Υπεραγωγός vs Τέλειος αγωγός
Οι υπεραγωγοί και οι τέλειοι αγωγοί είναι δύο ευρέως χρησιμοποιούμενοι όροι στα ηλεκτρονικά. Αυτά τα δύο φαινόμενα συνήθως παρεξηγούνται ως ένα. Αυτό το άρθρο θα προσπαθήσει να άρει την παρεξήγηση παρουσιάζοντας τις ομοιότητες και τις διαφορές μεταξύ ενός υπεραγωγού και ενός τέλειου αγωγού.
Τι είναι ο τέλειος αγωγός;
Η αγωγιμότητα ενός υλικού συνδέεται άμεσα με την ειδική αντίσταση του υλικού. Η αντίσταση είναι μια θεμελιώδης ιδιότητα στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας και των ηλεκτρονικών. Η αντίσταση σε έναν ποιοτικό ορισμό μας λέει πόσο δύσκολο είναι να ρέει ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Με την ποσοτική έννοια, η αντίσταση μεταξύ δύο σημείων μπορεί να οριστεί ως η διαφορά τάσης που απαιτείται για να ληφθεί ένα ρεύμα μονάδας στα δύο καθορισμένα σημεία. Η ηλεκτρική αντίσταση είναι το αντίστροφο της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Η αντίσταση ενός αντικειμένου ορίζεται ως ο λόγος της τάσης του αντικειμένου προς το ρεύμα που το διαρρέει. Η αντίσταση σε έναν αγωγό εξαρτάται από την ποσότητα των ελεύθερων ηλεκτρονίων στο μέσο. Η αντίσταση ενός ημιαγωγού εξαρτάται κυρίως από τον αριθμό των ατόμων ντόπινγκ που χρησιμοποιούνται (συγκέντρωση ακαθαρσιών). Η αντίσταση που δείχνει ένα σύστημα σε ένα εναλλασσόμενο ρεύμα είναι διαφορετική από αυτή στο συνεχές ρεύμα. Επομένως, ο όρος σύνθετη αντίσταση εισάγεται για να κάνει τους υπολογισμούς της αντίστασης AC πολύ ευκολότερους. Ο νόμος του Ohm είναι ο μοναδικός νόμος με τη μεγαλύτερη επιρροή όταν συζητείται η αντίσταση του θέματος. Δηλώνει ότι για μια δεδομένη θερμοκρασία, ο λόγος της τάσης μεταξύ δύο σημείων, προς το ρεύμα που διέρχεται από αυτά τα σημεία, είναι σταθερός. Αυτή η σταθερά είναι γνωστή ως αντίσταση μεταξύ αυτών των δύο σημείων. Η αντίσταση μετριέται σε Ohms. Ένας τέλειος αγωγός είναι ένα υλικό με μηδενική αντίσταση κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες. Ένας τέλειος αγωγός δεν απαιτεί κανέναν εξωτερικό παράγοντα για να διατηρήσει την τέλεια αγωγιμότητα. Η τέλεια αγωγιμότητα είναι μια εννοιολογική κατάσταση, η οποία μερικές φορές χρησιμοποιείται για να διευκολύνει τους υπολογισμούς και τα σχέδια όπου η ειδική αντίσταση είναι αμελητέα.
Τι είναι ένας Υπεραγωγός;
Η υπεραγωγιμότητα ανακαλύφθηκε από τον Heike Kamerlingh Onnes το 1911. Είναι το φαινόμενο να έχουμε ακριβώς μηδενική ειδική αντίσταση όταν το υλικό βρίσκεται κάτω από μια συγκεκριμένη χαρακτηριστική θερμοκρασία. Η υπεραγωγιμότητα μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε ορισμένα υλικά. Θεωρητικά, εάν το υλικό είναι υπεραγώγιμο, δεν μπορεί να υπάρχει μαγνητικό πεδίο μέσα στο υλικό. Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί από το φαινόμενο Meissner, το οποίο είναι η πλήρης εκτόξευση γραμμών μαγνητικού πεδίου από το εσωτερικό του υλικού καθώς το υλικό μεταφέρεται σε μια υπεραγώγιμη κατάσταση. Η υπεραγωγιμότητα είναι ένα κβαντομηχανικό φαινόμενο και για να εξηγηθεί η κατάσταση του υπεραγωγού, απαιτείται γνώση της κβαντικής μηχανικής. Η θερμοκρασία κατωφλίου ενός υπεραγωγού είναι γνωστή ως κρίσιμη θερμοκρασία. Όταν η θερμοκρασία του υλικού μειώνεται περάσει την κρίσιμη θερμοκρασία, η αντίσταση του υλικού πέφτει απότομα στο μηδέν. Οι κρίσιμες θερμοκρασίες των υπεραγωγών είναι συνήθως κάτω από 10 Kelvin. Οι υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας, που ανακαλύφθηκαν πιο πρόσφατα, μπορεί να έχουν κρίσιμες θερμοκρασίες έως και 130 Kelvin ή περισσότερες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Superconductor και Perfect Conductor;
• Η υπεραγωγιμότητα είναι ένα φαινόμενο που εμφανίζεται στην πραγματική ζωή, ενώ η τέλεια αγωγιμότητα είναι μια υπόθεση που γίνεται για να διευκολυνθούν οι υπολογισμοί.
• Οι τέλειοι αγωγοί μπορούν να έχουν οποιαδήποτε θερμοκρασία, αλλά οι υπεραγωγοί υπάρχουν μόνο κάτω από την κρίσιμη θερμοκρασία του υλικού.
