Свръхпроводник срещу перфектен проводник
Свръхпроводници и перфектни проводници са два широко използвани термина в електрониката. Тези две явления обикновено се разбират погрешно като едно. Тази статия ще се опита да премахне недоразумението, като представи приликите и разликите между свръхпроводник и перфектен проводник.
Какво е перфектният диригент?
Проводимостта на материала е пряко свързана със съпротивлението на материала. 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 дефинира като разликата в напрежението, която е необходима, за да поеме единичен ток през дефинираните две точки. Електрическото съпротивление е обратното на електрическата проводимост. Съпротивлението на обект се определя като съотношението на напрежението в обекта към тока, протичащ през него. Съпротивлението в проводника зависи от количеството свободни електрони в средата. Съпротивлението на полупроводника 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 направи изчисленията на AC съпротивлението много по-лесни. Законът на Ом е единственият най-влиятелен закон, когато се обсъжда 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 съпротивление между тези две точки. Съпротивлението се измерва в ома. Перфектният проводник е материал с нулево съпротивление при всякакви условия. Перфектният проводник не изисква никакви външни фактори, за да поддържа перфектната проводимост. Перфектната проводимост е концептуална ситуация, която понякога се използва за улесняване на изчисленията и проектирането, когато съпротивлението е незначително.
Какво е свръхпроводник?
Свръхпроводимостта е открита от Heike Kamerlingh Onnes през 1911 г. Това е явлението да има точно нулево съпротивление, когато материалът е под определена характерна температура. Свръхпроводимостта може да се наблюдава само в определени материали. Теоретично, ако материалът е свръхпроводим, вътре в него не може да има магнитно поле. Това може да се наблюдава чрез ефекта на Майснер, който е пълното изхвърляне на линиите на магнитното поле от вътрешността на материала, докато 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 се понижи над критичната температура, съпротивлението на материала рязко пада до нула. Критичните температури на свръхпроводниците обикновено са под 10 Келвина. Високотемпературните свръхпроводници, които бяха открити наскоро, могат да имат критични температури до 130 Келвина или повече.
Каква е разликата между свръхпроводник и перфектен проводник?
• Свръхпроводимостта е феномен, който се среща в реалния живот, докато перфектната проводимост е предположение, направено за улесняване на изчисленията.
• Перфектните проводници могат да имат всякаква температура, но свръхпроводниците съществуват само под критичната температура на материала.
