Superconduttore vs perfetto conduttore
Superconduttori e conduttori perfetti sono due termini ampiamente utilizzati in elettronica. Questi due fenomeni sono generalmente fraintesi come uno solo. Questo articolo cercherà di rimuovere l'equivoco presentando le somiglianze e le differenze tra un superconduttore e un conduttore perfetto.
Cos'è un direttore d'orchestra perfetto?
La conduttanza di un materiale è direttamente collegata alla resistività del materiale. La resistenza è una proprietà fondamentale nel campo dell'elettricità e dell'elettronica. La resistenza in una definizione qualitativa ci dice quanto sia difficile per una corrente elettrica fluire. In senso quantitativo, la resistenza tra due punti può essere definita come la differenza di tensione necessaria per assorbire una corrente unitaria attraverso i due punti definiti. La resistenza elettrica è l'inverso della conduzione elettrica. La resistenza di un oggetto è definita come il rapporto tra la tensione attraverso l'oggetto e la corrente che lo attraversa. La resistenza in un conduttore dipende dalla quantità di elettroni liberi nel mezzo. La resistenza di un semiconduttore dipende principalmente dal numero di atomi droganti utilizzati (concentrazione di impurità). La resistenza che un sistema mostra a una corrente alternata è diversa da quella a una corrente continua. Pertanto, il termine impedenza viene introdotto per rendere i calcoli della resistenza CA molto più semplici. La legge di Ohm è la singola legge più influente quando si discute dell'argomento resistenza. Afferma che per una data temperatura, il rapporto tra la tensione tra due punti e la corrente che passa attraverso quei punti è costante. Questa costante è nota come resistenza tra questi due punti. La resistenza è misurata in Ohm. Un conduttore perfetto è un materiale che ha resistenza zero in qualsiasi condizione. Un conduttore perfetto non richiede alcun fattore esterno per mantenere la perfetta conduttività. La conducibilità perfetta è una situazione concettuale, che a volte viene utilizzata per facilitare i calcoli e le progettazioni in cui la resistività è trascurabile.
Cos'è un superconduttore?
La superconduttività è stata scoperta da Heike Kamerlingh Onnes nel 1911. È il fenomeno di avere esattamente zero resistività quando il materiale è sotto una certa temperatura caratteristica. La superconduttività può essere osservata solo in alcuni materiali. Teoricamente, se il materiale è superconduttivo, all'interno del materiale non può essere presente un campo magnetico. Ciò può essere osservato dall'effetto Meissner, che è la completa espulsione delle linee del campo magnetico dall'interno del materiale mentre il materiale si trasferisce in uno stato superconduttore. La superconduttività è un fenomeno della meccanica quantistica e per spiegare lo stato del superconduttore è necessaria la conoscenza della meccanica quantistica. La temperatura di soglia di un superconduttore è nota come temperatura critica. Quando la temperatura del materiale si abbassa oltrepassando la temperatura critica la resistenza del materiale scende bruscamente a zero. Le temperature critiche dei superconduttori sono generalmente inferiori a 10 Kelvin. I superconduttori ad alta temperatura, scoperti più di recente, possono avere temperature critiche fino a 130 Kelvin o più.
Qual è la differenza tra Superconductor e Perfect Conductor?
• La superconduttività è un fenomeno che si verifica nella vita reale, mentre la conduttività perfetta è un'ipotesi fatta per facilitare i calcoli.
• I conduttori perfetti possono avere qualsiasi temperatura, ma i superconduttori esistono solo al di sotto della temperatura critica del materiale.
