Суперпроводник срещу перфектен проводник
Свръхпроводниците и перфектните проводници са два широко използвани термина в електрониката. Тези две явления обикновено се разбират погрешно като едно цяло. Тази статия ще се опита да премахне недоразумението, като представи приликите и разликите между свръхпроводник и перфектен проводник.
Какво е перфектен диригент?
Проводимостта на материала е пряко свързана с неговото съпротивление. Съпротивлението е основно свойство в областта на електричеството и електрониката. Съпротивлението в качествена дефиниция ни казва колко трудно е да тече електрически ток. В количествен смисъл съпротивлението между две точки може да се определи като разлика в напрежението, която е необходима, за да се вземе единица ток през дефинираните две точки. Електрическото съпротивление е обратното на електрическата проводимост. Съпротивлението на даден обект се дефинира като отношение на напрежението в обекта към тока, протичащ през него. Съпротивлението в проводник зависи от количеството свободни електрони в средата. Съпротивлението на полупроводник зависи най-вече от броя на използваните легиращи атоми (концентрация на примеси). Съпротивлението, което системата показва на променлив ток, е различно от това на постоянен ток. Следователно, терминът импеданс е въведен, за да улесни изчисленията на променливотоково съпротивление. Законът на Ом е единственият най-влиятелен закон, когато се обсъжда темата за съпротивлението. Той гласи, че за дадена температура съотношението на напрежението в две точки към тока, преминаващ през тези точки, е постоянно. Тази константа е известна като съпротивлението между тези две точки. Съпротивлението се измерва в ома. Перфектният проводник е материал с нулево съпротивление при всякакви условия. Перфектният проводник не изисква външен фактор, за да поддържа перфектната проводимост. Перфектната проводимост е концептуална ситуация, която понякога се използва за облекчаване на изчисленията и проектирането, когато съпротивлението е незначително.
Какво е свръхпроводник?
Свръхпроводимостта е открита от Heike Kamerlingh Onnes на 1911 г. Това е феноменът да има точно нулево съпротивление, когато материалът е под определена характерна температура. Свръхпроводимостта може да се наблюдава само при определени материали. Теоретично, ако материалът е свръхпроводим, магнитно поле не може да присъства вътре в материала. Това може да се наблюдава от ефекта на Майснер, който представлява пълното изхвърляне на линиите на магнитно поле от вътрешността на материала, когато материалът преминава в свръхпроводящо състояние. Свръхпроводимостта е квантово механично явление и за да се обясни състоянието на свръхпроводника са необходими познания по квантова механика. Праговата температура на свръхпроводника е известна като критична температура. Когато температурата на материала намалее, преминава критичната температура, съпротивлението на материала рязко пада до нула. Критичните температури на свръхпроводниците обикновено са под 10 Келвина. Високотемпературните свръхпроводници, които бяха открити по-скоро, могат да имат критични температури до 130 Келвина или повече.
Каква е разликата между свръхпроводник и перфектен проводник?
• Свръхпроводимостта е явление, което се случва в реалния живот, докато перфектната проводимост е предположение за улесняване на изчисленията.
• Перфектните проводници могат да имат всякаква температура, но свръхпроводниците съществуват само под критичната температура на материала.
