1. 一个电动机和一个电热器,哪个最好选用超导体做材料
当然选电动机了,因为有电阻才回产生热能,而 电动机是将电能转化成动能,如果产生热量那能量就损耗了,超导体是没有电阻的理想材料,就是长时间用不会生热。所以电动机选超导体。如果电热器选超导体,那就永远不会热起来
2. csgo嘣手套什么磨损好
csgo手套磨损都比较吃,基本上磨损的都能卖出高价。csgo手套为什么这么贵的原因是产量稀少,很少能开出手套。预算1000-2000以内,九头蛇系列都不错。久经可能就是大几百。2000-5000,可以考虑一些略磨不漏指手套, 元勋,薄荷,蓝紫格子。5000-10000,树篱迷宫,超导体,玳瑁,略有磨损,交运,崭新。专业手套算是所有手套中性价比较高的款式,由于皮肤不吃磨损,即便是战痕累累在游戏中也有较为不错的观感。而且专业手套不同款式之间的价格差距也并不大,同一价位基本汇集了所有颜色的手套,即便是预算不高的玩家也能有多种选择。
3. 导体和绝缘体在日常生活中应用的例子 举例,谢谢
导体(conctor)是指电阻率很小且易于传导电流的物质。
导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下,载流子作定向运动,形成明显的电流 金属是最常见的一类导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚,而成为自由电子,留下的正离子(原子实)形成规则的点阵。金属中自由电子的浓度很大,所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下,某些金属与合金的电阻率将消失而转化为“超导体 不善于传导电流的物质称为绝缘体(Insulator),绝缘体又称为电介质。它们的电阻率极高。绝缘体的定义:不容易导电的物体叫做绝缘体。绝缘体和导体,没有绝对的界限。绝缘体在某些条件下可以转化为导体。这里要注意:导电的原因:无论固体还是液体,内部如果有能够自由移动的电子或者离子,那么他就可以导电。没有自由移动的电荷,在某些条件下,可以产生导电粒子,那么它也可以成为导体。常见的导体有: 铜、芯、插座的接触片、插头的接触头、保险丝、水、溶液、金属、胶体、浊液、熔融液、人体……一般金属都是导体. 所以可以得出结论: 金属、带有水的一切东西、有电的,一般都是导体.其它的,不带水的,肯定是绝缘体. 常见的绝缘体有: 陶瓷、橡胶、干布、干木头、塑料制品、空气、纯净的水、玻璃、经过加工的绝缘油、电木、云母、聚氯乙烯……
4. 高中物理选修知识点总结
多读书,读不同观点的书,能够丰富自己的知识,能够拓宽自己的思路,能够增强自己判断真伪的能力,下面我给大家分享一些高中物理选修知识点,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
高中物理选修知识点1
第1节 电荷及其守恒定律
一、起电 方法 的实验探究
1. 物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2. 两种电荷
自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。同种电荷相斥,异种电荷相吸。
相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。
3. 起电的方法
使物体起电的方法有三种:
摩擦起电、接触起电、感应起电
(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)
(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)
(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)
三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。
二、电荷守恒定律
1. 电荷量:电荷的多少。在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
2. 元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍。
3. 比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4. 电荷守恒定律
表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
例:有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C,让两个绝缘小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
【思路点拨】当两个完全相同的金属球接触后,根据对称性,两个球一定带等量的电荷量.若两个球原先带同种电荷,电荷量相加后均分;若两个球原先带异种电荷,则电荷先中和再均分.
高中物理选修知识点2
第2节 库仑定律
一、电荷间的相互作用
1. 点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。这样的带电体就叫做点电荷。点电荷是一种理想化的物理模型。VS质点
2. 带电体看做点电荷的条件:
①两带电体间的距离远大于它们大小;
②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3. 影响电荷间相互作用的因素:
①距离;②电量;③带电体的形状和大小
二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
注意:
1. 定律成立条件:真空、点电荷
2. 静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2(库仑扭秤)
3. 计算库仑力时,电荷只代入绝对值
4. 方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸
5. 两个电荷间的库仑力是一对相互作用力
库仑扭秤实验、控制变量法
例题:两个带电量分别为+3Q和-Q的点电荷分别固定在相距为2L的A、B两点,现在AB连线的中点O放一个带电量为+q的点电荷。求q所受的库仑力。
高中物理选修知识点3
第3节 电场强度
一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的
电荷(带电体)周围存在着的一种物质。电场看不见又摸不着,但却是客观存在的一种特殊物质形态。
其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用,这种力就叫电场力。
电场的检验方法:把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用。
试探电荷:用来检验电场性质的电荷。其电量很小(不影响原电场);体积很小(可以当作质点)的电荷,也称点电荷。
二、电场强度
1. 场源电荷
2. 电场强度
放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强。
电场强度是矢量。规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。即如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。
三、点电荷的场强公式
四、电场的叠加
在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。
五、电场线
1. 电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。
2. 电场线的特征
(1)电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱。
(2)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点。
(3)电场线不会相交,也不会相切。
(4)电场线是假想的,实际电场中并不存在。
(5)电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
3. 几种典型电场的电场线
(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:
①离点电荷越近,电场线越密,场强越大。
②e以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
高中物理选修知识点4
第4节 电势能和电势
一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式
(2)单位:伏特(V)
(3)电势差是标量。其正负表示大小。
二、电场力的功
电场力做功的特点:
电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。
1. 电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.
注意:系统性、相对性
2. 电势能的变化与电场力做功的关系
(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。)
(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定
电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势
电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。
1. 电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。
2. 电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。
3. 电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)
4. 计算时EP,q, 都带正负号。
5. 顺着电场线的方向,电势越来越低。
6. 与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)
三、等势面
1. 等势面:电场中电势相等的各点构成的面。
2. 等势面的特点
①等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面的两点间移动电荷,电场力不做功;
②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交;
③等差等势面越密的地方电场强度越大
高中物理选修知识点5
静电现象的应用
一、静电感应现象
1. 导体:容易导电的物体叫导体。
2. 导体中存在大量自由电荷。常见的导体有:金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液等。
3. 静电感应现象:放入电场中的导体,其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动,致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
4. 感应电荷:静电感应现象中,导体不同部分出现的净电荷。
二、静电平衡状态下导体的电场
1. 静电场中导体内电场分布
2. 静电平衡:电场中导体内(包括表面上)自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。
3. 静电平衡导体的特性:
(1)导体内部场强处处为零
(2) 导体是等势体,表面为等势面
(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直
三、导体上电荷分布
1. 法拉弟圆桶实验
2. 静电平衡时,超导体上电荷分布规律:
导体内部无净电荷,电荷只分布在导体的外表面
在超导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷位置几乎没有电荷。
3. 尖端放电
四、静电屏蔽
1. 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住,使其不受外电场的影响。
2. 静电屏蔽的两种情况
导体内腔不受外界影响
接地导体空腔外部不受内部电荷影响
3. 静电屏蔽的本质:静电感应与静电平衡
4. 静电屏蔽的应用:
电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套
电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋
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5. 高二物理题求助
C
假设超导体内有一个电流,那么超导体两端的电压为0,这完全符合欧姆定律。无论超导体内的电流有多大,超导体两端的电压差始终为0,也就不存在你所顾虑的在超导体两端加一个电压,造成电流无限大的情况了。
在超导体中产生电流,必须使用外部设备,比如通过引线将电流导入超导体,或者通过在超导线圈上加变化的磁场。对于方式1,引线和电源本身是有内阻的,所以电流不可能无穷大。对于第二种方式,磁场的变化率也不可能无穷大,所以不存在电流无穷大的情况。
高中物理教材第二册(必修加选修)在介绍超导(p129)时,有这么一段话:“超导体电阻几乎为零,如果用超导体材料制成一个闭合线圈,在这个线圈里一旦激发出电流,不需要电源,电流就可以持续几十天之久而不减小.....”对于喜欢钻研的学生来说,这些话会让他们产生诸多疑惑:首先,线圈该加上一个怎样的电源?拿走电源时如果需断开电路,电路中不可能有电流的,更谈不上持续问题了;其次,无论多小的电压(电动势)加到电阻为零的用电器上时,由欧姆定律I=U/R知,产生的电流将是无穷大。但这可能吗?最后,没有电压(电动势)而有电流,这让人无法理解,书上不是说产生电流的条件是在导体的两端保持电压么?
要回答这些问题,必须综合运用电流、电磁感应甚至电磁波的知识。我们不妨在学完高中物理全部电学知识后,再加以说明。
大家都知道,若将金属环放在变化磁场中,则环内将产生感应电流,对于正常金属来说,当磁场去掉后,环内电流很快衰减为零,而对于超导环,情况却完全不同,下图为着名的持续电流实验。
将一超导圆环放在磁场中并冷却到临界温度以下,突然撤去磁场,则在超导坏中产生感生电流。实验发现,此电流可以持续存在,观察几年也未发现电流有明显变化。对此现象的解释是:由于线圈磁通量的变化,在环中产生感应电动势。尽管回路的电阻为零,但由于线圈的自感,在电流增大的同时,伴生的反电动势阻碍了电流的进一步无限地增大。这就说明了超导线圈中的电流可以很大却不能无限大。
设线圈的自感系数为L,环中原来的磁通量为Φ。,开始时环中无电流。在磁通量变化的过程中,由基尔霍夫定律:
-dΦ/dt = L di/dt
两边积分,得 -L I = Φ + c (c为任意常数)
由初始条件:Φ=Φ。时 I = 0 ,c = -Φ。
所以 I = (Φ。-Φ)/L
即超导环中电流与磁通量变化成正比,与自感系数成反比。一旦线圈重新处于一恒定的磁场而磁通量不再变化,电流将稳定在某一值上而不再变化。
如何理解上面的结论呢?从能量转换和守恒的角度看,环中电流对应一定的能量。只有此形式能量向其他形式能量转换,电流才会减少。由于电阻为零,线圈的热功率为零,故不存在热损耗而使电流减小。那么,是否还有其它形式的能量损耗呢,例如电磁辐射?根据麦克斯韦理论,电磁波的能流密度S (Pointing矢量)=E×H ,E、H分别电场强度和磁场强度。稳恒电流激发恒定磁场但恒定磁场不再激发出电场,即 E=0 ,S=0 ,线圈也不辐射电磁波。超导线圈将由于稳定的能量而保持稳定的电流。
电压并不是电流的必要条件,它只是在电阻中维持电流才是必须的。例如电磁振荡中,振荡电流最大时线圈电压也是为零。
应该指出的是,超导体只有在直流情况下才有零电阻现象,若电流随时间变化,将会有功率耗散。
超导线圈在电压为零或很小的情况下能保持强大的电流,这为我们储存电能提供了十分诱人的前景。据测算,如能在高温超导上取得突破,从而采用大规模的超导材料储存电能,我国电能将能节约1/3以上 ,这还不包括在输电环节上由于采用超导技术而节约的电能呢。
2.先看一个实验
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要实现超导体现象的条件之一是温度达到临界温度,在某种低温环境下,超导体的电阻率几乎为零,在磁场发生变化时,在超导体中产生电流,这个电流因超导体的电阻率为零而几乎不会减弱,从而能稳定下来。所以产生电流后不需要继续改变磁通量来继续产生新的感应电流。
奇妙的超导现象
电,在现代工农业生产、国防建设、科学研究和日常生活中,是须臾不可离开的。它是人类征服自然、改造自然的重要工具。发电厂把发出的电能通过导线输送到各个地方。电在导线中流动会受到阻碍作用,人们把导体阻碍电流的性质叫做电阻。电流克服电阻需要消耗能量,这部分能量以发热的形式,白白地损失掉了,有时热还会影响到电气设备中的元件以及周围的精密器械。如果没有电阻,那该多好啊!
低温下的奇迹
1911年的一天,荷兰莱顿大学的物理实验室里,昂尼斯教授正在专心致志地研究水银的低温性能。他先将水银冷却到—40℃,液体水银便凝固成一条水银线;然后,再在水银线中通以电流,并一步一步地降低水银的温度,当温度降低到—269.03℃,也就是绝对温度4.12K时,奇迹出现了:水银的电阻突然消失了。这意味着,电流在零电阻的导线中可以畅通无阻,不再消耗能量,如果电路是闭合的,电流就可以永无休止地流动下去。有人做过这样的实验:将一个铅环冷却到绝对温度7.25K以下,用磁铁在铅环中感应生成几百安培的电流。从1954年3月16日开始,在和外界隔绝的情况下,一直到1956年9月5日,铅环中的电流数值没有变化,仍在不停地循环流动。
人们把这种零电阻现象称为超导现象。凡具有超导性的物质称为超导体或超导材料。无论哪一种超导体,只有当温度降到一定数值时,才会发生超导现象。这个从正常电阻转变为零电阻的温度称为超导临界温度。由于昂尼斯在超导方面的卓越贡献,他获得了1913年的诺贝尔物理学奖。
此后,人们陆续发现近30种单质和几千种合金及化合物都具有超导现象,而且超导临界温度的纪录不断地被打破。例如,1975年,有人发现铌三锗的超导临界温度为23.2K。1986年,又有人发现钡镧铜氧化物的超导临界温度为30K,这个现象引起了科学家对氧化物高温超导陶瓷的高度重视。1986年12月,中国科学院的赵忠贤研究组获得了起始转变温度为48.6K的锶镧铜氧化物。1987年2月,美籍华裔科学家、美国休斯敦大学的朱经武教授获得了起始转变温度为90K的高温超导陶瓷。1987年3月,中国科学院公布了起始转变温度为93K的8种钡钇铜氧化物。1988年,中国科学院发现了超导临界温度为120K的钛钡钙铜氧化物。这些成就显示了我国高温超导材料的研究已经名列世界前茅。
为什么超导体在临界温度以下会具有零电阻特性呢?我们知道,在常温下金属导体的原子因失去外层电子成为正离子。正离子按规则排列在晶格的结点上,作微小的振动。摆脱了束缚的自由电子无序地充满在正离子周围,形成所谓“电子云”。导体在一定电压作用下,自由电子作定向运动就成为电流。自由电子在运动中受到的阻碍称为电阻。随着温度不断地下降,降至超导临界温度以下时,自由电子将不再完全无序地“单独行动”。由于晶格的振动作用,每两个电子必须“手挽手”地结合成“电子对”,温度愈低,结成的电子对愈多,电子对的结合愈牢固,不同电子对之间相互的作用力愈弱。在电压的作用下,这种有秩序的电子对按一定方向畅通无阻地流动起来。当温度升高后,电子对因受热运动的影响而遭到破坏,重新失去了超导性。这是目前许多科学家对超导现象作出的解释,他们把这种有秩序的电子对在超导体中特殊的运动状态,作为引起超导性的根本原因。但是,科学永无止境,高温超导体的发现又进一步引起人们不断去深入探索超导的奥秘。
电流畅通无阻
超导现象的最直接、最诱人的应用是用超导体制造输电电缆。因为超导体的主要特性是零电阻,因而允许在较小截面的电缆上输送较大的电流,而且基本上不发热和不损耗能量。据估计,我国目前约有15%的电能损耗在输电线路上,每年损失的电能达到900多亿千瓦时。如果改用超导体输电,就能大大节约电能,缓解日益严重的能源紧张。
要进行超导输电,首先必须选择好制造电缆的超导体,其次要保证电缆处于超导临界温度以下的低温。为此,每条超导电缆必须放在对热量和电都能绝缘的冷却管里,管里盛放冷却介质,如液态氦等。冷却介质经过冷却泵站进行循环使用,这样便使整条输电线路都在超导状态下运行。这样的超导输电电缆比普通的地下电缆容量大25倍,可以传输几万安培的电流,电能消耗仅为所输送电能的万分之几。
自从发现高温超导陶瓷后,特别是1987年全世界掀起了“超导热”以后,人们把注意力转向高温超导陶瓷的研究和应用。研究实践表明,陶瓷超导体同样具有实用意义,预计在50年左右的时间内,有可能制备出工作在77K(—196.15℃)的温度下、临界电流密度超过每平方厘米10万安的实用化线材、缆材或带材。
超导体还可用于制造超导通信电缆。人们对通信电缆的主要要求是信号传递准确、迅速,容量大,重量轻,超导通信电缆正好能满足上述要求。因为超导通信电缆的电阻接近于零,允许用较小截面的电缆进行话路更多的通信,这样就可以降低超导通信电缆的自重,节约超导体材料,更主要的是超导通信电缆基本上没有信号的衰减,不论距离远近,接收方都能准确无误地收到发出方发出的信号,所以在线路上不必增设中间放大器,就能进行远距离通信。
用超导体制造雷达天线、导航天线、通信天线和电视天线,可使天线的损耗电阻减小几个数量级,而天线辐射效率可增加几百倍或更多;还可减少各种干扰信号,使天线发射和接收信号的能力大大提高。尤其重要的是,这将改变传统天线庞大、笨重的外观,做到小型化、轻型化,以满足军事上或其他的特殊需要。
超导发电机
将超导体做成线圈,由于它的零电阻特性,故可在截面较小的线圈导线中,通以大电流,形成很强的磁场,这就是超导磁体。超导磁体的磁场强度可达15~20万高斯,重量却不超过数十千克,而用普通导线绕制成的电磁体要产生10万高斯的磁场已经非常困难。磁场强度为5万高斯的常规电磁体重达20吨,而达到同样的磁场强度,超导磁体的重量还不到1千克。超导磁体的另一个优点就是不产生热量,不消耗电能,只要通入一次电流就可以经久不息地流动下去,不需要再补充电能。超导磁体唯一需要的能量就是把环境温度维持在超导临界温度以下的能量。例如,美国造出一台10万高斯的常规电磁体,耗电达1600千瓦,每分钟还要用4500升水冷却,而日本制造的一台17.5万高斯的超导磁体,总共耗电才15千瓦,其中包括13千瓦的冷却消耗。
超导磁体正成功地应用在制造超导发电机上。超导发电机的构造与常规的同步发电机大致相同,一般都由定子和转子两部分组成。所不同的是,超导发电机的定子线圈和转子线圈都是用超导体制成的。转子一般由水轮机、汽轮机、内燃机等发动机带动。当直流电通入超导转子线圈后,由于转子线圈处于零电阻状态,故电流很大,从而形成一个很强的旋转磁场。超导定子线圈在这个转动的磁场中不断切割磁力线,产生电压,输出功率极大的电能。常规的发电机最大输出功率很少超过150万千瓦,原因是转子线圈产生的磁场强度有限,而定子线圈中电流过大会导致严重发热,影响发电机正常工作。超导发电机比常规发电机提高输出功率20倍以上,可超过2000万千瓦。
此外,超导发电机还能减少能量消耗,节约原材料和降低成本。例如,一台6000千瓦的常规发电机重370吨,同样功率的超导发电机仅重40吨,可以降低成本50%左右。
超导磁体还能制造磁流体发电机。所谓磁流体发电,是将火力发电产生的高温气体变成等离子气体,再高速喷入发电通道,使发电通道中的磁力线受到切割,在等离子气体中产生感应电动势,把气体离子推向发电通道两侧的电极,在外回路中产生电流,热能就这样直接转化为电能。磁流体发电机如用超导磁体来产生发电通道中的强磁场,与常规发电机联合使用,可把热效率从20%~40%提高到50%~60%,节省1/4~1/3的燃料。此外,它还具有重量轻、体积小、启动快、不污染空气等优点。
空中列车
我们先来做一个有趣的实验:在一个铅环上放一个铅球,把它们的温度降低到超导临界温度(7.2K)以下,变成超导体。通过磁感应,使铅环中产生电流,这时铅球像着了魔似地飘然升起,当到达一定高度后便悬浮在铅环上方不动了。这是怎么回事呢?原来,铅环里通了电流,就在周围产生了磁场,磁场在铅球表面感应出一股电流,这股电流产生的磁场与铅环本身产生的磁场方向相反,使铅球受到向上的斥力,这斥力与铅球的重力平衡,铅球便悬浮在铅环的上方。超导体的这种排斥外界磁力线,使自身变成磁力线无法通过的物体的性质,称为完全抗磁性。人们正是利用超导体的完全抗磁性,研制成功了高速超导磁悬浮列车。
1966年,美国首先提出制造超导磁悬浮列车的设想。此后,美国自己,以及英国、日本、德国、瑞典等国家都进行了开发和研制。目前日本、德国的超导磁悬浮列车已投入运行,车速高达500千米/小时。乘坐这种超导磁悬浮列车,从上海到北京,只需要2小时48分钟。
那么,这种列车是怎样悬浮起来的呢?原来,在每节车厢的底部都安装了超导磁体,在列车行进的路面上埋有许多由闭合的矩形铝环组成的铝轨,在超导磁体的线圈中通入电流就会产生很强的磁场。列车开动后,超导磁体相对于铝环运动,在铝环里感应出一股很大的电流,并相应形成极强的磁场。铝环产生的磁场与车上超导磁体的磁场方向相反,相互排斥。也就是说,超导体的完全抗磁性,使车上的超导磁体受到地面铝环的向上托力。当车速大于每小时150千米时,托力大于列车自重,就使列车浮起,车速愈高,托力愈大。当列车停下时,由于铝环中没有感应电流,也就不能产生磁场,所以在开车启动和减速停车时有一段时间仍需用车轮在轨道上运行。
列车悬浮在空中飞奔,还存在空气的阻力。所以有人设想:让列车在抽成真空的隧道里行进,这样将能大幅度地提高车速。到那时,人类的高速飞行将由高空转入地下。
超导材料还可以用于制造威力无比的快速激光炮、具有人工智能的电子计算机、能明察秋毫的电子显微镜、先进医疗器械核磁共振诊断摄象机等等。也许,上述应用还远非超导材料的最重要应用。人们正开拓思路,扩大视野,不断学习和研究,促使超导技术向前发展。
高温超导的应用前景
高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用。
超导现象的最直接、最诱人的应用是用超导体制造输电电缆。因为超导体的主要特性是零电阻,因而较小截面的电缆上输送较大的电流,而且基本上不发热和不损耗能量。据估计,我国目前约有15%的电能损耗在输电线路上,每年损失的电能达到900多亿千瓦时。如果改用超导体输电,就能大大节约电能,缓解日益严重的能源紧张。
自从发现高温超导陶瓷后,特别是1987年全世界掀起了"超导热"以后,人们把注意力转向高温起导陶瓷的研究和应用。陶瓷超导体同样具有实用意义,预计在50年左右的时间内,有可能制备出工作在77K(-196.15。C)的温度下、临界电流密度超过每平方厘米10万安的实用化线材、缆材或带材。
超导体还可用于制造超导通信电缆。人们对通信电缆的主要要求是信号传递准确、迅速、容量大、重量轻,超导通信电缆正好能满足上述要求。
用超导体制造雷达天线、导航天线、通信天线和电视天线,可使天线的损耗减小几个数量级,而天线辐射效率可增加几百倍或更多。
下面主要介绍一下超导体发电机和空中列车:
将超导体做成线圈,由于它的零电阻特性,故可在截面较小的线圈中,通知以大电流,形成很强的磁场,这就是超导磁体。超导磁体的磁场强度大,重量轻,不产生热量,不消耗电能。例如,美国造出一台10万高斯的常规电磁体,耗电达1600千瓦,每分钟还要用 4500升水冷却,而日本制造的一台17.5万高斯的超导磁体,总共耗电才15千瓦,其中包括13千瓦的冷却消耗。而超导磁体正成功地应用在制造超导发电机上。超导磁体还能制造磁流体发电机。所谓磁流体发电,是将火力发电产生的高温气体变成等离子气体,再高速喷入发电通道,使发电通道中的磁力线受到切割,在等离子气体中产生感应电动势,把气体离子推向发电通道两侧的电极,在外回路中产生电流,热能就这样直接转化为电能。
超导现象中的迈斯纳效应使人们想到可以用超导体来实现交通车辆的无摩擦运行,这将会大大提高列车的速度和高安静性能。
1966年美国首先提出制造超导磁悬浮列车的设想。此后美国自己,以及英国、日本、德国、瑞典等国家都进行了开发和研制。超导列车是在车上安装强大的超导磁体,地上安装一系列金属环状线圈。当车辆行进时,车上的磁体在地上的线圈中感应起相反的磁极,使两者的斥力将车子浮出地面。目前日本、德国的超导磁悬浮列车已投入运行,车速高达500千米/小时。乘坐这种超导磁悬浮列车,从上海到北京,只需要2小时48分。
超导材料还可以用于制造威力无比的快速激光炮、具有人工智能的电子计算机、能明察秋毫的电子显微镜、先进医疗器械核磁共振诊断摄象机等。
1987年的全国高考物理试题中就有一道与超导有关的题:
如图所示,有一固定的超导体圆环,在其右侧放着一条形磁铁,此时圆环中没有电流,当把磁铁向右移动时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定的电流。
A.这电流的方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流很快消失;
B.这电流的方向如图中箭头所示,磁铁移走后,这电流继续保持;
C.这电流的方向如图中箭头方向相反,磁铁移走后,这电流很快消失;
D.这电流的方向如图中箭头方向相反,磁铁移走后,这电流继续维持。
分析:当把磁铁向右移动时,由于电磁感应,根据愣次定律可判断在超导体圆环中产生了与图示箭头方向相反的电流;由于圆环为超导体,没有能量损耗,故磁铁移走后,电流继续维持。选D答案。
高中物理练习题中还有涉及到高温超导的习题:
2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的车速已达到每小时500千米,可载5人。如图所示就是磁悬浮的原理。图中的A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中。下列说法准确的是:
A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流消失;
B. 在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流仍存在;
C.如A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示;
D. 如A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示的相反。
分析:在B放入磁场的过程中,其磁通量发生变化,即产生感应电流,对超导回路来说,只要其中有电流,由于超导材料对电流无阻碍作用,那么该电流将一直稳定地保持。超导圆环B能悬浮在空中,肯定受到磁铁对它的斥力,即超导圆环B中感应电流产生的磁场方向朝下,如A的N极朝上,感应电流的方向应为如图所示相反。选答案B、D。
超导现象是否很神奇?!期盼着高温超导能早日得以实用。
6. 关于超导体的简单问题
1.目前最低温度是273K....,也就是说当温度低到273K后,组成物体的分子就不会产生任何运动了,当然如果以后发现温度可以低到274,275K,也没有意义,反正到了273K分子就不动了,温度再低,也不动.至于和分子动理论的关系,我们都知道在导体中,电流的产生是由于电子的运动产生的.那么电阻就应该是阻止电子运动的能量或者东西.在导体中,阻止电子运动的就是晶格的热运动.这个热运动是无规律的振动,他会阻碍电子的运动.当温度达到273K后,晶格就不振动了...导体对电子运动的阻力就没有了....电阻也就不存在了.懂否?
2.如果你理解了1,那么这个就好理解了,比如你在一个圆形的跑道上推一个箱子,你用力推它一下,它往前动一下然后停下来,原因就是摩擦力的作用.在这里,电阻就是摩擦力,如果没有了摩擦力(电阻),你只要往前推箱子一下,它就一直往前走不会停下来.
3.所谓的超导体,就是电阻(电阻率)为0的导体.
7. 常见的导体与绝缘体
一、常见的导体
1、金属是最常见的一类导体,例如铝、铁、铜、银等,大部分金属都是导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚,而成为自由电子,留下的正离子(原子实)形成规则的点阵。
金属中自由电子的浓度很大,所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下,某些金属与合金的电阻率将消失而转化为“超导体”。
2、第二类常见的导体是电解质的溶液,例如酸、碱、盐水溶液。其载流子是正负离子。实验发现,大部分纯液体虽然也能离解,但离解程度很小,因而不是导体。
3、电离的气体也能导电,被称为气体导体,其中的载流子是电子和正负离子。通常情形下,气体是良好的绝缘体。如果借助于外界原因,如加热或用X射线、γ射线或紫外线照射,可使气体分子离解,因而电离的气体便成为导体。
二、常见的绝缘体
绝缘体的种类很多:第一类是固体,如塑料、橡胶、玻璃,陶瓷、琥珀等;第二类是液体,如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等; 第三类是气体,如空气、二氧化碳、六氟化硫等。
生活中的玻璃棒、玻璃杯、塑料尺、橡皮、木块、尖刀柄、食用油等都是常见的绝缘体。
(7)运动手套超导体怎么选扩展阅读:
现今通常把例如锗(Ge)、硅(Si)等一类导体称为半导体。这类导体的电阻率介乎金属与绝缘体之间,且随温度的升高而迅速减小。这类材料中存在一定量的自由电子和空穴,后者可看作带有正电荷的载流子。与金属或电解液的情况不同,半导体中杂质的含量以及外界条件的改变(如光照,或温度、压强的改变等),都会使它的导电性能发生显着变化。
指导电材料在温度接近绝对零度的时候,物体分子热运动下材料的电阻趋近于0的性质。“超导体”是指能进行超导传输的导电材料。
8. 超导体的电阻为0,那么电流该怎么算
电流实际上是单位时间流过的电量,I=Q/t
实际上就是单位时间通过的电子个数.
电子的流速不是无限的,理论上最大是光速,所以仍然有电流
导体中的电子数也是有限的,所以不可能电流无限大.
超导体没有电阻,可以看成是电子在电场中加速运动,电场长度就是超导体长度.
电子从负极板到正极板,进入电源内部又被减速,出了电源再次被加速.
如果没有电源而电路全是超导体,被加速的电子会在电路中永远循环运动下去.
9. csgo手套模板有什么用
手套模板只是属于一种装饰品,并没有什么属性加成,与枪械皮肤一类。
csgo手套为什么这么贵的原因是产量稀少,很少能开出手套。预算1000-2000以内,九头蛇系列都不错。久经可能就是大几。2000-5000,可以考虑一些略磨不漏指手套,元勋,薄荷,蓝紫格子。5000-10000,树篱迷宫,超导体,玳瑁,略有磨损,交运,崭新。
CSGO信息:
反恐精英全球攻势是一款由VALVE与Hidden Path Entertainment合作开发、Valve Software发行的第一人称射击游戏,于2012年8月21日在欧美地区正式发售,国服发布会于2017年4月11日在北京召开。游戏为反恐精英系列游戏的第四款作品。
游戏玩家分为反恐精英与恐怖份子两个阵营,双方需在一个地图上进行多回合的战斗,达到地图要求目标或消灭全部敌方则取得胜利。