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超导[电]的意思、超导[电]的详细解释

关键字:

超导[电]的解释

[superconduct] 无阻力地传导电流

词语分解

专业解析

超导[电] 指某些物质在特定低温条件下(临界温度以下)呈现出电阻为零(完全导电性)和完全抗磁性(迈斯纳效应)的物理现象。具备这种特性的材料称为超导体,其状态称为超导态。

核心特性与解释:

  1. 零电阻性:

    • 当温度降低到特定临界温度(Tc)以下时,超导体的直流电阻突然降为零。这意味着电流可以在其中无损耗地永久流动,无需电压驱动。这是超导最显著的电学特性。
    • 来源:这一基本定义是凝聚态物理学的共识,在专业文献和百科全书中均有明确阐述 。
  2. 完全抗磁性(迈斯纳效应):

    • 超导体进入超导态后,会将其内部磁场完全排出体外,表现出完全抗磁性。即使外部磁场在材料进入超导态之前就已存在,也会被排出。这是超导态独立于零电阻性的另一基本判据。
    • 来源:迈斯纳效应是超导体的标志性磁学特性,在物理学教材和标准如《GB/T 2900.99-2016 电工术语 超导电性》中均有明确定义 。
  3. 临界参数:

    • 超导态的存在依赖于三个临界条件:临界温度(Tc)、临界磁场(Hc) 和临界电流密度(Jc)。只有当温度低于Tc、外加磁场小于Hc、流经电流密度小于Jc时,材料才能保持超导态。超出任一临界值,超导态即被破坏,材料恢复到有电阻的正常态。
    • 来源:临界参数是描述超导体应用极限的核心概念,在工程应用和研究文献中被广泛引用 。

应用与重要性: 超导现象因其零电阻和完全抗磁性,在电力传输(无损耗电缆)、强磁场产生(磁共振成像MRI、核磁共振NMR、粒子加速器)、精密测量(超导量子干涉仪SQUID)、磁悬浮交通(如磁悬浮列车)、以及量子计算等领域具有革命性的应用潜力。

引用来源说明:

  1. : 基于《现代汉语词典》及物理学通用定义。
  2. : 中华人民共和国国家标准《GB/T 2900.99-2016 电工术语 超导电性》。
  3. : 专业物理学教材及超导工程应用综述文献。
  4. : 中国科学院物理研究所等研究机构发布的超导科普材料或研究报告。

网络扩展解释

超导[电]是指导体在特定条件下电阻突然消失为零,且具备完全抗磁性的物理现象。以下是详细解释:

1. 核心定义
超导[电]指某些材料在临界温度(超导转变温度)以下时,电阻完全消失,电流可无损耗传导的现象。这一特性由荷兰物理学家昂内斯于1911年首次在汞中发现。

2. 主要特征

3. 物理机制
超导现象与库珀对的形成有关:电子在低温下通过晶格振动形成配对,从而避免能量散射,实现无阻流动。传统超导需接近绝对零度(如汞的临界温度4.2K),而高温超导材料(如铜氧化物)可在更高温度下实现超导。

4. 应用领域
超导技术可用于:

示例:超导磁悬浮列车利用超导体的抗磁性实现悬浮,减少摩擦,提升运行效率。

如需更深入的技术细节或最新研究进展,可参考物理学期刊或专业科普资料。

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