20세기의 놀라운 발견, 초전도체!

[자막]
#1. 매일 매일 사용되는 전자제품.
#2. 오랜 시간 사용 시 전자제품에서 나타나는 공통적인 현상! 왜 이렇게 뜨거운거야?
#3. 그 현상은 바로 ‘전기저항’
전자들을 이동하면서 원자와 충돌하고 이 과정에서 에너지는 손실된다.
#4. 어떻게 하면 전기저항이 없을 수 있을까?
#5. 1911년 네덜란드 카메를링 오너스의 놀라운 발견
#6. 헬륨의 액화온도 -269℃ 근방에서 갑자기 사라진 수은의 전기저항
#7. 그 이후 극저온에서 수많은 금속들의 전기저항이 사라졌다.
#8. 10 10000000초
우주의 나이(137억년, 4 x 10 17초)보다 더 긴 시간
그 시간동안 전기가 흐를 수 있도록 만드는 20세기 놀라운 발견, 초전도 현상

[타이틀]
극저온의 세계3
20세기 놀라운 발견, 초전도 현상

[인터뷰]
물리학에서 저항이 적다는 것과 저항이 없다는 것은 엄청난 차이가 있습니다. 초전도체가 과학적으로 중요한 이유도 바로 이점이죠. 초전도체는 보통의 고체와는 매우 다른 물질의 성질을 보여주고 있습니다. 특히, 열을 내지 않고 대량의 전류를 흘려보낼 수 있는 특징을 가지고 있어 엄청난 기술적 가능성을 보여주고 있습니다. 그럼 초전도체가 어떠한 특징을 가지고 있는지 간단한 실험을 통해 함께 살펴보도록 하겠습니다.

[자막]
-트래킹 자막으로 옴의법칙

#1. 마이스너 효과
#2.준비물
액체질소, 초전도체, 네오디늄 자석, 집게
#6. (트래킹)네오디늄 자석
#7. 네오디늄 자석과 초전도체 사이에 자기장의 흐름(트래킹)
#8. 플럭스 피닝 효과
#9. 준비물
액체질소, 초전도체, 네오디늄 자석, 스티로폼
#12. 무거운 자석이 어떻게 거꾸로 매달려 있을까?
초전도체를 냉각시킬 때 자석과 초전도체를 가까이해두고 함께 냉각을 시켜주면, 냉각되기 전에는 초전도성이 없으므로 자석의 자기장이 초전도체를 통과하게 되는데, 온도가 임계 온도 이하로 내려가면 자기장이 초전도체 안에 갇히게 되는 원리

초전도체 이것만 기억하자!
1. 초전도체란?
특정한 임계온도에서 저항이 0이 되는 물질
2. 마이스너 효과
외부 자기장에 완전히 상쇄되는 방향으로 자기장을 형성하여 초전도체 속에 자기력선이 들어가지 못하는 현상.
3. 플럭스 피닝 효과
초전도체에 외부에서 강한 자기장을 가하면 초전도성이 사라지는 것이 아니라 일부 영역만 초전도성이 무너지면서 자기력선이 초전도체 내부로 들어와 일부 영역은 마이스너 효과로 인해 반자성을 띠게 되고, 자기력선이 침투한 부분은 자성을 띠게 됨.
4. 초전도체는 MRI, 자기부상열차, 초전도케이블, 강입자 충돌기(LHC) 등에 활용됨