超導(dǎo)體又稱為超導(dǎo)材料，指在某一溫度下，電阻為零的導(dǎo)體。在實(shí)驗(yàn)中，若導(dǎo)體電阻的測(cè)量值低于10^-25Ω，可以認(rèn)為電阻為零。

超導(dǎo)體不僅具有零電阻的特性，另一個(gè)重要特征是完全抗磁性。

超導(dǎo)體具有三個(gè)基本特性：完全電導(dǎo)性、完全抗磁性、通量量子化。

與半導(dǎo)體區(qū)別：

導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料,叫做半導(dǎo)體。

主要的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵、硅鍺覆合材料等。

 

導(dǎo)體是能電離的物體,半導(dǎo)體是在一定條件下能電離的物體,絕緣體是不能被電離的物體,超導(dǎo)體是能被完全電離的物體.在超低溫之下,物體電荷之間的吸力驟減,電子更容易被電離,有的物體甚至能被完全電離,這就是超導(dǎo)了.在高溫條件下,許多物質(zhì)電荷之間的吸力減弱,就像磁鐵在高溫下吸力減弱一樣,能不能在高溫區(qū)尋找超導(dǎo)呢?也許比較困難,溫度低了電子不能被完全電離,溫度高了導(dǎo)線就熔化了,當(dāng)然液體也可以作為導(dǎo)體.從理論上來說,常溫下質(zhì)子與電子結(jié)合最緊密,不可能存在超導(dǎo),否則以原子為基礎(chǔ)的物質(zhì)就不能形成.在超低溫和超高溫,質(zhì)子與電子的結(jié)合都比較松散,這是形成超導(dǎo)的條件.不過在超高溫條件下電流能否形成,這是需要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的,不妨讓電流通過液態(tài)鐵試試。

超導(dǎo)就不清楚了,因?yàn)榫S持那東西,現(xiàn)在一般都是在低溫,技術(shù)還不成熟。

答：歐姆定律只適用于純電阻電路，或者等效為純電阻的電路中；并不適用于超導(dǎo)體內(nèi)，超導(dǎo)體的電流描述，需要用更基本的物理定律。

歐姆定律

歐姆定律是德國科學(xué)家喬治·西蒙·歐姆，在1826年提出來的物理定律，表述為：同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，既I=U/R。

如果只看公式本身，當(dāng)電阻為零時(shí)，似乎電路中的電流會(huì)變得無窮大，這顯然是有問題的；原因在于，歐姆定律是根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的定律，本質(zhì)上是經(jīng)驗(yàn)公式，不是嚴(yán)格的物理定律。

嚴(yán)格的物理定律，就比如牛頓第二定律F=ma；經(jīng)驗(yàn)公式，就比如海拔每提升100米，氣溫就下降大約0.6℃；前者是嚴(yán)格遵循的物理規(guī)律，后者只在一定范圍和精度內(nèi)近似成立。

歐姆定律屬于經(jīng)驗(yàn)公式，科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于電流承受能力足夠的某段導(dǎo)體，在1000安培內(nèi)，歐姆定律的誤差小于1%，在10000安培時(shí)，歐姆定律的誤差小于2%，但是并不適用于超導(dǎo)體、半導(dǎo)體和氣體導(dǎo)電中。

超導(dǎo)體

對(duì)于超導(dǎo)體，我們需要使用更基本的物理定律，來描述通過超導(dǎo)體的電流，在物理學(xué)中電流定義為：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，既I=Q/t。

這是電流的定義式，適用于任何情況，當(dāng)然也適用于超導(dǎo)體內(nèi)；超導(dǎo)體還可以看成，電流在通過超導(dǎo)體時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生壓降。

在1954年3月16日~1956年9月5日，科學(xué)家做了著名的昂尼斯持久電流實(shí)驗(yàn)，利用電磁感應(yīng)激發(fā)環(huán)形超導(dǎo)體的電流，然后在接下來的兩年多時(shí)間里，超導(dǎo)體內(nèi)的電流沒有衰減，說明超導(dǎo)體的電阻絕對(duì)為零。

如果我們把電源電壓直接加在超導(dǎo)體兩端，由于超導(dǎo)體沒有電阻，所以相當(dāng)于電源正負(fù)極短路，電流由電源的內(nèi)電阻決定；如果我們把超導(dǎo)體加在電路當(dāng)中，那么可以通過串聯(lián)電路性質(zhì)，來得到通過超導(dǎo)體的電流。

我們研究的電路圖中，其實(shí)所有導(dǎo)線都被近似看成超導(dǎo)體，因?yàn)槲覀兡�認(rèn)導(dǎo)線是沒有電阻的，通過導(dǎo)線的電流也不產(chǎn)生壓降。

在實(shí)際當(dāng)中，超導(dǎo)體還存在臨界電流密度Jc，當(dāng)超過臨界電流后，超導(dǎo)體的超導(dǎo)特性將會(huì)消失，所以對(duì)于某段確定的超導(dǎo)體，電流并不會(huì)出現(xiàn)無限大。