超伝導

質問

マイスナ－効果について誰か教えて下さい。

回答No.3

keronyan

発電機はコイルの近くに磁石を配置して運動させることで、コイルに電流を生じさせる電磁誘導を利用しています。

一円玉を水に浮かべて、上から強力な磁石を接触しない状況で回転させると、一円玉も徐々に回転を始めます。
強磁性体でないアルミが磁力に反応するのは、渦電流と呼ばれる電流が磁力の変化に伴い表面に流れ、
電流から生じる磁力が磁石の磁力と反発して一円玉は回転を始めます。
磁石を止めるとこの渦電流は熱に変わります。アルミにも抵抗があるためです。
電磁誘導による渦電流の流れ方はレンツの法則により磁力線の変化を抑える方向に働きます。

さて超伝導体は抵抗がないために、外部からの磁力の変化に伴う渦電流が、完全に磁力の変化をキャンセルする様に流れます。
それは抵抗がないために減衰しません。よって、超伝導体の内部には外部からの磁力線が侵入できません。
これは磁力の変化を完全に反する様に働くため、磁石を動かすとそれを止める方向に働きます。
超伝導体の上に浮かんだ磁石は、そこからはずれようとするとそれを止める方向に電流が流れるために、安定してそこに留まります。

安定した磁力に対しては反応しませんが、通常磁界はどこからか持ってくるために磁力は変化するので同様の現象で磁界を遮蔽できます。