電気抵抗

冷やして冷やしてもっと明るく!?(No.147)

お気に入りに追加お気に入り

冷やして冷やしてもっと明るく!? 冷やして冷やしてもっと明るく!?

実験監修:愛知工業大学客員教授 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

どうしてなのかな

超低温でつくる強力な電磁石
新幹線のおよそ2倍の速度で疾走するリニアモーターカーは、強力な電磁石を使って推進します。電磁石はコイルに流す電流が大きいほど強力になりますが、大電流を流すには、電磁石のコイルを太い導体でつくらなければなりません。しかし、それでは電磁石が大きく重くなってしまいます。小型で強力な電磁石をつくるには、細い導体に大きな電流が流せるようにしなければなりません。いま研究中のリニアモーターカーでは、液体ヘリウムでマイナス269℃にまで冷却した超低温のコイル(導体)に電流を流して強力な電磁石をつくりだしています。どうしてそのような超低温が必要なのでしょう?

そうかなるほど

電気抵抗ゼロで電流を流す
導体に電流を流すと、電気抵抗によって電気エネルギーの一部が熱になります。導体の電気抵抗は、温度が高いと大きくなり、温度が低いと小さくなります。そして、温度をどんどん下げていくと、ある温度で電気抵抗が急に小さくなり、まったくゼロの状態になります。このときの状態を超電導といいます。超電導状態の導体に電流を流すと、電流は電気抵抗を受けないため発熱によるエネルギー損失のない状態で流れつづけます。リニアモーターカーでは、このような超電導状態のコイルに大きな電流を流して、小型で強力な電磁石をつくりだしているのです。

もしこの実験が気に入ったらシェアしてください