词条 | 超导磁悬浮 |
释义 | 超导现象1911年荷兰科学家翁纳斯(Onnes)在测量低温下水银电阻率的时候发现, 当温度降到零下269度附近, 水银的电阻竟然消失了!图1复制了当时的实验曲线。电阻的消失叫做零电阻性。所谓“电阻消失”,只是说电阻小于仪表的最小可测电阻。也许有人会产生疑问:如果仪表的灵敏度进一步提高,会不会测出电阻呢?用“持久电流”实验可以解决这个问题。 由正常导体组成的回路是有电阻的,而电阻意味着电能的损耗,即电能转化为热。这样, 如果没有电源不断地向回路补充能量,回路中的电能在极短时间( 以微秒计)里全部消耗完,电流衰减到零。如果回路没有电阻,自然就没有电能的损耗。一旦在回路中激励起电流,不需要任何电源向回路补充能量,电流可以持续地存在下去。 超导态的两个基本性质有人曾在超导材料做成的环中把电流维持两年半之久而豪无衰减。由此可以推导出电阻率的上限为10-23欧姆厘米,还不到最纯的铜的剩余电阻率的百万亿分之一。零电阻效应是超导态的两个基本性质之一。 超导态的另一个基本性质是抗磁性,又称迈斯纳(Meissner) 效应。即在磁场中一个超导体只要处于超导态,则它内部产生的磁化强度与外磁场完全抵消,从而内部的磁感应强度为零。也就是说,磁力线完全被排斥在超导体外面,如图所示。 超导磁悬浮利用超导体的抗磁性可以实现磁悬浮。图3是超导磁悬浮的示意图。把一块磁铁放在超导盘上,由于超导盘把磁感应线排斥出去, 超导盘跟磁铁之间有排斥力,结果磁铁悬浮在超导盘的上方。这种超导悬浮在工程技术中是可以大大利用的, 超导悬浮列车就是一例。让列车悬浮起来,与轨道脱离接触,这样列车在运行时的阻力降低很多,沿轨道“飞行”的速度可达500公里/小时。高温超导体发现以后,超导态可以在液氮温区(零下196度以上)出现,超导悬浮的装置更为简单, 成本也大为降低。我国的西南交通大学于1994年成功地研制了高温超导悬浮实验车。 |
随便看 |
百科全书收录4421916条中文百科知识,基本涵盖了大多数领域的百科知识,是一部内容开放、自由的电子版百科全书。