Forskjellen mellom superleder og perfekt leder

Superleder vs Perfect Dirigent

Superledere og perfekte ledere er to mye brukte termer i elektronikk. Disse to fenomenene blir vanligvis misforstått som en. Denne artikkelen vil prøve å fjerne misforståelsen ved å presentere likheter og forskjeller mellom en superleder og en perfekt leder.

Hva er en perfekt leder?

Ledning av et materiale er direkte forbundet med materialets resistivitet. Motstand er en grunnleggende egenskap innen elektrisitet og elektronikk. Motstanden i en kvalitativ definisjon forteller oss hvor vanskelig det er for en elektrisk strøm til å strømme. I kvantitativ forstand kan motstanden mellom to punkter defineres som spenningsforskjellen som kreves for å ta en enhetstrøm over de definerte to punktene. Elektrisk motstand er omvendt av elektrisk ledning. Motstanden til et objekt er definert som forholdet mellom spenningen over objektet og strømmen som strømmer gjennom den. Motstanden i en leder avhenger av mengden av frie elektroner i mediet. Modstanden til en halvleder er hovedsakelig avhengig av antall dopatomer som brukes (urenhetskonsentrasjon). Modstanden et system viser til en vekselstrøm er forskjellig fra det til en likestrøm. Derfor er begrepet impedans introdusert for å gjøre AC-motstandsberegninger mye enklere. Ohms lov er den mest innflytelsesrike loven når emnemotstanden diskuteres. Det står at for en gitt temperatur er forholdet mellom spenning over to punkter, til strømmen som går gjennom disse punktene, konstant. Denne konstanten er kjent som motstanden mellom de to punktene. Motstanden måles i ohm. En perfekt leder er et materiale som har null motstand under enhver tilstand. En perfekt leder trenger ikke noen ekstern faktor for å opprettholde den perfekte ledningsevnen. Den perfekte ledningsevnen er en konseptuell situasjon, som noen ganger brukes til å lette beregninger og design der resistiviteten er ubetydelig.

Hva er en superleder?

Superledningsevne ble oppdaget av Heike Kamerlingh Onnes i 1911. Det er fenomenet å ha nøyaktig null resistivitet når materialet er under en viss karakteristisk temperatur. Superledningsevne kan bare observeres i visse materialer. Teoretisk sett, hvis materialet er superledende, kan et magnetfelt ikke være tilstede inne i materialet. Dette kan iakttas av Meissner-effekten, som er den komplette utkastningen av magnetfeltlinjer fra det indre av materialet når materialet overføres til en superledende tilstand. Superledningsevne er et kvantemekanisk fenomen, og for å forklare superlederens tilstand kreves kunnskap i kvantemekanikk. Terskeltemperaturen til en superleder er kjent som kritisk temperatur. Når temperaturen på materialet er redusert, passerer den kritiske temperaturen motstanden til materialet brat til null. De kritiske temperaturene på superledere er vanligvis under 10 Kelvin. Høytemperatur superledere, som ble oppdaget nylig, kan ha kritiske temperaturer så høyt som 130 Kelvin eller mer.