Supravodič vs dokonalý vodič
Supravodiče a dokonalé vodiče jsou dva široce používané pojmy v elektronice. Tyto dva jevy jsou obvykle mylně chápány jako jeden. Tento článek se pokusí odstranit nedorozumění tím, že představí podobnosti a rozdíly mezi supravodičem a dokonalým vodičem.
Co je to dokonalý dirigent?
Vodivost materiálu přímo souvisí s měrným odporem materiálu. Odpor je základní vlastností v oblasti elektřiny a elektroniky. Odpor v kvalitativní definici nám říká, jak těžké je protékat elektrický proud. V kvantitativním smyslu lze odpor mezi dvěma body definovat jako rozdíl napětí, který je potřebný k odběru jednotkového proudu přes definované dva body. Elektrický odpor je opakem elektrické vodivosti. Odpor objektu je definován jako poměr napětí na objektu k proudu, který jím protéká. Odpor ve vodiči závisí na množství volných elektronů v médiu. Odpor polovodiče většinou závisí na počtu použitých dopingových atomů (koncentraci nečistot). Odpor, který systém vykazuje střídavému proudu, se liší od odporu stejnosměrného proudu. Proto se zavádí termín impedance, aby se výrazně zjednodušily výpočty střídavého odporu. Ohmův zákon je jediným nejvlivnějším zákonem, když se diskutuje o odporu tématu. Uvádí, že pro danou teplotu je poměr napětí ve dvou bodech k proudu procházejícímu těmito body konstantní. Tato konstanta je známá jako odpor mezi těmito dvěma body. Odpor se měří v ohmech. Dokonalý vodič je materiál s nulovým odporem za jakýchkoli podmínek. Dokonalý vodič nevyžaduje k udržení dokonalé vodivosti žádný vnější faktor. Dokonalá vodivost je koncepční situace, která se někdy používá k usnadnění výpočtů a návrhů, kde je odpor zanedbatelný.
Co je to supravodič?
Supravodivost byla objevena Heike Kamerlingh Onnesem v roce 1911. Jde o fenomén přesně nulového měrného odporu, když je materiál pod určitou charakteristickou teplotou. Supravodivost lze pozorovat pouze u určitých materiálů. Teoreticky, pokud je materiál supravodivý, nemůže být uvnitř materiálu přítomno magnetické pole. To lze pozorovat pomocí Meissnerova jevu, což je úplné vyvržení magnetických siločar z vnitřku materiálu, když materiál přechází do supravodivého stavu. Supravodivost je kvantově mechanický jev a k vysvětlení stavu supravodiče je zapotřebí znalost kvantové mechaniky. Prahová teplota supravodiče je známá jako kritická teplota. Při poklesu teploty materiálu přes kritickou teplotu odpor materiálu náhle klesne na nulu. Kritické teploty supravodičů jsou obvykle pod 10 Kelvinů. Vysokoteplotní supravodiče, které byly objeveny nedávno, mohou mít kritické teploty až 130 Kelvinů nebo více.
Jaký je rozdíl mezi supravodičem a dokonalým vodičem?
• Supravodivost je fenomén vyskytující se v reálném životě, zatímco dokonalá vodivost je předpokladem pro usnadnění výpočtů.
• Perfektní vodiče mohou mít jakoukoli teplotu, ale supravodiče existují pouze pod kritickou teplotou materiálu.
