Supravodič verzus dokonalý vodič
Supravodiče a dokonalé vodiče sú dva široko používané pojmy v elektronike. Tieto dva javy sú zvyčajne nesprávne chápané ako jeden. Tento článok sa pokúsi odstrániť nedorozumenie predstavením podobností a rozdielov medzi supravodičom a dokonalým vodičom.
Čo je to dokonalý dirigent?
Vodivosť materiálu je priamo spojená s rezistivitou materiálu. Odolnosť je základnou vlastnosťou v oblasti elektriny a elektroniky. Odpor v kvalitatívnej definícii nám hovorí, aké ťažké je pretekať elektrický prúd. V kvantitatívnom zmysle môže byť odpor medzi dvoma bodmi definovaný ako rozdiel napätia, ktorý je potrebný na odber jednotkového prúdu cez definované dva body. Elektrický odpor je opakom elektrickej vodivosti. Odpor objektu je definovaný ako pomer napätia cez objekt k prúdu, ktorý ním preteká. Odpor vo vodiči závisí od množstva voľných elektrónov v médiu. Odolnosť polovodiča väčšinou závisí od počtu použitých dopingových atómov (koncentrácia nečistôt). Odpor, ktorý systém vykazuje voči striedavému prúdu, sa líši od odporu voči jednosmernému prúdu. Preto sa zaviedol termín impedancia, aby sa výrazne zjednodušili výpočty AC odporu. Ohmov zákon je jediným najvplyvnejším zákonom, keď sa diskutuje o odporu témy. Uvádza, že pre danú teplotu je pomer napätia v dvoch bodoch k prúdu prechádzajúcemu týmito bodmi konštantný. Táto konštanta je známa ako odpor medzi týmito dvoma bodmi. Odpor sa meria v ohmoch. Dokonalý vodič je materiál s nulovým odporom za akýchkoľvek podmienok. Dokonalý vodič nevyžaduje žiadny vonkajší faktor na udržanie dokonalej vodivosti. Dokonalá vodivosť je koncepčná situácia, ktorá sa niekedy používa na uľahčenie výpočtov a návrhov, kde je odpor zanedbateľný.
Čo je to supravodič?
Supravodivosť objavil Heike Kamerlingh Onnes v roku 1911. Ide o fenomén presne nulového odporu, keď je materiál pod určitou charakteristickou teplotou. Supravodivosť možno pozorovať len v určitých materiáloch. Teoreticky, ak je materiál supravodivý, vo vnútri materiálu nemôže byť prítomné magnetické pole. To možno pozorovať pomocou Meissnerovho javu, čo je úplné vyvrhnutie magnetických siločiar z vnútra materiálu, keď sa materiál prenesie do supravodivého stavu. Supravodivosť je kvantový mechanický jav a na vysvetlenie stavu supravodiča sú potrebné znalosti z kvantovej mechaniky. Prahová teplota supravodiča je známa ako kritická teplota. Keď teplota materiálu klesne cez kritickú teplotu, odpor materiálu náhle klesne na nulu. Kritické teploty supravodičov sú zvyčajne nižšie ako 10 Kelvinov. Vysokoteplotné supravodiče, ktoré boli objavené nedávno, môžu mať kritické teploty až 130 Kelvinov alebo viac.
Aký je rozdiel medzi supravodičom a dokonalým vodičom?
• Supravodivosť je jav vyskytujúci sa v reálnom živote, zatiaľ čo dokonalá vodivosť je predpokladom na uľahčenie výpočtov.
• Perfektné vodiče môžu mať akúkoľvek teplotu, ale supravodiče existujú iba pod kritickou teplotou materiálu.
