Rozdíl mezi supravodičem a dokonalým vodičem

Superconductor vs Perfect Conductor

Supravodiče a dokonalé vodiče jsou dva široce používané pojmy v elektronice. Tyto dva jevy jsou obvykle nepochopeny jako jeden. Tento článek se pokusí odstranit nedorozumění představením podobností a rozdílů mezi supravodičem a dokonalým dirigentem.

Co je dokonalý dirigent?

Vodivost materiálu je přímo spojena s odporem materiálu. Odpor je základní vlastností v oblasti elektřiny a elektroniky. Odpor v kvalitativní definici nám říká, jak je těžké proudit elektrickým proudem. V kvantitativním smyslu může být odpor mezi dvěma body definován jako rozdíl napětí, který je vyžadován k tomu, aby jednotkový proud procházel přes definované dva body. Elektrický odpor je inverzí elektrického vedení. Odpor objektu je definován jako poměr napětí napříč objektem k proudu, který jím protéká. Odpor ve vodiči závisí na množství volných elektronů v médiu. Odpor polovodiče většinou závisí na počtu použitých dopingových atomů (koncentrace nečistot). Odpor, který systém vykazuje vůči střídavému proudu, se liší od odporu vůči stejnosměrnému proudu. Proto se zavádí pojem impedance, aby se výpočty střídavého odporu mnohem usnadnily. Ohmův zákon je jediným nejvlivnějším zákonem, když se diskutuje o odporu tématu. Uvádí, že pro danou teplotu je poměr napětí mezi dvěma body a proudem procházejícím těmito body konstantní. Tato konstanta je známá jako odpor mezi těmito dvěma body. Odpor je měřen v Ohmech. Dokonalý vodič je materiál, který má za všech podmínek nulový odpor. Dokonalý vodič nevyžaduje žádný vnější faktor k udržení dokonalé vodivosti. Perfektní vodivost je koncepční situace, která se někdy používá ke zjednodušení výpočtů a návrhů, kde je odpor zanedbatelný..

Co je supravodič?

Supravodivost objevil Heike Kamerlingh Onnes v roce 1911. Jde o fenomén přesně nulového odporu, když je materiál pod určitou charakteristickou teplotou. Supravodivost lze pozorovat pouze u určitých materiálů. Teoreticky, pokud je materiál supravodivý, nemůže být uvnitř materiálu magnetické pole. To lze pozorovat pomocí Meissnerova efektu, což je úplné vymrštění čar magnetického pole z vnitřku materiálu, když se materiál převádí do supravodivého stavu. Supravodivost je kvantový mechanický jev a pro vysvětlení stavu supravodiče je nutná znalost kvantové mechaniky. Prahová teplota supravodiče je známá jako kritická teplota. Když teplota materiálu klesne pod kritickou teplotu, odpor materiálu náhle klesne na nulu. Kritické teploty supravodičů jsou obvykle pod 10 kelvinů. Vysokoteplotní supravodiče, které byly objeveny nedávno, mohou mít kritické teploty až 130 Kelvinů nebo více.