Skillnad mellan superledare och perfekt ledare

Superledare vs Perfect Dirigent

Superledare och perfekta ledare är två allmänt använda termer inom elektronik. Dessa två fenomen är vanligtvis missförstådda som en. Denna artikel kommer att försöka ta bort missförståndet genom att presentera likheter och skillnader mellan en superledare och perfekt ledare.

Vad är en perfekt ledare?

Ledning av ett material är direkt kopplat till materialets resistivitet. Motstånd är en grundläggande egenskap inom el och elektronik. Motståndet i en kvalitativ definition berättar hur svårt det är för en elektrisk ström att strömma. I kvantitativ mening kan motståndet mellan två punkter definieras som den spänningsskillnad som krävs för att ta en enhetström över de definierade två punkterna. Elektriskt motstånd är det omvända av elektrisk ledning. Motståndet hos ett objekt definieras som förhållandet mellan spänningen över objektet och strömmen som strömmar genom den. Motståndet i en ledare beror på mängden fria elektroner i mediet. Motståndet hos en halvledare beror oftast på antalet dopade atomer som används (orenhetskoncentration). Det motstånd som ett system visar till en växelström skiljer sig från det till en likström. Därför införs termen impedans för att göra AC-resistansberäkningar mycket enklare. Ohms lag är den enskilt mest inflytelserika lagen när ämnesmotståndet diskuteras. Den anger att för en given temperatur är förhållandet mellan spänning över två punkter och strömmen genom dessa punkter konstant. Denna konstant är känd som motståndet mellan dessa två punkter. Motståndet mäts i Ohms. En perfekt ledare är ett material som har nollmotstånd under vilket som helst tillstånd. En perfekt ledare kräver ingen extern faktor för att upprätthålla perfekt ledningsförmåga. Den perfekta konduktiviteten är en konceptuell situation, som ibland används för att underlätta beräkningar och mönster där resistiviteten är försumbar.

Vad är en superledare?

Superledningsförmågan upptäcktes av Heike Kamerlingh Onnes 1911. Det är fenomenet att ha exakt nollmotstånd när materialet är under en viss karakteristisk temperatur. Superledningsförmåga kan endast observeras i vissa material. Teoretiskt, om materialet är superledande, kan ett magnetfält inte vara närvarande inuti materialet. Detta kan observeras genom Meissner-effekten, vilket är den fullständiga utstötningen av magnetfältlinjer från materialets inre när materialet överföres till ett superledande tillstånd. Superledningsförmåga är ett kvantmekaniskt fenomen och för att förklara superledarens tillstånd krävs kunskap i kvantmekanik. Tvärtemperaturen hos en superledare är känd som den kritiska temperaturen. När materialets temperatur minskar, passerar den kritiska temperaturen materialets resistans plötsligt till noll. De kritiska temperaturerna hos superledare är vanligtvis under 10 Kelvin. Högtemperatur superledare, som upptäcktes nyligen, kan ha kritiska temperaturer så höga som 130 Kelvin eller mer.