電阻的超導(dǎo)現(xiàn)象及應(yīng)用
電阻雖然定義為:1伏電壓產(chǎn)生一安電流則為1歐電阻;但電壓、電流并不是決定電阻的因素。
電阻元件的電阻值大小一般與溫度有關(guān),還與導(dǎo)體長度、橫截面積、材料有關(guān)。在導(dǎo)體長度、橫截面積、材料一定的情況下,多數(shù)(金屬)的電阻隨環(huán)境溫度的升高電阻值會升高,屬正溫系數(shù)電阻;另一些半導(dǎo)體材料卻相反,這類材料隨環(huán)境溫度的增加電阻會減小,屬負(fù)溫系數(shù)電阻。
各種金屬導(dǎo)體中,銀的導(dǎo)電性能是最好的,但還是有電阻存在。20世紀(jì)初,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),某些物質(zhì)在很低的溫度時,如鋁在1.39K(-271.76℃)以下,鉛在7.20K(-265.95℃)以下,電阻就變成了零。這就是超導(dǎo)現(xiàn)象,用具有這種性能的材料可以做成超導(dǎo)材料。已經(jīng)開發(fā)出一些“高溫”超導(dǎo)材料,它們在100K(-173℃)左右電阻就能降為零。
我們在實際電路中往往需設(shè)置各種各樣阻值的電阻來限流、分流、降壓、分壓等作用。但在某些場合卻要求阻值越小越好,如在電廠發(fā)電、運輸電力、儲存電力等方面就要求電阻越小越好,若能采用超導(dǎo)材料,就可以大大降低由于電阻引起的電能消耗。如果用超導(dǎo)材料應(yīng)用于實際,制造電子元件,由于沒有電阻,不必考慮散熱的問題,元件尺寸可以大大的縮小,進一步實現(xiàn)電子設(shè)備的微型化,會給人類帶來很大的好處。
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