Quais são duas mais notáveis características de um supercondutor abaixo de temperatura crítica?
Passo 1
Beleza, o enunciado tá perguntando: “Quais são duas características mais notáveis de um supercondutor quando ele está abaixo da sua temperatura crítica?”
Conteúdo: supercondutividade, que é um assunto de física do estado sólido/eletrodinâmica.
O que vamos precisar?
Conteúdo: supercondutividade, que é um assunto de física do estado sólido/eletrodinâmica.
O que vamos precisar?
- Entender o que significa “resistividade elétrica” e como ela se comporta.
- Conhecer o tal “efeito Meissner” (expulsão de campo magnético).
Passo 2
Primeira característica: resistividade elétrica igual a zero.
Teoria por trás:
Teoria por trás:
- Num metal comum, há um atrito interno (de elétrons com íons), que causa uma resistência (ou resistividade) ao fluxo de corrente.
- Em um supercondutor abaixo da temperatura crítica
, os elétrons se “embojam” em pares (pares de Cooper) e conseguem se mover sem espalhar com os íons. - Na prática, isso faz a resistividade
cair de um valor finito lá em cima de para exatamente quando .
Resultado: uma corrente elétrica pode percorrer um circuito supercondutor para sempre, sem perder energia.
Passo 3
Segunda característica: efeito Meissner (expulsão de campo magnético).
Teoria por trás:
Teoria por trás:
- Num material normal, se você aplica um campo magnético
, ele penetra o volume (com alguma resposta magnética, diamagnética ou paramagnética). - Num supercondutor abaixo de
, ele se comporta como um diamagneto perfeito: o campo magnético interno vai a zero, . - Isso acontece porque correntes de superfície se geram espontaneamente no supercondutor, cancelando totalmente o campo no interior (solução das equações de Maxwell + condição de fronteira de um supercondutor).
Na prática: se você tentar empurrar um ímã para dentro, ele é repelido – o campo é “expulso”.
Resposta
As duas características mais notáveis são:
- Resistividade elétrica zero (
). - Expulsão total do campo magnético interno (efeito Meissner,
).