超导体的电阻为0,不是接近0,它是的的确确为0!!!。
电动机的工作原理是电流通过线圈,而线圈处在一个磁场中。
众所周知,通电导线在磁场中会受到安培力,正是这个安培力使线圈转动起来。
这样,电动机就实现了电能转化为机械能的任务。
对于普通的线圈,都有电阻,因此一部分电能转化为机械能,而还有一部分电能用于线圈发热。
发热功率P=RI^2(R是线圈电阻,I是流过电动机的电流)。
而输入电动机的总功率P=UI(U是加在电动机两端的电压,I与热功率中的I相同)。
所以输出的机械功率P=UI-RI^2。
当然,输出的机械能有一部分还用于克服线圈转动的摩擦等。
如果电动机用超导体来做,只不过是将上面的R用0代入就可(超导体R=0),由此可见,用超导体做成的电动机只是将热功率变为0,也就是说,可以提高电动机的效率,减小不必要的能量损耗。
超导体中通入电流,同样会受到安培力,因此,并不影响线圈的转动,也就是说超导电动机同样消耗电能(消耗电能E=UIt,t是工作时间),线圈转动动能仍然是电能转化而来的。
超导体只可以避免发热。
超导电机的优缺点
超导材料可以强电应用、弱电应用、抗磁性应用等。
1、强电应用
目前超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组,以提高电流密度和磁场强度,具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。
2、弱电应用
高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列,但密集排列的电路在工作时会发生大量的热,而散热是超大规模集成电路面临的难题。
3、抗磁性应用
利用超导材料的抗磁性,将超导材料放在一块永久磁体的上方,由于磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在磁体上方。
超导现象:
超导现象出现的基本标志是零电阻效应和迈斯纳效应,但还伴随着多种特征的出现。
物体在低温出现超导现象仍然有一些问题没有弄清,但人们已经知道了很多。
首先,有一些低温超导现象是由于电声作用,可以用BCS理论做出解释。
而象铜基超导体、重费米子超导体中的超导原因,如今仍在研究之中。
由于超导体对环境的要求非常高,如今它还只能在科学家们的实验室中进行,并不能够大规模的应用到我们的日常生活中,但科学家们还正朝着提高超导体的温度以达到将超导应用于生活中,为人类造福。
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