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超伝導体のマイスナー効果


目的
超伝導体のマイスナー効果

準備
超伝導セラミックス、磁石、プラスチックピンセット、 非磁性シャーレ、液体窒素

方法
  1. 超伝導セラミックスをピンセットでシャーレに入れる。
  2. 超伝導セラミックスの入ったシャーレに液体窒素を静かに入れる。
  3. 泡が消え、沸騰がおさまれば、超伝導セラミックスは冷却されている。 磁石をピンセットでつかみ、超伝導セラミックスの上で静かに放す。
  4. 磁石が超伝導セラミックスの上に浮かぶ。



結果
超伝導体の完全反磁性(マイスナー効果)により、磁石が空中に浮かぶ。

考察
磁力線が超伝導体の内部に進入しない現象を マイスナー効果と言う。 ただし、臨界磁場以上の磁場を加えると超伝導性が消失する。 マイスナー効果は、電気抵抗ゼロとともに超伝導の基本的な性質の一つである。
マイスナー効果の原因は、超伝導体に磁場を加えたとき、 超伝導体の表面に超電流が流れ、この電流の作る磁場が超伝導体の内部で ちょうど外部の磁場と打ち消すためである。
超伝導体に磁石を近づけると、マイスナー効果のため、 磁石は強い反発力をうける。その結果、超伝導体の上に磁石が浮き上がる。

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