Cuando un superconductor se enfría por debajo de la temperatura crítica en un campo magnético, el campo magnético dentro del material es nulo, por que las corrientes superconductoras que se inducen en su superficie producen un campo magnético que compensa en el interior del superconductor al campo magnético aplicado.
2. ¿Cómo se utiliza para conseguir que un tren levite sobre un riel de acero y pueda moverse (propulsión)? ¿Hay fricción en este caso?
La energía electromagnética, y más concretamente, el principio de atracción - repulsión entre dos campos magnéticos, es el eje básico del funcionamiento de los trenes de levitación magnética. Por un lado, la repulsión magnética permite elevar unos centímetros del suelo al tren, que va dotado con unos potentes electroimanes que son a su vez repelidos por otros que se encuentran a lo largo de la vía.
El convoy se mantiene flotando por encima de la vía durante el viaje, menos cuando para en las estaciones, momentos en los cuales unas ruedas le ayudarían a apoyarse sobre unas guías.
Una vez en modo de levitación, el tren utilizaría la interacción de sus electroimanes con los de las vías para crear fuerzas de atracción en la parte delantera del tren y de repulsión en la parte trasera, acelerando así el tren hasta la impresionante velocidad de 500 Km/h.
Dado que el campo magnético estaría calibrado para una distribución de peso determinada, un complejo ordenador de abordo calcularía cada millonésima de segundo la potencia de cada electroimán para mantener el convoy equilibrado en todo momento.
3. ¿En qué consiste el efecto Meissner?
El efecto Meissner, también denominado efecto Meissner-Ochsenfeld, consiste en la desaparición total de campo magnético en el interior de un material superconductor por debajo de su temperatura crítica. Fue descubierto por Walter Meissner y Robert Ochsenfeld en 1933. Un material superconductor se convierte en un material diamagnético perfecto, de modo que el campo magnético en su interior se anula completamente. Dado que el campo magnético es solenoidal, es decir, todas las líneas de campo son cerradas, el campo magnético se curva hacia el exterior del material.
Consiste en que cuando se enfría un superconductor por debajo de determinada temperatura y si se le aplica un campo magnético externo no demasiado fuerte, en el interior del superconductor el campo magnético se anula.Los electrones modifican sus órbitas de modo que compensan el campo magnético externo para que en el interior, más allá de una determinada profundidad bajo la superficie, el campo sea nulo. Este comportamiento tiene que ver con el hecho de que, suficientemente frío, un superconductor no tiene resistencia eléctrica y esto requiere necesariamente que el campo magnético en el interior sea cero.
Este efecto puede utilizarse para producir un tipo de levitación magnética. Cuando se acerca un imán a un superconductor, el superconductor se convierte en un imán de polaridad contraria de modo que “sujeta” al otro imán sobre él. Pero, al contrario que un imán normal (que haría que el otro imán se diera la vuelta y se quedase pegado a él), un superconductor cambia el campo magnético cuando el exterior lo hace, compensándolo, de modo que es capaz de mantener el otro imán fijo en el aire. Es decir, que cuando el imán intenta voltearse para exponer su polo opuesto al superconductor, este último cambia su polaridad para que el campo magnético en su interior sea cero.
4. Referencias:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/elecmagnet/materiales/superconductor/superconductor.html
http://cultura.terra.es/cac/articulo/html/cac2511.htm
http://www.diclib.com/cgi-bin/d1.cgi?l=es&base=es_wiki_10&page=showid&id=43434
