- •1.Введение
- •2.История
- •3.Металлы
- •4.Сопротивление
- •5.Остаточное сопротивление
- •6.Социологический опрос
- •7.Критическая температура
- •8.Как убедиться в том, что сопротивление сверхпроводника действительно равно нулю?
- •10.Эффект Джозефсона
- •9.Эффект Мейснера
- •11.Как происходит сверхпроводящий переход в магнитном поле
- •12. Критический ток
- •13.Токи и поля в сверхпроводниках
- •14.Идеальный диамагнетизм
- •15.Применение сверхпроводников.
- •16.Вывод
- •Википедия: http://ru.Wikipedia.Org/wiki/%d0%a1%d0%b2%d0%b5%d1%80%d1%85%d0%bf%d1%80%d0%be%d0%b2%d0%be%d0%b4%d0%bd%d0%b8%d0%ba
3.Металлы
Отнюдь не все вещества хорошо проводят электрический ток. В диэлектриках валентные электроны остаются «привязанными» к своим атомам и не так-то просто заставить их двигаться через весь образец.
Довольно сложно объяснить, почему одни вещества оказываются металлами, а другие — диэлектриками. Это зависит от того, из каких атомов они составлены и как эти атомы расположены. Иногда возможны превращения, когда расположение атомов меняется, например, под действием давления атомы сближаются и диэлектрик становится металлом.
Через диэлектрики ток не течет, но и в металлах электроны движутся не вполне свободно. Они наталкиваются на атомные «остовы», от которых «оторвались», и рассеиваются на них. При этом возникает трение или, как говорят, электрический ток испытывает сопротивление2.
При сверхпроводимости сопротивление исчезает, становится равным нулю, т.е. движение электронов происходит без трения. Между тем опыт нашей повседневной жизни показывает, казалось бы, что такое движение невозможно.
На разрешение этого противоречия были направлены работы физиков на протяжении десятков лет.
Открытое свойство настолько необычно, что металлы, обладающие сопротивлением, в противоположность сверхпроводникам называются нормальными.
4.Сопротивление
Электрическое сопротивление куска металла (например, проволоки) измеряется в омах и определяется размерами и материалом образца. В формуле
R = ρ × l / S
R — сопротивление, l — длина (размер образца в том направлении, в котором течет ток), S — поперечное сечение образца. Написав такую формулу, мы как бы продолжаем сравнивать электроны с газом: чем шире и короче труба, тем легче продуть через нее газ.
Величина ρ — удельное сопротивление, характеризующее свойства материала, из которого выполнен образец.
У чистой меди при комнатной температуре ρ = 1,75·10–6 Ом·см.
Медь — один из наиболее хорошо проводящих ток металлов, она очень широко используется для изготовления электрических проводов. Некоторые другие металлы при комнатной температуре проводят электрический ток хуже:
|
Для сравнения приведем удельные сопротивления некоторых диэлектриков, тоже при комнатной температуре:
|
При понижении температуры T удельное сопротивление меди постепенно понижается и при температуре несколько кельвинов составляет 10–9 Ом·см, но сверхпроводником медь не становится. А алюминий, свинец, ртуть переходят в сверхпроводящее состояние, и проведенные с ними опыты показывают, что удельное сопротивление сверхпроводника во всяком случае не превышает 10–23 Ом·см — в сто триллионов раз меньше, чем у меди!
5.Остаточное сопротивление
|
