Lévitation magnétique et supraconductivité - manip n°1

Expérience n° : 1

Titre : Lévitation magnétique et supraconductivité

Thème : Magnétisme. Supraconductivité

Objet :

Niveau : tous

Auteur de la fiche : corine.champeaux@unilim.fr

Matériel :
Azote liquide. Sa température est de 77K soit -196°C.
Récipient pouvant contenir de l'azote.
Pastille supraconductrice YBa2Cu3Ox.
Aimant permanent, créant un champ magnétique B
Même un sumo !!

Protocole :
Placer la pastille supra sur le récipient.
Poser l'aimant dessus.
Verser doucement l'azote et observer !!

Mesure de sécurité :
Placer le vase Dewar, réservoir d'azote, hors de portée des visiteurs.
Ne pas renverser l'azote. Ne pas toucher l'azote.
Ne pas toucher l'aimant ni le supra en cours d'expérience.
Si l'azote est renversée sur le sol, évacuer le bus.

Commentaires :
Un supraconducteur est un matériau qui possède d'extraordinaires propriétés (résistance nulle, effet Meissner), en dessous d'une température dite critique Tc. Ici, Tc = 90K soit -183 °C.
En dessous de Tc, le supraconducteur est imperméable au champ magnétique.
Mise en évidence de l'effet Meissner : Lévitation d'un aimant

Applications liées à l'expérience :
Transport et stockage de l'énergie (sans pertes) : à Détroit, 8200 kg de câbles en cuivre ont été remplacés par 110 kg de supra : densité de courant transportée x3 avec diminution des pertes de 80%.

Autre application liée à l'expérience :
Lévitation magnétique à l'aide d'aimants supraconducteurs : Train Maglev au Japon ( 550 km/h à comparer aux 574 km/h du TGV).
Une vidéo est également disponible.

Autre application liée à l'expérience :
Purification de l'eau : il existe des particules magnétiques qui s'attachent à la poussière. Ces particules sont mélangées à l'eau, capturent les poussières, puis sont séparées du milieu liquide par un puissant champ magnétique généré par des supraconducteurs, emportant les impuretés avec elles.

Autre application liée à l'expérience :
Médicale: Les supraconducteurs permettent de créer d'intenses champs magnétiques dans des bobines supraconductrices nécessaires aux techniques telles que l'IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) ou la RMN (Résonance Magnétique Nucléaire).

Autre application liée à l'expérience :
Composants électroniques pour le spatial :
Projet de recherche développé à l'IRCOM et au SPCTS, laboratoires de l'Université de Limoges associés au CNRS.


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