Sự khác biệt giữa chất siêu dẫn và chất dẫn hoàn hảo

Chất siêu dẫn vs Chất dẫn hoàn hảo

Chất siêu dẫn và chất dẫn hoàn hảo là hai thuật ngữ được sử dụng rộng rãi trong điện tử. Hai hiện tượng này thường bị hiểu nhầm là một. Bài viết này sẽ cố gắng loại bỏ sự hiểu lầm bằng cách trình bày những điểm tương đồng và khác biệt giữa một chất siêu dẫn và chất dẫn hoàn hảo.

Một dây dẫn hoàn hảo là gì?

Độ dẫn điện của vật liệu được kết nối trực tiếp với điện trở suất của vật liệu. Kháng chiến là một tài sản cơ bản trong lĩnh vực điện và điện tử. Điện trở trong một định nghĩa định tính cho chúng ta biết dòng điện chạy qua khó đến mức nào. Theo nghĩa định lượng, điện trở giữa hai điểm có thể được định nghĩa là chênh lệch điện áp được yêu cầu để có một dòng điện đơn vị trên hai điểm được xác định. Điện trở là nghịch đảo của dẫn điện. Điện trở của một vật được định nghĩa là tỷ lệ của điện áp trên vật thể với dòng điện chạy qua nó. Điện trở trong một dây dẫn phụ thuộc vào lượng electron tự do trong môi trường. Điện trở của chất bán dẫn chủ yếu phụ thuộc vào số lượng nguyên tử pha tạp được sử dụng (nồng độ tạp chất). Điện trở mà một hệ thống thể hiện với dòng điện xoay chiều khác với dòng điện một chiều. Do đó, trở kháng hạn được đưa ra để làm cho việc tính toán điện trở AC dễ dàng hơn nhiều. Luật Ohm là luật có ảnh hưởng nhất khi thảo luận về đề kháng. Nó nói rằng với một nhiệt độ nhất định, tỷ lệ điện áp giữa hai điểm, với dòng điện đi qua các điểm đó, là không đổi. Hằng số này được gọi là điện trở giữa hai điểm đó. Điện trở được đo bằng Ohms. Một dây dẫn hoàn hảo là một vật liệu có điện trở bằng 0 trong mọi điều kiện. Một dây dẫn hoàn hảo không yêu cầu bất kỳ yếu tố bên ngoài để duy trì độ dẫn hoàn hảo. Độ dẫn hoàn hảo là một tình huống khái niệm, đôi khi được sử dụng để giảm bớt các tính toán và thiết kế trong đó điện trở suất không đáng kể.

Chất siêu dẫn là gì?

Hiện tượng siêu dẫn được phát hiện bởi Heike Kam Muffh Onnes vào năm 1911. Đó là hiện tượng có điện trở suất chính xác bằng 0 khi vật liệu ở dưới một nhiệt độ đặc trưng nhất định. Siêu dẫn chỉ có thể được quan sát trong các vật liệu nhất định. Về mặt lý thuyết, nếu vật liệu siêu dẫn thì từ trường không thể có mặt bên trong vật liệu. Điều này có thể được quan sát bởi hiệu ứng Meissner, đó là sự phóng ra hoàn toàn các đường sức từ từ bên trong vật liệu khi vật liệu chuyển sang trạng thái siêu dẫn. Hiện tượng siêu dẫn là một hiện tượng cơ học lượng tử và để giải thích trạng thái của chất siêu dẫn, cần có kiến ​​thức về cơ học lượng tử. Nhiệt độ ngưỡng của chất siêu dẫn được gọi là nhiệt độ tới hạn. Khi nhiệt độ của vật liệu giảm vượt qua nhiệt độ tới hạn, điện trở của vật liệu đột ngột giảm xuống không. Nhiệt độ tới hạn của chất siêu dẫn thường dưới 10 Kelvin. Các chất siêu dẫn nhiệt độ cao, được phát hiện gần đây, có thể có nhiệt độ tới hạn từ 130 Kelvin trở lên.