Supervodič protiv savršenog dirigenta
Supervodiči i savršeni vodiči dva su široko korištena pojma u elektronici. Ova dva fenomena obično se pogrešno shvaćaju kao jedan. Ovaj će članak pokušati otkloniti nesporazum predstavljanjem sličnosti i razlika između supravodiča i savršenog vodiča.
Što je savršen dirigent?
Vodljivost materijala izravno je povezana s otporom materijala. Otpor je temeljno svojstvo u području električne energije i elektronike. Otpor u kvalitativnoj definiciji nam govori koliko teško teče električna struja. U kvantitativnom smislu, otpor između dviju točaka može se definirati kao razlika napona koja je potrebna da bi jedinična struja prošla kroz definirane dvije točke. Električni otpor je obrnut od električne vodljivosti. Otpor objekta definiran je kao omjer napona na objektu i struje koja kroz njega teče. Otpor u vodiču ovisi o količini slobodnih elektrona u sredstvu. Otpor poluvodiča najviše ovisi o broju upotrijebljenih dopirajućih atoma (koncentracija nečistoća). Otpor koji sustav pokazuje prema izmjeničnoj struji razlikuje se od otpora prema istosmjernoj struji. Stoga je uveden izraz impedancija kako bi se izračuni otpora izmjenične struje učinili mnogo lakšim. Ohmov zakon je najutjecajniji zakon kada se govori o temi otpora. Kaže da je za danu temperaturu omjer napona u dvije točke i struje koja prolazi kroz te točke konstantan. Ova konstanta je poznata kao otpor između te dvije točke. Otpor se mjeri u Ohmima. Savršeni vodič je materijal koji ima nulti otpor u bilo kojim uvjetima. Savršen vodič ne zahtijeva nikakav vanjski čimbenik da bi održao savršenu vodljivost. Savršena vodljivost je konceptualna situacija, koja se ponekad koristi za olakšavanje proračuna i dizajna gdje je otpor zanemariv.
Što je supervodič?
Supravodljivost je otkrila Heike Kamerlingh Onnes 1911. To je fenomen otpora točno nula kada je materijal ispod određene karakteristične temperature. Supravodljivost se može uočiti samo u određenim materijalima. Teoretski, ako je materijal supravodljiv, magnetsko polje ne može biti prisutno unutar materijala. To se može uočiti pomoću Meissnerovog efekta, što je potpuno izbacivanje linija magnetskog polja iz unutrašnjosti materijala dok materijal prelazi u supravodljivo stanje. Supravodljivost je kvantnomehanički fenomen i za objašnjenje stanja supravodiča potrebno je poznavanje kvantne mehanike. Temperatura praga supravodiča poznata je kao kritična temperatura. Kada se temperatura materijala smanji prijeđe kritičnu temperaturu, otpor materijala naglo pada na nulu. Kritične temperature supravodiča obično su ispod 10 Kelvina. Visokotemperaturni supravodiči, koji su nedavno otkriveni, mogu imati kritične temperature čak do 130 Kelvina ili više.
Koja je razlika između supervodiča i savršenog vodiča?
• Supervodljivost je pojava koja se pojavljuje u stvarnom životu, dok je savršena vodljivost pretpostavka da bi se olakšali izračuni.
• Savršeni vodiči mogu imati bilo koju temperaturu, ali supravodiči postoje samo ispod kritične temperature materijala.
