Los superconductores aplicados a la Electrónica, Electricidad y Sistemas de Potencia

Electrónica

La superconductividad promete adelantos muy significativos en la industria electrónica. Ya existen muchas aplicaciones prácticas en la electrónica de superconductores que se han llevado a cabo con éxito. Sin embargo, aún quedan muchos problemas por resolver, especialmente con la nueva generación de superconductores.

La aplicación mas importante sin duda está orientada al mejoramiento de los circuitos integrados, ya que cuanto mayor es el número de componentes que pueden ser empacados juntos en un mismo circuito integrado, menor es el tiempo que necesita una señal eléctrica para viajar de un componente a otro. Esto permite a los circuitos integrados funcionar a velocidades mucho mayores que los circuitos con elementos discretos. Los Ics actuales operan a velocidades extremadamente altas, lo que ha generado un nuevo problema.

Los componentes de los circuitos integrados son capaces de operar a velocidades superiores a las que una interconexión puede transmitir la señal eléctrica de un componente a otro. Las interconexiones llevan la señal y la potencia eléctricas a los distintos componentes del IC.

Los superconductores serían un material ideal para hacer interconexiones. Dado que carecen de resistencia eléctrica, pueden disminuir notablemente la disipación de calor que se produce en los circuitos integrados y transistores.

Los superconductores podrían también aportar ventajas adicionales, tales como la eliminación de los problemas causados por las interferencias magnéticas, debido a su peculiar propiedad de repeler campos de este tipo.

Empleando conexiones superconductoras se podrían empacar los componentes mas juntos, permitiendo también aumentar el numero de componentes en un solo circuito integrado.

Electricidad y Sistemas de Potencia

Una de las aplicaciones de la superconductividad que se predijo con mas antelación es el área de los sistemas eléctricos de potencia. Hace ya tiempo que los ingenieros y científicos confían que algún día los superconductores mejorarán los sistemas de potencia, aumentando su eficacia en la generación, distribución y consumo de electricidad, con un importante beneficio económico como resultado.

Los sistemas eléctricos de potencia abarcan todos los sistemas utilizados para producir y distribuir electricidad. Desde los generadores en las centrales eléctricas hasta los consumidores individuales, pasando por la red de distribución, la superconductividad podría ahorrar mucha energía y dinero frente a los sistemas convencionales. Unos generadores que tuvieran bobinados de hilos superconductores en lugar de hilos convencionales de cobre podrían generar la misma cantidad de electricidad con menor trabajo y equipamiento mas pequeño. Una vez generada la electricidad, podría distribuirse a través de una red de líneas de alta tensión superconductoras. Los sistemas actuales de distribución gastan hasta el 20 por 100 de la energía que reciben a causa de su resistencia.

La energía que llega al consumidor podría ser utilizada mas eficientemente si los electrodomésticos tuvieran motores con bobinados superconductores y circuitos electrónicos con materiales del mismo tipo.

Actualmente, un cable superconductor necesita de una cubierta refrigerante a su alrededor para mantenerlo a una temperatura inferior a la temperatura crítica del material que lo forma.

Con respecto a la construcción mecánica existen tres tipos de cables superconductores:

1. Rígidos. El aislamiento y el superconductor se fabrican con tubos rígidos. La longitud máxima transportable es de 20 metros, Además Se necesitan componentes corrugados para compensar las contracciones térmicas.

2. Semiflexibles. En este caso el conductor es flexible y puede consistir en un tubo corrugado, o con alambres doblados en forma helicoidal sobre un soporte cilíndrico hueco. Estos cables superconductores pueden fabricarse en longitudes de 200 a 500 metros.

3. Completamente flexibles. En este tipo de cable el aislamiento térmico también es flexible. El cable está construido con tubos corrugados, de manera que no hay problemas con respecto al transporte y las contracciones térmicas.

Fuente: html.rincondelvago.com
Asignatura: C.R.F.
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