LOS SUPERCONDUCTORES PREGUNTAS RESUELTAS DE INGRESO A LA UNIVERSIDAD PDF

EJERCICIOS PREUNIVERSITARIOS SOBRE APLICACIONES DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD, Y USOS DE LOS SUPERCONDUCTORES

PREGUNTA 1

Indique como verdadero (V) o falso (F) respecto a los superconductores: 

I) Un material superconductor es aquel que no opone resistencia al flujo de electricidad, cuando se encuentra por debajo de su temperatura crítica. 

II) La propiedad más sobresaliente de los superconductores es la ausencia de la resistencia eléctrica.

III) El físico holandés Heike Kamerlingh en 1911 observó que la resistencia eléctrica del mercurio desaparecía cuando se lo enfriaba a 4K(–269°C).

IV) Debido a las bajas temperaturas que se necesitan para conseguir la superconductividad , los materiales se enfrían con helio líquido. 

V) No se puede desarrollar superconductores a altas temperaturas.

VI) La superconductividad es una propiedad eléctrica. 

VII) De   todos   los  elementos  estudiados sólo 3 combinaciones están en etapa de producción  (Nb-Ti),  (Nb-Zr)  y  (Nb-Sn). 

A) FFFVVVV  

B) VVVVFVV        

C) FFVVFVV     

D) FVVFFVV  

E) VFVVVVV

Resolución

I) Verdadera: 

Son materiales que no ofrecen resistencia al paso de los electrones cuando se encuentran debajo de su temperatura crítica (Tc).   Mercurio (Hg) Tc= – 269°C

II) Verdadera: 

Los superconductores se caracterizan porque no ofrecen resistencia al paso de los electrones.

III) Verdadera: 

Fue descubierto en 1911, por el físico Holandes Heike Kamer Lingh al enfriar el mercurio (Hg) a 4K (–269°C).

IV) Verdadera: Para lograr las bajas temperaturas a la cual se logra este comportamiento, se usa helio líquido.

V) Falsa: 

En la actualidad se ha logrado obtener este comportamiento a altas temperaturas (23K, 11K, 94K, etc), en sustancias como los cupratos.

VI) Verdadera: 

Esta relacionado con los fenómenos eléctricos y magnéticos.

VII) Verdadera: 

En la actualidad están en etapa de producción aleaciones de niobio (Ni), Zirconio (Zr) y estaño (Sn), así como los óxidos cerámicos de lantinos y los cupratos.

Clave B

PREGUNTA 2

Uno de los descubrimientos más sorprendentes de la historia de la ciencia moderna es la superconductividad. Respecto a ello, indique verdadero (V) o falso (F) en las siguientes afirmaciones: 

I) Ocurre, generalmente a bajas temperaturas cercanas al cero absoluto. 

II) Solo los materiales metálicos presentan esta propiedad. 

III) Una aplicación de la superconductividad es la generación de intensos campos eléctricos. 

A) VFF  

B) FFV  

C) VVV  

D) FVF  

E) VFV

Clave D

PREGUNTA 3

Respecto a los superconductores, marque verdadero (V) o falso (F) las siguientes proposiciones. 

I) Una de sus aplicaciones es la levitación magnética. 

II) La resistencia eléctrica es nula.

III) La conductividad eléctrica aumenta en un metal, al incrementar la temperatura. 

A) VFF  

B) FFV  

C) VVV  

D) VVF  

E) FVV

Clave D

SUPERCONDUCTORES 

Son materiales que presentan la propiedad de superconductividad de la corriente eléctrica, quiere decir flujo de electrones a través del material "sin fricción" o resistencia cero. Descubierto en 1911 por el físico holandés Kamerhingh Onnes quien observó que el mercurio pierde resistencia al flujo de electrones por debajo de 42K (–231,15 °C)

EFECTO MEISSNER: 

En los superconductores la presencia de un campo magnético establece corrientes superficiales que impiden que dicho campo penetre en el material.

APLICACIONES DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD 

Los imanes superconductores son algunos de los electroimanes más potentes conocidos. 

Se utilizan en: 

• Un tren de levitación magnética Maglev viaja suspendido sobre el carril a 600 km/h.

• En máquinas para resonancia magnética nuclear (RMN) en hospitales.

• En la orientación del haz de un acelerador de partículas. 

• También se pueden emplear para la separación magnética, en donde partículas magnéticas débiles se extraen de un fondo de partículas menos o no magnéticas.

• La producción de grandes campos magnéticos: Al decir grandes nos referimos tanto a una gran intensidad del campo magnético como al espacio en el cual se crea el campo 

• La fabricación de cables de transmisión de energía: Aunque éstos ya se manufacturan a partir de los superconductores convencionales, actualmente no son competitivos comercialmente con respecto a los cables aéreos normales, a menos de que cubran una gran distancia (de cientos de kilómetros). 

• La fabricación de componentes de circuitos electrónicos: Estos dispositivos electrónicos fueron ideados originalmente con la intención de utilizar la transición de estado normal a estado superconductor como un interruptor