{"id":160,"date":"2023-02-13T08:00:00","date_gmt":"2023-02-13T08:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.first4magnets.com\/de\/blog\/?p=160"},"modified":"2024-09-30T10:35:53","modified_gmt":"2024-09-30T10:35:53","slug":"mit-flussigem-stickstoff-gekuhlter-schwebender-supraleiter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.first4magnets.com\/de\/blog\/mit-flussigem-stickstoff-gekuhlter-schwebender-supraleiter\/","title":{"rendered":"Mit fl\u00fcssigem Stickstoff gek\u00fchlter schwebender Supraleiter!\u00a0"},"content":{"rendered":"\n<p><strong>Wenn man \u00fcber die vielen Anwendungen nachdenkt, f\u00fcr die die Neodym-Magnete von First4Magnets verwendet werden k\u00f6nnen, denkt man vielleicht nicht sofort an Schwebezust\u00e4nde. Aber wie Sie unten sehen k\u00f6nnen, ist es genau das, wof\u00fcr die kreativen Jungs der Physikabteilung der Tonbridge School sie verwendet haben!\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed aligncenter is-type-video is-provider-vimeo wp-block-embed-vimeo wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<div class=\"ast-oembed-container \" style=\"height: 100%;\"><iframe loading=\"lazy\" title=\"Liquid Nitrogen Cooled Levitating Superconductor\" src=\"https:\/\/player.vimeo.com\/video\/228809181?dnt=1&amp;app_id=122963\" width=\"500\" height=\"275\" frameborder=\"0\" allow=\"autoplay; fullscreen; picture-in-picture; clipboard-write\"><\/iframe><\/div>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>Und nun eine kleine Physikstunde&#8230;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Das Entscheidende ist, dass der &#8220;Zug&#8221;, den Sie im Video sehen, aus einem supraleitenden Material besteht (Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid, wenn Sie es genau wissen wollen). Supraleiter sind einfach Materialien, die Elektrizit\u00e4t leiten k\u00f6nnen, ohne einen Widerstand zu erzeugen, d. h. sie k\u00f6nnen einen elektrischen Strom \u00fcber einen unbestimmten Zeitraum leiten, ohne dass Energie aufgrund von Widerstand verloren geht.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Indem sie den &#8220;Zug&#8221; mit fl\u00fcssigem Stickstoff f\u00fcllen, gelingt es ihnen, ihn konstant unter einer Temperatur von -196 \u00b0C zu halten, die niedrig genug ist, damit das Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid-Material, aus dem er besteht, seine Supraleitereigenschaften zeigt. Die f\u00fcr diese Anwendung vielleicht wichtigste Eigenschaft ist die Tatsache, dass in einem Supraleiter kein Magnetfeld existieren kann, sowie die bereits erw\u00e4hnte Tatsache, dass er elektrischen Strom leiten kann, ohne einen Widerstand zu erzeugen.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Und nun zu den Magneten!&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr dieses Projekt haben wir 400 unserer F30105-Magnete geliefert, die f\u00fcr die &#8220;Spuren&#8221; im obigen Video verwendet werden, die alle auf einem Stahlblech ruhen.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Wenn Magnete vorhanden sind, bedeutet der Meissner-Effekt, dass kleine elektrische Str\u00f6me in der N\u00e4he der Oberfl\u00e4che des Supraleiters flie\u00dfen, in diesem Fall des &#8220;Zugs&#8221;, und ein entgegengesetztes Magnetfeld zu den vorhandenen Magneten erzeugen. Dadurch wird das Feld an der Spitze des &#8220;Zuges&#8221; von den Magneten weggesto\u00dfen, was zur Levitation f\u00fchrt, da sich der &#8220;Zug&#8221; st\u00e4ndig von den &#8220;Schienen&#8221;, auf denen er ruht, abst\u00f6\u00dft.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Das erkl\u00e4rt das Schweben, aber wie bewegt sich der Zug?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Nun, unsere Magnete, die f\u00fcr die &#8220;Schienen&#8221; verwendet werden, sind in einem abwechselnden Muster angeordnet (Norden, S\u00fcden, Norden, S\u00fcden usw.). Da der Supraleiter bzw. der &#8220;Zug&#8221; sowohl den Nord- als auch den S\u00fcdpol abst\u00f6\u00dft, bedeutet dies, dass der &#8220;Zug&#8221; sich st\u00e4ndig von dem Magneten, \u00fcber dem er sich befindet, abst\u00f6\u00dft (wodurch eine Aufw\u00e4rtsschwebe entsteht) und von dem Magneten, den er gerade passiert hat (wodurch eine Vorw\u00e4rtsschwebe entsteht).&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Dieser Zug sollte so lange laufen, wie er unter die f\u00fcr die Supraleitereigenschaften erforderliche Temperatur abgek\u00fchlt wird, die im Fall von Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid unter -180 \u00b0C liegt. Aus diesem Grund wird der &#8220;Zug&#8221; in dem oben gezeigten Video mit fl\u00fcssigem Stickstoff gek\u00fchlt.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>So k\u00f6nnen die Neodym-Magnete von First4Magnets verwendet werden, um einen schwebenden Supraleiterzug zu erzeugen, der mit fl\u00fcssigem Stickstoff gek\u00fchlt wird! Ziemlich cool, wenn wir das selbst sagen!\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Bei der Verwendung von fl\u00fcssigem Stickstoff m\u00fcssen jedoch einige Vorsichtsma\u00dfnahmen beachtet werden:&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Warnung! Nicht zu Hause versuchen!\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Wenn Sie mit fl\u00fcssigem Stickstoff experimentieren m\u00f6chten, wenden Sie sich bitte an einen Experten, um umfassende Sicherheitsanweisungen zu erhalten. Bitte holen Sie sich vorher Hilfe und versuchen Sie es nicht alleine. Bitte beachten Sie auch die folgenden Hinweise:\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Dieses Experiment ist nicht f\u00fcr den Schulunterricht geeignet; Fl\u00fcssigstickstoff ist kein Spielzeug.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Fl\u00fcssiger Stickstoff kann Ver\u00e4tzungen verursachen.&nbsp; Lebendes Gewebe stirbt bei den notwendigen Temperaturen sehr schnell ab.&nbsp; Gegebenenfalls Schutzbrille und geeignete Schutzkleidung tragen.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Fl\u00fcssiger Stickstoff muss so gelagert werden, dass er entl\u00fcftet werden kann.&nbsp; Wird er verschlossen, explodiert er.&nbsp; Es gibt eine gro\u00dfe Auswahl an Beh\u00e4ltern f\u00fcr die richtige Lagerung.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Fl\u00fcssiger Stickstoff sollte nur in einem gut bel\u00fcfteten Raum verwendet werden; verdampfender Stickstoff verdr\u00e4ngt den Sauerstoff aus der Luft, was bei Sauerstoffmangel zum Ersticken f\u00fchren kann.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wenn man \u00fcber die vielen Anwendungen nachdenkt, f\u00fcr die die Neodym-Magnete von First4Magnets verwendet werden k\u00f6nnen, denkt man vielleicht nicht sofort an Schwebezust\u00e4nde. 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