Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6725
2018-03-10 
Вначале несколько слов о сверхпроводниках. Сверхпроводники обладают свойством выталкивать магнитное поле (так называемый эффект Мейснера), благодаря чему они могут парить над магнитом. Эту особенность сверхпроводников предлагается использовать для создания сверхскоростных поездов на «магнитной подвеске», опытные образцы которых уже испытываются. Особый интерес к такому виду транспорта появился после открытия высокотемпературных сверхпроводников.
А теперь сама задача. На сверхпроводящий образец массой $m$, парящий над постоянным магнитом, кладут груз точно такой же массы. Во сколько раз необходимо увеличить индукцию поля, создаваемого магнитом, чтобы сверхпроводник с грузом парил на прежнем расстоянии от магнита?
Решение:
Магнитное поле, созданное постоянным магнитом; не проникает в сверхпроводящий образец. Это происходит потому, что в поверхностном слое сверхпроводника индуцируется ток, который создает свое собственное поле, компенсирующее внешнее.
Этот ток $I$ должен быть пропорционален величине магнитной индукции $B$ внешнего поля: $I \sim B$. Согласно закону Ампера, взаимодействие электрического тока с магнитным полем характеризуется силой $F$, пропорциональной и току $I$, и магнитной индукции $B$. В нашем случае
$F \sim IB \sim B^{2}$.
Эта сила и уравновешивает силу тяжести сверхпроводящего образца. Если масса образца с грузом удвоилась, для сохранения равновесия магнитная индукция поля постоянного магнита должна быть увеличена в $\sqrt{2}$ раз.
Вначале несколько слов о сверхпроводниках. Сверхпроводники обладают свойством выталкивать магнитное поле (так называемый эффект Мейснера), благодаря чему они могут парить над магнитом. Эту особенность сверхпроводников предлагается использовать для создания сверхскоростных поездов на «магнитной подвеске», опытные образцы которых уже испытываются. Особый интерес к такому виду транспорта появился после открытия высокотемпературных сверхпроводников.
А теперь сама задача. На сверхпроводящий образец массой $m$, парящий над постоянным магнитом, кладут груз точно такой же массы. Во сколько раз необходимо увеличить индукцию поля, создаваемого магнитом, чтобы сверхпроводник с грузом парил на прежнем расстоянии от магнита?
Решение:
Магнитное поле, созданное постоянным магнитом; не проникает в сверхпроводящий образец. Это происходит потому, что в поверхностном слое сверхпроводника индуцируется ток, который создает свое собственное поле, компенсирующее внешнее.
Этот ток $I$ должен быть пропорционален величине магнитной индукции $B$ внешнего поля: $I \sim B$. Согласно закону Ампера, взаимодействие электрического тока с магнитным полем характеризуется силой $F$, пропорциональной и току $I$, и магнитной индукции $B$. В нашем случае
$F \sim IB \sim B^{2}$.
Эта сила и уравновешивает силу тяжести сверхпроводящего образца. Если масса образца с грузом удвоилась, для сохранения равновесия магнитная индукция поля постоянного магнита должна быть увеличена в $\sqrt{2}$ раз.
