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Physik » Elektrodynamik » Lorentzkraft und Supraleiter
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Universität/Hochschule Lorentzkraft und Supraleiter
Dattelpalme
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2020-02-03


Hallo Ihr,

Ich frage mich ob die Lorentzkraft bei Supraleitern genauso funktioniert wie bei normalen Leitern.

Wenn ich beispielsweise den klassischen Leiterschaukel-Versuch zum nachweisen der Lorentzkraft aufbaue und die Leiterschaukel durch eine Supraleitende Leiterschaukel ersetze. Funktioniert das dann noch?

Oder funktioniert dies nicht da die Elektronen im Supraleiter vom äußeren Magnetfeld nichts mitbekommen?

Danke!
Dattel



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Dixon
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2020-02-04


Hallo Dattelpalme,

2020-02-03 22:28 - Dattelpalme im Themenstart schreibt:
Wenn ich beispielsweise den klassischen Leiterschaukel-Versuch zum nachweisen der Lorentzkraft aufbaue und die Leiterschaukel durch eine Supraleitende Leiterschaukel ersetze. Funktioniert das dann noch?

Ja und nein - wenn Du bei einem klassischen Leiter die Stromquelle wegnimmst, bewegt sich die Schaukel wieder zurück 😛
Man hat diesen Versuch gemacht um festzustellen, wie "gut" die Supraleitung ist. Meines Wissens (uralt) hat sich die Schleife zwei Jahre lang nicht bewegt, woraus man eine Obergrenze des Widerstandes eines sl-Leiters ableiten konnte (irgendwas mit 10-15 Ohm*m oder so) (nach zwei Jahren wurde der Versuch abgebrochen).

2020-02-03 22:28 - Dattelpalme im Themenstart schreibt:
Oder funktioniert dies nicht da die Elektronen im Supraleiter vom äußeren Magnetfeld nichts mitbekommen?

Das ist ein wenig zu einfach gedacht. Das Innere des SL ist tatsächlich abgeschirmt, das Magnetfeld aus dem Inneren verdrängt. Aber es gibt ja noch die Oberflächenschicht. In einem SL muß ja irgendwie ein Strom fließen.
Und um das mal weiterzuspinnen: Wenn das Magnetfeld zu stark ist, bricht die Supaleitung zusammen. Aber das ist schon wieder eine andere Geschichte.

Grüße
Dixon


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Wissen ist Nacht! (Grundsatz der Eydeetischen Philophysik)



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Dattelpalme
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2020-02-05


Hi Dixon,

Danke für deine Antwort!

Wenn ich das Richtig verstehe fließt also der Strom im Supraleiter nur in der äußeren Schicht. In der äußeren Schicht wird das Magnetfeld nicht vollständig verdrängt. Daher wirkt auf die Elektronen im Supraleiter die Lorentzkraft und die Leiterschaukel würde herausschwingen :)

Im inneren des SL wird das Magnetfeld verdrängt, dadurch wandert die Leiterschaukel nicht wieder zurück selbst wenn man den Strom abstellt.



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Dixon
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2020-02-07


Hallo Datelpalme,

es wird ein wenig diffizil, weil man zwei Phänomene unterscheiden muß:
1. es fließt ein Strom durch die Schleife wie bei einem normalen Leiter. Nur hört er nicht auf zu fließen.
2. Das Magnetfeld wird verdrängt.

Punkt 2 ist ein Extrapunkt, weil SL ideale Diamagneten sind. Das Magnetfeld dringt nur in eine dünne Oberflächenschicht ein. Da ein SL das Magnetfeld verdrängt, kann in seinem Innern auch kein Strom fließen, denn der würde eine Mangnetfeld erzeugen.
Man muß sich merken, daß ein ein SL und ein idealer Leiter verschieden sind. Ein idealer Leiter würde nicht immer den Meißner-Ochsenfeld-Effekt zeigen.
Was nun die SL-Schleife betrifft, so gibt es eine Wirkung durch den Meißner-Ochsenfeld-Effekt, man kann sich aber den Versuchsaufbau so vorstellen, daß diese Wirkung wegen der Symmetrie nicht wirksam wird. Und dann ist da noch die Lorentzkraft durch den fließenden Strom wie bei einer Schleife aus einem normalen Leiter.

Grüße
Dixon



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