Frage von dreamerdk, 70

wie kann ein Supraleiter auf einem Magneten schweben?

Also das magnetische Feld wird ja aus dem Inneren des Supraleiters verdrängt, nur ich verstehe nicht so ganz, warum der Supraleiter dann über dem Magneten "gebunden" schwebt. Eigentlich müsste doch das Magnetfeld den Leiter aus der Bahn werfen, sodass er anschließend mit keinem Magnetfeld mehr in Kontakt steht, oder nicht? Warum tut es das nicht?

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 34

Ähnlich wie ein Faraday-Käfig elektrische Felder aus seinem Inneren durch Verlagerung elektrischer Ladungen an seiner Oberfläche verdrängt, verdrängt ein Supraleiter Magnetfelder aus seinem Inneren durch Erzeugung kleiner Magnete an seiner Oberfläche. Diese Magnete entstehen durch Wirbelströme, die vom äußeren Magnetfeld induziert werden. Die Ströme können ja unbegrenzt fließen, dank Supraleitung.

Aber das war vermutlich nicht deine Frage.

Ob ein Supraleiter oder ein Permanentmagnet über einem anderen Magneten schwebt, ist ja in gewissem Sinnne egal. Nur, dass der Supraleiter sich immer gerade entgegengesetzt zum äußeren Magnetfeld magnetisiert, so dass man den Permanentmagneten irgendwie gegen Umdrehen schützen muss.

Zwei Magnete mit normalen Polen würden nicht lange übereinander schweben, weil das Magnetfeld weiter außen schwächer ist, sodass der obere Magnet "abrutscht", wie von einem Hügel.

Ich habe mal einen kleinen  Permanentmagneten über einem Supraleiter gesehen - der Supraleiter war ringförmig. Dadurch hatte der Magnetfeld-"Hügel" einen Krater in der Mitte, wo der Magnet ruhen konnte.

Ähnlich schweben Supraleiter auch über ringförmigen Magneten.

Kommentar von DarkPhantom ,

Interessanterweise muss aber kein Ringförmiges Feld oder ien Ringförmiger Supraleiter oder eine vergleichbare "Feld-Falle" gegeben sein, und der Supraleiter ist nicht nur wie bei normaler Magnetschwebe in einem "Tal" gefangen, sondern kann dreidimensional positioniert werden - und "rastet ein". So viel zum Phänomen, die Erklärung bleibt damit natürlich weiter offen.

Antwort
von GTA5USER, 25

Indem das in den Leiter eindringende Feld quasi instantan einen Strom erzeugt der ein Magnetfeld erzeugt, dass diesem Feld gerade gegengerichtet ist. Das Magnetfeld kann deshalb auch quasi nicht eindringen.

Im Prinzip ist das nichts anderes als Gegeninduktion nur eben sehr immens, da für den Induktionsstrom der Widerstand des Supraleiters ja quasi gegen 0 geht.

Antwort
von DarkPhantom, 31

Nennt sich Quantum locking und hat was damit zu tun, dass der Supraleiter nur eine extrem dünne Schicht ist und an einigen Stellen Unregelmäßigkeiten hat, an denen das Magnetifeld "durchdringen" kann. Allerdings ist mir auch bewusst, dass das eine tatsächliche Erklärung bestenfalls tangiert, aber es mag vlt beim suchen helfen. Viel Glück und sag mir Bescheid wenn du was findest! ;)

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