تستخدم الموصلات فائقة التوصيل في اجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي من اشهر الخواص التي تتمتع بها المواد فائقة التوصيل عندما توجد بالقرب من مغناطيس قوي. المجال المغناطيسي يتسبب في تيارات كهربائية تتدفق انيا على سطح المادة فائقة التوصيل والتي بدورها تولد مجالا مغناطيسيا معاكسا. هذه الظاهرة تعمل على رفع المغناطيس وتجعله معلقا في الهواء من خلال القوى المغناطيسية. والسؤال الذي يتبادر إلى اذهاننا هو لماذا لم ينتشر استخدام هذه المواد في حياتنا العملية؟ والاجابة تكمن في انه هذه المواد تعمل عند درجات حرارة منخفضة جدا. في بعض العناصر البسيطة تظهر الخاصية فائقة التوصيل superconductivity عند درجة حرارة 10 كلفن اي ما يعادل 263 تحت الصفر. في بعض المركبات المعقدة مثل مركب YBa2Cu3O7 تظهر الخواص فائقة التوصيل عند درجة حرارة اعلى ولكنها لا تزال منخفضة حيث انها تعمل عند درجة حرارة 173 درجة تحت الصفر. وهي درجات حرارة منخفضة جدا تتطلب معدات تبريد خاصة. ما هي المغانط فائقة التوصيل وما هي استخداماتها - أجيب. يأمل العلماء في التوصل يوما ما إلى مواد فائقة التوصيل تعمل عند درجة حرارة الغرفة وهذا تحدي كبير لكنه ممكنا. ويكمن التحدي في ان اي ارتفاع في درجة الحرارة عن الدرجة التي تظهر عندها الخواص الفائقة التوصيل تختفي تماما وتصبح المادة عازلة او موصلة عادية.
اكتشف كذلك أن هذه المواد عند درجة حرارة التحول حساسة جداً للمجال المغناطيسى، حيث تنفر المجال المغناطسيى الخارجى أى أنها تعكس المجال المغناطيسى مهما ضعفت شدته. المواد فائقة التوصيل وتطبيقاتها العملية Superconducting materials. هاتان الخاصيتان فتحت الأبواب أمام العلماء لاستغلالها فى ابتكارات واختراعات ذات كفاءة عالية تدخل فى معظم مجالات العلوم والتكنولوجيا، حيث أن هذه المواد (Superconductors) سوف تحل محل أنصاف الموصلات (Semiconductors) التى تدخل الأن فى صناعة الترانسيستور و الدوائر الالكترونية المتكاملة. بعض التطبيقات الهامة إن اكتشاف مواد فائقة التوصيل للكهرباء عند درجات حرارة مرتفعة نسبيا سوف يجعلها تدخل فى تركيب كل جهاز ممكن تصوره. أول هذه التطبيقات هو الحصول على وسيلة غير مكلفة لنقل التيار الكهربى، لأن التكاليف المادية لنقل التيار عبر أسلاك النحاس مرتفعة نظرا للفقد الكبير فى الطاقة على شكل حرارة متبددة نتيجة مقاومة السلك النحاسى، كذلك إذا ما قارنا قيمة التيار الذى يمكن نقله عبر السلك النحاسى حيث تبلغ شدته 100 أمبير لكل سنتيمتر مربع بينما فى السلك المصنوع من مركب الـ YBa2Cu3O7 تبلغ 100000 أمبير لكل سنتيمتر مربع. كذلك فإن هذه المواد لها تطبيقات عديدة فى مجال الالكترونيات لما تمتاز به من قدرة عالية فى فتح و إغلاق الدائرة الكهربية لتمرير التيار ومنعه، وهذا يشكل العنصر أساسى فى بنية الكمبيوتر والبحث جارى الأن لإدخال هذه المواد فى صناعة السوبركمبيوتر، وإذا ما توصل إلى ذلك فإن هذا سوف يؤدى إلى تطور كبير فى مجال الكمبيوتر.
فاذا تجاوزت قيمة المجال المسلط B¹ ولم تتجاوز B² سيكون الاختراق جزئي للموصل ولن يتحول الموصل إلى الحالة الاعتيادية بل سيصل إلى حالة جديدة تسمى الحالة المختلطة، أما إذا تجاوزت قيمة المجال المسلط القيمة B² فسيتحول الموصل إلى الحالة الاعتيادية لأن المجال سيخترقه بصورة كلية. المراجع [ عدل]
لماذا تتسم الموصلات الفائقة بخاصيّة diamagnetic حيث لا يسمح الفيض المغناطيسيّ بالمرور خلال جزيئاتِها فتتنافر مع المجال المغناطيسيّ. تناولنا في هذه المقالة لمحة مختصرة عن الموصلات الفائقة التي تسمح بمرور التيّار الكهربائي دون مقاومة كهربيّة، والآن السؤال لك عزيزي القارئ هل يمكن أن تذكر لنا بعض الموادّ ذات التوصيليّة الفائقة؟ المصدر: هنا ترجمة:عبدالرحمن صابر, مراجعة:علي العلي, تدقيق لغوي:رنيم العلي, تصميم: علي العلي, تحرير:قحطان غانم تصفّح المقالات
نعلم جميعاً أنّ سريان تيار كهربائيّ في أيّ سلكٍ موصل يواجه (مقاومة – resistance) من هذا السلك تُعيق حركة الإلكترونات فيه، وتتناسب المقاومة طردياً مع درجة الحرارة. ومع انخفاض درجة الحرارة تقلّ المقاومة تدريجيّاً حتى نصل إلى درجة حرارة معيّنة تُسمّى (درجة الحرارة الحرجة – Critical Temperature) التي تنعدم عندها مقاومة الموصل بشكلٍ تامّ، ويسير التيار الكهربائي في هذا الموصل دون أيِّ مقاومةٍ تعيق حركته، ويُسمّى الموصل في هذه الحالة بـ (الموصِل الفائق – superconductor). الموصلات فائقة التوصيل. وهو ما سنتحدّث عنه بشيءٍ من التفصيل. الموصلات الفائقة.. تاريخ من البحث العلميّ يُعتبر اكتشاف الموصلات الفائقة واحداً من الاكتشافات العظيمة في القرن العشرين؛ ليس لأنّنا لم نتوصل لأقصى ما يمكن فعله بواسطتها فحسب، بل لأنّ النظريات التي تفسّر سلوك الموصلات الفائقة ما تزال قيد المراجعة المستمرّة حتى الآن. تمّت ملاحظة الموصلية الفائقة للمرة الأولى في الزئبق عام 1911 من قِبل الفيزيائيّ الهولنديّ (هايك كامرلينغ أونس – Heike Kamerlingh Onnes) من جامعه ليدن، فقد قام بتبريد الزئبق إلى درجة حرارة الهيليوم السائل (4 درجات كلفن)، ممّا أدّى إلى اختفاء مقاومته فجأةً.
أما فى مجال الطب فقد تم صناعة أجهزة ذات حساسية عالية جدا للمجالات المغناطيسية المنخفضة الشدة، وتستخدم الأن كبديل للمواد المشعة المستخدمة فى تشخيص الأمراض التى قد تصيب الدماغ، حيث يتم الكشف عن التغير فى المجال المغناطيسى المنبعث من الدماغ والتى تبلغ شدته 10 -13 تسلا، وهذا مقدار صغير جداً لكن تلك الأجهزة قادرة على قياسه، كذلك يمكن بدقة تحديد مصدر الأشارات العصبية الصادرة من الدماغ وأيضا يمكن أن تستخدم فى البحث عن المعادن الدفينة فى باطن الأرض وعن مصادر المياه والنفط لأنها تحدث تغيراً طفيفاً فى المجال المغناطيسى للأرض وهذا التغير يمكن التقاطه بواسطة هذه الأجهزة. اعلانات جوجل وهنالك أيضا تطبيقات على مجال أوسع، ففى اليابان تم تصميم قطار يعمل على قضبان مصنوعة من هذه المواد فائقة التوصيل، وعندما تبرد هذه القضبان إلى درجة الحرارة المطلوبة فإن القطار بكامله يرتفع عن سطح القضبان نتيجة التنافر المغناضيسى ويصبح وكأنه يسير على الهواء وهذا يمنع الأحتكاك مما يقلل من استهلاك الوقود.. د. حازم فلاح سكيك استاذ الفيزياء المشارك في قسم الفيزياء في جامعة الازهر – غزة | مؤسس شبكة الفيزياء التعليمية | واكاديمية الفيزياء للتعليم الالكتروني | ومنتدى الفيزياء التعليمي
وتحدث حالة التوصيل الفائق في تشكيلة واسعة من المواد مثل: المعادن الخفيفة كالقصدير والألمنيوم، والسيراميك والسبائك الثقيلة، وبعض أشباه الموصلات ، ولكن لا يمكن صنع موصلات فائقة من المعادن النبيلة كالذهب والفضة، ولا من المعادن ذات مغناطيسية حديدية. تقسم الموصلات الفائقة حسب درجة حرارتها الحرجة إلى: المواد فائقة التوصيل منخفضة الحرارة (Low temperature superconductor) واختصارا (LTC) وتسمى أيضا المواد فائقة التوصيل التقليدية مثل الزئبق وتمتاز بانخفاض درجة حرارتها الحرجة. المواد فائقة التوصيل عالية الحرارة (High temperature superconductor) واختصارا (HTC) وتمتاز بارتفاع درجة حرارتها الحرجة. وتقسم المواد الفائقة التوصيل حسب مجالها الحرج إلى: موصل فائق من النوع الأول (Type I): من خصائص هذا النوع أنه عندما تتجاوز قيمة المجال المسلط المجال الحرج فإن الموصل يتحول كليا إلى الحالة الاعتيادية وتصبح قيمة العزم المغناطيسي صفراً وبهذا يتمكن المجال الخارجي من اختراق الموصل بصورة كلية. موصل فائق من النوع الثاني (Type II): يتميز بوجود قيمتان للمجال الحرج، القيمة الأولى وهي أقل قيمة لنرمز لها B¹، والقيمة الثانية وهي أعلى قيمة ونرمز لها B².
إقرأ أيضا: متجه قياس زاويه اتجاه الحقيقي 155 درجه فتكون زاويه اتجاه الربعي هل فتق الحجاب الحاجز خطير؟ وكيفية علاجه ، وأسبابه 77. 220. 192. 174, 77. 174 Mozilla/5. 0 (Windows NT 10. 0; Win64; x64; rv:53. 0) Gecko/20100101 Firefox/53. 0
عمل منظار معدة حيث يتيح ذلك الفحص فحص الجهاز الهضمي كاملاً حيث يتم أنبوب صغير"المنظار" من الفم ويتم إدخالة إلي المرئ مروراً بالمعدة ومن خلاله يتبين وجود ألتهاب أم لا في جدار المرئ. قياس ضغط المرئ. أختبار الأس الهيدروجيني حيث يقوم بقياس مستوي الحمض في المرئ. علاج فتق الحجاب الحاجز يتم تحديد علاج فتق الحجاب الحاجز بناء على الأعراض الظاهرة علي المريض حيث يوجد أن العديد من الأشخاص المصابون بفتق الحجاب الحاجز لايظهر عليهم اعراض وبالتالي لايحتاجوا إلى علاج. يلجأ الطبيب أولا إلى العلاج التحفظي والذى يصف فيه أدوية مضاده للحموضة والتي تقوم بدورها في تقليل حمض المعدة مما يقلل ارتدادها إلى المرئ. وصف الأدوية المانعة للقئ في حالة وجود قئ مستمر. في حال لم يستجيب المريض إلي العلاج التحفظي يتم اللجوء إلى العملية الجراحية. طرق الوقاية من فتق الحجاب الحاجز يتم الوقاية من فتق الحجاب الحاجز عن طريق:- الأقلاع عن التدخين. تناول الأدوية لتقليل حمض المعدة. عدم تناول كميات كبيرة من الطعام وتقسيم الوجبة إلي وجبات صغيرة يتم تناولها علي مدار اليوم. عدم تناول الأكل المسبب للحرقة مثل الفواكة الحمضية والبصل والدهون.