PWS supergeleiding.
-
Hallo,
Wij zijn Matthis de Lange en Olivia Taal, en wij maken een profielwerkstuk over supergeleiding. Als ondersteuning van ons verslag, zouden wij graag practica uitvoeren.
In het volgende bestand hebben wij de practica omschreven, die wij graag zouden willen doen.
Wij hopen dat jullie ons kunnen helpen met ons profielwerkstuk, en we hopen snel van jullie te horen!
Alvast bedankt,
Matthis de Lange en Olivia Taal.
We krijgen een foutmelding bij het uploaden van ons bestand, dus hebben wij het bij ons bericht gevoegd.
Onderzoeksplan:
Hoofdvraag:
Wat is het verband tussen de temperatuur en de elektrische weerstand bij een supergeleider, en wat is het gevolg ervan?Deelvragen:
1: Hoe verandert de weerstand, als de temperatuur aangepast wordt?
2: Wat is supergeleiding en hoe werkt supergeleiding?
3: Hoe wordt een supergeleider gemaakt?
4: Wat zijn de gevolgen van supergeleiding?
5: Welke soorten supergeleiders zijn er, en voor welke toepassingen worden supergeleiders gebruikt?- De functie van supergeleiders bij een MRI-scan.
- De functie van supergeleiders bij een magneettrein.
- De functie van supergeleiders bij de deeltjesversneller van Cern.
Practica:
Als ondersteuning voor ons profielwerkstuk, zouden wij graag practica uitvoeren.
Voor onze eerste deelvraag, willen wij graag een practicum doen om het verband tussen de temperatuur en de weerstand in verschillende materialen te bepalen. Met dit practicum kunnen we dan duidelijk aantonen, in hoeverre dit verband verschilt bij supergeleiders en andere materialen.
Zelf dachten wij aan een practica met supergeleidende materialen en een aantal andere metalen, om zo duidelijk het verschil in het verband bij de verschillende materialen aan te tonen. Bij ons practicum hebben we dus iets nodig waarmee we de weerstand en de temperatuur van de materialen kunnen meten.
Wij verwachten dat bij dit practicum, de supergeleider geen weerstand meer bevat als de kritische temperatuur bereikt wordt.
De resultaten die wij met dit practicum zouden bereiken, willen wij verwerken in een grafiek waarbij we de weerstand tegen de temperatuur uitzetten. Hierdoor wordt dit verband duidelijk in beeld gebracht, voor verschillende materialen.
Op onze school hebben wij niet de beschikking tot deze materialen, dus is onze vraag; Is het mogelijk om op de TU-Delft een practicum met supergeleidende materialen en een aantal metalen te doen?Voor onze vierde deelvraag, willen wij graag een practicum doen waarbij we het Meissnereffect aan kunnen tonen. Als we dit aan kunnen tonen, hebben we bewezen dat een bepaald materiaal supergeleidend is. Met de opstelling in de onderstaande link denken wij dit te kunnen doen, door aan te tonen dat de magneet boven de supergeleider blijft zweven.
https://mgitecetech.files.wordpress.com/2011/05/image4.jpg
Ook kunnen we met dit practicum de kritische temperatuur van een supergeleidend materiaal bepalen.
Ook voor dit practicum hebben wij op onze school niet de beschikking tot de benodigde materialen. Is het op de TU-Delft mogelijk om een practicum met deze opstelling uit te voeren?Wij horen graag van jullie. Alvast bedankt!
Matthis de Lange en Olivia Taal.
-
Hoi Casper,
Wij hebben problemen met het uploaden van het bestand, dus we hebben het aan ons oude bericht toegevoegd.
Alvast bedankt!
Olivia en Matthis.
-
Hi Matthis en Olivia,
Het bestand kan ik helaas niet zien.. Zouden jullie het nog eens kunnen proberen te uploaden?
Groet,
Caspar Boers
-
Hi,
Deze opstelling zouden we wel kunnen bouwen. Hoe zouden jullie de kritische temperatuur bepalen met deze opstelling?
Groet,
-
Hoi Caspar,
Voor het practicum bij de vierde deelvraag, hebben we een manier gevonden om de kritische temperatuur te meten.
Hebben jullie de beschikking over een thermokoppel? We zouden een thermokoppel door de onderkant van het piepschuim bakje kunnen steken, en de supergeleider op de plek leggen waar de thermokoppel in het bakje naar boven komt. Als we de thermokoppel aansluiten op de computer, kunnen we met deze opstelling de temperatuur van de supergeleider meten tijdens de proef.
Tijdens de proef zal op een gegeven moment het vloeibare stikstof verdampen, omdat de omgevingstemperatuur veel hoger is dan de temperatuur van de vloeibare stikstof. De supergeleider zal opwarmen als alle stikstof verdampt is, waardoor de magneet die boven de supergeleider zweefde zal gaan dalen. Op een gegeven moment zal de magneet zo ver gedaald zijn, dat hij op de supergeleider ligt. Op dit moment kunnen we de temperatuur van de supergeleider meten, en dat is de kritische temperatuur van de supergeleider.Voor het practicum bij de eerste deelvraag, moeten we de weerstand en de temperatuur van verschillende (supergeleidende en niet-supergeleidende) materialen meten. Om de temperatuur door de materialen te meten, dachten wij een soort oventje te gebruiken waar we de materialen in kunnen leggen. Om de weerstand tijdens de temperatuurverandering te meten, kunnen we de materialen aansluiten op Coach op de computer.
Als dit niet mogelijk is, horen we graag wat er wel mogelijk is om de temperatuur en de weerstand te meten.Misschien is het handig om je nog een lijstje te geven wat we precies voor de practica nodig denken te hebben:
Proef: verband weerstand en temperatuur.
- Een aantal verschillende niet en wel-supergeleidende materialen.
- Een oventje om de temperatuur van de materialen te kunnen controleren. ( Als dit niet mogelijk is, horen we graag wat er wel mogelijk is om de temperatuur te kunnen regelen ).
- Een computer met Coach of een ander meetprogramma, wat we met het materiaal kunnen verbinden om de weerstand door het materiaal te meten.
Proef: Meissner effect:
- Piepschuim bakje.
- Vloeibaar stikstof.
- Supergeleidend materiaal.
- Magneet.
- Thermokoppel om op de computer aan te sluiten.
- Een computer met Coach of een ander meetprogramma, waarmee we de temperatuur van het materiaal kunnen meten.
Groetjes, Matthis en Olivia
-
Hi Matthis en Olivia,
Jullie hebben een goed meetplan gemaakt! Tijdens de zomer heb ook ik hard nagedacht over het verbeteren van de jaarlijkse workshop supergeleiding. Tijdens deze workshop gaan we ook metingen doen. Deze meetmethode heb ik zelf al eens getest en ik verkreeg een prachtig weerstand-temperatuur grafiek. Ik denk dat dit veel mooiere resultaten gaat opleveren dan via een thermokoppel. Dat heb ik namelijk zelf ook al eens geprobeerd en vond ik een stuk minder mooie resultaten opleveren. Misschien is het iets voor jullie om je in te schrijven voor deze workshop.
De workshop staat gepland voor 5 november. Je kunt je vanaf nu inschrijven!
http://pwstudelft.nl/workshops/workshop-supergeleiding/Groet,
Caspar Boers
-
Hoi Caspar,
Wij hebben ons ingeschreven voor de worskhop en we kijken er erg naar uit! Welke datum is de worskhop precies? Op de plek waar je je kan aanmelden staat woensdag 4 november, maar in de bevestigingsmail staat 20 oktober, en volgens jou was het 5 november.
We horen het graag.
Groetjes Matthis en Olivia.
-
Sorry voor de verwarring! Het is woensdag 4 november
