超導體的好處是什麼,超導體是什麼?

2022-03-08 12:52:28 字數 2575 閱讀 4519

1樓:中國農業出版社

電流在導體內流動時,由於導體本身分子的不規則熱運動而產生損耗,使得導體的導電能力下降。

溫度降低會減小電阻,但一般金屬和合金不會因溫度的繼續降低而使電阻變為零。而某些合金的電阻則可隨著溫度的下降而不斷地減小,當溫度降到一定值(臨界溫度)以下時,它的電阻突然變為零,我們把這種現象稱為超導現象,具有超導現象的導體稱為超導體。

超導體技術的應用前景極為廣闊。目前有關它的理論和實際應用還處於研究階段,我國在超導研究方面已處於世界先進水平。

小調查:超導體如果應用於實際,會給人類社會帶來哪些好處

2樓:█花仔

由於超導現象是零電阻,沒有電能的消耗,所以在未來世界被應用在不是利用電能熱效應工作的許多地方.

答:在電廠發電、輸送電力、貯存電力等方面若採用超導材料,就可以大大降低由於電阻引起的電能損耗.如果用來製造電子元件,由於沒有電阻,不必考慮散熱的問題,元件尺寸可以大大縮小,進一步實現電子裝置的微型化.

3樓:臺佩蘭

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超導體是什麼?

4樓:加友

指在某一溫度下,電阻為零的導體。

一、超導體。

超導體,又稱為超導材料,指在某一溫度下,電阻為零的導體。在實驗中,若導體電阻的測量值低於10-25ω,可以認為電阻為零。

超導體具有三個基本特性:完全電導性、完全抗磁性、通量量子化。

超導體的應用可分為三類:強電應用、弱電應用和抗磁性應用。強電應用即大電流應用,包括超導發電、輸電和儲能;弱電應用即電子學應用,包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等;抗磁性應用主要包括磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。

二、導體

導體(conductor)是指電阻率很小且易於傳導電流的物質。導體中存在大量可自由移動的帶電粒子稱為載流子。

金屬是最常見的一類導體。金屬原子最外層的價電子很容易掙脫原子核的束縛,而成為自由電子,留下的正離子(原子實)形成規則的點陣。金屬中自由電子的濃度很大,所以金屬導體的電導率通常比其他導體材料的大。

金屬導體的電阻率一般隨溫度降低而減小。在極低溫度下,某些金屬與合金的電阻率將消失而轉化為「超導體」。

三、半導體:指常溫下導電效能介於導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。半導體在收音機、電視機以及測溫上有著廣泛的應用。

如二極體就是採用半導體制作的器件。半導體是指一種導電性可受控制,範圍可從絕緣體至導體之間的材料。

5樓:呼致萱

超導體,又稱為超導材料,指在某一溫度下,電阻為零的導體。在實驗中,若導體電阻的測量值低於10-25ω,可以認為電阻為零。

超導體材料有什麼好處?

6樓:手機使用者

超導材料最誘人的應用是發電、輸電和儲能。

由於超導材料在超導狀態下具有零電阻和完全的抗磁性,因此只需消耗極少的電能,就可以獲得10萬高斯以上的穩態強磁場。而用常規導體做磁體,要產生這麼大的磁場,需要消耗3.5兆瓦的電能及大量的冷卻水,投資巨大。

超導磁體可用於製作交流超導發電機、磁流體發電機和超導輸電線路等。

超導發電機 在電力領域,利用超導線圈磁體可以將發電機的磁場強度提高到5萬~6萬高斯,並且幾乎沒有能量損失,這種發電機便是交流超導發電機。超導發電機的單機發電容量比常規發電機提高5~10倍,達1萬兆瓦,而體積卻減少1/2,整機重量減輕1/3,發電效率提高50%。

磁流體發電機 磁流體發電機同樣離不開超導強磁體的幫助。磁流體發電發電,是利用高溫導電性氣體(等離子體)作導體,並高速通過磁場強度為5萬~6萬高斯的強磁場而發電。磁流體發電機的結構非常簡單,用於磁流體發電的高溫導電性氣體還可重複利用。

超導輸電線路 超導材料還可以用於製作超導電線和超導變壓器,從而把電力幾乎無損耗地輸送給使用者。據統計,目前的銅或鋁導線輸電,約有15%的電能損耗在輸電線路上,光是在中國,每年的電力損失即達1000多億度。若改為超導輸電,節省的電能相當於新建數十個大型發電廠。

廣闊的超導應用

高溫超導材料的用途非常廣闊,大致可分為三類:大電流應用(強電應用)、電子學應用(弱電應用)和抗磁性應用。大電流應用即前述的超導發電、輸電和儲能;電子學應用包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等;抗磁性主要應用於磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。

超導磁懸浮列車 利用超導材料的抗磁性,將超導材料放在一塊永久磁體的上方,由於磁體的磁力線不能穿過超導體,磁體和超導體之間會產生排斥力,使超導體懸浮在磁體上方。利用這種磁懸浮效應可以製作高速超導磁懸浮列車。

超導計算機 高速計算機要求積體電路晶片上的元件和連線線密集排列,但密集排列的電路在工作時會發生大量的熱,而散熱是超大規模積體電路面臨的難題。超導計算機中的超大規模積體電路,其元件間的互連線用接近零電阻和超微發熱的超導器件來製作,不存在散熱問題,同時計算機的運算速度大大提高。此外,科學家正研究用半導體和超導體來製造電晶體,甚至完全用超導體來製作電晶體。

核聚變反應堆「磁封閉體」 核聚變反應時,內部溫度高達1億~2億℃,沒有任何常規材料可以包容這些物質。而超導體產生的強磁場可以作為「磁封閉體」,將熱核反應堆中的超高溫等離子體包圍、約束起來,然後慢慢釋放,從而使受控核聚變能源成為21世紀前景廣闊的新能源。

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