초전도체는 어떻게 작동합니까?

초전도체의 작동 방식을 이해하려면 일반 도체가 먼저 작동하는 방식을 조사하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 물 및 금속과 같은 특정 재료를 사용하면 정원 호스를 통한 물처럼 전자가 상당히 쉽게 흐를 수 있습니다. 목재 및 플라스틱과 같은 다른 재료는 전자가 흐르는 것을 허용하지 않으므로 비전도로 간주됩니다. 전기를 통과하려는 것은 벽돌을 통해 물을 달리는 것과 같을 것입니다.

전도성으로 간주되는 재료들 사이에서도 실제로 전기가 얼마나 많은 전기가 통과 할 수 있는지에 큰 차이가있을 수 있습니다. 전기 용어로, 이것을 저항이라고합니다. 거의 모든 정상 전기 도체에는 자체 원자가 있기 때문에 약간의 저항력이 있으며, 이는 전자, 물 또는 기타 재료를 통과 할 때 전자를 차단하거나 흡수합니다. 약간의 저항은 전기 흐름을 제어하는 ​​데 유용 할 수 있지만 비효율적이고 낭비 할 수도 있습니다.

초전도기는 ID를 가져옵니다.저항의 ea와 머리에 돌립니다. 초전도체는 일반적으로 이미 원자 계수가 낮은 납 또는 니오 비 탐 티타늄과 같은 합성 물질 또는 금속으로 구성됩니다. 이 물질이 거의 절대 0으로 얼어 붙으면, 어떤 원자가 근처에 갈아 입는 원자. 이 모든 원자 활동이 없으면 전기는 실질적으로 저항이없는 재료를 통해 흐를 수 있습니다. 실질적으로, 초전도기가 장착 된 컴퓨터 프로세서 또는 전기 열차 트랙은 전기를 거의 사용하여 기능을 수행 할 수 없습니다.

초전도체의 가장 명백한 문제는 온도입니다. 대량의 초전도 재료를 필수 전환 지점으로 초등시키는 실용적인 방법은 거의 없습니다. 초전도체가 예열되기 시작하면 원래 원자 에너지가 복원되고 재료가 다시 저항을 만듭니다. 관행을 만드는 속임수l 초전도체는 실온에서 초전도가되는 물질을 찾는 데 있습니다. 지금까지 연구원들은 고온에서 모든 전기 저항을 잃는 금속 또는 복합 재료를 발견하지 못했습니다.

이 문제를 설명하기 위해 표준 구리선을 물 강으로 상상해보십시오. 한 무리의 전자가 대상 상류에 도착하려고하는 보트에 있습니다. 하류가 흐르는 물의 힘은 저항을 만들어내어 보트가 강 전체를 통과하기 위해 더 어려워 야합니다. 보트가 목적지에 도달 할 때까지 많은 전자 승객이 너무 약해서 계속하기에는 너무 약합니다. 이것은 일반 도체와 함께 발생하는 일입니다. 자연 저항은 전력 손실을 유발합니다.

이제 강이 완전히 얼어 붙었고 전자가 썰매에 있다고 상상해보십시오. 하류로 흐르는 물이 없기 때문에 저항은 없을 것입니다. 썰매는 단순히 얼음 위로 통과하고 거의 모든 전자를 퇴적합니다.승객에게 안전하게 상류. 전자는 변하지 않았지만 강은 온도에 의해 변경되어 저항을하지 않았습니다. 정상적인 온도에서 강을 얼리는 방법을 찾는 것은 초전도기 연구의 궁극적 인 목표입니다.