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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。超導體最重要的特點是電流通過時電阻為零,有一些類型的金屬(特別是鈦、釩、鉻、鐵、鎳),當將其置于特別低的溫度下時,電流通過時的電阻就為零。在普通的導體中,大部分通過導體的電流由于電阻的原因變為熱能,因而被“消耗”掉了。在超導體中,實際上沒有阻力,這樣,一旦接通電流,從理論上講就永遠不會中斷。在一個用超導體制成的電磁體(一個線圈,電流從中通過時產生電磁場)所構成的電路中,從理論上講只送入一次電流,就可以在電路內不停的流動,從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,以使超導體能保持其產生零電阻現象所需要的底溫狀態(即-269℃,比絕對零度高出4℃)。在超導體中,電子一對一對結合構成了所謂的“庫珀對”,它們中的每一對都以單個粒子的形式存在。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、目前為止還沒找到超導溫度可以是常溫的超導體。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,這一超導體內的磁感應強度為零,即能把原來存在于體內的磁場排擠出去。人們將這種當金屬變成超導體時磁力線自動排除金屬體之外,而超導體內的磁感應強度為零的現象,稱為“邁斯內效應”。超導現象,是電阻為0。超導體本身有極強的抗磁性。因為當有磁極靠近時,產生感生電動勢,而電阻小,產生極大的感生電流,因而產生極強的磁場,由楞次定律,此磁場必然與原磁場相反,因此磁鐵受到排斥力。

超導現象 

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

邁納斯效應 

5、超導體的電流只分布在表面,內部沒有。通常說的0電阻是 指超導電流的電阻,超導體表面的超導電流的磁場會屏蔽外磁場,所以內部無磁場。當外部加交變磁場或者導線內加電場時,超導體會產生常規電流,這個電流會有損耗,也就是說有電阻。

超導現象 

6、由于超導體“不允許”其內部有任何磁場,如果外界有一個磁場要通過超導體內部,那么超導體必然會產生一個與之相反的磁場,保證內部磁場強度為零,這就形成了一個斥力。當在一個超導體正下方放置一個磁體,并使磁感線垂直通過超導體的時候,超導體將獲得垂直的上浮力,所以超導體能應用在磁懸浮列車上,超導線圈是磁懸浮列車的最關鍵設備之一,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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