超导，什么是超导

本文目录一览

1，什么是超导
2，超导是什么
3，超导是怎么回事
4，什么是超导现象
5，什么是超导
6，超导的基本介绍

1，什么是超导

超导现象是一种物理现象，在产生超导现象时，电阻会变成了零。（更具体的答案详见人教版八年级下册物理P18下方）

什么是超导

2，超导是什么

超导是指某些特殊物质在极度低温时电阻值接近0或者消失的情况。

超导是某些物质在一定条件下（可以是低温也可以是高温超导，不一定非是绝对零度，高温超导只是温度相对于低温超导要高，仍比常温低），所表现出来的电阻突然变得很小可认为是零的临界状态。

某些物质在极度低温下电阻突然消失，电流可无损失输送

某些物质在低温环境下（接近绝对零度），电阻接近0，一般看成0

超导是一些物质在一定环境下体现出的没有电阻的现象。

超导是什么

3，超导是怎么回事

超导是某些金属或合金在低温条件下出现的一种奇妙现象，是由荷兰的物理学家卡麦林·昂纳斯最先发现的。 1908年，昂纳斯（1853—1926年）成功地液化了地球上最后一个“永久气体”——氦气，得到了接近绝对零度（0K＝-273.15℃）的低温：4.25K～1.15K。之后，他把目标转向了“极低温下金属电阻随温度变化规律的研究”。昂纳斯先是用铂丝，接着用纯度更高的水银做实验，他吃惊的发现水银在温度降至氦的沸点即4.2K时（相当于-269℃），电阻竟意外地消失了。起初昂纳斯还以为是线路出现了故障，几经测定，最后他确信，水银在4.2K下会产生一种新的导电特性——“零电阻性或“超导电性”。1911年4月28日，昂纳斯公布了这一发现，并在随后几篇论文中明确指出，某些材料在一定温度下能进入一种电阻为零的新物态。他将这种新物态命名为“超导态”，同时把具有从正常态（电阻不为零）转变为超导态能力的材料称作“超导体”，把能使超导体从正常导电状态变为超导电状态时的转变温度称为“临界温度”。他进一步用铅环做实验，当铅变为超导态时，九百安培的电流在铅环中流动不止，两年半以后毫无衰减。昂纳斯的这一发现轰动了全世界的科学家，大家纷纷实验，并且想要揭开超导的奥秘，因为只有了解了超导现象的微观机理，才能使超导为人类作出更大的贡献。现在，科学家已发现有上千种元素和化合物在低温下可以转化为超导态。对所谓“零电阻性”也已有共识：超导体即使有电阻，它的电阻率必然小于10-26“欧·米，而且只对直流电适用，若给超导体通入交流电，它仍会出现类似于常规电阻的“交流损耗”。从这个意义上讲，超导体似乎可以说是一种直流理想导体

超导是怎么回事

4，什么是超导现象

磁悬浮列车人造太阳即托卡马克装置高能电子对撞机

物质在低温下电阻突然消失的现象称为超导现象

5，什么是超导

超导是人们在某些金属和陶瓷材料中观察到的一种现象。当这些材料被冷却到接近绝对零度（-273℃）和液氮温度（-196℃）之间的温度时，它们就没有电阻。电阻为零时的温度称为临界温度(Tc)，并且临界温度因材料不同而各异。实际应用中，人们使用液态氦或液态氮来冷却材料，使材料达到临界温度。下表列出了一些不同超导体的临界温度：材料类型 Tc(K) 锌金属 0.88 铝金属 1.19 锡金属 3.72 汞金属 4.15 YBa2Cu3O7 陶瓷 90 TlBaCaCuO 陶瓷 125 因为这些材料没有电阻，这就意味着电子可以在其中自由穿行，所以它们能够长时间传输大量电流，而不会以热的形式将能量损失掉。有实验显示，超导线圈能够传输电流长达几年，而不产生可以测量的损失。基于这种特性，如果输电线可以使用超导陶瓷制造的话，那么超导材料将在输电方面发挥重要作用，同时还将在蓄电设备中得到应用。超导体的另一个特性是：一旦材料从常态转变到超导态，外部磁场就不能穿过。这被称为迈斯纳效应，它被应用在高速磁悬浮列车（有关详细信息，请参见磁悬浮列车的工作原理）的制造过程中。迈斯纳效应还用于为核磁共振成像 (MRI) 制造强力的小型超导磁体。为何电子在超导体中传输会没有阻力？让我们更近距离地了解这种现象。大多数金属的原子结构是晶格结构，很像一扇纱窗。原子就位于相互垂直的两条线的交点上。金属束缚电子的能力很弱，所以电子能在晶格中自由地移动 ——这正是为什么金属有很好的导热性和导电性的原因。当电子通过常态下的一般金属时，它们会和原子碰撞，并以热的形式损失能量。而在超导体中，电子成对地在原子间快速移动，能量损失较少。当一个带负电荷的电子在两行带正电的原子（像纱窗上的两条线）之间的空间中移动时，它会将周围的原子向内拉。由此产生的扭曲会吸引第二个电子跟在它后面移动。第二个电子会遇到较少的阻力，就像高速公路上跟在卡车后面的客车会遇到较少的空气阻力一样。两个电子形成较弱的相互吸引后，它们成对运行时遇到的整体阻力就减少了。在超导体中，电子对不断地形成、解离后又再次形成，但总体效果就是电子流遇到的阻力变得极小甚至消失了。低温有助于形成电子对（有关详细信息，请参见超导现象高中教学指南）。超导体的最后一个特性是：当两块超导体中间加入一个薄绝缘层时，电子更容易无阻力地从一块超导体移动到另一块超导体中（直流约瑟夫森效应）。此效应对用于生产小型高速计算机的超快电开关具有重要作用。未来的超导研究就是寻找能在室温下成为超导体的材料。一旦找到这种材料，整个电子、电力和运输领域就会发生革命性的变化。

6，超导的基本介绍

人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，从而产生超强磁场。超导是指某些物质在一定温度条件下（一般为较低温度）电阻降为零的性质。1911年荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K附近时突然进入一种新状态，其电阻小到实际上测不出来，他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有超导电性。低于某一温度出现超导电性的物质称为超导体。1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质——当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感应强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。对单晶锡球进行实验发现：锡球过渡到超导态时，锡球周围的磁场突然发生变化，磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了，人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。后来人们还做过这样一个实验：在一个浅平的锡盘中，放入一个体积很小但磁性很强的永久磁体，然后把温度降低，使锡盘出现超导性，这时可以看到，小磁铁竟然离开锡盘表面，慢慢地飘起，悬浮不动。迈斯纳效应有着重要的意义，它可以用来判别物质是否具有超导性。为了使超导材料有实用性，人们开始了探索高温超导的历程，从1911年至1986年，超导温度由水银的4.2K提高到23.22K（0K=-273.15℃；K开尔文温标，起点为绝对零度）。1986年1月发现钡镧铜氧化物超导温度是30K，12月30日，又将这一纪录刷新为40.2K，1987年1月升至43K，不久美国华裔科学家朱经武与台湾物理学家吴茂昆以及大陆科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986年－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。大约1993年，铊－汞－铜－钡－钙－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到138K 。高温超导体取得了巨大突破，使超导技术走向大规模应用。超导材料和超导技术有着广阔的应用前景。超导现象中的迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损。利用超导悬浮可制造无磨损轴承，将轴承转速提高到每分钟10万转以上。超导列车已于70年代成功地进行了载人可行性试验，1987年开始，日本开始试运行，但经常出现失效现象，出现这种现象可能是由于高速行驶产生的颠簸造成的。超导船已于1992年1月27日下水试航，目前尚未进入实用化阶段。利用超导材料制造交通工具在技术上还存在一定的障碍，但它势必会引发交通工具革命的一次浪潮。超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗，而利用超导体则可最大限度地降低损耗，但由于临界温度较高的超导体还未进入实用阶段，从而限制了超导输电的采用。随着技术的发展，新超导材料的不断涌现，超导输电的希望能在不久的将来得以实现。现有的高温超导体还处于必须用液态氮来冷却的状态，但它仍旧被认为是20世纪最伟大的发现之一。

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