Verschil tussen supergeleider en perfecte geleider

Supergeleider versus perfecte geleider

Supergeleiders en perfecte geleiders zijn twee veel gebruikte termen in de elektronica. Deze twee verschijnselen worden meestal verkeerd begrepen als één. Dit artikel zal proberen het misverstand te verwijderen door de overeenkomsten en verschillen tussen een supergeleider en een perfecte geleider voor te stellen.

Wat is een perfecte dirigent?

De geleiding van een materiaal hangt rechtstreeks samen met de soortelijke weerstand van het materiaal. Weerstand is een fundamentele eigenschap op het gebied van elektriciteit en elektronica. De weerstand in een kwalitatieve definitie vertelt ons hoe moeilijk het is om een ​​elektrische stroom te laten vloeien. In kwantitatieve zin kan de weerstand tussen twee punten worden gedefinieerd als het spanningsverschil dat nodig is om een ​​eenheidsstroom te nemen over de gedefinieerde twee punten. Elektrische weerstand is het omgekeerde van elektrische geleiding. De weerstand van een object wordt gedefinieerd als de verhouding van de spanning over het object tot de stroom die er doorheen stroomt. De weerstand in een geleider hangt af van de hoeveelheid vrije elektronen in het medium. De weerstand van een halfgeleider hangt meestal af van het aantal gebruikte dopingatomen (onzuiverheidsconcentratie). De weerstand die een systeem toont voor een wisselstroom verschilt van die voor een gelijkstroom. Daarom wordt de term impedantie geïntroduceerd om AC-weerstandsberekeningen veel eenvoudiger te maken. De wet van Ohm is de meest invloedrijke wet wanneer het onderwerp weerstand wordt besproken. Er staat dat voor een gegeven temperatuur de verhouding van de spanning over twee punten, tot de stroom die door die punten gaat, constant is. Deze constante staat bekend als de weerstand tussen die twee punten. De weerstand wordt gemeten in Ohm. Een perfecte geleider is een materiaal met nul weerstand onder alle omstandigheden. Voor een perfecte geleider is geen externe factor vereist om de perfecte geleiding te behouden. De perfecte geleiding is een conceptuele situatie, die soms wordt gebruikt om de berekeningen en ontwerpen te vereenvoudigen waarbij de soortelijke weerstand verwaarloosbaar is.

Wat is een supergeleider?

Supergeleiding werd ontdekt door Heike Kamerlingh Onnes op 1911. Het is het fenomeen van het hebben van exact nul weerstand als het materiaal onder een bepaalde karakteristieke temperatuur is. Supergeleiding kan alleen in bepaalde materialen worden waargenomen. Theoretisch, als het materiaal supergeleidend is, kan er geen magnetisch veld in het materiaal aanwezig zijn. Dit kan worden waargenomen door het Meissner-effect, dat is de volledige uitwerping van magnetische veldlijnen uit het inwendige van het materiaal terwijl het materiaal overgaat in een supergeleidende toestand. Supergeleiding is een kwantummechanisch fenomeen en om de staat van supergeleider te verklaren, is kennis in de kwantummechanica vereist. De drempeltemperatuur van een supergeleider staat bekend als de kritische temperatuur. Wanneer de temperatuur van het materiaal afneemt, passeert u de kritische temperatuur, daalt de weerstand van het materiaal abrupt tot nul. De kritische temperaturen van supergeleiders liggen meestal onder de 10 Kelvin. Hoge-temperatuur supergeleiders, die recentelijk werden ontdekt, kunnen kritische temperaturen van wel 130 Kelvin of meer hebben.