Supraleiter als Akku?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,
ich bin physikalischer Laie und bin zufällig über das Element Niob auf die Sprungtemperatur von Supraleitern gestoßen… Wie auch immer: soweit ich weiß leiten Supraleiter ohne Verlust Strom endlos. Kann man sich das so vorstellen dass in einem Supraleiter Strom auch endlos zirkulieren kann? Also meine eigentliche Frage: wäre ein Supraleiter damit nicht auch ein perfekter Akku? Von den fies tiefen Temeraturen, die es unpraktikabel machen mal abgesehen :wink:

Für die Antwort auf meine Laienfrage im voraus danke!!

#2

Hallo Martin,

ich denke das würde nicht funktionieren, da ein Akku oder auch eine Batterie ja über einen Potenzialunterschied verfügt, d.h. am Minuspol besteht Elektronenüberschuss, am Pluspol Elektronenmangel. Verbindet man die Pole, so fließen die Elektronen vom Überfluss zum Mangel, der Strom „fließt“ dann.

Bei einen Supraleiter als Ring z.b. ist es meiner Meinung nach nicht möglich, so einen Potentialunterschied herzustellen, der Ausgleich der Elektronen von bspw. einer Überflussseite zur Mangelseite würde innerhalb des Supraleiters von statten gehen. Da der Supraleiter zusätzlich keinen Widerstand hat, würden die Elektronen nicht freiwillig durch einen Verbaucher mit Innenwiderstand fließen, daher wird es nicht klappen :smile:

schöne Grüße, Urst

#3

Ja so etwas gibt es bereits. Wir über eine Spule gemacht. Such mal nach:
SMES oder Supraleitender Magnetischer Energiespeicher

#4

Ich weiß es nich genau, aber ich würde eher sagen, dass es nicht geht, denn so wie ich verstanden habe, willst du, dass der Strom quasi im Kreis läuft und dazu muss man ihn erstmal bringen. Außerdem kann ich mir nicht vorstellen, wie man einen Teil des Stroms rausbekommen können soll.
Ich glaube, dass ist in etwa wie die Idee Licht in einem verspiegeltem Würfel einzufangen…

#5

Hi,

ein Supraleiter ist ein elektrischer Leiter, der unter einer bestimmten Temperatur keinen elektrischen Widerstand mehr hat.
Er ist also nur ein Leiter und nicht eine Stromquelle oder dergleichen.
Hoffe ich konnte weiterhelfen…

#6

Ja so etwas gibt es bereits. Wir über eine Spule gemacht. Such
mal nach:
SMES oder Supraleitender Magnetischer Energiespeicher

Ja super! Danke!! Hab einen Artikel bei wikipedia über smes gefunden.
War reine Neugier. Ich will nun ein Elektro-Auto mit smes speicher :smiley: naja, aber ohne kühlaggregate :wink: das dauert wohl noch ne Weile …

#7

ein Supraleiter ist ein elektrischer Leiter, der unter einer
bestimmten Temperatur keinen elektrischen Widerstand mehr hat.
Er ist also nur ein Leiter und nicht eine Stromquelle oder
dergleichen.

Hallo
stellvertretend danke an alle! Ich dachte mir das man eine Spannung braucht und dass man den Strom nicht dazu bringt im Kreis zu laufen. Deshalb war ich mir auch unsicher und hab blöd gefragt.
Nichts desto trotz schien es mir spontan plausibel dass man ein Material ohne wiederstand auch in irgendeiner Form als Speicher nutzen können müsste…

#8

Ähmmm, ne Zigarette später (und da ich hier grad die Physiker habe): kann eine Temperatur von sagen wir 10 Kelvin theoretisch ohne Energie durch ein völliges vakkum erhalten werden? Also sprich: indem der Supraleiter z.b. berührungslos im vakkum schwebt???

Ok, ich erwarte keine Antwort :wink:

#9

Hi,

theoretisch schon. Man kann sich ja überlegen, wenn die Umgebungstemperatur des Supraleiters ebenfalls 10K wäre, so wird sich dessen Temperatur nicht erhöhen.

Da die Temperatur jedoch ein Maß für die mittlere Geschwindigkeit der Teilchen ist, kann man im Vakuum keine Temperatur messen.

Schau auch mal hier nach:
/t/temperatur-im-vakuum/2060337

#10

Hallo,

ein Supraleiter leitet Strom (fast) ohne Verluste.
Ein Akku hat genau wie eine Batterie ein Ende, an dem Elektronen ‚zuviel‘ und eins an dem Elektronen ‚zuwenig‘ sind. Baut man sowas in einen Stromkreis fließen die Elektronen durch die angeschlossene Apparatur vom einen zum anderen Ende.

Einen Supraleiter kann man also für viele tolle Sachen verwenden, aber als Akku taugt der wohl leider nix.

Schönen Gruß!

#11

Hallo Martin,
hierauf kann ich Dir nur eine typische Radio-Eriwan-Antwort geben: „Im Prinzip hast Du damit Recht.“ Nämlich, dass ein einmal (induktiv, d.h. durch eine Magnetfeld-Änderung) induzierter Strom im Supraleiter auf Dauer gespeichert werden kann. Aber: Da der Widerstand des Supraleiters tatsächlich =0 ist (nur deshalb kann der Strom erhalten bleiben), existiert innerhalb der Stromschleife auch keinerlei Spannung, d. h. es kann keine (Ohm’sche) Leistung (N=U*I), damit auch keine Energie (E=N*t) gespeichert werden :frowning: Ganz davon abgesehen, dass sowohl das Induzieren als auch das „Wieder-Herausholen“ des Stroms in der Praxis mit einem schlechten Wirkungsgrad behaftet ist, und natürlich abgesehen von dem erheblichen Aufwand für die Kühlung, wie Du schon erwähnt hast.
Man kann damit allerdings ein Magnetfeld erzeugen und aufrecht erhalten - aber nur, wenn diesem Feld keine - oder nur sehr langsam - Energie entzogen wird, wie z.B. im Fall eines Kernspin-Tomographen (MRT). Die für das Magnetfeld notwendige Energie wird durch die induktive Ansteuerung - deren wesentlicher Teil sich außerhalb des supraleitenden Systems befinden muss - geliefert, und kann auch wieder zurückgewonnen werden - beides mit relativ schlechtem Wirkungsgrad.
Gruß, erikl

wäre ein Supraleiter damit nicht auch ein perfekter Akku?
Von den fies tiefen Temeraturen, die es unpraktikabel machen mal abgesehen :wink:

#12

Hallo Martin!
In der Tat, in einem Supraleiter kann ein Strom verlustlos und im Prinzip endlos fließen. Nur heißt das noch lange nicht, dass so ein Supraleiter als Energiequelle verwendet werden kann. Der Sinn einer Energiequelle, z.B. eines Akkus, ist ja, dass die elektrische Energie aus dieser Quelle an einem bestimmten Ort Verwendung findet, also dort verbraucht wird. Diese „verbrauchte“ (in Wahrheit „umgesetzte“) Energie muß in der Quelle aus einer anderen Energieform (beim Akku aus chemischer Energie) erzeugt werden!
Ich hoffe, dir das ein wenig erläutert zu haben und verbleibe mit den besten Grüßen!

#13

Danke noch mal für all die antworten! Ich such mir die SMES Antwort raus, bzw diesen Artikel den ich darufhin gefunden habe.
http://de.m.wikipedia.org/wiki/Supraleitender_Magnet…

hab nur noch nicht verstanden wie der smes genau funktioniert. In der allgemeinen Erklärung zu supraleitung ist beschrieben, das ein aufgeladene spule durch Erwärmung an einer Stelle entladen werden kann. Also es scheint wohl keine berührungslose Entladung eines im Vakuum schwebenden supraleiters möglich zu sein? Damit ist wohl kein Erhalt einer tiefen temeratur im vakuum realisierbar.
Ich wollte noch fragen ob es eine berühungslose induktionskühlung gibt, die der eigenschwingung von Atomen entgegenwirkt. Aber ich lass das thema nun besser. Bringt nichts. Warscheinlich wird mN mit Supraleitern eher im Magnetfeld der Erde fliegen, bevor ein Elektroauto nen smes Speicher hat :smiley:

danke nochmals für die antworten .

#14

PS: vielleicht wäre die richtige Frage ja gewesen, ob ein supraleitender Akku nicht gleichzeitig ein motor sein muss???

Aber egal. Danke für die vielen guten antworten!

#15

Hallo Martin,

im Prinzip ist diese Idee/Überlegung super.Nur rechnet sich dieser Aufwand nicht. Da allein die Kühlung des Leiters mehr Energie benötigt als sich mit dieser „speichern“ liese. Eine unendliche „Speicherzeit“ von Akkus können daher nicht realisiert werden. Die Hauptforschung von Akkus beschäftig sich nicht oder eher nur sehr wenig mit der endlosen Speicherung der Energie. Man versucht vielmehr die Ladungsdichte der Akku zu erhöhen. Dies für zur Mehr Ladung und mehr Energie im Akku. Dadurch wird automatisch die maximale „Nutzzeit“ des Akkus erhöht.

Ich hoffe dass ich dir jetzt damit deine Frage beantwortet habe und nicht noch neue aufgeworfen habe.
Aber wenn dich dieses Thema intersiert und du dieses verfolgen willst. Dann schau mal bei google zu den Begriffen „Supercaps“ und „Goldcaps“ nach. Dies werden die Akkus von Morgen sein. Leider sind diese aber finanziell noch nicht ganz rentabel

MfG Christian