7.5 Supergeleiding

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Lesdoelen

• Je kunt uitleggen hoe geleiding werkt
• Je kunt rekenen met R = ρ * l/A
• Je kunt uitleggen wat de invloed is van de temperatuur op de  weerstand van  NTC en PTC
• Je kunt uitleggen wat supergeleiding betekent

Warmtegeleiding

Wat geeft aan hoe makkelijk een stof warmte geleidt?

Elektrische geleiding

Geleiding    : geeft aan hoe makkelijk een stof elektriciteit geleidt

Weerstand R: geeft aan hoe moeilijk een stof elektriciteit geleidt. 

Hoe vind je de weerstand?

σ

Soortelijke weerstand

Wat is soortelijke weerstand?

De soortelijke weerstand

De soortelijke weerstand hangt af van de stof waar de draad van gemaakt is. Bij een opdracht krijg je de soortelijke weerstand als een gegeven. Hoe groter de soortelijke weerstand des te groter is de weerstand.

De soortelijke weerstand wordt aangegeven met het symbool

ρ

Soortelijke weerstand

Formule soortelijke weerstand

1

2

Soortelijke weerstand

Bereken de weestand van 3.5 Km hoogspanningskabel van koper, met een oppervlakte doorsnede van 300 mm2.
De soortelijke weerstand van koper=0.017Ωmm2/m

Speciale weerstanden

Positieve helling: PTC = 

Positieve Temperatuur Coëfficiënt

Negatieve helling: NTC = 

Negatieve Temperatuur Coëfficiënt

PTC

= Positieve TemperatuurCoëfficiënt

- Weerstand wordt groter als stroomsterkte en temperatuur toenemen. 

NTC

De NTC is een weerstand die gevoelig is voor warmte, het is dus een temperatuursensor.

De NTC heeft een hoge weerstand als het koud is en een lage weerstand bij warmte.

PTC en NTC

temperatuur        weerstand                temperatuur         weerstand

Wat gebeurt er met de draadweerstand als de soortelijke weerstand groter wordt.

1. die wordt groter
2. die blijft gelijk
3. die wordt kleiner

Supergeleiding

• Een sterk magneetveld heeft supergeleidende spoelen nodig
• Supergeleidende spoelen hebben een elektrische weerstand van nul ohm. 

Supergeleiding

• De stroom kan zeer groot zijn zonder dat materiaal warm wordt.
• normaal is de warmteontwikkeling evenredig met het kwadraat van de stroomsterkte: I 10 keer zo groot, P wordt 100 keer zo groot

bij een NTC..

1. stijgt de weerstand, als de temperatuur daalt
2. stijgt de weerstand, als de temperatuur stijgt
3. daalt de weerstand, als de temperatuur stijgt
4. daalt de weerstand, als de temperatuur daalt

Supergeleiding

Als de weerstand 0 is, treedt supergeleiding op

Supergeleiding

Grootste supergeleidende magneet bevindt zich in de ATLAS-deeltjesdetector bij e LHC in CERN. 

Hier bevinden zich 8 supergeleidende spoelen van 5 m breed en 25 m lang.

Een weerstandsdraad heeft een doorsnedeoppervlak van 0,0120 mm² en een lengte van 0,850 meter. De weerstand van de draad is 125 Ω.
Bereken de soortelijke weerstand van de draad.

Een koperdraad heeft een lengte van 12,5 meter en een weerstand van 0,6 Ω. Bereken de diameter van deze draad (soortelijke weerstand koper=0,017 Ohm/mm2/m)

Zelf aan de slag

Maak TB: 60, 63, 68, 69 en 70