Різниця між надпровідником та ідеальним провідником

Суперпровідник проти Ідеальний провідник

Надпровідники та досконалі провідники - це два широко використовувані терміни в електроніці. Ці два явища зазвичай неправильно розуміються як одне. Ця стаття спробує усунути непорозуміння, подавши схожість та відмінності між надпровідником та ідеальним провідником.

Що таке ідеальний провідник?

Провідність матеріалу безпосередньо пов'язана з питомим опором матеріалу. Опір - основна властивість у галузі електрики та електроніки. Опір у якісному визначенні говорить про те, як важко текти електричний струм. У кількісному сенсі опір між двома точками можна визначити як різницю напруги, необхідну для прийняття одиничного струму через визначені дві точки. Електричний опір - це зворотна електрична провідність. Опір об'єкта визначається як відношення напруги через об’єкт до струму, що протікає через нього. Опір у провіднику залежить від кількості вільних електронів у середовищі. Опір напівпровідника здебільшого залежить від кількості використовуваних атомів легування (концентрація домішок). Опір, який система показує змінного струму, відрізняється від постійного струму. Тому вводиться термін імпеданс, щоб зробити обчислення опору змінного струму набагато простішими. Закон Ома є єдиним найбільш впливовим законом, коли обговорюється опір теми. У ньому йдеться про те, що для даної температури відношення напруги в двох точках до струму, що проходить через ці точки, є постійним. Ця константа відома як опір між цими двома точками. Опір вимірюється в Омах. Ідеальний провідник - це матеріал, що володіє нульовим опором при будь-яких умовах. Ідеальний провідник не потребує жодного зовнішнього чинника для підтримки ідеальної провідності. Ідеальна електропровідність - це концептуальна ситуація, яка іноді використовується для полегшення розрахунків і конструкцій, коли питомий опір незначний..

Що таке надпровідник?

Надпровідність виявила Хайке Камерлінгх Оннес у 1911 р. Це явище того, що воно має рівно нульовий опір, коли матеріал знаходиться під певною характерною температурою. Надпровідність можна спостерігати лише в певних матеріалах. Теоретично, якщо матеріал надпровідний, магнітне поле не може бути присутнім усередині матеріалу. Це можна спостерігати за ефектом Мейсснера, який полягає у повному викиді ліній магнітного поля з внутрішньої частини матеріалу в міру переведення матеріалу у надпровідний стан. Надпровідність - це квантове механічне явище, а для пояснення стану надпровідника необхідні знання з квантової механіки. Порогова температура надпровідника відома як критична температура. При зниженні температури матеріалу передавайте критичну температуру, опір матеріалу різко падає до нуля. Критичні температури надпровідників зазвичай нижче 10 Келвіна. Високотемпературні надпровідники, які були виявлені нещодавно, можуть мати критичні температури до 130 Келвін і більше.