超导体是什么,用途有哪些

超导体是什么,用途有哪些,第1张

指在某一温度下,电阻为零的导体

一、超导

超导体,又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。

超导体具有三个基本特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。

超导体的应用可分为三类:强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用即大电流应用,包括超导发电、输电和储能;弱电应用即电子学应用,包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。

二、导体

导体(conductor)是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。

金属是最常见的一类导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚,而成为自由电子,留下的正离子(原子实)形成规则的点阵。金属中自由电子的浓度很大,所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下,某些金属与合金的电阻率将消失而转化为“超导体”。

三、半导体:指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。

1、范围不同,半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。超导体指在某一温度下,电阻为零的导体。2、用途不同,半导体在集成电路、通信系统大功率电源转换等领域应用,超导体应用包括超导发电、输电和储能、超导计算机等。3、导电性能不同,超导体的电阻极小,半导体在一定情况下可以导电,也可以不导电。半导体导电性能介乎导体和绝缘体之间,它们的电阻比导体大得多,但又比绝缘体小得多,这类材料我们把它叫做半导体。一些物质当温度下降到某一温度时,电阻会变为零,这种现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质,叫做超导体。如果超导体能应用于实际,会降低输电损耗,在其他方面给人类带来许多好处,目前超导体还只应用在科学实验和高新技术中,这是因为一般的金属或合金的超导临界温度都较低。


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