當出現超導現象即R為0時,歐姆定律是否還成立?

時間 2021-06-01 07:15:58

1樓:

在超導體中歐姆定律是不適用的。

對於傳統的低溫超導體,唯象的理論可以用倫敦方程描述,即假設超導體中的電流密度和磁矢勢成正比

進一步考慮到麥克斯韋方程

和磁矢勢定義

可以推導出

表明超導體中不存在均勻的磁場,唯一允許的場是隨著外表面的距離按指數衰減的磁場, 即為穿透深度。這與超導體的完全抗磁性實驗現象吻合。

更進一步,倫敦的假設是可以通過BCS理論以及Landau-Ginzburg理論匯出的。

2樓:

不成立,因為歐姆定律只適用於電阻,自然不適用於超導體。超導並不是簡單的電阻變為零,超導體區別於電阻為零理想導體的特性是完全抗磁性,在材料發生超導轉變時,可以觀察到超導體內磁感應強度為0,而理想零電阻導體是沒有這個特性的,這個現象叫做超導體的邁斯納效應。

在量子力學裡,超導體用倫敦方程和BCS理論來解釋,這與電阻是不同的,有興趣可以去學習一下。因為我無法理解推導過程,所以我也就不貼出理論了。

如果你學過電工電子的話,就會知道在電動機裡,歐姆定律也是不適用的,因為電動機的特性是電感。對於電容器,歐姆定律同樣不適用。

3樓:戴為

剛寫的實驗報告,順手把圖貼上來

上圖是用四引線法[1]測得的超導導線伏安特性曲線

可以發現,在電流小於75A時,電壓一直保持在近似為0的水平

這是可以用歐姆定律U=IR來解釋的,超導時R=0,因此電壓始終為0

稍想想就不難明白,做這個實驗時我用的是恆流源(這種幾十安上百安的恆流源很貴的),也就是說,我改變的是超導導線中的電流大小(通過恆流源),讀電壓表讀數

我猜題主的困惑在於,這個時候,如果在超導導線上加乙個有限的恆電壓,電流會不會變成無窮大?

繼續看上圖,當電流達到80A左右(臨界電流)時,電壓開始顯著地變大,這時超導被破壞。之後導線就變成乙個普通的,具有有限電阻的導線了。

所以,電流當然是不會是變成無窮大的,因為在那之前超導就被破壞了。

所以,做超導實驗根本不能在超導導線兩邊加有限電壓,因為只要外加電壓超過1微伏導線就不超導了。

[1] 作為補充,再貼一張四引線法的原理圖

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