超导现象观后感,论述超导现象及其特征

超导现象观后感目录

室温超导为什么是人类要追求的终极目标？

论述超导现象及其特征

超导现象是一种非常神奇和奇特的现象，它让电流可以在没有任何阻碍的情况下流动，使得电子可以以极高的速度运动，而且不会损失能量。这种现象不仅在理论上具有很高的科学价值，还在实际应用中有着广泛的用途，比如在MRI设备、高速列车和能源传输领域等方面都有着重要的应用。

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观看关于超导现象的介绍和演示，让我对这一现象有了更深刻的理解和认识。我深深地感叹科学的神奇和奇妙，人类的智慧和创造力是无穷无尽的。超导现象的发现和应用不仅改变了我们对电学的认识，也为人类社会的发展和进步带来了巨大的推动力。

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在未来，我相信超导技术会继续发展和应用，为人类社会带来更多的创新和改变。我期待着看到超导技术在更多领域发挥作用，为我们的生活和工作带来更多的便利和进步。同时，我也希望更多的人能够关注和学习超导现象，共同探索和发现更多的科学奥秘，为人类的未来做出更大的贡献。"。

室温超导为什么是人类要追求的终极目标？

假如你现在用手去触摸高压电，那你多半会听到砰的一声，然后被弹开半米，一只手被烧的焦黑。

之所以出现这种后果，是因为你的身体中存在大量的自由电子，他们在你触摸电门的一瞬间，在电场的作用下进行了迁移，并形成了电流。

这就是基础的导电原理。

世间万物皆能导电，而所谓的超导，就是能完全不损耗电的导体。

如果通电之后不进行人为干涉，那么理论上他的电流可以永远环流而不衰减。

这一现象是在100多年前的荷兰被发现。

当时的科学家利用冷却汞制作成出了一个线圈，并向线圈内通电，与此同时，不断降低线圈的温度。

这里要插一句，在此实验之前的时代，人类认为任何物质都有电阻，也就是物体对于电流通过的阻碍能力。

但当此实验的温度降低到零下269度的时候，奇迹出现了，线圈中的电阻好像全部消失一样，使得电流毫无损失的流动着。

此时此刻，超导诞生了。

随着人们的反复试验。

发现其实并不是汞这个材料导致的超导现象，而是极低的温度，大多数金属材料在超低温环境中都能实现超导，而这一现象的规律就是，导体的电阻会随着温度降低而减少。

（超导现象不会发生在贵金属以及大部分的磁性金属上。

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超导体的另外一个特点就是它的完全抗磁性，（简单地说就是把一块磁铁放在超导体上之后，磁铁会飘起来）。

同上一个实验一样，这一次实验只需要把超导体放在磁场中冷却，你就会发现在材料电阻消失的同时，磁感应也从超导体中排出，不能通过超导体。

这种完全的抗磁性使得磁悬浮列车成为可能，当超导体处于超导状态时，超导体内部磁场为零，所以对于磁悬浮本身几乎不用任何机械设计，就能让列车实现悬浮状态。

随着超导技术的不断发展，100多年的时间里，人类已经可以实现数万种材料的超导。

按照临界温度的划分，可以将超导体分为低温超导体和高温超导体，临界温度低于-243°（30k）的为低温超导体，临界温度高于-243°的为高温超导体。

目前，超导技术可应用的领域非常之多，比如能承载大容量高效电力传输的超导电缆，推进大型轮船的超导发电机，变压器。

用于微波通信的超导滤波器，延迟器。

用于量子计算机的超导芯片，超导Qubit。

当然，还有刚才提到的磁悬浮技术。

超导的几乎全部发展方向都在于温度提升，想要长时间维持一个30k以下的温度让超导体工作，成本实在太高。

如果有一天超导的临界温度可以提升到-100°以内（甚至是室温），那么超导将带领人类跨入一个无电力损耗的全新时代。

论述超导现象及其特征

超导现象是指材料在低于某一温度时，电阻变为零的现象，而这一温度称为超导转变温度（Tc）。

超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性，因此超导现象在生活中应用广泛；特征如下：

1、完全抗磁性

1933年，德国物理学家迈斯纳（W.Meissner）通过实验发现：当置于磁场中的导体通过冷却过渡到超导态时，原来进入此导体中的磁感线会一下子被完全排斥到超导体之外，超导体内磁感应强度变为零，这表明超导体是完全抗磁体。

这个现象称为迈斯纳效应。

2、存在临界磁场

实验表明，超导态可以被外磁场所破坏，在低于Tc的任一温度T下，当外加磁场的磁感应强度B小于某一临界值Bc时。

超导态可以保持;当B大于Bc 时，超导态会被突然破坏而转变成正常态。

临界磁场Bc不仅与超导体本身性质有关，还与温度T有关。

3、同位素效应

超导体的临界温Tc与其同位素质量M有关。

M越大，Tc越低，这称为同位素效应。

例如，原子量为199.55的汞同位素，它的Tc是4.18开，而原子量为203.4的汞同位素，Tc 为4.146开。

超导体的应用

1、零电阻输电

在电网的输电过程中，电能的损耗在5%-7%，如果国家电网都用超导线进行输电，则年可节约几千亿度电，这对节约能源、减少碳排放有重要作用。

2、磁悬浮列车

磁悬浮列车的速度可达600km/h，若放在真空管道，则可达3000km/h以上，可极大提高运输效率。

3、核磁共振

稳定的强磁场可以给医院的核磁共振设备带来更加精确的检测结果。

4、超导量子干涉仪

利用超导体的约瑟夫森效应可以做成超导量子干涉仪，其对磁场的测量精度可达地磁场的亿分之一，是非常重要的科研仪器。

5、回旋加速器

欧洲核子研究中心的回旋加速器，使用了约1200吨的超导线材，以帮助提供稳定的强磁场，以实现粒子的偏转。

6、可控核聚变

在目前的托卡马克核聚变装置中，仅超导线材的长度就达到了15万公里，这些超导体可以提供强磁场来束缚上亿度的等离子体。

7、量子计算机

有理论表明，量子计算机的计算能力相较于普通计算机有质的飞跃，其中的超导芯片可以在提高运算速度的同时，也降低功耗。