Superconductor vs Perfect Conductor
Supraledare och perfekta ledare är två mycket använda termer inom elektronik. Dessa två fenomen missförstås vanligtvis som ett. Den här artikeln kommer att försöka ta bort missförståndet genom att presentera likheterna och skillnaderna mellan en supraledare och perfekt ledare.
Vad är en perfekt dirigent?
Ett materials ledning är direkt kopplad till materialets resistivitet. Motstånd är en grundläggande egenskap inom området elektricitet och elektronik. Resistansen i en kvalitativ definition berättar hur svårt det är för en elektrisk ström att flyta. I kvantitativ mening kan resistansen mellan två punkter definieras som den spänningsskillnad som krävs för att ta en enhetsström över de definierade två punkterna. Elektriskt motstånd är inversen av elektrisk ledning. Motståndet hos ett objekt definieras som förhållandet mellan spänningen över objektet och strömmen som flyter genom det. Resistansen i en ledare beror på mängden fria elektroner i mediet. Resistansen hos en halvledare beror mest på antalet använda dopningsatomer (föroreningskoncentration). Motståndet som ett system visar mot en växelström skiljer sig från det mot en likström. Därför introduceras termen impedans för att göra AC-resistansberäkningar mycket enklare. Ohms lag är den enskilt mest inflytelserika lagen när ämnet motstånd diskuteras. Den anger att för en given temperatur är förhållandet mellan spänningen över två punkter och strömmen som passerar genom dessa punkter konstant. Denna konstant är känd som motståndet mellan dessa två punkter. Resistansen mäts i ohm. En perfekt ledare är ett material som har noll motstånd under alla förhållanden. En perfekt ledare kräver ingen yttre faktor för att upprätthålla den perfekta konduktiviteten. Den perfekta konduktiviteten är en konceptuell situation som ibland används för att underlätta beräkningar och konstruktioner där resistiviteten är försumbar.
Vad är en supraledare?
Superledningsförmåga upptäcktes av Heike Kamerlingh Onnes 1911. Det är fenomenet att ha exakt noll resistivitet när materialet är under en viss karakteristisk temperatur. Supraledning kan endast observeras i vissa material. Teoretiskt, om materialet är supraledande, kan ett magnetfält inte finnas inuti materialet. Detta kan observeras av Meissner-effekten, som är den fullständiga utstötningen av magnetiska fältlinjer från materialets inre när materialet överförs till ett supraledande tillstånd. Supraledning är ett kvantmekaniskt fenomen och för att förklara supraledarens tillstånd krävs kunskap inom kvantmekanik. Tröskeltemperaturen för en supraledare är känd som den kritiska temperaturen. När materialets temperatur sänks passera den kritiska temperaturen sjunker materialets motstånd abrupt till noll. De kritiska temperaturerna för supraledare är vanligtvis under 10 Kelvin. Högtemperatursupraledare, som upptäcktes mer nyligen, kan ha kritiska temperaturer så höga som 130 Kelvin eller mer.
Vad är skillnaden mellan Superconductor och Perfect Conductor?
• Superledning är ett fenomen som förekommer i verkligheten, medan perfekt ledningsförmåga är ett antagande som görs för att underlätta beräkningarna.
• Perfekta ledare kan ha vilken temperatur som helst, men supraledare finns bara under materialets kritiska temperatur.
