Superconductors Electrodynamic Constructions and Electromechanic Systems

Abstract

Süper iletken dalga kılavuzlarının analizi 4.1'de sözde statik elektrik olan frekanslarda süper iletkenlerin davranışı ile açıklanacaktır. Bir süper iletkendeki elektrodinamik alanların gidişatını anlayabiliriz ve sonra dalga kılavuzu ve yankılayıcı gibi elektrodinamik yapıları geliştirmede bu materyalleri kullanabiliriz. Bölüm 4.2'de ki tartışmada bu yapı içindeki dinamik alanların sözde durgun elektrik kısımlarıyla nasıl ilişkili olduğu vurgulanmaktadır. Bu tartışma detaylarıyla bir süper ileticinin paralel tabakalı dalga kılavuzunun spesifik özelliklerinin yer aldığı bölüm 4.3'de de devam etmektedir. Bu analiz dalga kılavuzu tasarımına giden standart yaklaşımın süper iletkenlik tabakalarının yapısına nasıl uyum sağlayabildiğini açıklıyor. Bölüm 4.4'te Meissner Etkisi Modeli'nin bir alternatif metodunu geliştiriyoruz. Burada uygulanan manyetik bir alandaki bir süper iletkenin dış akıyı tamamen dışarladığı, kendi üzerinde bir süper akım oluşturduğunu vurguluyoruz. Yine de manyetik özelliklerin işleyişi kayıpsız indükleme akımıyla ilgilidir. Özellikle süper iletken içinde depolanmış elektromanyetik etki incelendiğinde bu yaklaşım her zaman en pratik yaklaşım değildir.Aslında bölüm 4.4'te geliştirilmiş aynı termodinamik fikirler, bölüm 4.5'de elektrodinamik sistemlerin çalışmamız için ne kadar gerekli olduğu görülmektedir. Süper iletkenliğin klasik modelinin böyle problemlere bağlı genel yaklaşımı değiştirmediğini tekrar görebiliriz.Anahtar Kelimeler: Süper iletken, Meissner etkisi, Dalga kılavuzu, Elektrodinamik alan, Manyetik alan, Manyetik kaldırma

In anticipation of our analysis of superconducting waveguides, section 4.1 examines the behavior of superconductors at frequencies that are no longer quasistatic. Once we are able to understand the behavior of fully electrodynamic fields inside a superconductor, we can then use these materials to build electrodynamic structures, such as waveguides an resonators. The discussion in section 4.2 focuses on how the dynamic fields in these structures are related to their quasistatic counterparts. This discussion is continued in section 4.3, where the specific properties of a superconducting paralel plate waveguide are examined in detail. The analysis reveals how the standard approach to waveguide design can accommodate the presence of the superconducting plates. In section 4.4 we develop an alternete method of modeling the Meissner effect. We have often pointed out that a superconductor?s ability to screen an applied magnetic field is distinct from instability to carry current without loss. Nevertheless, the treatment of the magnetic properties has thus far been in terms of induced lossless currents. This approach is not always the most convenient, especially when examining the electromagnetic energy stored in a superconductor.In fact, the same thermodynamic ideas developed in section 4.4 are necessary for our study of electromechanical system in section 4.5. Again we find that the classical model of superconductivity does not change the usual approach to such problems.Key Words: Superconductivity, Meissner effect, Waveguide, Electrodynamic field, Magnetic field, Magnetic levitation (Maglev)