نگاهی کامل به ابررسانا (  Capacitor Super )

نگاهی کامل به ابررسانا (  Capacitor Super )

نگاهی به ابررسانا (  Capacitor Super )

ابررسانا یی پدیده‌ای است که در دماهای بسیار بسیار پایین برای بعضی مواد از جمله قلع و آلومینیوم اتفاق می افتد. همچنین برخی نیمه رسانا و آلیاژ ها ابررسانا هستند. در حالت ابررسانایی مقاومت الکتریکی ماده صفر می‌شود و ماده خاصیت دیامغناطیس پیدا می‌کند. این بدان معناست که میدان مغناطیسی را از درون خود دور می‌کند. ابر رسانا ها توانایی شارژ در عرض چند ثانیه را دارند و همچنین این چرخه شارژ برای ابر رسانا ها در الکترونیک با مقاومت نامحدود همراه می باشد.

چگالی بیشتر در ابررساناها:

ابررساناها دارای چگالی بیشتری نسبت به خازن های معمولی هستند اما چگالی آن ها به نسبت باتری ها کمتر است. در ابررساناها انرژی بصورت الکترواستاتیک در ماده ذخیره می شود ابررساناها ابزار الکترونیک شیمیایی هستند که توانایی ذخیره بسیار زیاد بار الکتریکی را بدون خراب شدن دارند. این ابزار از دو الکترود و یک الکترولیت داخل آن تشکیل شده که بارهای الکتریکی میان الکترود و الکترولیک مرتب شده اند و هیچ فرآیند کاهش اکسیداسیون شیمیایی ای در آن وجود ندارد.

ابر خازن ها، خازن های دو لایه ای هستند که ظرفیت بالا اما ولتاژ بسیار پایینی دارند. ابر خازن ها محدودیت بسیار کمتری برای ذخیره شارژ بیشتر در محدوده فاراد دارند و می توانند انرژی بیشتری نسبت به خازن های الکترولیتی ذخیره نمایند. ابر خازن ها در مدارات نشتی بسیار کمی دارند. ابر رسانا ها می توانند در دستگاه های IT و سیستم های ارتباطی برای حفاظت از محتوای حافظه مناسب می باشد. دستگاه های الکترونیک مصرفی و وسایل با تکنولوژی ابررسانا می توانند نسخه پشتیبان داشته باشند. از سوی دیگر این ابزارها به عنوان باتری یا منبع تغذیه کوتاه مدت می توانند عملکرد بسیار بالایی داشته باشند.

خواص ابر رسانا:

  1. مقاومت ناچیز در برابر عبور جریان مستقیم و توانایی عبور چگالی جریان بالا: در این پدیده، بار الکتریکی می‌تواند بدون تلفات گرمایی از یک رسانا عبور کند. بنابراین ابررسانا می‌تواند باعث صرفه جویی در تولید و انتقال انرژی الکتریکی باشد. با توجه به وجود مقاومت تقریباٌ صفر، ابررسانا ها در شبکه‌های توزیع و انتقال و ماشینهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. جریان یا چگالی ای که ابررسانا می‌تواند از خود عبور دهد و این خاصیت ابررسانایی را از دست ندهد معرف جریان بحرانی یا چگالی جریان بحرانی است.
  2. خاصیت تونل ‌زنی: این مشخصه یعنی اگر دو ابررسانا را بسیار به هم نزدیک کنیم، مقداری جریان از یکی به دیگری نشت می‌کند. در دو سر این پیوندگاه یا تونل ولتاژی وجود ندارد. درواقع جریان نشتی به ولتاژ بستگی ندارد درحالیکه به میدان مغناطیسی بشدت وابسته است.
  3. توانایی تولید میدان های مغناطیسی قوی: ابررسانا ، علاوه بر دمای محیط و شدت جریان ، به میدان مغناطیسی نیز بستگی دارد. به این معنا که اگر جسم در دمای پایین‌تر از حد ابررسانایی باشد، زمانی که میدان مغناطیسی از میزان مشخصی بیشتر باشد، خاصیت ابررسانایی از بین می رود. شدت میدان مغناطیسی در جهت از بین بردن خاصیت ابررسانایی عمل می‌کند.

یکی از کاربرد های ابر رسانا ها را می توان در تولید باتری خودروهای الکترونیک نام برد. ابر رسانا ها به دلیل محدودیت هایی مثل چگالی توان کم و چرخه شارژ و دشارژ محدود در بخش خودروسازی کاربرد بسیار زیاد دارند .