在极低温下,许多金属、合金、复合物都会变成没有电阻的状况。若有电流转入,则电流不会消耗掉;若置入磁场中,则其体内肯定没磁场。这种状况下的物体称为「超导体」。
指在极低温下,某些会变成没有电阻的金属、合金、金属化合物等。电流转过超导体时,电流不会消耗掉,若置于磁场中,则其体内肯定没磁场。
在19世纪末,大多数的气体都已能被液化,唯一氦气仍无法被液化,因而氦气一度被称为是永久气体。但在1911年欧尼斯使用液态氦冷却高纯度的金属水银,初次发现水银在4.15K时,其电阻会遽然消失,这时候的水银称为超导体。(注2)
1. 零电阻:4.15k为水由常态导体变为超导体的临界温度,而且除了水银外,其他导体物质在其温度不高于各自临界温度时,电阻也会彻底消失而成为超导体。以超导体做成导线,当有电流转过期,此电流将用不衰灭,而成为永久电流。不过在超导体内引发的电流,也有其上限(称为临界电流),超越此上限,超导态会马上消失。
2. 彻底反磁性:使用此特性,若超导体放在一个一般磁铁上方,则会因排挤效果而悬浮在空中,这便是磁浮现象。
超导体能够发生十分强的磁场,假如用来将火车托起,可拿来做成磁浮列车,利于高速行进,电能简直无耗费,在能量的使用上更经济,更是免除了火车与路轨之间的磨擦力,因而列车不光快速且平稳。磁浮列车路轨寿数是80年,一般路轨只要60年,且磁浮列车发动后39秒内即到达最高速度。估量未来的磁浮火车能以高达 500 km/h 的速度行进,比现在最快的火车速度要高一倍。此外,磁浮火车十分安静。但磁浮列车有一个缺陷,便是制作导轨的费用贵重;且磁浮火车只能在这些导轨上走,大大约束了它的开展。(注1)
注1: 观念物理V,电磁学.核物理,休伊特着,陈可岗译,全国远见出书,大和图书书报股份有限公司总经销,2001。
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