Suprajohde vs. täydellinen johdin
Suprajohteet ja täydelliset johtimet ovat kaksi laajalti käytettyä termiä elektroniikassa. Nämä kaksi ilmiötä ymmärretään yleensä väärin yhtenä. Tässä artikkelissa yritetään poistaa väärinkäsitys esittämällä suprajohteen ja täydellisen johtimen yhtäläisyyksiä ja eroja.
Mikä on täydellinen kapellimestari?
Materiaalin johtavuus on suoraan yhteydessä materiaalin resistiivisyyteen. Vastus on perusominaisuus sähkön ja elektroniikan alalla. Laadullisen määritelmän mukainen vastus kertoo meille, kuinka vaikeaa sähkövirta kulkee. Kvantitatiivisessa mielessä kahden pisteen välinen vastus voidaan määritellä jännite-erona, jota tarvitaan yksikkövirran ottamiseksi määriteltyjen kahden pisteen yli. Sähköinen vastus on käänteinen sähkönjohtavuus. Kohteen vastus määritellään kohteen yli kulkevan jännitteen ja sen läpi virtaavan virran suhteena. Johtimen vastus riippuu väliaineessa olevien vapaiden elektronien määrästä. Puolijohteen vastus riippuu enimmäkseen käytettyjen dopingatomien määrästä (epäpuhtauspitoisuus). Vastus, jonka järjestelmä osoittaa vaihtovirralle, eroaa tasavirrasta. Siksi termi impedanssi otetaan käyttöön, jotta AC-resistanssin laskeminen olisi paljon helpompaa. Ohmin laki on ainoa vaikutusvaltainen laki, kun keskustellaan aiheen vastarinnasta. Siinä todetaan, että tietyssä lämpötilassa kahden pisteen välisen jännitteen suhde näiden pisteiden läpi kulkevaan virtaan on vakio. Tämä vakio tunnetaan näiden kahden pisteen välisenä vastuksena. Vastus mitataan ohmina. Täydellinen johdin on materiaali, jolla ei ole vastusta missään olosuhteissa. Täydellinen johdin ei vaadi ulkoisia tekijöitä täydellisen johtokyvyn ylläpitämiseksi. Täydellinen johtavuus on käsitteellinen tilanne, jota käytetään joskus helpottamaan laskelmia ja suunnitelmia, joissa resistanssi on merkityksetön.
Mikä on suprajohde?
Superconductivity was discovered by Heike Kamerlingh Onnes on 1911. It is the phenomenon of having exactly zero resistivity when the material is under a certain characteristic temperature. Superconductivity can only be observed in certain materials. Theoretically, if the material is superconductive a magnetic field cannot be present inside the material. This can be observed by the Meissner effect, which is the complete ejection of magnetic field lines from the interior of the material as the material transfers to a superconducting state. Superconductivity is a quantum mechanical phenomenon and to explain the state of superconductor, knowledge in quantum mechanics is required. The threshold temperature of a superconductor is known as the critical temperature. When the temperature of the material is decreased pass the critical temperature the resistance of the material abruptly drops to zero. The critical temperatures of superconductors are usually below 10 Kelvin. High temperature superconductors, which were discovered more recently, can have critical temperatures as high as 130 Kelvin or more.
Mikä on ero suprajohteen ja täydellisen kapellimestarin välillä?
• Suprajohtavuus on tosielämässä esiintyvä ilmiö, kun taas täydellinen johtavuus on oletus, joka tehdään laskelmien helpottamiseksi.
• Täydellisillä johtimilla voi olla mikä tahansa lämpötila, mutta suprajohteet ovat vain materiaalin kriittisen lämpötilan alapuolella.
