Supraconductivité??

Question

voici 2 questions de mon devoir de physique (j'ai vraiment besoin d'aide) :

Que faut il pour que la supraconductivité soit commercialisable?

"L'interet économique de la supraconductivité est considerable. il serait possible de fabriquer des trains suspendus au dessus des rails, des électro-aimants surpuissants..."
Trouvez d'autres intérets économiques a la supraconductivité

si quelqu'un qui comprend pourrait m'aider...

Answer 1

La première question porte probablement sur le coût prohibitf et la taille des unités de réfrigération nécessaires à créer les conditions de la supraconductivité. Il se fait aussi que les supraconducteurs actuellement produits sont surtout en céramique ce qui n'est pas très pratique d'utilisation et surtout pas si on devait les retravailler par après.

La seconde question n'est pas si simple mais même dans les véhicules électrique, la supraconductivité aurait son intérêt étant donné les performances. En fait, grâce à elle, on améliorerait globalement le rendement de tout appareil électrique mais aussi les puissances disponibles.
Donc, même dans la production, le transport ou la transformation de l'électricité ce serait intéressant.

L'électrolyse de l'eau en serait facilitée et il y a même de grande chance que la banalisation de la supraconductivité ferait faire des grands progrès dans le domaine de la fusion froide.

On utilise également ces propriétés pour les confinements sous champ électromagnatique de montage au plasma.

Il existe cependant un application encore un peu utopique, celle de créer des bobines de supraconducteurs sur le modèle du condensateur afin d'utiliser ses propriétés de résistivité pour stocker du courant sans perte, ce sera probablement le successeur de la pile. En effet, si il n'y a pas perte grâce à la résistance nulle, on pourrait stocker du courant dans ce type de bobine sans avoir recours à un phénomène électro-chimique réversible d'où des puissances améliorées et mieux maîtrisées et un gain écologique important puisque ces piles sont quasiment inusables et sans presque aucune composant grandement polluant.

Answer 2

Je dirais que cela n'existe pas. La supraconductivité impliquerait que l'on aurait le moyen de faire circuler un courant électrique (des électrons) sans perte. Cela serait contraire au principe fondamental de la physique.
Quand les électrons circulent ils s'entrechoquent et produisent donc de la chaleur, ce qui provoque des pertes "calorifiques" (dites pertes à effet joules).
Il faudrait donc amener le conducteur au zero degres Kelvin, ce qui est impossible.
Le but est donc trouver un juste milieu entre le cout et la performance (prix du support/materiau et de son moyen de refroidissement par rapport aux pertes liés).
Ce qui est le métier d'EDF (entre autres).

Quand aux intêrets économiques, je vois :
-gain en performance opur le transport de l'électricité (rendement = 100%)
- pas de moyen de refroidissement necessaire pour les conducteurs
- possibilté de faire circuler de trés forts courants (conducteurs moins épais donc moins chers)

Answer 3

un conducteur est supra-conducteur dans des condition particulière (zéro absolu) il n'est donc pas commercialisable. de plus si l'on considère l'énergie nécessaire pour créer le zéro absolu (ou presque) le rendement du tout est déplorable

Answer 4

Définition :
Phénomène observé sur certains métaux, alliages ou céramiques, qui n’opposent pratiquement aucune résistance au passage d’un courant électrique au-dessous d’une certaine température critique*.
L’apparition de l’état supraconducteur dans un matériau en dessous de sa température critique se manifeste par deux effets spectaculaires : l’annulation de la résistance électrique (le matériau conduit l’électricité sans perte) et l’expulsion des lignes de champ magnétique (effet Meissner). L’effet Meissner permet à un supraconducteur, placé dans un champ magnétique, de léviter. D’autre part, les aimants supraconducteurs peuvent produire des champs magnétiques très intenses puisqu’ils ne sont pas affectés par leur propre champ.
Il existe deux types de supraconducteurs : les supraconducteurs de type I qui deviennent intégralement supraconducteurs à la température critique ; les supraconducteurs de type II où il subsiste des tubes de matériau à l’état normal dans une matrice de matériau dans l’état supraconducteur. Ces tubes, appelés vortex, diminuent en nombre au fur et à mesure que la température continue de baisser, jusqu’à leur disparition complète en dessous d’une deuxième température critique.
L’état supraconducteur n’est pas détruit uniquement par une augmentation de la température. On peut obtenir le même résultat en plongeant le matériau dans un champ magnétique suffisamment intense. En fait, de même qu’il existe une température critique, il existe pour chaque matériau un champ magnétique critique au-delà duquel la supraconductivité ne peut pas subsister.
Application :
Grâce à leur résistivité nulle, les supraconducteurs peuvent servir dans la mise au point d’électroaimants qui engendrent d’importants champs magnétiques sans perte d’énergie. Ces aimants supraconducteurs sont notamment utilisés dans la construction de puissants accélérateurs de particules. L’application des effets quantiques de la supraconductivité a également permis la mise au point d’appareils de mesure d’une sensibilité sans précédent, en particulier du courant, de la tension et de l’intensité du champ magnétique.

Par ailleurs, les composés supraconducteurs entrent dans la fabrication d’ordinateurs ainsi dotés d’une capacité de stockage accrue, mais également dans celle de réacteurs à fusion thermonucléaire où le gaz ionisé est confiné par des champs magnétiques ou encore dans la suspension des trains à lévitation magnétique.

Une autre application, sans doute la plus importante de toutes, concerne la production et la transmission de l’énergie électrique sans pertes, donc sans la nécessité d’utiliser des lignes à haute tension.

*Température critique, température à laquelle un milieu donné passe d’un état physique à un autre.

Answer 5

autre possibilité pour la première question :

il faudrait trouver des matériaux qui soient supraconducteurs à "hautes" (par rapport aux -130°C nécessaires pour l'instant) températures. On aurait ainsi moins de problèmes avec les circuits de refroidissement, et le coût en serait rabaissé d'autant.

Answer 6

Bonjour, pour que la supraconductivité soit commercialisable à grande échelle il faut qu'elle puisse se produire à température ambiante !

Les autres intérêts sont la perte de résistance électrique, plus de perte dans les lignes électrique (économie d'énérgie), plus d'élévation en température dans les circuits électroniques ce qui permettrai de fabriquer des microprocesseur beaucoup plus rapide ...

Une piste est les nanotubes de carbonne qui sont supraconducteurs à température ambiante. On prévoit une révolution des nanotubes pour dans cinq ans !

Answer 7

Pour que ce soit commercialisable, il faudrait trouver un moyen de refroidir le conducteur à moindre coût (vu que la supraconductivité arrive lorsque le conducteur est proche du zero absolu), ce qui n'est pas gagner...

Intérêts économiques : plus de pertes d'énergie sur les longues distances, plus besoin de relais ou d'amplificateurs super couteux.
Moins de réchauffement car le conducteur ne chaufferais plus... plus d'interférence d^aux champs magnétiques

Answer 8

Suggestion