Superconductor vs Perfect Conductor
Superledere og perfekte ledere er to meget brugte termer inden for elektronik. Disse to fænomener misforstås norm alt som ét. Denne artikel vil forsøge at fjerne misforståelsen ved at præsentere lighederne og forskellene mellem en superleder og perfekt leder.
Hvad er en perfekt dirigent?
Et materiales ledning er direkte forbundet med materialets resistivitet. Modstand er en grundlæggende egenskab inden for elektricitet og elektronik. Modstanden i en kvalitativ definition fortæller os, hvor svært det er for en elektrisk strøm at flyde. I kvantitativ forstand kan modstanden mellem to punkter defineres som den spændingsforskel, der kræves for at tage en enhedsstrøm over de definerede to punkter. Elektrisk modstand er det omvendte af elektrisk ledning. Et objekts modstand er defineret som forholdet mellem spændingen over objektet og strømmen, der strømmer gennem det. Modstanden i en leder afhænger af mængden af frie elektroner i mediet. En halvleders modstand afhænger for det meste af antallet af anvendte dopingatomer (urenhedskoncentration). Modstanden et system viser over for en vekselstrøm er forskellig fra modstanden til en jævnstrøm. Derfor er udtrykket impedans introduceret for at gøre AC-modstandsberegninger meget nemmere. Ohms lov er den mest indflydelsesrige lov, når emnet modstand diskuteres. Den siger, at for en given temperatur er forholdet mellem spændingen over to punkter og strømmen, der passerer gennem disse punkter, konstant. Denne konstant er kendt som modstanden mellem disse to punkter. Modstanden måles i ohm. En perfekt leder er et materiale med nul modstand under alle forhold. En perfekt leder kræver ikke nogen ekstern faktor for at opretholde den perfekte ledningsevne. Den perfekte ledningsevne er en begrebsmæssig situation, som nogle gange bruges til at lette beregninger og design, hvor resistiviteten er ubetydelig.
Hvad er en superleder?
Superledning blev opdaget af Heike Kamerlingh Onnes i 1911. Det er fænomenet at have nøjagtig nul resistivitet, når materialet er under en bestemt karakteristisk temperatur. Superledningsevne kan kun observeres i visse materialer. Teoretisk set, hvis materialet er superledende, kan et magnetfelt ikke være til stede inde i materialet. Dette kan observeres ved Meissner-effekten, som er den fuldstændige udstødning af magnetiske feltlinjer fra det indre af materialet, når materialet overføres til en superledende tilstand. Superledning er et kvantemekanisk fænomen, og for at forklare superlederens tilstand kræves viden inden for kvantemekanik. Tærskeltemperaturen for en superleder er kendt som den kritiske temperatur. Når temperaturen af materialet sænkes passerer den kritiske temperatur, falder modstanden af materialet brat til nul. De kritiske temperaturer på superledere er norm alt under 10 Kelvin. Højtemperatursuperledere, som blev opdaget for nylig, kan have kritiske temperaturer så høje som 130 Kelvin eller mere.
Hvad er forskellen mellem Superconductor og Perfect Conductor?
• Superledning er et fænomen, der forekommer i det virkelige liv, mens perfekt ledningsevne er en antagelse, der er lavet for at lette beregningerne.
• Perfekte ledere kan have enhver temperatur, men superledere findes kun under materialets kritiske temperatur.
