Razlika med superprevodnikom in popolnim prevodnikom

Superprevodnik proti popolnemu dirigentu

Superprevodniki in popolni vodniki so dva široko uporabljena izraza v elektroniki. Ta dva pojava običajno napačno razumemo kot enega. Ta članek bo poskusil odpraviti nesporazum s predstavitvijo podobnosti in razlik med superprevodnikom in popolnim prevodnikom.

Kaj je popoln dirigent?

Vodljivost materiala je neposredno povezana z upornostjo materiala. Odpornost je temeljna lastnost na področju električne energije in elektronike. Upor v kvalitativni definiciji nam pove, kako težko je teči električni tok. V količinskem smislu se upor med dvema točkama lahko definira kot napetostna razlika, ki je potrebna za sprejem enotnega toka čez definirani dve točki. Električni upor je obratna električna prevodnost. Upornost predmeta je opredeljena kot razmerje napetosti skozi objekt proti toku, ki teče skozi njega. Upor v prevodniku je odvisen od količine prostih elektronov v mediju. Odpornost polprevodnika je večinoma odvisna od števila uporabljenih dopinških atomov (koncentracija nečistoč). Upor, ki ga sistem pokaže na izmenični tok, je drugačen od uporabe na enosmerni tok. Zato je uveden izraz impedanca, da bi olajšali izračune odpornosti na izmenično napetost. Ohmov zakon je edini najvplivnejši zakon, ko se razpravlja o odporu teme. Navaja, da je pri določeni temperaturi razmerje napetosti v dveh točkah in toka, ki poteka skozi te točke, konstantno. Ta konstanta je znana kot upor med tema dvema točkama. Upor se meri v Ohmih. Popoln prevodnik je material, ki ima pod nobenim pogojem ničelni upor. Popoln prevodnik ne potrebuje nobenega zunanjega faktorja za vzdrževanje popolne prevodnosti. Popolna prevodnost je konceptualna situacija, ki se včasih uporablja za olajšanje izračunov in načrtov, kjer je upornost zanemarljiva.

Kaj je superprevodnik?

Superprevodnost je odkrila Heike Kamerlingh Onnes leta 1911. Gre za pojav natančne ničelne upornosti, ko je material pod določeno značilno temperaturo. Superprevodnost lahko opazimo le v nekaterih materialih. Teoretično, če je material superprevoden, v notranjosti materiala ne more biti magnetnega polja. To lahko opazimo z Meissnerjevim učinkom, ki je popoln izmet magnetnih polj iz notranjosti materiala, ko material prehaja v superprevodno stanje. Superprevodnost je kvantni mehanski pojav in za razlago stanja superprevodnika je potrebno znanje kvantne mehanike. Mejna temperatura superprevodnika je znana kot kritična temperatura. Ko se temperatura materiala zmanjša, kritično temperaturo upornost materiala naglo pade na nič. Kritične temperature superprevodnikov so običajno pod 10 Kelvinov. Visokotemperaturni superprevodniki, ki so jih odkrili pred kratkim, imajo lahko kritične temperature tudi do 130 Kelvinov ali več.