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超導體和超導體的邁納斯效應

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2023/6/3

在非常低溫的情況下,是存在超導現象的。超導體(ti) 最重要的特點是電流通過時電阻為(wei) 零,有一些類型的金屬(特別是鈦、釩、鉻、鐵、鎳),當將其置於(yu) 特別低的溫度下時,電流通過時的電阻就為(wei) 零。在普通的導體(ti) 中,大部分通過導體(ti) 的電流由於(yu) 電阻的原因變為(wei) 熱能,因而被“消耗”掉了。在超導體(ti) 中,實際上沒有阻力,這樣,一旦接通電流,從(cong) 理論上講就永遠不會(hui) 中斷。在一個(ge) 用超導體(ti) 製成的電磁體(ti) (一個(ge) 線圈,電流從(cong) 中通過時產(chan) 生電磁場)所構成的電路中,從(cong) 理論上講隻送入一次電流,就可以在電路內(nei) 不停的流動,從(cong) 而就能使電磁場持續不斷。當然,實際上是存在損耗的,不可能實現這類“永動”,不能不去考慮必需的能源投入,以使超導體(ti) 能保持其產(chan) 生零電阻現象所需要的底溫狀態(即-269℃,比絕對零度高出4℃)。在超導體(ti) 中,電子一對一對結合構成了所謂的“庫珀對”,它們(men) 中的每一對都以單個(ge) 粒子的形式存在。這些粒子抱成一團流動,不顧及金屬離子的阻力,好像是液體(ti) 一樣在流動。這樣,事實上就中和了任何潛在的阻力因素。

1、目前為(wei) 止還沒找到超導溫度可以是常溫的超導體(ti) 。如果誰找到了,那肯定是下一屆諾貝爾物理學獎得主。2012年9月,德國萊比錫大學發現石墨顆粒能在室溫下表現出超導性。

2、科技在不斷進步,我前幾年和一個(ge) 電纜廠的工程師吃飯時候,他說現在電線的電阻越來越小了,也就是線路損耗在減少,這是往超導的方向在改進了,說不定哪天真的能實現接近0歐姆的目標。

超導現象抗磁性 

3、當金屬處在超導狀態時,這一超導體(ti) 內(nei) 的磁感應強度為(wei) 零,即能把原來存在於(yu) 體(ti) 內(nei) 的磁場排擠出去。人們(men) 將這種當金屬變成超導體(ti) 時磁力線自動排除金屬體(ti) 之外,而超導體(ti) 內(nei) 的磁感應強度為(wei) 零的現象,稱為(wei) “邁斯內(nei) 效應”。超導現象,是電阻為(wei) 0。超導體(ti) 本身有極強的抗磁性。因為(wei) 當有磁極靠近時,產(chan) 生感生電動勢,而電阻小,產(chan) 生極大的感生電流,因而產(chan) 生極強的磁場,由楞次定律,此磁場必然與(yu) 原磁場相反,因此磁鐵受到排斥力。

超導現象 

4、超導體(ti) 沒有電阻是真的(無所謂理想不理想,確實是沒有電阻,它是一種相變,我們(men) 說水變成冰就是相變(但是這個(ge) 相變和超導相變完全不一樣)),但不是主要效應,也就是說,超導體(ti) 和理想導體(ti) 是有區別的。區別在於(yu) 超導體(ti) 具有完全抗磁性(內(nei) 部磁場永遠是0)(邁斯那效應)

邁納斯效應 

5、超導體(ti) 的電流隻分布在表麵,內(nei) 部沒有。通常說的0電阻是 指超導電流的電阻,超導體(ti) 表麵的超導電流的磁場會(hui) 屏蔽外磁場,所以內(nei) 部無磁場。當外部加交變磁場或者導線內(nei) 加電場時,超導體(ti) 會(hui) 產(chan) 生常規電流,這個(ge) 電流會(hui) 有損耗,也就是說有電阻。

超導現象 

6、由於(yu) 超導體(ti) “不允許”其內(nei) 部有任何磁場,如果外界有一個(ge) 磁場要通過超導體(ti) 內(nei) 部,那麽(me) 超導體(ti) 必然會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 與(yu) 之相反的磁場,保證內(nei) 部磁場強度為(wei) 零,這就形成了一個(ge) 斥力。當在一個(ge) 超導體(ti) 正下方放置一個(ge) 磁體(ti) ,並使磁感線垂直通過超導體(ti) 的時候,超導體(ti) 將獲得垂直的上浮力,所以超導體(ti) 能應用在磁懸浮列車上,超導線圈是磁懸浮列車的最關(guan) 鍵設備之一,它使列車獲得上浮、推進、導向力。

磁懸浮列車 

Tags:超導,磁場,電磁感應  
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