先看一个实验http://219.140.78.29/new_530_images/20050331c.wmv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。
该回答在2007-03-12 20:51:42由回答者修改过

　　1.什么样的酒精杀菌更有效?( )
　　A.纯酒精
　　B.75%的酒精
　　C.50%的酒精
　　D.25%的酒精
　　【答案】B
　　【所属考试模块】常识判断
　　【考点】化学
　　【难度系数】较易
　　【解析】酒精之所以能消毒是因为酒精能够吸收细菌蛋白的水分，使其脱水变性凝固，从而达到杀灭细菌的目的。如果使用高浓度酒精，对细菌蛋白脱水过于迅速，使细菌表面蛋白质首先变性凝固，形成了一层坚固的包膜，酒精反而不能很好地渗入细菌内部，以致影响其杀菌能力。75%的酒精与细菌的渗透压相近，可以在细菌表面蛋白未变性前逐渐不断地向菌体内部渗入，使细菌所有蛋白脱水、变性凝固，最终杀死细菌;酒精浓度低于75%时，由于渗透性降低，也会影响杀菌能力。所以，75%的酒精杀菌更有效。因此，本题正确答案为B项。
　　【拓展】乙醇的结构简式为C2H5OH，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。医疗上常用体积分数为70%～75%的乙醇作消毒剂等。25%～50%的酒精可用于物理退热。高烧患者可用其擦身，达到降温的目的。因为用酒精擦拭皮肤，能使患者的皮肤血管扩张，增加皮肤的散热能力，酒精蒸发，吸热，使病人体表面温度降低，症状缓解。但酒精浓度不可过高，否则可能会刺激皮肤，并吸收表皮大量的水分。
　　【信息源】88.最早的四冲程内燃机用的是什么燃料?A.酒精B.煤气　C.汽油D.柴油。本题选择C项。
　　----------------------------------------------------------
　　2.为了让普通白炽灯泡耐用，常填充什么气体?( )
　　A.氧气
　　B.氢气
　　C.氮气
　　D.空气
　　【答案】C
　　【所属考试模块】常识判断
　　【考点】化学
　　【难度系数】较易
　　【解析】因为灯泡中尽管是真空，但抽真空时往往不能将空气抽尽，氮气化学性质不活泼，不易受热膨胀,为了防止在高温下，钨丝与氧气反应，充入一些氮气或其他稀有气体，包围在钨丝周围，以保护钨丝不被氧化，从而延长灯泡的使用寿命。因此，本题正确答案为C项。
　　【拓展】氢气是世界上已知的密度最小的气体，只有空气的1/14。氢是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时，氢也是一种理想的二次能源(二次能源是指必须由一种初级能源如太阳能、煤炭等来制取的能源)。在一般情况下，氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。由于氢的高燃料性，航天工业使用液氢作为燃料。
　　【信息源】空气中氧气与氮气的体积比约为( )。A.1∶1;B.1∶4;C.1∶5;D.4∶5。本题选择B选项。
　　-------------------------------------------------------------
　　3.以下关于“金刚石”说法中错误的是( )。
　　A.金刚石从形成条件来说是出自碳
　　B.金刚石形成于地球深部的岩浆中
　　C.金刚石的晶面和抛光面呈现夺目色彩
　　D.金刚石是电子技术和激光技术中的优良散热材料
　　【答案】B
　　【所属考试模块】常识判断
　　【考点】物理
　　【难度系数】较易
　　【解析】金刚石是一种由纯碳组成的矿物，具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能，是电子技术和激光技术中的优良散热材料。金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。ACD表述均正确，B项表述错误。因此，本题正确答案为B项。
　　【技巧】两相矛盾选其一。观察选项会发现，A项和B项表述的都是金刚石的形成，中学化学曾学习到金刚石是一种由碳元素组成的矿物，不难选出B项表述错误。
　　【拓展】岩浆：指地下熔融或部分熔融的岩石。当岩浆喷出地表后，则被称为熔岩。岩浆可以随地壳活动运移到地壳的不同深处冷凝结晶，也可以喷溢到地表冷凝固结。自岩浆的产生、上升到岩浆冷凝固结成岩的全过程称为岩浆活动或岩浆作用，喷出地表的岩浆活动叫做火山活动或火山作用。
　　【信息源】光彩夺目的金刚石的化学成分与下列的( )一样。A.铅B.石墨C.玻璃D.琥珀。本题选择B项。
　　---------------------------------------------------------
　　4.某公司拟建一座大厦，在方案报批的时候，由于大厦外装修设计全部采用巨大的玻璃幕而未通过环境部门批准。其最主要的原因是( )。
　　A.该设计方案采用巨大的玻璃幕装修，造型不美观
　　B.该设计方案采用巨大的玻璃幕装修，造价太高，太奢侈
　　C.该设计方案采用巨大的玻璃幕装修，严重地造成“光污染”
　　D.该设计方案采用巨大的玻璃幕装修，玻璃强度低，容易伤人
　　【答案】C
　　【所属考试模块】常识判断
　　【考点】化学
　　【难度系数】较易
　　【解析】眼睛是人体最重要的感觉器官，人眼对光的适应能力较强，瞳孔可随环境的明暗进行调节。但如果长期在弱光下看东西，视力就会受到损伤。相反，强光可使人眼瞬时失明，重则造成永久伤害。玻璃幕墙对光的反射造成了都市的光污染，长此以往，会导致人体头昏、头痛、精神紧张、注意力涣散、烦躁心悸、失眠多梦、食欲不振、倦怠乏力等不适感，还会诱发光敏皮炎，伤害人的眼角膜和虹膜，引起视力下降，极大的影响人体健康。因此，本题正确答案为C项。
　　【拓展】国际上一般将光污染分成3类，即白亮污染、人工白昼和彩光污染。(一)白亮污染。当太阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线，明晃白亮、眩眼夺目。长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率高达45%;还使人头昏心烦，甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。(二)人工白昼。夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，即所谓人工白昼。在这样的“不夜城”里，夜晚难以入睡，扰乱人体正常的生物钟，导致白天工作效率低下。人工白昼还会伤害鸟类和昆虫，强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。(三)彩光污染。舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。在日常生活中，人们常见的光污染的状况多为由镜面建筑反光所导致的行人和司机的眩晕感，以及夜晚不合理灯光给人体造成的不适。
　　----------------------------------------------------------
　　5.“超导”是金属在低温时的什么现象?( )
　　A.电压为零
　　B.电阻为零
　　C.电量为零
　　D.电容为零
　　【答案】B
　　【所属考试模块】常识判断
　　【考点】物理
　　【难度系数】中等
　　【解析】由于在通常条件下导体都有电阻，而将其冷却到某一临界温度(TC)以下时电阻突然降为零的现象被称为超导体的零电阻现象。因此，本题正确答案为B项。
　　【拓展】超导体：一般材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动几乎消失，材料的电阻趋近于0，此时称为超导体，达到超导的温度称为临界温度。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。大电流应用即超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。

超导体
超导体的电阻为什么会为零？全部
全部答案
2018-02-01 21:19:16
超导体最重要的特点是电流通过时电阻为零，有一些类型的金属（特别是钛、钒、铬、铁、镍），当将其置于特别低的温度下时，电流通过时的电阻就为零。在普通的导体中，大部分通过导体的电流由于电阻的原因变为热能，因而被“消耗”掉了。在超导体中，实际上没有阻力，这样，一旦接通电流，从理论上讲就永远不会中断。在一个用超导体制成的电磁体（一个线圈，电流从中通过时产生电磁场）所构成的电路中，从理论上讲只送入一次电流，就可以在电路内不停的流动，从而就能使电磁场持续不断。当然，实际上是存在损耗的，不可能实现这类“永动”，不能不去考虑必需的能源投入，以使超导体能保持其产生零电阻现象所需要的底温状态（即-269℃，比绝对零度高出4℃）。然而，从80年代初开始，人们发现了新材料。这种新材料能够在越来越接近常温的条件下形成超导体。为在这些物质的基础上获得超导体，各国都正在进行各种研究。这种材料同传统材料的区别在于它不需要冷却系统。
超导现象是1911年由荷兰人海克·卡默林·翁内斯（1853－1926）发现的。几十年中，没有人能做出解释。在理论上让人信服的解释出现在半个世纪之后，即在1957年由物理学家约翰·巴丁（晶体管发明者之一）、利昂·库珀和约翰施里弗宣布的“BCS理论”。电流是一种在金属离子，亦即带有多出的正电荷的原子周围流动的自由电子，电阻的产生是因为离子阻碍了电子的流动，而阻碍的原因又是由于原子本身的热振动以及它们在空间位置的不确定所造成的。在超导体中，电子一对一对结合构成了所谓的“库珀对”，它们中的每一对都以单个粒子的形式存在。这些粒子抱成一团流动，不顾及金属离子的阻力，好像是液体一样在流动。这样，事实上就中和了任何潜在的阻力因素。
在普通导体中会发生什么情况
上边这幅图使电传导观念形象化了，电传导就如同球体（电子）运动一样。它在斜面上流动（斜面相当于一个导体）障碍物代表金属离子不规则的网状结构，它们不允许电子自由流动。这就是形成电阻的原因。电子与全属离子相撞，输出了它的部分能量，这些能量又转化为热量。
超导体会发生什么变化
超导体中电子两个两个地成组聚集在所谓的“库珀对”里面，它们又表现为单一的粒子，这同煤气分子能够聚集成液体状是同样的道理。超导电子作为整体以液体的形态表现出来，尽管存在着由于金属离子摆动和金属离子网的不规则带来的阻碍，它还是能够自由流动而不受影响。全部
教育/科学 相关知识
教育培训
教育科学
教育考试
热点检索
1-20
21-40
41-60
61-80
81-100
101-120
121-140
141-160
161-180
181-200