questo tipo può essere sospesa in azoto liquido e trasformato in un superconduttore.
L'effetto Meissner
Una delle proprietà di un superconduttore è che respinge qualsiasi oggetto magnetico con cui entra in contatto. Quando l'oggetto in questione scende sotto la temperatura critica, comincia a sprigionare un campo magnetico che si respingono qualsiasi altro campo magnetico. Questo è spesso dimostrato posizionando un disco superconduttore in azoto liquido e poi mettere un piccolo magnete sul disco. Come la temperatura del disco conduttivo scende oltre il punto critico a contatto con l'azoto liquido, il magnete inizierà a levitare. Questo effetto è causato dalla capacità "diamagnetica" o magnete-repellente di superconductor.
Esperimenti
L'effetto Meissner è spesso dimostrato tramite esperimento, inserendo un piccolo magnete su un piatto di superconduttore in azoto liquido. Tuttavia, l'esperimento funziona solo se le condizioni sono giuste. La forza diamagnetica del disco superconduttore deve essere maggiore del peso del magnete. Inoltre, un disco di superconduttore composto principalmente da bismuto sarà in grado di sostenere l'effetto più a lungo se rimosso dall'azoto liquido rispetto a un disco superconduttore fatto principalmente di ittrio.