المشاركة الأصلية كتبت بواسطة فيزيائي هاوي
السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته . يقول العالم ميشيو كاكو في كتابه ( فيزياء المستحيل ) : اكتشفت الناقلية الفائقة عام 1911 من قبل هايك اونس . اذا بردت مواد معينة الى اقل من 20 كلفن فوق الصفر المطلق فسوف تختفي المقاومة الكهربائية كلها . عادة عندما نخفض درجة حرارة معدن ; تتناقص مقاومته بالتدريج ( لان الاهتزازات العشوائية للذرة تعيق تدفق الالكترونات في السلك ; وبانقاص درجة الحرارة تخفض هذه الحركات العشوائية وبالتالي تتدفق الكهرباء بمقاومة اقل ) . لكنه اكتشف لدهشته الشديدة ان مقاومة بعض المواد تنخفض فجاة الى الصفر عند درجة حرارة حرجة . ادرك الفيزيائيون فورا اهمية هذه النتيجة . فخطوط نقل الكهرباء تفقد كمية مهمة من الطاقة اثناء نقل الكهرباء لمسافات طويلة . ولكن لو امكن التخلص من المقاومة كلها فيمكن نقل الطاقة الكهربائية مجانا تقريبا . السؤال : كلنا نعلم قانون اوم التوتر يساوي المقاومة في شدة التيار u=R.i . لو اخذنا موصلا فائقا اي مقاومته تساوي صفر وطبقنا عليه جهدا كهربائيا معلوما غير منعدم u . حسب قانون اوم فان الجهد سيكون مساويا للصفر لان R=0 u=R.i اذن u=o وهذا تناقض لاننا قلنا سابقا ان الجهد المطبق على الموصل معلوم غير منعدم . ثانيا حسب قانون اوم لدينا i=u/R وبما ان R=0 و الجهد u معلوم غير منعدم فان i=ما لا نهاية وهذا شيء لا معنى له لان شدة التيار i تساوي عدد الشحنات المارة في الموصل على وحدة الزمن ; وكلاهما قيم محددة وبالتالي لا يمكن ان تكون النسبة بينهما تساوي ما لا نهاية . فهل مقاومة الموصل الفائق تساوي الصفر ام انها فقط قريبة منه لدرجة جد كبيرة ? . يقول الفيزيائيون انه لو امكن التخلص من المفاومة كلها فيمكن نقل الطاقة الكهربائية مجانا لان فقدان الطاقة الكهربائية على شكل طاقة حرارية سيكون ضعيفا جدا جدا جدا . لننظر الى هاته المسالة من خلال قانون اوم . نعلم ان القدرة الحرارية تساوي المقاومة في مربع شدة التيار Pt= R.i2 و u=R.i و i=u/R وبالتالي pt= u2/R وبما ان R قريبة جدا من الصفر او مساوية له والتوتر معلوم غير منعدم فان القدرة الحرارية pt ستكون جد مرتفعة اي ان فقد الطاقة على شكل حرارة سيكون ملحوظا و مرتفعا اذا انخفظت المقاومة للصفر ; وهو عكس ما تنبا به الفيزيائيون . ما هو حل هذا الاشكال بارك الله فيكم .
رد مع اقتباس
مواقع النشر (المفضلة)