超导体的应用有哪些?

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超导体是什么,用途有哪些~

指在某一温度下,电阻为零的导体。
一、超导体。
超导体,又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。
超导体具有三个基本特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。
超导体的应用可分为三类:强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用即大电流应用,包括超导发电、输电和储能;弱电应用即电子学应用,包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。

二、导体
导体(conductor)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。
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”。
三、半导体:指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。

超导体的应用可分为三类:强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用即大电流应用,包括超导发电、输电和储能;弱电应用即电子学应用,包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。目前超导量子干涉仪(SQUID)已经产业化。
另外,作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn,在商业领域主要应用于医学领域的MRI(核磁共振成像仪)。作为科学研究领域,已经应用于欧洲的大型项目LHC项目,帮助人类寻求宇宙的起源等科学问题。

扩展资料

人类最初发现超导体是在1911年,这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)等人发现。
汞在极低的温度下,其电阻消失,呈超导状态。此后超导体的研究日趋深入,一方面,多种具有实用潜力的超导材料被发现,另一方面,对超导机理的研究也有一定进展。
超导体具有三个基本特性:完全导电性(零电阻效应)、完全抗磁性(迈斯纳效应)、通量量子化(约瑟夫森效应)。
参考资料来源:百度百科-超导体

超导体的应用有:

1、强电应用

超导发电机:目前,超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组,以提高电流密度和磁场强度,具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。

2、弱电应用

超导计算机:高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列,但密集排列的电路在工作时会发生大量的热,而散热是超大规模集成电路面临的难题。

3、抗磁性应用

超导磁悬浮列车:利用超导材料的抗磁性,将超导材料放在一块永久磁体的上方,由于磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在磁体上方。

扩展资料:

超导体的基本特性:

1、完全导电性

完全导电性又称零电阻效应,指温度降低至某一温度以下,电阻突然消失的现象。完全导电性适用于直流电,超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下,会出现交流损耗,且频率越高,损耗越大。

2、完全抗磁性

完全抗磁性又称迈斯纳效应,“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下,磁力线无法穿过超导体,超导体内部磁场为零的现象,“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。

3、通量量子化

通量量子化又称约瑟夫森效应,指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象,即在超导体(superconductor)—绝缘体(insulator)—超导体(superconductor)结构可以产生超导电流。

参考资料来源:百度百科-超导体



超导现象:是指大多数金属在温度降到某一数值时,都会出现电阻为零的现象。
具体应用:
1、卡马克装置内的超导磁体用来束缚高温反应粒子,实现核聚变!
2、超导储能磁体能长时间、大容量地储存能量,用于军事上即聚能武器,可以把能量汇聚成极细的能束,沿着指定的方向,以光速向外发射能束,来摧毁目标。形象点的如红警里的磁暴线圈~~
3、超导发电机。超导磁体可以产生远大于普通磁体的磁场,使磁流体发电的输出功率大大提高
4、超导电磁推进系统,它能产生很大的推力而又比常规动力系统节省能源。用于军事上可以使我们可以获得高航速、低消耗的舰艇。
5、带有超导磁体的同步加速器。增大了磁场,从而增强了偏转和集束能力,也使各通道长度大幅减小。
6、高温超导变压器。其交流损耗小,而且绝缘转变容易,变压容易。
7、超导磁分离装置。可以进行选矿,明显提高分离率。
8、医用超导磁体。可以将药剂制成超导铁磁性然后输入人体,通过外部磁场,控制该铁剂达到患处,以治疗常规药物无法治疗的癌症等疾病。
9、医用射频超导量子干涉磁强计。分辨率高,可以给出人体心(脑、眼)等部位的精准磁图,以确定这些部位的生理和病理状态。
10、超导核磁共振层析成像仪。超导磁体能够提高精度及图像的清晰度。
11、超导计算机。它有很高的测量精度和稳定性。在运算速度上比现在已有的计算机提高1-2个数量极。(电路能耗显著降低,并且其中的逻辑器件开关灵敏度高)
12、超导磁场计。高灵敏度。。
13、超导测辐射热计。为了提高测辐射热计的灵敏度,就必须使它在低温下运行,利用超导体的某一种随温度而急剧变化的性质,那么超导体就可以成为有效的探测元件。
14、超导陀螺仪。高速旋转的超导球,利用磁场控制,转速更高,反应更快。、
15、超导重力仪。可以研究地球的弹性性质,长周期地壳运动和预测地震等。
16、超导开关可以分为电阻开关和电感开关。电阻开关是利用超导体以下性能:若改变磁场、电流和温度三个参量的任一个,就可以使它从零电阻态转变到有阻状态,并且开关比是无限大。电感开关可用来将靠近它的超导体作正常态和超导态之间的转变,或移动电路元件附近的超导表面,使它发生相同转变,制成开关。

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。大电流应用即前述的超导发电、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。

超导体是如何应用的




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常见的导体有哪些
它们内部含有大量的自由离子,这些离子在电场作用下能够移动形成电流。在电池、电解等电气应用中,这些溶液起着重要的导电作用。总的来说,导体的种类繁多,不仅在日常生活中的应用广泛,也在科技和工业领域发挥着重要作用。了解不同导体的特性和应用,有助于我们更好地利用这些材料服务于人类社会。

林西县13484155202: 超导体的应用 -
左项复方: 远距离输送电能的传输线、可铺设在地下管道中,可省去传统的架设铁塔、可能应用于列车下部装上超导线圈,当它通有电流,列车启动后可悬浮在铁轨上.这样具有减小摩擦、提高速率的功能.

林西县13484155202: 超导材料应用在哪些方面 -
左项复方: 超导材料因为其超低的电阻率,可以极大的降低电流的热效应及相应损耗,因此可用于: 1. 输电线; 2. 磁悬浮; 3. 大功率小型化电器设备; 等等

林西县13484155202: 超导体有什么应用?
左项复方: 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.大电流应用即前述的超导发电、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.

林西县13484155202: 举例说明,超导技术在各个领域内的应用. -
左项复方:[答案] 答案:超导列车:超导磁悬浮现象使人们想到可以用超导体来实现交通工具的无摩擦运动 这样会大大提高交通工具的运行速度和安全性能.超导输电:利用超导材料的零电阻特性,人们首先想到的是远距离大功率输电,原因是超导输电线可以无损耗...

林西县13484155202: 超导应用哪些方面? -
左项复方: 超导还可以在辐射探测仪、模拟信号处理器、超导磁屏蔽、电压基准等方面广泛应用. 在国防系统方面,超导技术在军事上也可大显身手.在弱电方面,用于水下通信、潜艇探测、遥感、扫雷等;制成高频微波器件、红外探测器,用于雷达、微波通信及地面卫星接收机;超导天线及馈线系统,用于导弹和卫星;数字信号和数据处理器等.在强电方面,主要是利用高电流密度超导材料所产生的强磁场及超导储能线圈可以存储大量能量的特性作为武器的能源,这样可以减少储能设备的尺寸和重量.美国的“星球大战”计划中投入5000万美元进行这方面的研究.研究中使用的低温超导磁体,估计其储能密度相当高,在微微秒时间内释放出来.

林西县13484155202: 半导体 超导体的用途 -
左项复方: 半导体: 一、在 无线电收音机及 电视机中,作为“讯号放大器 /整流器”用.二、发展太阳能,也用来制作光电池.三、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1摄氏度,甚至达到0.01度也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100到+300摄氏度,是性价比极高的一种测温元件.超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能.超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等.

林西县13484155202: 你知道半导体有那些常见的应用吗(请举3例)?你还知道超导体可以在那些方面应用吗?急用啊!谢谢啊! -
左项复方:[答案] 核磁共振,已经广泛医疗器械应用 托卡马克,最有希望完成可控核聚变的装置,超导体用于产生持续巨大的磁场约束高温等离子体,合肥有 磁悬浮列车,研制中

林西县13484155202: 超导在哪些方面应用,目前有哪些相关的科研课题? -
左项复方:[答案] 超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等.目前超导量子干涉仪(SQUID)已经产业化. 另外,作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn,在商业领域主要应用于医学领域的MRI(核磁共振成像仪).作为科学研究领...

林西县13484155202: 谁知道超导现象的运用?10个以上,谢谢! -
左项复方: 1.用来产生磁场:比如超导线圈,可以产生好几个特斯拉的磁场,如果用常规线圈代替,强大的电流将导致很严重的发热 2.利用超导体完全抗磁性:磁悬浮 3.利用超导传输电能,可以减小电能损耗,但是因为没有能在室温下就能工作的超导体,目前还没实现.

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