高温超导原理

问题更新日期：2024-10-14 19:41:05

问题描述

精选答案

说到超导首先要弄清电阻的成因，电阻一般认为是自由电子，在电场作用下定向运动与原子碰撞产生的阻力，这种对电阻的定义不能说明电阻的本质，导体中的自由电子在有无外电场的作用下都有热运动，这种热运动烈度远大于外电场的电子定向移动速度，电子在外电场作用下的定向移动会产生大量的电阻热能耗，导体中本身的热运动也同样会使电子自身的热运动速度逐渐降低，最终会使电子趋于靜止，显然这于事实不相符，电子的热运动碰撞原子并不会使电子动能减少，也不会发热，电子的运动不可能于原子有真正的粒子间的碰撞，自由电子与原子外层的电子间存在着较强的电斥力，电子只能在原子间电场力平衡的区域运动，电子在电场力平衡的区域运动，不存在碰撞，不存在能损，更不可能因此而发热，因此电阻的成因，并不是因为电子对原子的碰撞的能损，应另有原因。

导体多种多样，有能够移动的电荷，就能形成电流，就可以称为导体，导体有金属、有非金属，有液体等，最常利用的是金属导体。金属一般都有导电性，导电性实质上是材料分子间，存在自由移动的电子，导电性不是金属的专利，存在自由移动的电子或电荷，都可以导电，导电体的导电能力是不同的，有良导体，导体和半导体和绝缘体之分，导电能力的强弱和材料中的自由电荷的数量有关，也和电荷流动环境有关，如温度、材料结构等。导体中阻碍导电能力的因子称为电阻。

其他回答

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由于临界温度的不断提高，人们将这些材料称为高温超导体。高温超导体的性质由载流子浓度决定，其本征特性是相干长度很短，即不均匀性。这对探索高温超导机理是十分需要的。超导的新奇特性的发现，对人类产生了重大意义。通过一些超导现象或效应，你就会惊讶地发现超导的美。

零电阻效应具有无损耗运输电流的性质。如能实现超导化大功率发电机、电动机，例如在电力领域，利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提高到 5 万~6 万高斯，并且几乎没有能量损失，这种发电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机提高 5~10 倍，达 1 万兆瓦，而体积却减少 1/2，整机重量减轻 1/3，发电效率提高50%。那么其不必要的能耗将大大降低，这在国防、科研、工业上具有极大的意义。

其他回答

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高温超导磁浮的工作原理是：在外磁场中，高温超导体独有的强钉扎能力使得磁力线既难逃离钉扎中心的束缚（对于已经被俘获的磁力线）也难渗透进入超导体内（对于未被俘获的自由磁力线）。

这种独特的钉扎特性使得超导体能够随外磁场的变化而感应出阻碍这种变化的超导强电流。

这种超导电流与外磁场的电磁相互作用，在宏观上产生与悬浮体自身重力平衡的悬浮力，并提供横向稳定所需的导向力。