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超導體,我們需要使用更基本的物理定律

2024-02-26 21:35:47信息公告47

歐姆定律bZh物理好資源網(原物理ok網)

歐姆定律是德國科學家喬治·西蒙·歐姆于1826年提出的物理定律。其表述如下:在同一電路中,通過某一導體電流與該導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻,即I=U/R。bZh物理好資源網(原物理ok網)

如果只看公式本身,當電阻為零時,似乎電路中的電流會變得無限大,這顯然是有問題的。 因為歐姆定律是根據實驗總結出來的定律。 它本質上是一個經驗公式,而不是嚴格的公式。 物理定律。bZh物理好資源網(原物理ok網)

嚴格的物理定律,如牛頓第二定律F=ma; 經驗公式,比如海拔每升高100米,氣溫就會下降約0.6℃; 前者是嚴格遵循的物理定律,而后者只是在一定范圍和精度內。 大致成立。bZh物理好資源網(原物理ok網)

歐姆定律是一個經驗公式。 科學實驗表明,對于具有足夠載流能力的某一截面導體,在1000安培時,歐姆定律的誤差小于1%。 在 10,000 安培時什么叫電壓電流電阻,歐姆定律的誤差小于 2%,但它并不適用。 在超導體、半導體和氣體傳導中。bZh物理好資源網(原物理ok網)

超導體bZh物理好資源網(原物理ok網)

對于超導體,我們需要用更基本的物理定律來描述通過超導體的電流。 物理學中,電流定義為:單位時間內通過導體橫截面的電荷量,即I=Q/t。bZh物理好資源網(原物理ok網)

這就是電流的定義什么叫電壓電流電阻,適用于任何情況,當然也適用于超導體; 超導體也可以看作是,當電流通過超導體時,不會有電壓降。bZh物理好資源網(原物理ok網)

1954年3月16日至1956年9月5日,科學家進行了著名的奧尼斯持續電流實驗,利用電磁感應在環形超導體中激發電流。 那么,在接下來的兩年多的時間里,超導體中的電流沒有任何衰減,說明超導體的電阻絕對為零。bZh物理好資源網(原物理ok網)

如果我們直接在超導體兩端加上電源電壓,由于超導體沒有電阻,相當于電源正負極之間短路,電流由超導體的內阻決定。電源。 如果我們將超導體加入到電路中,那么通過串聯電路的特性,就可以得到流過超導體的電流。bZh物理好資源網(原物理ok網)

在我們研究的電路圖中,所有導線實際上都被近似為超導體,因為我們假設導線沒有電阻,并且通過導線的電流不會產生電壓降。bZh物理好資源網(原物理ok網)

實際上,超導體也有臨界電流密度Jc。 當超過臨界電流時,超導體的超導性能就會消失。 因此,對于某種超導體,電流不會是無窮大。bZh物理好資源網(原物理ok網)

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