Вопросы различных применений сверхпроводящих материалов стали обсуждаться практически сразу после открытия явления сверхпроводимости. Еще Камерлинг-Оннес считал, что с помощью сверхпроводников можно создавать экономичные установки для получения сильных магнитных полей. Однако реальное использование сверхпроводников началось в 50-х − начале 60-х годов XX века. В настоящее время работают сверхпроводящие магниты различных размеров и форм. Их применение вышло за рамки чисто научных исследований, и сегодня они широко используются в лабораторной практике, в ускорительной технике, томографах, установках для управляемой термоядерной реакции. С помощью сверхпроводимости стало возможным многократно повысить чувствительность многих измерительных приборов. Такие приборы названы сквидами (от англ. Superconducting Quantum Interference Devices ). Особо следует подчеркнуть внедрение сквидов в технику, в том числе и в современную медицину.

Наибольшее применение сверхпроводники нашли в настоящее время в области создания сильных магнитных полей. Современная промышленность производит из сверхпроводников второго рода разнообразные провода и кабели, используемые для изготовления обмоток сверхпроводящих магнитов, с помощью которых получают значительно более сильные поля (более 20 Тл), чем при использовании железных магнитов.

Сверхпроводящие магниты являются и более экономичными. Так, например, для поддержания в медном соленоиде с внутренним диаметром 4 см и длиной 10 см поля 100 кГс необходима электрическая мощность не менее 5100 кВт, которую нужно полностью отвести водой, охлаждающей магнит. Это означает, что через магнит надо прокачивать не менее 1 м 3 воды в минуту, а затем ее еще охлаждать. В сверхпроводящем варианте такой объем магнитного поля создается достаточно просто, необходимо лишь сооружение гелиевого криостата для охлаждения обмоток, что является несложной технической задачей.

Другое преимущество сверхпроводящих магнитов состоит в том, что они могут работать в короткозамкнутом режиме, когда поле «заморожено» в объеме, что обеспечивает практически не зависящую от времени стабильность поля. Это свойство очень важно при исследованиях веществ методами ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонансов, в томографах и т. п.

Еще одно применение сверхпроводников − создание подшипников и опор без трения. Если над металлическим кольцом с током поместить сверхпроводящую сферу, то на ее поверхности в силу эффекта Мейснера индуцируется сверхпроводящий ток, что приводит к появлению сил отталкивания между кольцом и сферой, и сфера может повиснуть над кольцом.

Подобный же эффект может наблюдаться, если над сверхпроводящим кольцом поместить постоянный магнит. На этом может быть основано создание, например, новых видов транспорта. Речь идет о создании поезда на магнитной подушке, в котором будут полностью отсутствовать потери на трение о колею дороги. Модель такой сверхпроводящей дороги длиной 400 м была построена в Японии еще в 1970-х годах. Расчеты показывают, что поезд на магнитной подушке сможет развивать скорость до 500 км/ч. Такой поезд будет «зависать» над рельсами на расстоянии 2−3 см, что и даст ему возможность разогнаться до указанных скоростей.

В настоящее время широко используются сверхпроводящие объемные резонаторы, добротность которых может достигать . С одной стороны, такие устройства позволяют получать высокую частотную избирательность. С другой стороны, сверхпроводящие резонаторы широко используются в сверхпроводящих ускорителях, позволяя существенно уменьшить мощность, требуемую для создания ускоряющего электрического поля.

Применение сверхпроводимости может привести к созданию сверхбыстрых электронно-вычислительных машин. Речь идет о так называемых криотронах − переключающих сверхпроводящих элементах. Такие устройства могут легко сочетаться со сверхпроводящими запоминающими элементами. Важным преимуществом криотронов перед обычными полупроводниковыми устройствами является отсутствие потребности в энергии в стационарном состоянии. После создания переходов Джозефсона было предложено заменить ими криотроны, и оказалось, что время переключения такой системы составляет около 10 -12 с. Именно это и открывает широкие перспективы для создания мощнейших вычислительных машин, но пока эти разработки являются лишь лабораторными образцами.

Наиболее перспективными направлениями широкого использования высокотемпературных сверхпроводников считаются криоэнергетика и криоэлектроника. В криоэнергетике уже разработана методика изготовления достаточно длинных (до нескольких километров) проводов и кабелей на основе висмутовых ВТСП-материалов. Этого уже достаточно для изготовления небольших двигателей со сверхпроводящей обмоткой, сверхпроводящих трансформаторов, катушек индуктивности и т. д. На основе этих материалов созданы сверхпроводящие соленоиды, обеспечивающие при температуре жидкого азота (77 К) магнитные поля порядка 10000 Гс.

В криоэлектронике разработана методика изготовления пленочных сквидов, которые по своим характеристикам практически не уступают гелиевым аналогам. Освоена методика получения совершенных магнитных экранов из ВТСП, в частности, для исследования биомагнитных полей. Из ВТСП созданы антенны, передающие линии, резонаторы, фильтры, смесители частоты и т. д.

Темп технологических и прикладных исследований очень высок, так что, возможно, промышленность освоит выпуск изделий из высокотемпературных сверхпроводников раньше, чем будет достоверно выяснена природа сверхпроводимости в металлооксидных соединениях.

Контрольные вопросы

1. Каково равновесное состояние электронного газа в проводнике в отсутствие электрического поля?

2. Поясните механизм дрейфа электронов под действием внешнего поля.

3. Какими соотношениями определяется подвижность носителей заряда в полупроводниках? Какие факторы определяют величину подвижности?

4. Чем определяется электропроводность σ n металлов?

5. Чем обусловлено электросопротивление металлов? Какова его зависимость от температуры?

6. О чем говорит закон Видемана – Франца?

7. Почему при расчётах электропроводности проводников учитывается полная концентрация носителей заряда, если реально в проводимости участвуют только ферми-электроны?

8. Привести график и дать объяснения зависимости проводимости легированного полупроводника с разной степенью легирования от температуры.

9. Указать основные свойства сверхпроводящего состояния

10. Дать качественное описание механизма возникновения сверхпроводимости с помощью БКШ-теории.

11. Описать направления применения сверхпроводимости.

Мы живем в мире, где все взаимосвязано, и от того, как мы поступим сегодня, зависит наше будущее. В данном тексте В.М. Песков предлагает нам задуматься над проблемой взаимосвязи человека и природы.

Обращаясь к теме, писатель приводит в пример слова ученого, долгое время изучающего космос: «Надо беречь свой дом – родную Землю». Автор, анализируя пагубное влияние человека на окружающую среду, делает акцент на том, что именно мы являемся частью «сложного узора жизни на нашей планете», мы стоим во главе мира животных и мира природы, мы зависим от них также, как и они зависят от нас, и поэтому глупо и опрометчиво истреблять редкие виды животных, загрязнять и уничтожать окружающую среду, надеясь «переехать» на другую планету.

Автор считает, что человек должен заботиться о нашей планете и обо всем, что её населяет, потому что другого шанса увидеть редкие природные явления или, к примеру, «белоголового орлана» не будет – у нас есть лишь одна планета, которая «нас кормит, дает нам дышать, снабжает водой, теплом и радостью жизни». Если мы не дадим существовать всему живому на земле – оно исчезнет, и вместе с ним исчезнем и мы.

Я полностью согласна с мнением писателя и тоже считаю, что окружающий мир нуждается в нашей заботе, как и мы нуждаемся в тепле, воздухе, еде и красоте – в общем во всем, что дарует нам наша планета. Нужно беречь Землю, ведь другой такой у нас не будет.

В.П. Астафьев в своем произведении "Царь - рыба" показывает нас, что природа живая и одухотворенная, она способна как наградить человека за его заботу, так и наказать его за наглость и причиненную боль. Главный герой произведения возомнил себя «царем природы» и посчитал, что может распоряжаться ею как пожелает. Однажды поймав «царь-рыбу», он, вопреки наказам деда, поддавшись жадности, решил справиться с ней самостоятельно, за что был наказан падением в реку. И, как бы Игнатьич не пытался обвинять все вокруг в своей, как ему тогда казалось, неминируемой смерти, он все же раскаялся во всех своих грехах, за что и получил возможность жить дальше.

В повести А.И. Куприна "Олеся" автор изобразил пример правильного отношения к природе. Главная героиня всю свою жизнь прожила в единении с окружающим миром – она ощущала тонкую связь между собой и лесом и воспринимала его как что-то живое, наделенное душой. К миру природы девушка гораздо ближе, чем к урбанизированному миру людей, и поэтому всегда вставала на защиту всех обитателей леса.

Таким образом, можно сделать вывод, что людям необходимо ценить Землю, заботиться о ней и не забывать, что помимо нас существует еще множество живых существ, которые нуждается в нас также, как и мы нуждаемся в них. Только осознав это, мы сможем сохранить нашу планету.

Однажды в поисках материала по нанотехнологиям я узнала, что студенты кафедры «Физика наноструктур и наноэлектроника» Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского занимаются таким явлением, как сверхпроводимость. Мне стало интересно, какие же преимущества сверхпроводники имеют перед обычными проводниками и почему же они не используются в быту.

Цель работы - выявить перспективы использования сверхпроводимости в настоящем и будущем.

Задачи:

1) ознакомиться с историей открытия сверхпроводимости;

2) изучить основные виды сверхпроводимости;

3) выявить практическую значимость и перспективы использования явления СП в современном мире и в будущем;

4) рассмотреть роль нанотехнологий в развитии комнатной сверхпроводимости.

Методы:

1) Эмпирические: а) изучение литературных источников;б) самооценка.

2) Теоретические: а) описание;б) обобщение.

Объект исследования - сверхпроводники.

Предмет исследования - применение сверхпроводников.

Гипотеза - спектр применения сверхпроводников крайне широк.

I. История открытия сверхпроводимости.

Сегодня сверхпроводимость - это одна из наиболее изучаемых областей физики, явление, открывающее перед инженерной практикой серьезные перспективы. Что же представляет собой сверхпроводимость? Какой смысл заложен в этом понятии?

Сверхпроводимость - это квантовое явление, при котором течение электрического тока в материале происходит без диссипации энергии. Оно характеризуется падением до нуля электрического сопротивления при охлаждении сверхпроводника ниже определенной температуры, которая называется температурой сверхпроводящего перехода (Tc) и определяется для каждого конкретного материала.

Другим ключевым параметром является критическая плотность тока (Jc, сила тока, поделенная на сечение сверхпроводника). Это значение соответствует величине плотности электрического тока в сверхпроводнике, при превышении которого образец возвращается в нормальное несверхпроводящее состояние.

Третьим критическим параметром является величина приложенного магнитного поля (Bc), при превышении которой восстанавливается электрическое сопротивление сверхпроводника, и он снова становится несверхпроводящим.

Изучив историю открытий в области сверхпроводимости, я обобщила материал в виде таблицы (см. Приложение 1).

II. Виды сверхпроводников и их свойства.

1. По температуре перехода в сверхпроводящее состояние

А) Низкотемпературные (Тс ниже 77 К).

В низкотемпературных сверхпроводниках электроны взаимодействуют через фононы - кванты тепловых колебаний положительно заряженных ионов, составляющих кристаллическую решетку металла. Ее искажение, возникающее при прохождении одного электрона, через несколько микросекунд оказывает влияние на его партнера. Таким образом, при испускании и поглощении фононов между электронами возникает слабое взаимное притяжение.

Б) Высокотемпературные (Тс от 77 до 135 К).

Все известные в настоящее время высокотемпературные сверхпроводники являются оксидами, большинство из которых содержат медь, но имеются также и соединения без меди. Особое значение в оксидных высокотемпературных сверхпроводниках имеет состояние кислородной подрешетки, т.е. концентрация, структурное положение и подвижности атомов кислорода в кристаллической структуре. Это вызвано тем, что с кислородом в оксидных сверхпроводниках связывают как понимание природы высокотемпературной сверхпроводимости, так и объяснение нестабильности свойств высокотемпературных сверхпроводящих материалов.

В) Комнатные (293 К).

Отдельные зерна графита могут проявлять сверхпроводящие свойства при комнатной температуре после обработки водой и выпекания в печи, что говорит о возможности достижения сверхпроводимости в нормальных условиях на практике. Но пока что в этой области сделано очень мало открытий.

2. По магнитным свойствам: (см. Приложение 2)

А) Сверхпроводники Iрода.

Сверхпроводниками I рода являются все чистые металлы, кроме переходных. Для сверхпроводников I рода характерны скачкообразный переход в сверхпроводящее состояние и наличие одной критической напряженности магнитного поля, при которой наблюдается этот переход. Значения критической температуры и критической напряженности магнитного поля у них малы, что затрудняет их практическое применение. Для сверхпроводников I рода характерным является проявление эффекта Мейснера.

Б) Сверхпроводники IIрода.

Все интерметаллические соединения и сплавы относятся к сверхпроводникам II рода. Они переходят в сверхпроводящее состояние в некотором интервале температур. Значения критической температуры и напряженности у них меньше. В таких сверхпроводниках токи не вытесняются на поверхность образца, а образуют цилиндрические каналы, пронизывающие весь объем. В центре канала куперовских пар нет, и сверхпроводимость отсутствует. При возрастании магнитного поля нити, расширяясь, сближаются и сверхпроводящее состояние разрушается. Достаточно сильные магнитные поля, которые способны выдерживать эти сверхпроводники, позволяют использовать их в различного типа устройствах для создания сильного магнитного поля.

Однако деление веществ по их сверхпроводящим свойствам на два вида не является абсолютным. Любой сверхпроводник I рода можно превратить в сверхпроводник II рода, если создать в нем достаточную концентрацию дефектов кристаллической решетки.

3. По общим свойствам:

А) Органические сверхпроводники (Tc= 11,5 К).

Б) Соединения типа A-15, представляющие собой классические низкотемпературные сверхпроводники (Tc= 23,2 К).

В) Магнитные сверхпроводники или фазы Чевреля, объединяющие ферромагнитные и антиферромагнитные сверхпроводники (Tc= 15 К и Bc2 (вернее поле) = 60 Тл).

Г) Тяжелые фермионы (Tc=18К) демонстрируют сосуществование сверхпроводимости с ферромагнитизмом и антиферромагнитизмом.

Д) Оксидные сверхпроводники без меди - предшественники высокотемпературных сверхпроводников (Tc=31К), монокристаллы перовскитного диэлектрика - оксида вольфрама, допированного натрием (91 К).

Е) Оксипниктиды - редкоземельные оксидные структуры без меди, (Tc=55К); также как и ВТСП имеют слоистую кристаллическую структуру и соответствующие проводящие плоскости FeAs.

Ж) Оксиды пирохлоров, представляющие группу минералов, содержащих титан, тантал и ниобий (Tc= 9,6 К).

З) Рутенокупраты - ближайшие структурные родственники ВТСП, в которых сверхпроводимость сосуществует с ферромагнетизмом (Tc= 50 К).

И) Высокотемпературные сверхпроводники - сверхпроводящие купраты, в которых сверхпроводимость осуществляется по плоскостям CuO2, (Tc= 166 ± 1,5 K).

К) Редкоземельные борокарбиды (Tc= 23 К).

Л) Кремниевые сверхпроводники (при высоком избыточном давлении Tc= 14 К).

М) Халькогениды - структуры на основе серы и селена (Tc= 4,15 К).

Н) Углеродные сверхпроводники - фуллеренные структуры (Tc= 40 К).

О) MgB2 и родственные структуры (Tc=39К) - дешевые и широкодоступные материалы (магнезию можно купить в любой аптеке!).

4. По типу кристаллических решеток:

А) Мягкие - чистые металлы, за исключением ниобия, ванадия, теллура. Основным недостатком является низкое значение критической напряженности магнитного поля.

Б) Твердые - сплавы с искаженными кристаллическими решетками. Обладают рядом особенностей:

При охлаждении переход в сверхпроводящее состояние происходит на протяжении некоторого температурного интервала;

Имеют высокую Тс;

Некоторые имеют относительно высокие значения критической магнитной индукции Вкр;

При изменении магнитной индукции могут наблюдаться промежуточные состояния между сверхпроводящим и нормальным;

Имеют тенденцию к рассеянию энергии при пропускании через них переменного тока;

Зависимость свойств сверхпроводимости от технологических режимов изготовления, чистоты материала и совершенства его кристаллической структуры.

5. По технологическим свойствам:

А) сравнительно легко деформируемые, из которых можно изготавливать проволоку и ленты;

Б) трудно поддающиеся деформации из-за хрупкости, из которых получают изделия методами порошковой металлургии.

III. Применение сверхпроводников в современном мире.

1. Настоящее.

Спектр применений сверхпроводников удобно разделить на:

• различные материалы: пленочные проводники, сверхпроводящие магниты и пр.;
• микротехника: микроволновые устройства, сверхчувствительные системы обнаружения магнитных полей, цифровая электроника, искусственные биологические системы;
• макротехника: силовые кабели, электрические системы и сети, генераторы и двигатели.

Основные области применения явления сверхпроводимости сегодня можно представить в виде таблицы (см. Приложение 4).

Рассмотрим несколько наиболее важных отраслей применения.

А) В силовых применениях сверхпроводники позволяют снизить энергопотери и сократить массогабаритные показатели оборудования. Высокая плотность тока в сверхпроводниках позволяет уменьшать размеры оборудования, а также создавать магнитные поля высокой интенсивности, недостижимые обычной аппаратурой. Ограничивающим фактором является необходимость поддержания проводника при низкой температуре, что само по себе требует энергозатрат, поэтому наиболее актуальны применения в устройствах большой мощности. В этом случае затраты на криообеспечение пренебрежимо малы.

В настоящее время промышленность США уже имеет коммерческие ВТСП изделия - трансформаторы, электрические моторы, токоограничители и силовые кабели. С ростом производства изготовители ВТСП кабелей будут способны установить их во всех электросетях США. ВТСП кабели имеют целый ряд преимуществ в сравнении с традиционными, включая более низкие потери, меньший вес, более компактные размеры. ВТСП кабели не воздействуют на окружающую среду - они не излучают электромагнитные поля, в них не используют для охлаждения при подземной прокладке технические масла, как в случае традиционных кабелей. Исключение суммы потерь (4 млрд. долл. ежегодно) может компенсировать относительно высокую на данное время стоимость ВТСП кабеля.

На диаграмме (см. Приложение 3) показаны потери в ВТСП и традиционных кабельных сетях при 50 МВА и 132 кВ.

Б) Кто из нас не мечтал в детстве летать? Не так давно в Тель-Авивском университете прошла презентация проекта Superconductivity Group, которая наглядно показала, что эта мечта может сбыться.

Суть квантовой левитации состоит в том, что благодаря правильному использованию физических свойств сверхпроводников их возможно не просто удержать в воздухе, но и заставить двигаться над и даже под магнитными "рельсами" с умопомрачительной скоростью (см. Приложение 4, 5).

В) Несмотря на кажущуюся простоту, трение остается дискуссионной и плохо изученной проблемой. В частности, отсутствие ясной взаимосвязи между трением на микро- и макроскопическом уровне не позволяет вывести фундаментальный закон, позволяющий одинаково правильно описывать это явление на разных масштабах.

С изобретением в 1986 году атомно-силового микроскопа с кантилевером с микроскопической иглой на конце исследование трения переместилось на атомарный уровень, а сама наука о силе трения превратилась в нанотрибологию.

Оказалось, что прояснить ситуацию помогает явление сверхпроводимости.

Неконтактное трение имеет двойную природу: электронное трение (электростатическое плюс ван-дер-ваальсово) и фононное.

Парное объединение электронов при сверхпроводимости проводимости приводит к тому, что они начинают вести себя как единое целое. Благодаря этому единству электроны без потерь энергии двигаются через кристаллическую решетку, игнорируя ее сопротивление.

Значит, если электроны становятся невосприимчивы к препятствиям на своем пути, они не будут реагировать и на внешний раздражитель в виде иглы микроскопа. Следовательно, в системе «игла кантилевера — сверхпроводящая поверхность» вклад в трение будет давать лишь фононная часть, а электронная будет равна нулю.

Группа ученых из Швейцарии и Испании под руководством Эрнста Мейера ряд таких экспериментов, которые доказали, что трение главным образом имеет электронную природу при условии, что вещество находится в нормальном состоянии. В сверхпроводящем состоянии вдалеке от критической температуры основным «источником» трения являются фононы.

Г) Возможность существования сверхпроводимости при комнатной температуре и выше обосновали лауреат Нобелевской премии В.Л.Гинзбург и У. Литтл. Ими показано, что одной из самых важных проблем в области нанотехнологии является создание комнатнотемпературных сверхпроводников (КТСП). Нанотехнология КТСП позволяет конструировать искусственные слоистые сверхпроводниковые наноструктуры, нанося атомные слои не только из тех материалов, у которых параметры кристаллической решетки близки друг к другу (как требуется для полупроводниковых структур). При нанотехнологии можно использовать гораздо большее разнообразие проводников и диэлектриков, нанося их монослои с атомной точностью для создания искусственных электронного и фононного спектров, необходимых для КТСП. Именно это позволяет сделать исследования и производство сверхпроводящих материалов неким “полигоном” для отработки нанотехнологических методов для сильнокоррелированных структур. Поэтому, создание КТСП - это, в значительной мере, нанотехнологическая проблема и, на мой взгляд, одна из важнейших.

В настоящее время сверхпроводник, работающий при комнатных температурах, может быть изготовлен как в объемном, так и в пленочном виде.

2. Будущее.

Через 10-20 лет сверхпроводимость будет широко использоваться в энергетике, промышленности, на транспорте и гораздо шире в медицине и электронике. Внедрение СП-технологий приведет как к простой замене традиционного оборудования на более эффективное сверхпроводящее, так и к изменениям структурного характера и к появлению совершенно новых технологических нововведений.

Одним из самых перспективных направлений является комнатная сверхпроводимость. Оно будет усиленно развиваться, т.к. имеет огромное значение.

В электронике сверхпроводимость найдет широкое применение в компьютерных технологиях. Потенциально наиболее выгодное промышленное применение сверхпроводимости связано с генерированием, передачей и эффективным использованием электроэнергии. Еще одно перспективное применение сверхпроводников - в генераторах тока (от мощных электростанций до обычных ветряных установок) и электродвигателях. С развитием СП-технологий сверхпроводящие двигатели найдут широкое применение также и в самолетах и на автомобильном транспорте.

Строительство сверхпроводящей железной дороги запланировано в Японии. За счет сил взаимного отталкивания между движущимся магнитом и током, индуцируемым в направляющем проводнике, поезд будет двигаться плавно, без шума и трения и будет способен развивать очень большую скорость. Ожидается, что дорога будет введена в эксплуатацию к 2020 г.

Возможность ускорения макроскопических объектов электромагнитным полем найдет свое применение также на аэродромах и космодромах, где СП-магниты будут обеспечивать взлет/посадку воздушным судам и космическим кораблям. Рассматриваются также возможности применения сверхпроводящих магнитов для аккумулирования электроэнергии в магнитной гидродинамике и для производства термоядерной энергии.

Заключение

Таким образом, возможности применения сверхпроводимости в настоящее время распространяются на многие сферы жизни. В недалеком будущем сверхпроводимость станет одной из базовых составляющих технического прогресса во многих секторах экономики и будет играть важную роль в нашей повседневной жизни. Благодаря нанотехнологиям будет развиваться комнатная сверхпроводимость, что сможет изменить нашу жизнь к лучшему. Поставленная мной в начале работы гипотеза подтвердилась.

Литература и источники

1. «Атомпресса» № 9, март 2008 г. Предложения по работам в области технической сверхпроводимости.

2. Боголюбов Н. Н., Толмачев В. В., Ширков Д. В. Новый метод в теории сверхпроводимости. — М.: Изд-во АН СССР, 1958.

3. В. Л. Гинзбург, Е. А. Андрюшин. Сверхпроводимость. — М.: Альфа-М, 2006.

4. И.А. Ковалёв, С.А. Лелехов, Н.А. Черноплёков и др., Оценка возможности создания подводной ВТСП линии электропередачи постоянного тока мощностью 1 ГВА с рабочим напряжением 500 кВ /Сборник трудов «Российский электротехнический конгресс», секция 9, С. 16.

5. Мнеян М.Г. Сверхпроводники в современном мире. Книга для учащихся - М.: Просвещение, 1991.

6. “Сверхпроводимость: исследования и разработки” №6, 1994.

7. “Сверхпроводимость: физика, химия, техника” №1-6, 1996

8. Шмидт В.В. Введение в физику сверхпроводников. М.: Изд-воМЦНМО, 2000.

9. Ren Y., Weinstein R., Sawh R., Liu J. // Phys. C. - 1997. - Vol. 282-287. - P. 2301.

10. Sakai N., Mase H., Ikuta H., et al. // Supercond. Sci. Technol. - 2000. - Vol. 13. - P. 770-773.

11. ru.wikipedia.org.

12. electricalschool.info.

Приложение 1.

	Исследователь	Открытие
	Хейке Камерлинг-Оннес	Обнаружил, что при 3 Кельвинах электрическое сопротивление ртути практически равно нулю. Во время дальнейших экспериментов ситуация повторялась.
	Хейке Камерлинг-Оннес	Обнаружено, что свинец и олово переходят в сверхпроводящее состояние при низких температурах.
		Было показано, что сверхпроводимость разрушается сильным магнитным полем.
		Было доказано, что таллий и уран также являются сверхпроводниками.
	Л.В. Шубников и В. Де Гааз	Эффект Шубникова - де Гааза - осцилляции магнетосопротивления плёнок висмута при низких температурах
	Вальтер Мейснер и Роберт Оксенфельд	Эффект Мейснера - полное вытеснение магнитного поля из объёма проводника при переходе в сверхпроводящее состояние
	Пётр Леонидович Капица	Получил жидкий гелий на созданной им установке для ожижения гелия адиабатическим методом, в которой поршневой детандер работал при температуре 15 К на газовой смазке
	Фриц и Хайнц Лондон	Первое теоретическое объяснение сверхпроводимости.
	Л.Д. Ландау и В.Л. Гинсбург	Построена более общая теория
	А.А. Абрикосов	Выдвинул идею о существовании сверхпроводников II рода
	Джон Бардин, Леон Купер и Джон Шриффер	Объяснили сверхпроводимость на микроскопическом уровне. Центральным элементом их теории, получившей название теории БКШ, являются так называемые куперовские пары электронов.
	А.А. Абрикосов и Л.П. Горьков	Разработали теорию сверхпроводников с магнитными примесями и предсказали явление бесщелевой сверхпроводимости.
	Дж. Кюнцлер	Открыл материал Nb3Sn, проволока из которого способна при температуре 4,2 К, находясь в магнитном поле величиной 8,8 Тл, пропускать ток плотностью до 100 кА/см².
	Брайан Джозефсон	Эффект Джозефсона — явление протекания сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника
	Билл Литл	Выдвинул предположение о возможности создания органических сверхпроводников (на основе углерода)
	Филип Уоррен Андерсон	Разработал три теории: локализации, антиферромагнетизма и высокотемпературной сверхпроводимости
	Дуглас Дин Ошеров, Дэвид Морис Ли и Роберт Колман Ричардсон	Открытие сверхтекучести гелия-3.
	Клаус Бечгаард	Создал органический сверхпроводник при температуре 1,2 K и очень высоком давлении.
	Георг Беднорц и Карл Мюллер	Открыли сверхпроводимость у керамики на основе оксидов меди, лантана и бария с температурой перехода 30К. Появился новый тип сверхпроводников, получивших название высокотемпературных.
		Достигли 92 градусов К , заменив в формуле, открытой Мюллером и Беднорцом, Иттербий на Лантан.
	Стивен Чу	Синтезировал керамику из оксидов бария, иттрия и меди с критической температурой 93 К.
		Синтезировал серию соединений состава Bi2Sr2Can-1CunO2n+4, среди которых фаза с n=3 имела Тс=108К.
	Шенг и Харман	Получили сверхпроводник Tl2Ba2Ca2Cu3O10 c T с = 125K.
	Антипов и Путилин	Открыли ряд ртутьсодержащих сверхпроводников, среди которых и рекордсмен, имеющий наибольшее известное значение критической температуры - 135К.
	Дэниел Дюрек	Синтезировал объемный сверхпроводник на основе химического соединения Ag5Pb2O6, который имеет сверхпроводимость в диапазоне температур 215..525 К.

Приложение 2.

Приложение 3.

см. оригинальный текст работы в формате.docx

Приложение 4.

см. оригинальный текст работы в формате.docx

Приложение 5.

см. оригинальный текст работы в формате.docx

Приложение 6.

Применение	Примечания
Экранирование	Сверхпроводник не пропускает магнитный поток, следовательно, он экранирует электромагнитное излучение. Используется в микроволновых устройствах, а также при создании установок для защиты от излучения при ядерном взрыве
Магниты Научно-исследовательское оборудование Магнитная левитация	НТСП магниты используются в ускорителях частиц и установках термоядерного синтеза Интенсивно проводятся работы по созданию поездов на магнитной подушке. Прототип в Японии использует НТСП
Передача энергии	Отсутствие электрического сопротивления позволяет использовать сверхпроводники для эффективной передачи электроэнергии. Бóльшая устойчивость к работе при перегрузках позволит заменить традиционный трансформатор менее мощным сверхпроводниковым, а уменьшенное старение изоляции из-за низких рабочих температур и отсутствия температурных градиентов позволит увеличить время эксплуатации
Аккумулирование	Возможность аккумулировать электроэнергию в виде циркулирующего тока
Вычислительные устройства	Комбинация полупроводниковых и сверхпроводящих приборов открывает новые возможности в конструировании аппаратуры
Медицина	Широко используется электронная томография. Она проводится на сканере, использующем принцип ядерно-магнитного резонанса, и пациент находится в считанных сантиметрах от сверхпроводящих электромагнитов. Именно они создают поле, позволяющее врачам получать высокоточные образы тканей человеческого тела в разрезе без необходимости прибегать к скальпелю.
Различная техника	Эволюция температуры сверхпроводящего перехода привела к возможности использования хладагентов для ожижителей и рефрижераторов с все более высокой температурой кипения.
	ВТСП токоограничитель является крайне быстродействующим устройством, позволяющим не только ограничить установившееся значение тока короткого замыкания, но и практически полностью срезать амплитуду ударного тока короткого замыкания, на что принципиально не способен ни один из самых совершенных быстродействующих выключателей.
	Сверхпроводящие индукционные печи уже являются коммерческим продуктом. Экономия электроэнергии в них составляет свыше 40%.
Военный и коммерческий флот	Сверхпроводниковые приводы и генераторы отличаются высокой компактностью при массе в 2-3 раза меньшей, чем у традиционных аналогов. Уровень вибраций и шумов также значительно ниже. даже с учетом потребляемой криогенным обеспечением мощности КПД ВТСП электродвигателей выше, чем у традиционных.

Особенные свойства сверхпроводников, которые используются в современных технологиях

Сверхпроводники имеют сопротивление около нуля, а значит, могут проводить ток без тепловых потерь, если они находятся при температурах ниже критических, в магнитных полях и токах ниже критических.

В том случае, если сверхпроводники находятся в магнитных полях ниже некоторого критического значения, то сверхпроводник является идеальным диамагнетиком (магнитное поле внутрь сверхпроводника не проникает).

Если сверхпроводник имеет форму кольца или цилиндра, то его магнитный момент изменяется дискретно (на квант магнитного потока).

Если частота тока ниже критической, то поверхностное сопротивление сверхпроводника в десятки и даже сотни раз меньше, чем у хороших проводников при той же температуре.

Применение сверхпроводников

Применение сверхпроводников весьма разнообразно. С их помощью можно получить большие токи, используя источник, который имеет небольшое напряжение. При этом практически отсутствуют потери на джоулево тепло, что позволяет использовать сверхпроводник в измерительных приборах. Так, чувствительность гальванометра, имеющего рамку из сверхпроводника, очень велика ($\sim {10}^{-12}B$).

В настоящее время из-за наличия сопротивления подводящих проводов потери электроэнергии составляют $30-40\%$. Если бы стало возможным передавать электроэнергию по сверхпроводящим проводам, то потери на джоулево тепло отсутствовали, что стало бы равносильно увеличению выработки электричества на треть. На основе сверхпроводников можно было бы изготавливать генераторы и электродвигатели с гораздо более высоким КПД, чем существующие сейчас.

Сильноточные технологии, которые предназначаются для устройств больших мощностей, применяются в электроэнергетике, промышленности и на транспорте. В этих отраслях сверхпроводниковые технологии ведут к созданию электрооборудования в $2-3$ раза меньшей массы, более экологичного, более надежного с большим сроком эксплуатации. Предполагается, что в электроэнергетике будет происходить постепенная замена традиционного резисторного оборудования на более дешевое и компактное сверхпроводниковое оборудование, которое существенно выше по надежности и эффективности.

Примечание 1

Способность сверхпроводника переходить в нормальное состояние из сверхпроводящего и обратно, под воздействием магнитного поля используют для усиления небольших постоянных токов и напряжений. В данном случае слабый постоянный сигнал подается на сверхпроводник, который находится в переменном магнитном поле. При этом напряженность магнитного поля такова, что состояния сверхпроводника чередуются: нормальное состояние -- сверхпроводящее состояние. Так получают переменный ток с частотой равной частоте магнитного поля. Для создания резонаторов высокой добротности с небольшим затуханием для изготовления стенок резонатора применяют сверхпроводники, в которых происходит малое затухание.

Примечание 2

Сверхпроводники используют для получения магнитных полей с большой индукцией. Для этого используют сверхпроводниковые сплавы с большой критической индуктивностью. Из них изготавливают проволоку для обмоток трансформаторов. В подобных обмотках создается ток высокой плотности, значит, электромагнит имеет магнитное поле большой силы. Индукция получаемых полей достигает 10Тл. В обычных обмотках из меди при магнитном поле 10 Тл выделяется огромное количество тепла, тогда как в сверхпроводниках мощность не рассеивается.

Примечание 3

С помощью сверхпроводящих соленоидов создают сверхсильные магнитные поля, которые применяют для удержания плазмы при термоядерном синтезе. Магнитные поля большой индукции необходимы для работы транспортных средств на магнитной подушке.

Принцип разрушения магнитным полем сверхпроводящего состояния полагается в основу переключающих устройств (криотронов). Пленочные криотроны имеют очень небольшие размеры, короткий интервал переключения (${10}^{-9}-{10}^{-10}c\ $).

Проблемы практического использования сверхпроводимости заключены в том, что необходимо работать в области очень низких температур. Отыскание сверхпроводящих материалов с температурой перехода в сверхпроводящее состояние около комнатной, открыло бы большие возможности применения таких материалов в науке и технике.

Примечание 4

Первые успехи в этом направлении были сделаны в 1986 г. Беднорцем и Мюллером , которые выяснили, что керамика $La-Ba-Cu-O$ становится сверхпроводником, при температуре $35 К$. За это открытие ученые были удостоены Нобелевской премии в области физики.

Изученные образцы представляли собой смесь нескольких фаз и имели поликристаллическую структуру. Большинство ученых работающих над созданием высокотемпературных сверхпроводников называют подобные материалы «керамикой» .

Керамики в нормальном состоянии являются оксидами металлов. Их сложно получить в виде монокристаллов. Они в настоящее время изготавливаются в виде совокупности кристаллов (зерен) довольно слабо связанных друг с другом. В нормальном состоянии эти соединения имеют удельное сопротивление существенно большее, чем у металлов. У керамик удельное сопротивление растет с ростом температуры (при $T>T_k$). Все металлооксиды имеют слоистую структуру тетрагональной или ромбической симметрии. При переходе через температуру равную критической, кристаллическая структура высокотемпературный сверхпроводников не изменяется. Как в обычных сверхпроводниках в керамике найдена зависимость критической температуры от массы атомов, которые входят в структуру керамики (изотопический эффект). В высокотемпературных проводниках переход к состоянию с нулевым удельным сопротивлением происходит в более широком интервале температур, чем в обычных сверхпроводниках. В керамиках наблюдается эффект Мейсснера -- Оксенфельда . Для них существует критическое магнитное поле. Эти материалы относят к сверхпроводникам второго рода. Глубина проникновения магнитного поля в керамиках существенно больше, чем в низкотемпературных сверхпроводниках.

Так в конце восьмидесятых годов были открыты сверхпроводники с температурой перехода около 240 К.

Второй проблемой, сдерживающей развитие сферы применения сверхпроводниковых материалов, служит наличие критического магнитного поля и критических токов. Ограничения по критическому полю и току особенно важны при проектировании и создании сильноточных приборов.

Пример 1

Задание: На сегодняшний день самым точным прибором для измерения магнитных полей служит сверхпроводниковый квантовый интерферометр, который используют в широком диапазоне областей от прогнозирования землетрясений до медицинской диагностики. Действие этого прибора основано на эффекте Джозефсона. Объясните принцип действия этого прибора.

Решение:

Выделяют стационарный и нестационарный эффекты Джозефсона. Суть стационарного эффекта в том, что ток может течь через малый зазор между сверхпроводниками в отсутствии внешнего электрического поля. Это значит, что куперовские пары, которые переносят ток в сверхпроводнике, могут туннелировать из одного сверхпроводника в другой даже через слой диэлектрика. Туннельный ток проходит через зазор без падения напряжения, если его плотность не выше некоторой критической величины. Этот ток чувствителен к наличию магнитного поля.

В том случае, если плотность туннельного тока превышает критическое значение, то на контакте появляется разность потенциалов и при этом должен появиться высокочастотный переменный ток. Или постоянное напряжение прикладывают к сторонам зазора. Куперовские пары будут перемещаться через зазор в одном, а затем в противоположном направлении. Появляется переменный ток с частотой, зависящей от приложенного напряжения. Это нестационарный эффект Джозефсона. В этом эффекте постоянное электрическое поле может порождать переменный ток.

Изготавливается маленький контур из сверхпроводника с двумя зазорами, через которые осуществляются переходы Джозефсона. Через контур пропускают ток. Так получают прибор -- квантовый интерферометр. Ток по цепи прибора может изменяться от 0 (это случай, когда токи, идущие по двум переходам, взаимно гасятся) до максимума (токи имеют одно направление и взаимно усиливаются) и это зависит от величины внешнего магнитного поля. В настоящее время используя сверхпроводниковый квантовый интерферометр, подключив датчики можно измерить электромагнитные сигналы, которые вырабатывает мозг человека.

Пример 2

Задание: Сверхпроводящие катушки с самоиндукциями $L_1\ \ и\ L_2$ включены в цепь рис.1. Гальванический элемент имеет ЭДС равную $\mathcal E$. Найдите токи в катушках. Коэффициентом взаимной индукции катушек пренебречь.

Рисунок 1.

Решение:

За основу решения задачи примем закон Ома:

где $R$ -- внешнее сопротивление, $r$ -- сопротивление источника. До того как источник тока включен поток через сверхпроводящий контур ABCD равен нулю. Он сохранится и после выключения тока, то есть можно записать, что:

Из выражения (2.2) следует, что:

\[\frac{I_1}{I_2}=\frac{L_2}{L_1}\left(2.3\right).\] \

Из уравнений (2.3) и (2.4) следует, что:

Ответ: $I_1=\frac{IL_2}{L_1+L_2},\ I_2=\frac{IL_1}{L_1+L_2}$, где $I=\frac{{\mathcal E}}{R+r}.$

Вариант 14 (ЕГЭ-2015) Часть 1 Прочитайте текст и выполните задания 1-3. (1)Изучая под микроскопом личинок морских звёзд, Илья Ильич Мечников обнаружил, что в них находятся подвижные клетки, не только участвующие в пищеварении, но и выполняющие защитные функции, что подтвердили опыты: введя в тело прозрачной личинки шип розы, Мечников увидел, как эти клетки двинулись к нему и вскоре облепили шип со всех сторон. (2) Учёный назвал их фагоцитами и предположил, что подобные клетки есть во всех живых организмах, включая человека: когда в организм попадают вредные микробы, фагоциты устремляются на борьбу с ними и, уничтожая и переваривая их, гибнут сами. (3)<...>это открытие и многолетние исследования привели Мечникова к созданию теории иммунитета. 1. В каких из приведённых ниже предложений верно передана ГЛАВНАЯ информация, содержащаяся в тексте? 1) Опыты с прозрачными личинками морских звёзд привели Мечникова к открытию в этих организмах фагоцитов — подвижных клеток, не только участвующих в пищеварении, но и выполняющих защитные функции. 2) Открытые Мечниковым при изучении личинок морских звёзд подвижные клетки, названные им фагоцитами, могут устремляться на борьбу с микробами, а также участвуют в пищеварении. 3) Выдвинутое Мечниковым предположение, что участвующие в процессе пищеварения клетки — фагоциты — есть во всех живых организмах, было подтверждено исследованиями учёного, проведёнными в течение многих лет. 4) При изучении личинок морских звёзд Мечников обнаружил клетки с защитными функциями, названные им фагоцитами, и многолетние исследования этих клеток в живых организмах привели учёного к созданию теории иммунитета. 5) В результате многолетних исследований в живых организмах клеток с защитными функциями, обнаруженных при изучении личинок морских звёзд и названных фагоцитами, Мечников создал теорию иммунитета. 2. Какое из приведённых ниже слов (сочетаний слов) должно стоять на месте пропуска в третьем (3) предложении текста? Выпишите это слово (сочетание слов). К сожалению Но Наоборот Несмотря на это В дальнейшем 3. Прочитайте фрагмент словарной статьи, в которой приведены значения слова ФУНКЦИЯ. Определите значение, в котором это слово использовано в первом (1) предложении текста. Выпишите цифру, соответствующую этому значению в приведённом фрагменте словарной статьи. ФУНКЦИЯ, -и, ж. 1) Обязанность, круг деятельности. Служебные функции. Функции профкома. 2) Роль, значение чего-нибудь. Функции кредита. 3) Работа, проводимая органом, организмом. Функция желёз. 4) В математике: закон, по которому каждому значению переменной величины (аргумента) ставится в соответствие некоторая определённая величина. Линейная функция (меняющаяся прямо пропорционально изменению своего аргумента). 5) В философии: явление, зависящее от другого и изменяющееся по мере изменения этого другого явления. 4. В одном из приведённых ниже слов допущена ошибка в постановке ударения: НЕВЕРНО выделена буква, обозначающая ударный гласный звук. Выпишите это слово ЗАняли Начал красивЕе бухгАлтеров крАны 5. В одном из приведённых ниже предложений НЕВЕРНО употреблено выделенное слово. Исправьте ошибку и запишите слово правильно. В телефонной трубке послышался сначала резкий кашель, затем хриплый голос, сопровождаемый ЗАТРУДНИТЕЛЬНЫМ дыханием. До спортсменов, напряжённо ожидавших решения судей, доносились ОБРЫВКИ раздражённых высказываний расстроенных болельщиков. Ещё несколько лет назад ОПЛАТИТЬ услуги сотовой связи с помощью мобильного телефона было невозможно. Одноклассники не ожидали, что Алексей выдвинет такое ДЕЛЬНОЕ предложение, реали- зовывать которое пожелали очень многие. «Сегодня жарко, давайте организуем игры у бассейна», — предложила вожатым молодая воспитательница, НАДЕВАЯ на улыбающегося малыша яркую панаму. 6. В одном из выделенных ниже слов допущена ошибка в образовании формы. Исправьте ошибку и запишите слово правильно. расположиться БОЛЕЕ УДОБНО несколько ВИШЕН ЛЯЖЬТЕ на кушетку КРАТЧАЙШАЯ дорога с ВОСЬМЬЮДЕСЯТЬЮ депутатами 7. Установите соответствие между предложениями и допущенными в них грамматическими ошибками: к каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца ПРЕДЛОЖЕНИЯ А) И.С. Тургенев писал о языке, что «обращайтесь почтительно с этим могущественным орудием». Б) Все выпускники сочинили по несколько поэтических строк и прочитали их на празднике последнего звонка, по- свящённых любимой школе. В) Никто из друзей не могли даже предположить, что невинная, как казалось сначала, шалость приведёт к таким неприятным последствиям. Г) Благодаря тонких, глубоких и, главное, необидных замечаний научного руководителя все одиннадцатиклассники довели работу с рефератом до конца. Д) На картине «Московском дворике» В.Д. Поленов изобразил небольшой уголок старой Москвы. ГРАММАТИЧЕСКИЕ ОШИБКИ 1) неправильное употребление падежной формы существительного с предлогом 2) нарушение связи между подлежащим и сказуемым 3) нарушение в построении предложения с несогласованным приложением 4) ошибка в построении предложения с однородными членами 5) неправильное построение предложения с деепричастным оборотом 6) нарушение в построении предложения с причастным оборотом 7) неправильное построение предложения с косвенной речью 8. Определите слово, в котором пропущена безударная проверяемая гласная корня. Выпишите это слово, вставив пропущенную букву. Прик…снуться дел...катес г...ристый подл…жить выб…рать 9. Определите ряд, в котором в обоих словах в приставке пропущена одна и та же буква. Выпишите эти слова, вставив пропущенную букву. о…бросить, на...сечь пр..лип, пр..добрый ра...прямить, и…ход пр…бабушка, под...йти пр...рвать, пр...мерить 10. Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква Е. Подслуш…вать привередл…вый влюбч...вый подкруч… ваемый 11. Выпишите слово, в котором на месте пропуска пишется буква И. Раскраш.. .нный справля…мся задерж...шься распространяя…мый ключ…вой подстро…нный 12. Найдите предложение, в котором НЕ со словом пишется СЛИТНО. Раскройте скобки и выпишите это слово. После высказывания конферансье в зрительном зале (не)сразу раздались аплодисменты: зрители обдумывали сказанное артистом. (Не)увидев сначала вздорную собачонку, конь широко расставил передние ноги, наклонил голову и замер в удивлении. Дорогу отважным путникам теперь преграждала (не)глубокая, но довольно широкая речка. (Не)прочитано ещё много интересных и нужных каждому человеку книг. Зрители с замиранием сердца наблюдали яркое зрелище, а (не)прекращающийся уже в течение часа поток делегаций из разных стран всё тянулся по спортивной арене. 13. Найдите предложение, в котором оба выделенных слова пишутся СЛИТНО. Раскройте скобки и выпишите эти два слова. Потребность в творчестве ТАК(ЖЕ) естественна, как потребность в утолении жажды или чувства голода, (ПО)ЭТОМУ каждый человек так или иначе старается реализовать свой творческий потенциал. А.И. Куприн был уверен, что КОГДА(ТО), в страшно отдалённые века, предок современного человека летал не только во сне, но и (НА)ЯВУ. Нужно жить так, ЧТО(БЫ) в каждом человеке, с которым мы соприкасаемся в жизни, оставалось ЧТО(ТО) хорошее от нас, от труда наших душ. Мы приходим в мир для того, ЧТО(БЫ) постичь красоту, а ТАК(ЖЕ) создать и утвердить её. Перед каждым спектаклем, пока зрители не появлялись в зале, исполнитель главной роли обычно медленно ходил по сцене и (НА)ХОДУ ЧТО(ТО) бормотал себе под нос. 14. Укажите все цифры, на месте которых пишется НН. Наша собака, большой мохнатый Полкан, сконфуже(1)о посторонилась, как будто озадаче(2)ая собстве(3)ым великодушием, когда старшая дикая коза, загораживая младшую, пробежала мимо неё, почти коснувшись боком её мохнатой спута(4)ой шерсти. 15. Расставьте знаки препинания. Укажите номера предложений, в которых нужно поставить ОДНУ запятую. 1) Невозможно не залюбоваться отражением солнца в мириадах капель утренней росы и блестящими нитями дождя в солнечный день. 2) На картинах этого замечательного пейзажиста нет ни могучих гор ни кипарисов ни пышных южных цветов ни лазурного моря. 3) Во время полёта чувство буйного и трепетного восторга охватило мою душу каким-то холодным и сладостным пламенем. 4) Вокруг нас льдины сталкивались и становились вертикально лезли друг на друга и ломались с громким треском. 5) Мерилом интеллигентности являются не только убеждения и мораль но и поступки. 16. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые. Сверкающие на солнце (1) капли слепого дождя (2) сыплющегося с неба (3) похожи на драгоценные камни (4) переливающиеся всеми своими гранями. 17. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложениях должны стоять запятые. Одной из самых интересных игрушек (1) по мнению многих ребят (2) является магнит, с которым каждый (3) может (4) проводить различные опыты. 18. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые. Глубокая извилистая речка (1) из тёмных вод (2) которой (3) наиболее удачливые рыболовы вытягивали не один десяток крупных лещей (4) протекала сразу за селом. 19. Расставьте знаки препинания: укажите все цифры, на месте которых в предложении должны стоять запятые. Хозяйка уже много раз выглядывала в окно (1) чтобы скорее увидеть долгожданных гостей (2) и (3) когда вдалеке послышался звук приближающегося автомобиля (4) она выбежала на крыльцо. Прочитайте текст и выполните задания 20-25. (1)Сокровища, дарованные нам Пушкиным, действительно велики. (2)Первая заслуга великого поэта в том, что через него умнеет всё, что может поумнеть. (3)Кроме наслаждения, кроме форм для выражения мыслей и чувств, поэт даёт и сами формулы мыслей и чувств. (4) Богатые результаты совершеннейшей умственной лаборатории делаются общим достоянием. (5) Высшая творческая натура влечёт и подравнивает к себе всех. (6)Поэт ведёт за собой читателя в незнакомую ему страну, в тонкой и благоуханной атмосфере которой возвышается душа, улучшаются помыслы, утончаются чувства. (7)Отчего с таким нетерпением ожидается каждое новое произведение великого поэта? (8)Оттого, что всякому хочется возвышенно мыслить и чувствовать вместе с ним; всякий ждёт, что вот он скажет мне чтото прекрасное, новое, чего нет у меня, чего недостает мне; но он скажет, и это сейчас же сделается моим. (9)Вот отчего и любовь, и преклонение перед великим поэтом, вот отчего и великая скорбь при его утрате. (10)Без него образуется пустота, умственное сиротство: не с кем думать, не с кем чувствовать. (11)Легко ощутить удовольствие и восторг от изящного произведения, а подметить и проследить своё умственное обогащение от того же произведения довольно трудно. (12)Всякий говорит, что ему то или другое произведение нравится, но редкий осознает и признается, что он поумнел от этого произведения. (13)Многие полагают, что поэты и художники не дают ничего нового, что всё, ими созданное, было и прежде где-то, у кого-то, но оставалось под спудом, потому что не находило выражения. (14)Это неправда. (15)Ошибка происходит оттого, что все вообще великие научные, художественные и нравственные истины очень просты и легко усваиваются. (16)Но как они ни просты, всё-таки предлагаются только творческими умами, а обыкновенными умами только усваиваются, и то не вдруг и не во всей полноте, а по мере сил каждого. (17)Пушкиным восхищались и умнели, восхищаются и умнеют. (18)Наша литература обязана ему своим умственным ростом. (19)И этот рост был так велик, так быстр, что историческая последовательность в развитии литературы и общественного вкуса была как будто разрушена и связь с прошедшим разорвана. (20)Русская литература в одном человеке выросла на целое столетие. (21)Пушкин застал русскую литературу в период её молодости, когда она ещё жила чужими образцами и по ним вырабатывала формы, лишённые живого, реального содержания, — и что же? (22)Он оставил сам образцы, равные образцам литератур зрелых, образцы, совершенные по форме и по самобытному, чисто народному содержанию. (23)До Пушкина у нас литература была подражательная, вместе с формами она принимала от Европы и разные исторически сложившиеся там направления, которые в нашей жизни корней не имели. (24)Отношение писателей к действительности не было непосредственным, искренним; писатели должны были избирать какой-нибудь условный угол зрения. (25)Высвобождение мысли из-под гнёта условных приёмов — дело нелегкое, оно требует громадных сил. (26)Прочное начало освобождению нашей мысли положено Пушкиным: он первый стал относиться к темам своих произведений прямо, непосредственно, он захотел быть оригинальным и стал таким — стал самим собой. (27)Всякий великий писатель оставляет за собой школу, оставляет последователей, и Пушкин оставил школу и последователей. (28)Что это за школа, что он дал своим последователям? (29)Он завещал им искренность, самобытность, он завещал каждому быть самим собой, он дал всякой оригинальности смелость, он дал смелость русскому писателю быть русским. (30)Ведь это только легко сказать! (31)Ведь это значит, что он, Пушкин, раскрыл русскую душу. (32)Теперь нам остаётся только желать, чтобы Россия производила поболее талантов, пожелать русскому уму поболее развития и простора; а путь, по которому идти талантам, указан нашим великим поэтом. (По А.Н. Островскому) Александр Николаевич Островский (1823-1886) — русский драматург, творчество которого стало важнейшим этапом развития русского национального театра. 20. Какие из высказываний соответствуют содержанию текста? Укажите номера ответов. 1) Выдающиеся поэты на самом деле только выражают то, что прежде уже существовало у кого-то, но выражения не находило. 2) Гениальный поэт способен передать читателям не только форму для выражения мыслей и чувств, но и сами мысли и чувства. 3) Великие истины просты. 4) Творчество А.С. Пушкина положило начало самобытности русской литературы. 5) А.С. Пушкин написал поэму «Медный всадник». Какие из перечисленных утверждений являются верными? Укажите номера ответов. В предложениях 1-5 представлено рассуждение. В предложениях 7-8 содержится повествование. В предложении 14 дана оценка достоверности содержания высказанного в предложении 13 утверждения. 4) В предложениях 15-16 представлено описание. 5) Предложение 29 содержит ответ на вопрос, поставленный в предложении 28. 21. 1) 2) 3) Из предложения 11 выпишите антонимы (антонимическую пару). Среди предложений 15-20 найдите такое, которое связано с предыдущим с помощью личного местоимения и однокоренных слов. Напишите номер этого предложения. 24. «Рассуждая о величии творческого наследия А.С. Пушкина, автор использует такой троп, как (А) ________ (в предложениях 4, 6, 20). Своё представление о воздействии произведений гениального поэта на читателей, о восприятии ими великих истин А.Н.Островский передаёт, используя приём — (Б)___ («не с кем» в предложении 10, «восхищаться и умнеть» в предложении 17), а также синтаксическое средство — (В) _____ (в предложении 15). Привлекая читателей к размышлениям, автор использует приём — (Г)_______ (предложения 7—8, 28—29)». 22. 23. Список терминов: 1) парцелляция, 2) метафора, 3) антонимы, 5) ряд однородных членов предложения, 6) лексический повтор, 8) фразеологизм, 9) вопросно-ответная форма изложения 4) литота, 7) синонимы, Вариант 14 (ЕГЭ-2015) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. Вариант 14 45 <или> 54 вдальнейшем <или> вдальнейшем 3 красивее затруднённым <или>затруднённый лягте 76213 гористый распрямитьисход <или> исходраспрямить ключевой задержишься неглубокая <или> неглубокий чтобытакже <или> такжечтобы 1234 <или> любая другая последовательность этих цифр 45 <или> 54 234 <или> любая другая последовательность этих цифр 12 <или> 21 14 <или> 41 1234 <или> любая другая последовательность этих цифр 234 <или> любая другая последовательность этих цифр 135 <или> любая другая последовательность этих цифр легкотрудно <или> труднолегко 18 2659 Примерный круг проблем Авторская позиция 1. Проблема влияния творчества А.С. Пушкина на личность читателя. (Какое влияние оказывает творчество А.С. Пушкина на личность читателя?) 1. Творчество А.С. Пушкина обогащает ум и душу читателей, поэт делает свои мысли и тонкие возвышенные чувства всеобщим достоянием, поднимая читателя до своего уровня — уровня высшей творческой натуры. 2. Проблема потребности людей в лучших произведениях. (Почему люди нуждаются в произведениях любимого поэта?) 2. Люди питают творчеством любимого поэта свою душу и ум, испытывая потребность думать и чувствовать вместе с ним, поэтому при утрате творца они испытывают чувство умственного сиротства. 3. Проблема особенностей восприятия произведений поэтов и художников. (Почему человеку трудно осознать своё умственное обогащение при восприятии художественного произведения?) 3. Поскольку великие научные, художественные и нравственные истины очень просты и легко усваиваются, людям кажется, что поэты и художники не создают нового, лишь выражая то, что уже давно существовало. Но эти истины создаются великими умами, а обычными только усваиваются, и то не всегда во всей полноте. 4. Проблема влияния творчества А.С. Пушкина на становление русской литературы. (Каково значение творчества А.С. Пушкина для русской литературы?) 4. Русская литература выросла в творчестве А.С. Пушкина на целое столетие, она обязана поэту умственным ростом, живым, реальным, самобытным, чисто народным содержанием и совершенными формами. 5. Проблема творческого завещания А.С. Пушкина. (Каково творческое завещание А.С. Пушкина?) 5. А.С. Пушкин завещал своим последователям искренность, самобытность, способность быть самим собой, проявлять оригинальность, дал смелость русскому писателю быть русским -раскрыл русскую душу.