由于临界温度的不断提高,人们将这些材料称为高温超导体。高温超导体的性质由载流子浓度决定,其本征特性是相干长度很短,即不均匀性。这对探索高温超导机理是十分需要的。超导的新奇特性的发现,对人类产生了重大意义。通过一些超导现象或效应,你就会惊讶地发现超导的美。
零电阻效应具有无损耗运输电流的性质。如能实现超导化大功率发电机、电动机,例如在电力领域,利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提高到5万~6万高斯,并且几乎没有能量损失,这种发电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机提高5~10倍,达1万兆瓦,而体积却减少1/2,整机重量减轻1/3,发电效率提高50%。那么其不必要的能耗将大大降低,这在国防、科研、工业上具有极大的意义。
说到超导首先要弄清电阻的成因,电阻一般认为是自由电子,在电场作用下定向运动与原子碰撞产生的阻力,这种对电阻的定义不能说明电阻的本质,导体中的自由电子在有无外电场的作用下都有热运动,这种热运动烈度远大于外电场的电子定向移动速度,电子在外电场作用下的定向移动会产生大量的电阻热能耗,导体中本身的热运动也同样会使电子自身的热运动速度逐渐降低,最终会使电子趋于靜止,显然这于事实不相符,电子的热运动碰撞原子并不会使电子动能减少,也不会发热,电子的运动不可能于原子有真正的粒子间的碰撞,自由电子与原子外层的电子间存在着较强的电斥力,电子只能在原子间电场力平衡的区域运动,电子在电场力平衡的区域运动,不存在碰撞,不存在能损,更不可能因此而发热,因此电阻的成因,并不是因为电子对原子的碰撞的能损,应另有原因。
导体多种多样,有能够移动的电荷,就能形成电流,就可以称为导体,导体有金属、有非金属,有液体等,最常利用的是金属导体。金属一般都有导电性,导电性实质上是材料分子间,存在自由移动的电子,导电性不是金属的专利,存在自由移动的电子或电荷,都可以导电,导电体的导电能力是不同的,有良导体,导体和半导体和绝缘体之分,导电能力的强弱和材料中的自由电荷的数量有关,也和电荷流动环境有关,如温度、材料结构等。导体中阻碍导电能力的因子称为电阻。
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