Nekoč sem med iskanjem gradiva o nanotehnologiji izvedel, da so študentje oddelka za fiziko nanostruktur in nanoelektronike Državne univerze v Nižnem Novgorodu poimenovali po. N.I. Lobačevskega se ukvarjajo s takim pojavom, kot je superprevodnost. Zanimalo me je, kakšne prednosti imajo superprevodniki pred navadnimi vodniki in zakaj se ne uporabljajo v vsakdanjem življenju.

Namen dela je opredeliti možnosti za uporabo superprevodnosti v sedanjosti in prihodnosti.

Naloge:

1) se seznaniti z zgodovino odkritja superprevodnosti;

2) preučiti glavne vrste superprevodnosti;

3) ugotoviti praktični pomen in možnosti za uporabo pojava skupnih vlaganj v sodobnem svetu in v prihodnosti;

4) razmislite o vlogi nanotehnologije pri razvoju sobne superprevodnosti.

Metode:

1) Empirično: a) preučevanje literarnih virov; b) samospoštovanje.

2) Teoretično: a) opis; b) posploševanje.

Predmet študija - superprevodniki.

Predmet raziskave- uporaba superprevodnikov.

Hipoteza- področje uporabe superprevodnikov je izjemno široko.

I. Zgodovina odkritja superprevodnosti.

Danes je superprevodnost eno najbolj raziskanih področij fizike, pojav, ki odpira resne možnosti za inženirsko prakso. Kaj je superprevodnost? Kakšen je pomen tega pojma?

Superprevodnost je kvantni pojav, pri katerem do toka električnega toka v materialu pride brez disipacije energije. Zanj je značilen padec električnega upora na nič, ko se superprevodnik ohladi pod določeno temperaturo, ki se imenuje temperatura superprevodnega prehoda (Tc) in je določena za vsak posamezen material.

Drugi ključni parameter je kritična gostota toka (Jc, tok, deljen s prečnim prerezom superprevodnika). Ta vrednost ustreza vrednosti gostote električnega toka v superprevodniku, nad katero se vzorec vrne v normalno nesuperprevodno stanje.

Tretji kritični parameter je velikost uporabljenega magnetnega polja (Bc), nad katero se električna upornost superprevodnika ponovno vzpostavi in ​​ta ponovno postane nesuperprevoden.

Po preučitvi zgodovine odkritij na področju superprevodnosti sem gradivo povzel v obliki tabele (glej prilogo 1).

II. Vrste superprevodnikov in njihove lastnosti.

1. Glede na temperaturo prehoda v superprevodno stanje

A) Nizka temperatura (Tc pod 77 K).

V nizkotemperaturnih superprevodnikih elektroni medsebojno delujejo preko fononov - kvantov toplotnih vibracij pozitivno nabitih ionov, ki tvorijo kristalno mrežo kovine. Njegovo popačenje, ki nastane med prehodom enega elektrona, po nekaj mikrosekundah vpliva na partnerja. Tako, ko se fononi oddajajo in absorbirajo, med elektroni nastane šibka medsebojna privlačnost.

B) Visoka temperatura (Tc od 77 do 135 K).

Vsi trenutno znani visokotemperaturni superprevodniki so oksidi, ki večinoma vsebujejo baker, obstajajo pa tudi spojine brez bakra. Posebno pomembno pri oksidnih visokotemperaturnih superprevodnikih je stanje kisikove podmreže, tj. koncentracija, strukturni položaj in mobilnost kisikovih atomov v kristalni strukturi. To je posledica dejstva, da je kisik v oksidnih superprevodnikih povezan tako z razumevanjem narave visokotemperaturne superprevodnosti kot z razlago nestabilnosti lastnosti visokotemperaturnih superprevodnih materialov.

B) Notranji (293 K).

Posamezna grafitna zrna lahko pokažejo superprevodne lastnosti pri sobni temperaturi, potem ko jih obdelamo z vodo in spečemo v pečici, kar nakazuje, da je superprevodnost v praksi mogoče doseči v običajnih pogojih. Toda doslej je bilo na tem področju narejenih zelo malo odkritij.

2. Po magnetnih lastnostih: (glej Dodatek 2)

A) Superprevodniki tipa I.

Vse čiste kovine, razen prehodnih kovin, so superprevodniki tipa I. Za superprevodnike tipa I je značilen nenaden prehod v superprevodno stanje in prisotnost ene kritične jakosti magnetnega polja, pri kateri opazimo ta prehod. Vrednosti njihove kritične temperature in kritične jakosti magnetnega polja so majhne, ​​kar otežuje njihovo praktično uporabo. Za superprevodnike tipa I je značilen Meissnerjev učinek.

B) Superprevodniki tipa II.

Vse intermetalne spojine in zlitine so razvrščene kot superprevodniki tipa II. V določenem temperaturnem območju preidejo v superprevodno stanje. Njihove kritične vrednosti temperature in napetosti so nižje. V takšnih superprevodnikih se tokovi ne premaknejo na površino vzorca, ampak tvorijo cilindrične kanale, ki prodrejo skozi celotno prostornino. V središču kanala ni Cooperjevih parov in ni superprevodnosti. Ko se magnetno polje poveča, se filamenti razširijo in približajo, superprevodno stanje pa se uniči. Dovolj močna magnetna polja, ki jih ti superprevodniki prenesejo, omogočajo njihovo uporabo v različnih vrstah naprav za ustvarjanje močnega magnetnega polja.

Vendar pa delitev snovi na dve vrsti glede na njihove superprevodne lastnosti ni absolutna. Vsak superprevodnik tipa I je mogoče pretvoriti v superprevodnik tipa II, če se v njem ustvari zadostna koncentracija napak kristalne mreže.

3. Glede na splošne lastnosti:

A) Organski superprevodniki (Tc = 11,5 K).

B) Spojine tipa A-15, ki so klasični nizkotemperaturni superprevodniki (Tc = 23,2 K).

B) Magnetni superprevodniki ali Chevrelove faze, ki združujejo feromagnetne in antiferomagnetne superprevodnike (Tc = 15 K in Bc2 (oz. polje) = 60 T).

D) Težki fermioni (Tc=18K) dokazujejo soobstoj superprevodnosti s feromagnetizmom in antiferomagnetizmom.

E) Oksidni superprevodniki brez bakra so predhodniki visokotemperaturnih superprevodnikov (Tc = 31 K), monokristali perovskitnega dielektrika - volframovega oksida, dopiranega z natrijem (91 K).

E) Oksipniktidi - oksidne strukture redkih zemelj brez bakra, (Tc=55K); tako kot HTSC imajo večplastno kristalno strukturo in ustrezne prevodne ravnine FeAs.

G) Piroklor oksidi, ki predstavljajo skupino mineralov, ki vsebujejo titan, tantal in niobij (Tc = 9,6 K).

H) Rutenokuprati so najbližji strukturni sorodniki HTSC, v katerih superprevodnost obstaja skupaj s feromagnetizmom (Tc = 50 K).

I) Visokotemperaturni superprevodniki - superprevodni kuprati, pri katerih se superprevodnost pojavlja vzdolž ravnin CuO2 (Tc = 166 ± 1,5 K).

K) Borokarbidi redkih zemelj (Tc = 23 K).

L) Silicijevi superprevodniki (pri visokem nadtlaku Tc = 14 K).

M) Halkogenidi - strukture na osnovi žvepla in selena (Tc = 4,15 K).

H) Ogljikovi superprevodniki - fulerenske strukture (Tc = 40 K).

A) MgB2 in sorodne strukture (Tc=39K) so poceni in splošno dostopni materiali (magnezitek lahko kupite v kateri koli lekarni!).

4. Po vrsti kristalnih mrež:

A) Mehke - čiste kovine, razen niobija, vanadija, telura. Glavna pomanjkljivost je nizka vrednost kritične jakosti magnetnega polja.

B) Trde - zlitine s popačenimi kristalnimi mrežami. Imajo številne lastnosti:

Pri ohlajanju se v določenem temperaturnem intervalu zgodi prehod v superprevodno stanje;

Imajo visok Tc;

Nekateri imajo razmeroma visoke vrednosti kritične magnetne indukcije Vcr;

Ko se magnetna indukcija spremeni, lahko opazimo vmesna stanja med superprevodnim in normalnim;

Težijo k odvajanju energije, ko skozi njih teče izmenični tok;

Odvisnost lastnosti superprevodnosti od tehnoloških načinov izdelave, čistosti materiala in popolnosti njegove kristalne strukture.

5. Glede na tehnološke lastnosti:

A) relativno enostavno deformabilen, iz katerega je mogoče izdelati žico in trak;

B) zaradi krhkosti jih je težko deformirati, iz katerih se izdelki proizvajajo z metodami praškaste metalurgije.

III. Uporaba superprevodnikov v sodobnem svetu.

1. Prisoten.

Področje uporabe superprevodnikov lahko priročno razdelimo na:

• različni materiali: filmski prevodniki, superprevodni magneti itd.;
• mikrotehnologija: mikrovalovne naprave, ultra občutljivi sistemi za zaznavanje magnetnega polja, digitalna elektronika, umetni biološki sistemi;
• makrotehnologija: napajalni kabli, električni sistemi in omrežja, generatorji in motorji.

Glavna področja uporabe pojava superprevodnosti danes lahko predstavimo v obliki tabele (glej Dodatek 4).

Oglejmo si nekaj najpomembnejših aplikacij.

A) V energetskih aplikacijah lahko superprevodniki zmanjšajo izgube energije ter zmanjšajo težo in velikost opreme. Visoka gostota toka v superprevodnikih omogoča zmanjšanje velikosti opreme, pa tudi ustvarjanje visokointenzivnih magnetnih polj, ki so nedosegljiva s konvencionalno opremo. Omejitveni dejavnik je potreba po vzdrževanju prevodnika pri nizki temperaturi, kar samo po sebi zahteva porabo energije, zato so aplikacije v napravah z veliko močjo najpomembnejše. V tem primeru so stroški kriogene podpore zanemarljivi.

Trenutno ameriška industrija že ima komercialne izdelke HTSC - transformatorje, elektromotorje, omejevalnike toka in napajalne kable. Ko se bo proizvodnja povečala, jih bodo proizvajalci kablov HTS lahko namestili po celotnem električnem omrežju ZDA. Kabli HTSC imajo številne prednosti pred tradicionalnimi, vključno z nižjimi izgubami, manjšo težo in kompaktnejšimi dimenzijami. HTSC kabli ne obremenjujejo okolja – ne oddajajo elektromagnetnih polj, ne uporabljajo tehničnih olj za hlajenje pri podzemni namestitvi, kot je to pri klasičnih kablih. Odprava zneska izgub (4 milijarde USD letno) lahko nadomesti trenutno razmeroma visoke stroške kabla HTSC.

Diagram (glej prilogo 3) prikazuje izgube v HTSC in tradicionalnih kabelskih omrežjih pri 50 MVA in 132 kV.

B) Kdo od nas kot otrok ni sanjal o letenju? Pred kratkim je Univerza v Tel Avivu gostila predstavitev projekta Superconductivity Group, ki je jasno pokazala, da se te sanje lahko uresničijo.

Bistvo kvantne levitacije je v tem, da jih je zaradi pravilne uporabe fizikalnih lastnosti superprevodnikov mogoče ne samo obdržati v zraku, temveč jih tudi doseči, da se premikajo nad in celo pod magnetnimi "tirnicami" z dih jemajočo hitrostjo ( glej Dodatek 4, 5).

C) Kljub navidezni preprostosti ostaja trenje sporen in slabo razumljen problem. Zlasti pomanjkanje jasnega razmerja med trenjem na mikro- in makroskopski ravni nam ne omogoča, da bi izpeljali temeljni zakon, ki bi nam omogočil enako pravilen opis tega pojava na različnih lestvicah.

Z izumom mikroskopa na atomsko silo leta 1986, ki ima konzolo z mikroskopsko iglo na koncu, se je preučevanje trenja preselilo na atomsko raven, sama znanost o sili trenja pa je postala nanotribologija.

Izkazalo se je, da pojav superprevodnosti pomaga razjasniti situacijo.

Brezkontaktno trenje ima dvojno naravo: elektronsko trenje (elektrostatično in van der Waalsovo) in fononsko.

Seznanjanje elektronov med superprevodnostjo vodi do dejstva, da se začnejo obnašati kot ena sama celota. Zahvaljujoč tej enotnosti se elektroni premikajo skozi kristalno mrežo brez izgube energije, ne da bi upoštevali njen upor.

To pomeni, da če elektroni postanejo imuni na ovire na svoji poti, se ne bodo odzvali na zunanji dražljaj v obliki igle mikroskopa. Posledično bo v sistemu "konica konzole - superprevodna površina" le fononski del prispeval k trenju, elektronski del pa bo enak nič.

Skupina znanstvenikov iz Švice in Španije pod vodstvom Ernsta Meyerja je izvedla vrsto tovrstnih poskusov, ki so dokazali, da je trenje predvsem elektronske narave, če je snov v normalnem stanju. V superprevodnem stanju, daleč od kritične temperature, so glavni "vir" trenja fononi.

D) Možnost obstoja superprevodnosti pri sobni temperaturi in višji sta utemeljila Nobelov nagrajenec V. L. Ginzburg in W. Little. Pokazali so, da je eden najpomembnejših problemov na področju nanotehnologije ustvarjanje superprevodnikov sobne temperature (RTSC). Nanotehnologija CTSC omogoča konstruiranje umetnih večplastnih superprevodnih nanostruktur z nalaganjem atomskih plasti ne samo iz tistih materialov, katerih parametri kristalne mreže so blizu drug drugemu (kot se zahteva za polprevodniške strukture). Nanotehnologija lahko uporablja veliko širšo paleto prevodnikov in dielektrikov, pri čemer odlaga njihove monosloje z atomsko natančnostjo, da ustvari umetne elektronske in fononske spektre, potrebne za QTS. Ravno to omogoča, da raziskave in proizvodnja superprevodnih materialov postanejo neke vrste »poligon« za razvoj nanotehnoloških metod za visoko korelirane strukture. Zato je ustvarjanje CTSC v veliki meri nanotehnološki problem in po mojem mnenju eden najpomembnejših.

Trenutno je superprevodnik, ki deluje pri sobnih temperaturah, mogoče izdelati tako v razsutem stanju kot v filmski obliki.

2. Prihodnost.

Čez 10-20 let se bo superprevodnost široko uporabljala v energetiki, industriji, prometu in veliko širše v medicini in elektroniki. Uvedba superprevodnih tehnologij bo vodila tako do preproste zamenjave tradicionalne opreme z učinkovitejšo superprevodno opremo kot tudi do strukturnih sprememb in pojava popolnoma novih tehnoloških inovacij.

Eno najbolj obetavnih področij je sobna superprevodnost. Se bo intenzivno razvijala, saj je velikega pomena.

V elektroniki bo superprevodnost našla široko uporabo v računalniški tehnologiji. Potencialno najbolj koristne industrijske aplikacije superprevodnosti vključujejo proizvodnjo, prenos in učinkovito uporabo električne energije. Druga obetavna uporaba superprevodnikov je v generatorjih toka (od močnih elektrarn do običajnih vetrnih turbin) in električnih motorjih. Z razvojem superprevodnih tehnologij bodo superprevodni motorji našli široko uporabo tudi v letalskem in avtomobilskem prometu.

Na Japonskem načrtujejo gradnjo superprevodne železnice. Zaradi medsebojnih odbojnih sil med premikajočim se magnetom in tokom, induciranim v vodilnem vodniku, se bo vlak premikal gladko, brez hrupa in trenja ter bo lahko dosegal zelo visoke hitrosti. Cesta bo predvidoma začela obratovati do leta 2020.

Sposobnost pospeševanja makroskopskih objektov z elektromagnetnim poljem bo našla svojo uporabo tudi na letališčih in vesoljskih pristaniščih, kjer bodo SP magneti zagotavljali vzlet/pristanek letal in vesoljskih plovil. Preučujejo se tudi možnosti uporabe superprevodnih magnetov za akumulacijo električne energije v magnetohidrodinamiki in za proizvodnjo termonuklearne energije.

Zaključek

Tako se možnosti uporabe superprevodnosti trenutno širijo na številna področja življenja. V bližnji prihodnosti bo superprevodnost postala ena od osnovnih komponent tehnološkega napredka v mnogih sektorjih gospodarstva in bo imela pomembno vlogo v našem vsakdanjem življenju. Zahvaljujoč nanotehnologiji se bo razvila superprevodnost v zaprtih prostorih, ki lahko spremeni naša življenja na bolje. Hipoteza, ki sem jo postavil na začetku svojega dela, je bila potrjena.

Literatura in viri

1. “Atompress” št. 9, marec 2008. Predlogi za delo na področju tehnične superprevodnosti.

2. Bogolyubov N. N., Tolmachev V. V., Shirkov D. V. Nova metoda v teoriji superprevodnosti. - M.: Založba Akademije znanosti ZSSR, 1958.

3. V. L. Ginzburg, E. A. Andrjušin. Superprevodnost. - M.: Alfa-M, 2006.

4. I.A. Kovalev, S.A. Lelekhov, N.A. Chernoplekov et al., Ocena možnosti ustvarjanja podvodnega HTSC DC prenosa električne energije z zmogljivostjo 1 GVA z delovno napetostjo 500 kV / Zbirka zbornikov "Ruski elektrotehniški kongres", oddelek 9, str. 16.

5. Mneyan M.G. Superprevodniki v sodobnem svetu. Knjiga za študente - M.: Izobraževanje, 1991.

6. “Superprevodnost: raziskave in razvoj” št. 6, 1994.

7. “Superprevodnost: fizika, kemija, tehnologija” št. 1-6, 1996

8. Shmidt V.V. Uvod v fiziko superprevodnikov. M.: Založba MTsNMO, 2000.

9. Ren Y., Weinstein R., Sawh R., Liu J. // Phys. C. - 1997. - Letn. 282-287. - Str. 2301.

10. Sakai N., Mase H., Ikuta H. et al. // Supercond. Sci. Technol. - 2000. - letn. 13. - Str. 770-773.

11. ru.wikipedia.org.

12. električna šola.info.

Dodatek 1.

	Raziskovalec	Otvoritev
	Heike Kamerlingh Onnes	Odkril sem, da je pri 3 Kelvinih električni upor živega srebra skoraj nič. Med nadaljnjimi poskusi se je situacija ponovila.
	Heike Kamerlingh Onnes	Ugotovljeno je bilo, da svinec in kositer pri nizkih temperaturah preideta v superprevodno stanje.
		Dokazano je, da močno magnetno polje uniči superprevodnost.
		Dokazano je, da sta tudi talij in uran superprevodnika.
	L.V. Shubnikov in V. De Haas	Učinek Shubnikov-de Haas - nihanje magnetne upornosti bizmutovih filmov pri nizkih temperaturah
	Walter Meissner in Robert Ochsenfeld	Meissnerjev učinek - popoln premik magnetnega polja iz prostornine prevodnika med prehodom v superprevodno stanje
	Peter Leonidovič Kapica	Tekoči helij je pridobival v napravi, ki jo je ustvaril za utekočinjenje helija z adiabatno metodo, v kateri je batni ekspander deloval pri temperaturi 15 K s plinskim mazanjem.
	Fritz in Heinz London	Prva teoretična razlaga superprevodnosti.
	L.D. Landau in V.L. Ginsburg	Konstruirana je bila bolj splošna teorija
	A.A. Abrikosov	Predlagal idejo o obstoju superprevodnikov tipa II
	John Bardeen, Leon Cooper in John Schrieffer	Razložena superprevodnost na mikroskopski ravni. Osrednji element njihove teorije, imenovane teorija BCS, so tako imenovani Cooperjevi pari elektronov.
	A.A. Abrikosov in L.P. Gorkov	Razvili so teorijo superprevodnikov z magnetnimi primesmi in napovedali pojav brezrežne superprevodnosti.
	J. Kunzler	Odkril je material Nb3Sn, žica iz katere lahko prepušča tok z gostoto do 100 kA/cm² pri temperaturi 4,2 K, v magnetnem polju 8,8 T.
	Brian Josephson	Josephsonov učinek je pojav superprevodnega toka, ki teče skozi tanko plast dielektrika, ki ločuje dva superprevodnika.
	Bill Little	Predlagal je možnost ustvarjanja organskih superprevodnikov (na osnovi ogljika)
	Philip Warren Anderson	Razvil je tri teorije: lokalizacijo, antiferomagnetizem in visokotemperaturno superprevodnost
	Douglas Dean Osherow, David Maurice Lee in Robert Colman Richardson	Odkritje superfluidnosti helija-3.
	Klaus Bechgaard	Ustvaril je organski superprevodnik pri temperaturi 1,2 K in zelo visokem tlaku.
	Georg Bednorz in Karl Müller	Superprevodnost so odkrili v keramiki na osnovi bakrovega, lantanovega in barijevega oksida s prehodno temperaturo 30 K. Pojavila se je nova vrsta superprevodnikov, imenovanih visokotemperaturni superprevodniki.
		Dosegel 92 stopinj K, zamenjava iterbija z lantanom v formuli, ki sta jo odkrila Müller in Bednorz.
	Steven Chu	Sintetiziral je keramiko iz oksidov barija, itrija in bakra s kritično temperaturo 93 K.
		Sintetiziral je vrsto spojin s sestavo Bi2Sr2Can-1CunO2n+4, med katerimi je imela faza z n=3 Tc=108K.
	Sheng in Harman	Dobili smo superprevodnik Tl2Ba2Ca2Cu3O10 s Tc = 125K.
	Antipov in Putilin	Odkritih je bilo več superprevodnikov, ki vsebujejo živo srebro, vključno z rekorderjem z najvišjo znano vrednostjo kritične temperature - 135 K.
	Daniel Durek	Sintetiziral je masivni superprevodnik na osnovi kemijske spojine Ag5Pb2O6, ki ima superprevodnost v temperaturnem območju 215 do 525 K.

Dodatek 2.

Dodatek 3.

oglejte si izvirno besedilo dela v formatu .docx

Dodatek 4.

oglejte si izvirno besedilo dela v formatu .docx

Dodatek 5.

oglejte si izvirno besedilo dela v formatu .docx

Dodatek 6.

Aplikacija	Opombe
Zaščita	Superprevodnik ne prepušča magnetnega toka, zato zastira elektromagnetno sevanje. Uporablja se v mikrovalovnih napravah, pa tudi pri ustvarjanju naprav za zaščito pred sevanjem med jedrsko eksplozijo
Magneti Raziskovalna oprema Magnetna levitacija	Magneti NTSP se uporabljajo v pospeševalnikih delcev in napravah za termonuklearno fuzijo Intenzivno poteka delo za ustvarjanje magnetnih levitacijskih vlakov. Prototip na Japonskem uporablja NTSP
Prenos energije	Odsotnost električnega upora omogoča uporabo superprevodnikov za učinkovit prenos električne energije. Večja odpornost na delovanje pod preobremenitvami bo omogočila zamenjavo klasičnega transformatorja z manj zmogljivim superprevodnim, zmanjšano staranje izolacije zaradi nizkih delovnih temperatur in odsotnosti temperaturnih gradientov pa bo podaljšalo čas delovanja.
Shranjevanje	Sposobnost kopičenja električne energije v obliki krožečega toka
Računalniške naprave	Kombinacija polprevodniških in superprevodniških naprav odpira nove možnosti pri oblikovanju opreme
Zdravilo	Elektronska tomografija se pogosto uporablja. Izvaja se na skenerju po principu jedrske magnetne resonance, pacient pa je le nekaj centimetrov oddaljen od superprevodnih elektromagnetov. Oni so tisti, ki ustvarjajo polje, ki omogoča zdravnikom, da dobijo zelo natančne slike prečnega prereza tkiva človeškega telesa, ne da bi se morali zateči k skalpelu.
Različne tehnike	Razvoj superprevodnih prehodnih temperatur je privedel do možnosti uporabe hladilnih sredstev za utekočinjanje in hladilnih sredstev z vedno višjimi vreliščemi.
	HTSC tokovni omejevalnik je izjemno hitro delujoča naprava, ki omogoča ne samo omejitev stacionarne vrednosti toka kratkega stika, temveč tudi skoraj popolno prekinitev amplitude udarnega toka kratkega stika, ki ga nobena od najbolj napredna stikala za visoke hitrosti v osnovi zmorejo.
	Superprevodne indukcijske peči so že komercialni izdelek. Prihranki energije v njih so več kot 40-odstotni.
Vojaška in komercialna flota	Superprevodni pogoni in generatorji so zelo kompaktni in tehtajo 2-3 krat manj kot tradicionalni analogi. Bistveno nižja je tudi raven tresljajev in hrupa. Tudi ob upoštevanju moči, ki jo porabi kriogena podpora, je učinkovitost HTSC elektromotorjev višja od učinkovitosti tradicionalnih.

Odgovori nalog 1–24 so beseda, besedna zveza, število ali zaporedje besed, števila. Odgovor napišite desno od številke naloge brez presledkov, vejic ali drugih dodatnih znakov.

Preberi besedilo in reši naloge 1–3.

(1) Številne narečne besede se nanašajo na specifične podeželske realnosti (predmete sveta okoli nas), ki so povezani s kmetijstvom, vaškim gospodinjstvom in zgradbo kmečke hiše. (2)_____ vse narečne besede ne označujejo posebnih podeželskih realnosti. (3) Precej več je tistih, ki služijo kot lokalna imena za povsem običajne, vseprisotne predmete, pojave, dejanja, pojme.

1

Kateri od naslednjih stavkov pravilno izraža GLAVNO informacijo v besedilu?

1. Narečne besede označujejo specifične podeželske danosti in služijo kot krajevna imena običajnih predmetov, pojavov, dejanj in pojmov.

2. Številne narečne besede se nanašajo na specifične podeželske razmere, ki so povezane s kmetijstvom in življenjem na podeželju.

3. Vse narečne besede ne označujejo posebnih podeželskih danosti, povezanih s kmetijstvom, vaškim gospodinjstvom ali zgradbo kmečke hiše.

4. Veliko več je narečnih besed, ki so povezane z zgradbo kmečke hiše.

5. Narečne besede pogosteje služijo kot krajevna imena običajnih predmetov in pojavov, lahko pa tudi označujejo specifične podeželske danosti.

2

Katera od naslednjih besed naj bo prazna v drugem (2) stavku besedila? Zapišite to besedo.

1. Na žalost,

4. Morda

3

Preberi delček slovarskega stavka, ki podaja pomen besede NAPRAVA. Določite pomen, v katerem je ta beseda uporabljena v prvem (1) stavku besedila. Zapišite številko, ki ustreza tej vrednosti v podanem fragmentu slovarskega vnosa.

NAPRAVA, -a, prim.

1. Lokacija, razmerje delov, oblikovanje nečesa. Priročno prostorov. Kompleksna naprava.

2. Vzpostavljen red, struktura. Država u. Javno

3. Tehnična zgradba, mehanizem, stroj, naprava. Odločilno y. Regulativni

4

V eni od spodnjih besed je prišlo do napake pri postavitvi poudarka: napačno je bila poudarjena črka, ki označuje naglašeni samoglasnik. Zapišite to besedo.

varnost

onemogočen

Jezen

prišel tja

5

V enem od spodnjih stavkov je označena beseda napačno uporabljena. Popravi napako in zapiši besedo pravilno.

1. Yakov Podkova - pobudnik boja - je prvi zapustil dvorišče.

2. Brezdelni življenjski slog je bil vzrok smrti ne samo posameznikov, ampak tudi celih držav.

3. STOLETJA STARE smreke in jelke dajejo pokrajini veličino.

4. Gašenje ognja je najbolj IMPRESIVEN trenutek obreda.

5. Proti koncu šole so mi starši podarili NEPOZNANO darilo.

6

V eni izmed spodaj poudarjenih besed je prišlo do napake pri tvorbi besedne oblike. Popravi napako in zapiši besedo pravilno.

najboljši ZDRAVNIKI

trije pari ČEVLJEV

DAJ V TORBO

vir je IZČRPAN

ob koncu počitnic

7

Vzpostavite ujemanje med stavki in slovničnimi napakami v njih: za vsako mesto v prvem stolpcu izberite ustrezno mesto iz drugega stolpca.

SLOVNIČNE NAPAKE	PONUDBE
A) nepravilna uporaba primerne oblike samostalnika s predlogom	1) Med branjem leposlovnih knjig si je oče delal zapiske ob robu.
B) napaka pri sestavljanju stavka s homogenimi člani	2) Ko smo bili v gorah, smo raziskali veliko zanimivih krajev.
C) kršitev pri konstrukciji stavka z nedosledno uporabo	3) Mnogi, ki niso vedeli za navade našega mačka, so ga sprva poskušali pocrkljati in pobožati.
D) motnja zveze med osebekom in povedkom	4) Avtor v svojih dnevnikih podrobno opisuje svoje potovanje na Kavkaz.
D) kršitev pri gradnji stavkov z deležniškimi frazami	5) Zahvaljujoč neverjetni vztrajnosti in samodisciplini je Andrej prejel diplomo z odliko.
	6) Kmečko ljudstvo se je dolga stoletja bojevalo proti veleposestnikom.
	7) Karte, ki so jih pripravili znanstveniki, so namenjene katalogu Inštituta za jezikoslovje.
	8) Od antičnih časov niso bile samo uganke zabavna igra uma in domišljije, ampak tudi resen preizkus.
	9) Delo na pesmi "Mrtve duše" N.V. Gogol je začel po nasvetu A.S. Puškin.

Odgovor zapišite s številkami brez presledkov ali drugih znakov

8

Določite besedo, v kateri manjka nenaglašeni izmenični samoglasnik korena. Prepiši to besedo tako, da vstaviš manjkajočo črko.

zmrznil..lajež

m...zlota

sprememba

p...pritožnik

pob...informator

9

Določite vrstico, v kateri v obeh besedah ​​v predponi manjka ista črka. Prepišite te besede tako, da vstavite manjkajočo črko.

pr...prav, pr...možno

pritožba, obžalovanje

zamislite, povabilo

oh...daleč, oh...dacha

pr...ostrižen, pr...oblečen

10

Zapiši besedo, v kateri je na prazno črka E.

kislica..vyy

vzdržljiv

zlepljen..l

priložiti

sveti bedak..vy

11

Zapiši besedo, v kateri je namesto presledka napisana črka I

redčenje (megla)

(maturanti) se bodo srečali...

(megle), ki se plazijo

(linije) stika ...

(oni) izpirajo (perilo)

12

Označi vse številke, namesto katerih je napisana črka I.

Kolikor sem se (1) trudil, mi je (2) uspelo najti n(3) razpok, n(4) lukenj v bodičasti ograji, tako da sem n(5)-krat odlepil svoje stranice, dokler nisem prišel na dvorišče .

13

Določi poved, v kateri sta obe poudarjeni besedi zapisani SPROTI. Odprite oklepaje in zapišite ti dve besedi.

1. Sneg v Norilsku se stopi šele (V) ZAČETKU junija, konec septembra pa ZNOVA (V) zapade.

2. Miška se je tiho in hitro pojavila (IZ)POD krošnje in izginila v (POL)TEMI.

3. (Kmalu) nam je minilo potrpljenje in (NE)GLEDA na slabo vreme smo se odločili, da gremo nazaj na morje.

4. Ko sem bil mlad, sem moral biti (V TUJINI), da sem razumel in cenil lepoto svoje domovine.

5. Na isti dači so bili odkriti nešteti zakladi (V) OBLIKI diamantov in TUDI (ISTI) zlati denar kraljevih kovancev.

14

Označite vse številke, zamenjane z N.

Bilo je oblačno in vetrovno (1). Razpenjeni (2) valovi so se valili na dolg (3) peščen (4) breg.

15

Postavite ločila. Označite številke stavkov, v katere morate postaviti ENO vejico.

1. V tistem trenutku je v pisarno vstopila ženska v uniformni jakni, kapici, črnem krilu in copatih.

2. V vsakem od teh oken je gorel ogenj pod oranžnim senčnikom, iz vseh oken pa je izbruhnil hripav ropot poloneze iz opere "Eugene Onegin".

3. Iz torbice na pasu je ženska vzela bel kvadrat in zvezek.

4. Ivan ni pobral razmetanih listov in je začel tiho in bridko jokati.

5. Ženske so izginile za zaveso, tam pustile svoje obleke in prišle ven oblečene v nove.

16

Z živim srebrom odseva (1) voda, ki se je razširila na drugi breg, in (2) veter, prepojen s poljskimi zelišči (3), ki rahlo pihlja (5), komaj opazno ziblje mlade poganjke (6), ki se plazijo po napuščih drugega brega. .

17

Postavite ločila: označite vsa števila, ki jih je treba v stavkih zamenjati z vejicami.

Jesen (1) je nedvomno (2) lep letni čas. Prvič (3) škrlatno in zlato listje se razprostira po tleh in oživlja gozd (4) drugič (5) jeseni je obilo zelenjave in sadja.

18

Postavite ločila: označite vsa števila, ki jih je treba v stavku nadomestiti z vejicami.

Dolgo sem sedel na palubi (1) in gledal v temo (2) kjer so šumeli neskončni gozdovi (3) kjer ni bilo videti ničesar (4) in (5) kjer na stotine kilometrov ne srečaš niti enega človeka .

19

Postavite ločila: označite vsa števila, ki jih je treba v stavku nadomestiti z vejicami.

Izkazalo se je (1), da je snežni zamet (2), kjer (3) se je zakopal v sneg (4) skedenj (5) in sta se izgubila med dvema vasema.

20

Uredite stavek: popravite leksikalno napako tako, da zamenjate nepravilno uporabljeno besedo. Zapišite izbrano besedo ob upoštevanju norm sodobnega ruskega knjižnega jezika.

Seveda je imela družina velik vpliv nanj: mama je bila učiteljica ruskega jezika in književnosti, oče je poučeval na univerzi.

Preberi besedilo in reši naloge 21-26.

(1) Gloss je dobro zasnovan stroj za prodajo dragih stvari neumnim bogatašem. (2) In drage stvari se proizvajajo zato, da jih neumni bogataši lahko kupijo; niti ne neumen, ampak preprosto preokupiran s statusom iz različnih razlogov. (3) Takšno meščanstvo v klasičnem smislu, ki mu je status pomembnejši od pravega obstoja: obleka je pomembnejša od osebe, videz je pomembnejši od notranjosti ...

(4) Na primer, v glamournih revijah ne morete delati s prekomerno telesno težo; zaposleni morajo imeti lepo postavo, to pomeni, da morajo s svojim obstojem potrditi, da svet glamurja obstaja: tukaj je.

(5) Toda debele osebe preprosto ni mogoče pokazati: ni v glamurju. (6) Čeprav, če bi bilo določeno število bogatih žensk debelih, bi se glamur premaknil, upošteval bi jih. (7) In tako so izumljene podobe - Prokrustovo ležišče: ne daljše ne krajše. (8) Zdi se, da ostalih ni več.

(9) Namen sijaja je najprej nevrotizirati, osramotiti, pokazati, kje je steber, na katerega vas bodo pripeljali, če se ne prilagodite; potem - ponudite jim idealne modele vsega in sreča bo prišla. (10) Se pravi, pravijo, da vas bo sreča doletela, če boste v bistvu izpolnili določene finančne pogoje.

(11) Vsi ti nakupi, ki jih ponuja glamour, so namenjeni ženskam. (12) In tam, v tem kulskem svetu, si moški, ko je dosegel določen statusni nivo, dobi zelo mlado ženo – ne zato, ker se je zaljubil vanjo, ampak zato, ker jo je kul imeti in izbrano glede na določen tip: vsi so enaki. (13) In ga predstavi svetu in na njem obdrži svoje diamante.

(14) Zelo bogati ljudje, če se pogovarjate z njimi, bodo na koncu priznali: ne razumete, služenje denarja je samo sebi namen, nemogoče ga je ustaviti. (15) Kakšen adrenalin. (16) In stranski produkt te njihove strasti je, da ustvarja mesta, tovarne, črpa nafto, zagotavlja delovna mesta ... (17) Razmišljajo seveda o sebi in ne o tem, kako lahko gradijo mesta; in v tem večnem boju za status in samice obstajajo, ostalo pa so stranski proizvodi.

(18) Toda ta svet, da bi obstajal, mora biti z nečim preskrbljen; in tako so okoli njega oblikovane različne strukture.

(19) Glamur je ena od teh struktur.

(20) Samo zelo močne osebnosti si lahko postavijo druge cilje. (21) To pomeni, da jim ni pomembno, kaj nosijo, kakšno ženo imajo - naj spodleti. (22) Razmišljajo o nekaterih globalnih stvareh: o nesmrtnosti v življenju ali, nasprotno, o slavi po smrti; ustanoviti univerzo, zgraditi bolnišnico, pridobiti talente - preprosto zato, ker želite zaščititi umetnost, zgraditi bolnišnice in ne prekriti celotne hiše z zlatom. (23) Organizirajte nagrade, tekmovanja, gradite muzeje - karkoli. (24) Konec koncev, znanost, medicina, izobraževanje, umetnost - vse to je strašno zanimivo.

(25) In večina bogatih ljudi nima interesov, ki ležijo na teh abstraktnih področjih. (26) Gospod, pomisli na to, tako odraščati, streljati tekmece, zavajati, lizati škornje moči, pozabiti staro mamo v vasi, izgnati svojo ženo, vsa ta strašna pot do vrha - in tukaj je tvoj nagrada: v prvi vrsti za ogled Zlatega gramofona. (27) In potem se vozite z bentleyji in mercedesi skozi našo grozno, neurejeno Moskvo, kjer vsi stojijo v bližini v svojih zarjavelih žigulijih - tam, v soteski Rubljovka, z enosmernim prometom in ponižujočim štiridesetminutnim čakanjem na ovinku , ker obstaja nekdo starejši ljudje bi morali mimo.

Danes se veliko pozornosti posveča raziskavam in razvoju struktur z uporabo superprevodnih materialov, ki omogočajo nov pristop k ustvarjanju električnih naprav.

Povečanje gostote toka, povečanje gostote moči in prisotnost posebnih fizikalnih lastnosti, edinstvenih za superprevodnike, ustvarjajo predpogoje za razvoj visoko učinkovitih vrst električne opreme.

Ena glavnih tehnologij za zadovoljevanje naraščajočih potreb elektroenergetike je uporaba pojava superprevodnosti, to je stanja nekaterih materialov, ki imajo ničelni upor, ko se ohladijo pod kritično temperaturo Tk. Obstajajo nizkotemperaturni superprevodniki (LTSC) z največjo Tc okoli 20 K (–257 °C), ki delujejo pri temperaturah tekočega helija (–268,95 °C), in visokotemperaturni superprevodniki (HTSC) s Tc do 138 K (-135 °C), deluje blizu temperature tekočega dušika 77,4 K (-195,75 °C).

Situacija s superprevodno tehnologijo se je korenito spremenila po odkritju v poznih 80-ih HTSC materialov z višjimi možnimi delovnimi temperaturami, vse do vrelišča tekočega dušika. To je skupaj s poenostavitvijo kriogene tehnologije omogočilo ustvarjanje predpogojev za premagovanje komercialne ovire v odnosu do tradicionalnih tehnologij pri uporabi tehnologij na osnovi HTSC materialov v elektroenergetiki in drugih industrijskih panogah.

Uporaba SP opreme in tehnologij v elektroenergetiki prinaša številne prednosti:

• zmanjšanje izgub električne energije za približno polovico;
• zmanjšanje teže in dimenzij opreme za dva do štirikrat;
• povečanje zanesljivosti in podaljšanje življenjske dobe električne opreme z zmanjšanjem staranja izolacije;
• povečanje zanesljivosti in stabilnosti elektroenergetskih sistemov;
• izboljšanje kakovosti električne energije, dobavljene odjemalcem;
• povečanje stopnje požarne in okoljske varnosti elektroenergetike;
• ustvarjanje popolnoma novih energetskih sistemov.

SP tehnologije imajo lahko poseben učinek v elektroenergetiki, ko se uporabljajo v elektroenergetskih sistemih megalopolisov in velikih mest.

Razmislimo o današnjih vodilnih trendih uporabe električne opreme in tehnologij SP v elektroenergetskih sistemih.

Brez analogov

Glavna prednost kabli iz HTSC materialov Prednosti običajnih z oljem polnjenih kablov ali kablov z zamreženim polietilenom so visoka pretočnost z majhnim presekom, majhne izgube energije ter požarna in okoljska varnost.

Prvič, ustvarjanje superprevodnega kabla za visoke tokove bo učinkovito rešilo problem globokih vnosov električne energije v velika mesta, pa tudi proizvodnjo električne energije iz velikih elektrarn, ki se nahajajo v težkih geografskih razmerah.

In v velemestih, kot je Moskva, da bi zmanjšali izgube, se distribucija električne energije v mestu pojavi pri napetosti 110 kV z naknadnim znižanjem na 10 kV in 0,4 kV. Minimalne izgube v HTSC kablih s povečano tokovno nosilnostjo lahko omogočijo odpravo vmesne stopnje transformacije pri napetosti 110 kV in prenos električne energije v mestu neposredno na napetost 10-20 kV z znatnim zmanjšanjem stroški transformatorskih postaj.

Trenutno na svetu deluje približno 10 kratkih HTSC kablovodov in poteka delo na več kot 10 velikih projektih na tem področju. Največji projekt v ZDA: 650 m, 138 kV, 2,4 kA, 574 MVA. Zdaj poteka namestitev in priprava za obratovanje. Američani so razvili projekt za ustvarjanje ne ločene kabelske linije, temveč celotnega omrežja v enem od osrednjih območij New Yorka. HTSC - omejevalnik toka kratkega stika je naprava za omejevanje toka, vključena v zaščiteni del omrežja. Glavna prednost HTSC TO je njegova sposobnost, da ima bistveno nizek upor v primerjavi z obratovalnimi reaktorji za omejevanje toka v normalnem načinu in ga skoraj brez vztrajnosti poveča na zahtevano vrednost med kratkim stikom. To omogoča uporabo HTSC TO v omrežjih, da se zmanjšajo udarne vrednosti tokov kratkega stika (SC), usklajevanje tokov kratkega stika z odklopno zmogljivostjo stikalne opreme. Edinstvene lastnosti superprevodnih materialov omogočajo ustvarjanje omejevalnikov toka kratkega stika, ki nimajo analogov med tradicionalnimi električnimi napravami. Tokovni omejevalniki omogočajo tudi podaljšanje življenjske dobe stikalne opreme.

Trenutno je izvedenih več pilotnih industrijskih projektov HTSC TO na napetostih do 20 kV in z močmi reda 10-15 MVA. Začel se je razvoj HTSC TO za napetost 110-138 kV (ZDA, Evropska unija).

Pričakuje se, da bo trg za njihovo uporabo, ko bodo ustvarjeni komercialno donosni HTSC TO (2010-2012), precej obsežen.

HTS transformatorji so lahko združljivi z obstoječo električno omrežno opremo in njihovimi zaščitnimi napravami. Izgube obremenitve v transformatorjih HTSC pri normalnem toku se lahko zmanjšajo za 80-90% v primerjavi s tradicionalnimi. Zamenjava olja s tekočim dušikom in zmanjšane dimenzije bodo izboljšale okoljsko in požarno varnost ter namestile takšne transformatorje v zaprtih prostorih. Zmanjšanje teže olajša transport, zlasti velikih transformatorjev, vključno s hladilno napravo, zmanjša pa tudi porabo materiala.

HTS transformatorji imajo tudi številne druge privlačne lastnosti, na primer zmanjšano reaktanco transformatorja (25% tradicionalnih). To pozitivno vpliva na pogoje za stabilnost elektroenergetskih sistemov in povečuje zmožnost regulacije jalove moči. HTS transformatorji imajo tudi sposobnost omejevanja toka. Izdelani so bili prototipi HTSC transformatorjev z napetostjo 20 kV in močjo do 10 MVA. Predvidena komercialna uporaba HTSC transformatorjev je 2010-2012.

Revolucija je pred vrati

Velik dosežek na področju nanotehnologije je bila izdelava prevodnikov HTSC druge generacije (superprevodne induktivne naprave za shranjevanje energije - HRBTENICA). To, pa tudi izboljšanje kriogene tehnologije, nam omogoča, da upamo na znatno zmanjšanje stroškov ustvarjanja sistemov za shranjevanje električne energije, kar lahko povzroči revolucionarne spremembe v načrtovanju in pogojih delovanja elektroenergetskih sistemov. SPINE se lahko uporablja v elektroenergetiki kot eno izmed učinkovitih sredstev za povečanje obratovalne zanesljivosti in stabilnosti elektroenergetskih sistemov. Hkrati so poudarjene lastnosti induktivnih hranilnikov, kot so hitrost, visok izkoristek, možnost popolne avtomatizacije vnosa in oddaje energije, visoka specifična energetska intenzivnost, regulacija delovne in jalove moči. Predvidoma do leta 2016-2020. Ustvarjeni bodo poceni sistemi za shranjevanje energije z zadostno energetsko zmogljivostjo. SPINE so obetavni tudi kot viri energije za impulzne naprave visoke moči.

HTS generatorji in sinhronski kompenzatorji V primerjavi s tradicionalnimi imajo povečano vrednost učinkovitosti, zmanjšane kazalnike teže in velikosti za 2-3 krat, sposobnost ustvarjanja visokonapetostnih strojev (brez transformatorjev za napetosti 110-220 kV in več), sposobnost ustvarite stroje visoke moči (več kot 1000 MW).

Superprevodni generatorji in kompenzatorji imajo zmanjšane značilnosti teže in velikosti, visoka sinusoidalnost izhodne napetosti, zmanjšane vrednosti reaktivnosti in razširjene meje za regulacijo reaktivne moči v območju porabe, možnost ustvarjanja strojev s povečano stopnjo izmenične napetosti.

Trenutno sta izdelana prototipa HTSC generatorja z močjo 50 MVA (ZDA) in HTSC sinhronskega kompenzatorja z močjo 8 MVA (ZDA). Pričakuje se, da bodo od leta 2015 HTSC generatorji in sinhronski kompenzatorji postali komercialni izdelek.. Visokotemperaturni superprevodniški (HTSC) elektromotorji za različne namene so v podobnem položaju glede razvoja tehnologije in začetka komercialnega prodora na trg. Leta 2007 je na pobudo RAO UES Rusije na podlagi predlogov OJSC Znanstveno-tehnični center "Elektroenergetika" in Ruskega raziskovalnega centra "Kurčatov inštitut" bil uveden celovit program za ustvarjanje visokotemperaturne superprevodniške opreme in tehnologij za njegova uporaba v elektroenergetiki je bila razvita in odobrena z rokom do leta 2015.

Izvedba tega programa bo omogočila testiranje v delovnih pogojih vseh glavnih vrst visokotemperaturne superprevodne električne opreme: AC in DC kabelskih daljnovodov, naprav za omejevanje tokov kratkega stika, transformatorjev, naprav za shranjevanje energije, generatorjev, elektromotorjev, sinhronskih kompenzatorjev. . Za izvajanje programa je bil ustanovljen koordinacijski svet, ki je vključeval predstavnike RAO UES Rusije, Ministrstva za industrijo in energetiko Ruske federacije, Ministrstva za izobraževanje in znanost Ruske federacije, OJSC Atomenergo Corporation, Ruske akademije znanosti, vodilni strokovnjaki iz ruskega raziskovalnega centra Kurchatov Institute in drugih raziskovalnih inštitutov Rusije.

Najpomembnejša smer tehnološkega razvoja sistemov oskrbe z električno energijo za mega mesta je ustvarjanje visokoamperažne linije. Objektivno obstajata dve glavni možnosti za povečanje moči daljnovodov - povečanje napetosti in povečanje nazivnega obratovalnega toka.

Tradicionalna osnovna raven nazivne napetosti distribucijskih omrežij v Rusiji - 10 kV - se zdi nezadostna in zahteva postopen prehod na napetost 20-35 kV, kar je že večkrat omenjeno v literaturi in v mnogih primerih izvedeno v praksi.

Povečanje nazivnega obratovalnega toka z optimizacijo izbranih materialov, kontaktnih povezav in same zasnove visokonapetostnih naprav za električna omrežja je v takšnem »gigapolisu«, kot je Japonska, načeloma že dolgo uveljavljeno. V tej državi so nazivni delovni tokovi običajno 6-8 kA. Takšna tehnološka politika bo nedvomno zanimiva tudi za druge države, kjer raste število velemest.

Ker gostota porabe električne energije v velemestih v zadnjih letih strmo narašča in je Moskva tu že v prvi vrsti, je najbolj učinkovita in radikalna rešitev za povečanje obratovalnih tokov daljnovodov uporaba superprevodnih kablov, kjer obratujejo tok z enakimi radialnimi dimenzijami tokovnega jedra se lahko poveča skoraj za red .

Nastop v letih 2002-2003. visokotemperaturnih superprevodnikov 2. generacije močno okrepila delo na praktični uporabi teh tehnologij. Resnična ovira za široko praktično uporabo superprevodnih kablov, tokovnih omejevalnikov in transformatorjev danes je le tehnološki razvoj proizvodnje superprevodnih trakov, njihove povezave, zagotavljanje stabilnosti njihovih lastnosti, pa tudi še vedno visoki stroški superprevodnih materialov. .

Analiza učinkovitosti HTSC kablov kaže, da bodo ti kabli ob upoštevanju stroškov namestitve do leta 2010 cenejši od klasičnih bakrenih kablov z močjo nad 70-100 MW.

V letih 2004-2007 Več projektov komercialnih superprevodnih kablov je bilo in se še izvajajo: SUMITOMO ELECTRIC je zaključil dolgoročno testiranje trižilnega superprevodnega kabla pri 66 kV , nazivni tok 1 kA dolžine 100 m, prav tako pa je sklenila pogodbo z Južno Korejo (KEPRI) za razvoj, proizvodnjo in dobavo superprevodnega kabla 22,9 kV, 1,25 kA dolžine 100 m V ZDA se izvaja projekt DOE/NYSERDA za vgradnjo v industrijsko obratovanje kabla 34,5 kV, toka 800 A, dolžine 350 m v regiji Hudson itd. Strokovnjaki ocenjujejo začetek množične uporabe superprevodnih kablov v letih 2010-2015.

V Rusiji (JSC Znanstveno-tehnični center za elektroenergetiko, JSC VNIIKP) je bil razvit in pripravljen za testiranje vzorec HTSC kabla za napetost 20 kV, 1500 A. V letu 2009 je načrtovana namestitev HTSC kabla 20 kV, 2000 A v dolžini 200 metrov na enem od objektov v Moskvi.

Druge obetavne aplikacije za tehnologije HTSC vključujejo superprevodne tokovne omejevalnike in transformatorje. V superprevodnih omejevalnikih toka je mogoče uresničiti lastnost superprevodnikov, da prehajajo iz superprevodnega stanja v normalno stanje. Tako bo, ko pride do toka kratkega stika, močno povečanje upora superprevodnika povzročilo omejitev velikosti toka kratkega stika. HTSC transformator ima potencialno več prednosti pred standardnim: majhne dimenzije, visok izkoristek, požarno in eksplozijsko varnost, zaradi prisotnosti tekočega dušika namesto olja. Poleg tega je transformator HTSC okolju prijazen izdelek.

Uporaba HTSC tehnologij v generatorjih je nedvomno zanimiva, saj se velikost te opreme bistveno zmanjša, prav tako izgube v njih. Tu pa je treba rešiti vrsto problemov, povezanih z njihovo regulacijo pri delovanju v sodobnih elektroenergetskih sistemih.

Ustvarjanje visokoamperskih daljnovodov je povezano z razvojem proizvodnje kablov, tokovnih omejevalcev in transformatorjev z uporabo pojava visokotemperaturne superprevodnosti. Trenutno se po svetu izvajajo številni pilotni projekti kablov HTSC, začetek množične uporabe kablov HTSC pa se pričakuje v letih 2010-2020.

O vprašanjih različnih aplikacij superprevodnih materialov se je začelo razpravljati skoraj takoj po odkritju fenomena superprevodnosti. Kamerlingh Onnes je tudi verjel, da je s pomočjo superprevodnikov mogoče ustvariti ekonomične naprave za ustvarjanje močnih magnetnih polj. Prava uporaba superprevodnikov pa se je začela v 50. in zgodnjih 60. letih 20. stoletja. Trenutno so v uporabi superprevodni magneti različnih velikosti in oblik. Njihova uporaba je presegla okvire zgolj znanstvenih raziskav in se danes pogosto uporabljajo v laboratorijski praksi, v pospeševalni tehniki, tomografih in napravah za nadzorovane termonuklearne reakcije. S pomočjo superprevodnosti je postalo mogoče močno povečati občutljivost številnih merilnih instrumentov. Takšne naprave se imenujejo lignji(iz angleščine Superprevodne kvantne interferenčne naprave). Posebno pozornost je treba nameniti uvajanju SQUID v tehnologijo, vključno s sodobno medicino.

Superprevodniki se trenutno najpogosteje uporabljajo na področju ustvarjanja močnih magnetnih polj. Sodobna industrija proizvaja različne žice in kable iz superprevodnikov tipa II, ki se uporabljajo za izdelavo navitij superprevodnih magnetov, ki proizvajajo bistveno močnejša polja (več kot 20 Tesla) kot pri uporabi železnih magnetov.

Superprevodni magneti so tudi bolj ekonomični. Tako je na primer za vzdrževanje polja 100 kG v bakrenem solenoidu z notranjim premerom 4 cm in dolžino 10 cm potrebna električna moč najmanj 5100 kW, ki jo je treba v celoti odstraniti z vodnim hlajenjem magnet. To pomeni, da je treba skozi magnet prečrpati vsaj 1 m 3 vode na minuto in jo nato dodatno ohladiti. V superprevodni različici se takšna prostornina magnetnega polja ustvari precej preprosto, potrebno je le zgraditi helijev kriostat za hlajenje navitij, kar je preprosta tehnična naloga.

Druga prednost superprevodnih magnetov je, da lahko delujejo v kratkostičnem načinu, kjer je polje "zamrznjeno" v volumnu, kar zagotavlja praktično časovno neodvisno stabilnost polja. Ta lastnost je zelo pomembna pri preučevanju snovi z metodami jedrske magnetne in elektronske paramagnetne resonance, v tomografih itd.

Druga uporaba superprevodnikov je izdelava ležajev in nosilcev brez trenja. Če nad kovinski obroč s tokom postavimo superprevodno kroglo, se na njeni površini zaradi Meissnerjevega učinka inducira superprevodni tok, kar vodi do pojava odbojnih sil med obročem in kroglo, krogla pa lahko visi nad prstan.

Podoben učinek lahko opazimo, če nad superprevodni obroč postavimo trajni magnet. To je lahko osnova za ustvarjanje na primer novih načinov prevoza. Govorimo o ustvarjanju magnetnega levitacijskega vlaka, v katerem ne bo popolnoma nobenih izgub zaradi trenja na cestnem tiru. 400 m dolg model takšne superprevodne ceste je bil zgrajen na Japonskem že v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Izračuni kažejo, da bo magnetni levitacijski vlak lahko dosegel hitrosti do 500 km/h. Takšen vlak bo "lebdel" nad tirnicami na razdalji 2-3 cm, kar mu bo dalo možnost, da pospeši do določenih hitrosti.

Trenutno se široko uporabljajo resonatorji s superprevodno votlino, katerih faktor kakovosti lahko doseže . Po eni strani takšne naprave omogočajo visokofrekvenčno selektivnost. Po drugi strani pa se superprevodni resonatorji pogosto uporabljajo v superprevodnih pospeševalnikih, kar omogoča znatno zmanjšanje moči, potrebne za ustvarjanje pospeševalnega električnega polja.

Uporaba superprevodnosti lahko vodi do ustvarjanja ultra hitrih elektronskih računalnikov. Govorimo o tako imenovanih kriotronih – preklopnih superprevodnih elementih. Takšne naprave je mogoče enostavno kombinirati s superprevodnimi spominskimi elementi. Pomembna prednost kriotronov pred običajnimi polprevodniškimi napravami je odsotnost energijskih potreb v stabilnem stanju. Po izdelavi Josephsonovih stičišč je bilo predlagano, da bi z njimi zamenjali kriotrone in izkazalo se je, da je preklopni čas takšnega sistema približno 10 -12 s. Prav to odpira široke možnosti za ustvarjanje zmogljivih računalnikov, vendar so zaenkrat ti dogodki le laboratorijski vzorci.

Krioenergetika in krioelektronika veljata za najbolj obetavni področji za široko uporabo visokotemperaturnih superprevodnikov. Krioenergetika je že razvila metodo za izdelavo precej dolgih (do nekaj kilometrov) žic in kablov na osnovi bizmutovih HTSC materialov. To je že dovolj za izdelavo majhnih motorjev s superprevodnimi navitji, superprevodnih transformatorjev, induktorjev itd. Na osnovi teh materialov so bili ustvarjeni superprevodni solenoidi, ki pri temperaturi tekočega dušika (77 K) zagotavljajo magnetna polja reda velikosti 10.000 Gaussov.

V krioelektroniki je bila razvita tehnika za proizvodnjo filmskih SQUID, ki po svojih značilnostih praktično niso slabše od svojih helijevih analogov. Obvladali smo tehniko za izdelavo popolnih magnetnih zaslonov iz HTSC, zlasti za preučevanje biomagnetnih polj. Iz HTSC so ustvarjene antene, prenosni vodi, resonatorji, filtri, frekvenčni mešalniki itd.

Tempo tehnoloških in aplikativnih raziskav je zelo visok, zato bo morda industrija obvladala proizvodnjo izdelkov iz visokotemperaturnih superprevodnikov, preden bo narava superprevodnosti v kovinsko-oksidnih spojinah zanesljivo razjasnjena.

Varnostna vprašanja

1. Kakšno je ravnotežno stanje elektronskega plina v prevodniku v odsotnosti električnega polja?

2. Pojasnite mehanizem odnašanja elektronov pod vplivom zunanjega polja.

3. Katera razmerja določajo mobilnost nosilcev naboja v polprevodnikih? Kateri dejavniki določajo količino mobilnosti?

4. Kaj določa električno prevodnost σ n kovin?

5. Kaj povzroča električni upor kovin? Kakšna je njegova odvisnost od temperature?

6. Kaj pravi Wiedemann-Franzov zakon?

7. Zakaj se pri izračunu električne prevodnosti prevodnikov upošteva skupna koncentracija nosilcev naboja, če v resnici pri prevodnosti sodelujejo samo Fermijevi elektroni?

8. Priredite graf in razložite odvisnost prevodnosti dopiranega polprevodnika z različnimi stopnjami dopinga od temperature.

9. Navedite osnovne lastnosti superprevodnega stanja

10. Podajte kvalitativni opis mehanizma superprevodnosti z uporabo teorije BCS.

11. Opišite področja uporabe superprevodnosti.

Možnost 14. Naloge za enotni državni izpit 2018. Ruski jezik. I.P. Cibulko. 36 možnosti

Preberi besedila in reši naloge 1–3

(1)Superprevodniki se uporabljajo za izdelavo naprav, ki so tehnično ali ekonomsko nemogoče

Nedonosna je proizvodnja z uporabo tradicionalnih prevodniških materialov - bakra in aluminija. (2)<...>

močni magnetni sistemi za naprave za termonuklearno fuzijo ali pospeševalnike delcev,

ultra hitri omejevalniki toka, medicinski tomografi, spektrometri visoke ločljivosti, vzorci

obetavna vojaška oprema, magnetni levitacijski vlaki so ustvarjeni z uporabo superprevodnih materialov.

(3) Za naprave, izdelane iz superprevodnih materialov, je značilno, da

manjši po velikosti in teži.

1. Označite dva stavka, ki pravilno prenašata GLAVNO informacijo v besedilu. Zapiši

številke teh ponudb.

1) Ustvariti naprave, ki jih je nemogoče ali nedonosno izdelati s konvencionalnimi

prevodniki, superprevodniki pomagajo narediti te naprave bolj kompaktne in lažje.

2) Pri ustvarjanju močnih magnetnih sistemov za naprave za termonuklearno fuzijo ali elementarne pospeševalnike

delci, ultra hitri omejevalniki toka, medicinski tomografi, spektrometri visoke ločljivosti,

vzorci obetavne vojaške opreme, magnetni levitacijski vlaki včasih uporabljajo superprevodne

3) Ustvariti strukture, ki jih je nepraktično zgraditi z uporabo samo tradicionalnih vodnikov

materiali - baker in aluminij, uporabljajo se tudi superprevodniki.

4) Superprevodniki se uporabljajo za izdelavo naprav, ki jih ni mogoče izdelati iz običajnih prevodnikov

ali ekonomsko nedonosna, uporaba superprevodnikov pa naredi naprave manj voluminozne in manjše

težka.

5) Za izdelavo naprav, ki morajo imeti majhno prostornino in težo z različnimi

funkcije, ki jih opravljajo, uporabljajo prevodnike.

2. Katera od naslednjih besed (kombinacije besed) naj bo prazna v drugem (2) stavku

besedilo? Zapišite to besedo (zvezico besed).

Nasprotno, Kljub temu, Na primer, Ker Kljub temu

3. Preberi odlomek slovarskega stavka, ki podaja pomen besede MASA. Določite vrednost v

v katerem je ta beseda uporabljena v tretjem (3) stavku besedila. Zapišite številko, ki ustreza tej vrednosti

v danem fragmentu slovarskega stavka.

MAŠA, - s, f.

1) Zbirka nečesa, pa tudi nekaj velikega, zgoščenega na enem mestu. Zračne mase. Temno

m.

2) Ena glavnih fizikalnih značilnosti snovi, ki določa njene inertne in gravitacijske lastnosti.

Enota za maso.

3) Testo podobna, brezoblična snov, gosta zmes. Lesna masa (polizdelek za izdelavo papirja).

Staljeno železo.

4) Veliko, veliko število nekoga ali nečesa. imam čas. Porabite veliko energije.

5) množina Široki sloji delovno aktivnega prebivalstva. Volja množic. Odtrgati se od množic (izgubiti stik z ljudmi).

4. V eni izmed spodnjih besed je prišlo do napake pri postavitvi naglasa: črka je bila NEPRAVILNO označena,

ki označuje naglašen samoglasniški zvok. Zapišite to besedo.

Flint je obkoljen itd. in Wholesale je odšel.

5.V eni od spodnjih besed je označena beseda NEPRAVILNO uporabljena beseda. Popravi leksikalno napako,

izbira paronima za označeno besedo. Zapišite izbrano besedo.