Atšķirība starp supravadītāju un perfektu vadītāju

Supravadītājs pret perfektu diriģentu

Supravadītāji un perfekti vadītāji ir divi elektronikā plaši izmantoti termini. Šīs divas parādības parasti tiek saprastas kā viena. Šis raksts mēģinās novērst pārpratumus, parādot līdzības un atšķirības starp supravadītāju un perfektu vadītāju.

Kas ir ideāls diriģents?

Materiāla vadītspēja ir tieši saistīta ar materiāla pretestību. Pretestība ir būtisks īpašums elektrības un elektronikas jomā. Pretestība kvalitatīvā definīcijā norāda, cik grūti ir plūst elektriskajai strāvai. Kvantitatīvā nozīmē pretestību starp diviem punktiem var definēt kā sprieguma starpību, kas nepieciešama, lai ņemtu vienības strāvu pa definētajiem diviem punktiem. Elektriskā pretestība ir elektriskās vadītspējas apgrieztā vērtība. Objekta pretestība tiek definēta kā sprieguma attiecība pret objektu un caur to plūstošā strāva. Pretestība vadītājā ir atkarīga no brīvo elektronu daudzuma vidē. Pusvadītāja pretestība lielākoties ir atkarīga no izmantoto dopinga atomu skaita (piemaisījumu koncentrācijas). Pretestība, ko sistēma rāda maiņstrāvai, atšķiras no līdzstrāvas pretestības. Tādēļ termins pretestība tiek ieviests, lai mainīgās pretestības aprēķinus padarītu daudz vieglākus. Ohmas likums ir vienīgais ietekmīgākais likums, kad tiek apspriesta tēmas pretestība. Tajā teikts, ka noteiktā temperatūrā sprieguma attiecība divos punktos pret strāvu, kas iet caur šiem punktiem, ir nemainīga. Šī konstante ir zināma kā pretestība starp šiem diviem punktiem. Pretestību mēra omos. Nevainojams vadītājs ir materiāls, kura jebkuros apstākļos ir nulle pretestība. Ideālam vadītājam nav nepieciešami ārēji faktori, lai uzturētu nevainojamu vadītspēju. Ideāla vadītspēja ir konceptuāla situācija, ko dažreiz izmanto, lai atvieglotu aprēķinus un konstrukcijas, ja pretestība ir nenozīmīga.

Kas ir supravadītājs?

Supravadītspēju Heike Kamerlingh Onnes atklāja 1911. gadā. Tā ir parādība, ka pretestībai ir precīzi nulle, ja materiālam ir noteikta raksturīga temperatūra. Supravadītspēju var novērot tikai dažiem materiāliem. Teorētiski, ja materiāls ir supravadītspējīgs, materiāla iekšpusē nevar būt magnētiskais lauks. To var novērot ar Meisnera efektu, kas ir pilnīga magnētiskā lauka līniju izmešana no materiāla iekšpuses, materiālam pārejot uz supravadītāja stāvokli. Supravadītspēja ir kvantu mehāniskā parādība, un, lai izskaidrotu supravadītāja stāvokli, ir vajadzīgas zināšanas kvantu mehānikā. Supravadītāja sliekšņa temperatūru sauc par kritisko temperatūru. Kad materiāla temperatūra ir pazemināta, iztur kritisko temperatūru, materiāla pretestība pēkšņi pazeminās līdz nullei. Supravadītāju kritiskā temperatūra parasti ir zemāka par 10 kelviniem. Augstas temperatūras supravadītājiem, kas tika atklāti nesen, kritiskā temperatūra var sasniegt 130 Kelvin vai vairāk.