L'Esprit sorcier A2 المستوى الأساسي

La supraconductivité, kesako ?

Que se passe-t-il avec les matériaux supraconducteurs ?
Écoutez l’explication (à partir de 1’19) et complétez le texte avec les chiffres et les mots entendus.
Écrivez la ou les bonnes réponses dans les cases Help on how to respond the exercice
Sciences-SupraconductiviteKezako-Extrait
Vous l'avez compris : pour supprimer la résistance électrique, il faut des températures très basses,
entre -118°|-...° et -269°|-...°.
À ces températures, la petite danse des atomes est ralentie|r.l....e et les électrons forment des paires|.ai..s (les « ... de Cooper »)
. Elles dansent entre elles et leur mouvement|m..v.m... se synchronise (= se fait en même temps) pour former une onde|.n.., « l'... collective ».
Les atomes et les défauts sont alors trop petits pour perturber son déplacement|.é..ac...... C’est pour ça que la résistance disparaît.
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انتبه!
Pour vous aider, le texte de l’activité reprend les informations de l’explication dans l’ordre.
Vous pouvez aussi consulter la transcription.
Cliquez sur les images pour les agrandir ; elles sont un indice pour vous aider à repérer le chiffre ou le mot quand vous écoutez l'explication.
أحسنت!
Vous comprenez maintenant comment les matériaux deviennent supraconducteurs.
Pour savoir comment on produit de l'électricité, regardez cette autre explication de L’Esprit sorcier.
Cette activité vous permet de comprendre comment les matériaux deviennent supraconducteurs.
Lisez la solution, puis regardez cette autre explication de L’Esprit sorcier pour savoir comment on produit de l'électricité.
Conception: Hélène Emile, CAVILAM - Alliance française
Published on 09/03/2018 - Modified on 09/04/2018
La petite voix
La su-pra-con-duc-ti-vi-té ? Ça veut dire conduire une voiture super vite ?
La grosse voix
Bien essayé. Mais non. Ici, on parle plutôt de matériaux. Et des matériaux qui ne conduisent pas des voitures, mais le courant électrique. En général, les matériaux conducteurs résistent toujours plus ou moins au passage du courant. Et ils chauffent. C’est ce qu’on appelle la résistance.
La petite voix
Ah oui ! Un peu comme le grille-pain qui chauffe les tartines !
La grosse voix
C’est ça. Seulement, si la résistance présente un avantage quand il s’agit de griller des tartines, la plupart du temps, elle pose problème. En France, elle provoque la perte de 10 % de la production d’électricité lors de son transport dans les lignes électriques.
La petite voix
10 % ? Quel gâchis !
La grosse voix
Pour le comprendre, zoomons dans la matière. Elle est constituée d’atomes. Un atome, c’est un noyau, chargé positivement, et un nuage d’électrons, chargés négativement. Les électrons se repoussent entre eux et sont attirés par les noyaux ; ils gravitent autour. Dans le matériau, cela crée une petite danse entre les atomes et les électrons qui sautent aisément d’un atome à l’autre. Le courant électrique, c’est un déplacement d’électrons. Seulement, au moindre défaut dans le matériau, les électrons se cognent, ralentissent et perdent de l’énergie, qui se transforme en chaleur. C’est la résistance électrique. C’est inévitable. Enfin presque, car dans certains matériaux, et à très, très basse température, la résistance disparaît, comme par magie.
La petite voix
Basse comment la température ? Comme au pôle Nord ?
La grosse voix
Non, beaucoup plus basse ! Entre -118°C et -269°C, tellement basse que les chercheurs utilisent une autre échelle : les kelvin. À ces températures, la petite danse des atomes est ralentie, les électrons s’associent en paires : la paire de Cooper. Ces paires dansent avec d’autres paires ; leur mouvement se synchronise et forme une onde, une grande onde appelée « onde collective ». Les atomes et les défauts du matériau sont alors bien trop petits pour perturber le déplacement de cette onde. Il n’y a plus de résistance électrique. Le matériau est supraconducteur : il conduit le courant électrique sans plus aucune perte.
La petite voix
Top ! Les supraconducteurs suppriment la résistance électrique et on fait des économies !

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