超导体电阻为零,根据欧姆定律,那通过的电流应该为零,为什么反而不是啊,不是违反了欧姆定律了嘛,难道1除以0是无穷大?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/18 17:05:26
超导体电阻为零,根据欧姆定律,那通过的电流应该为零,为什么反而不是啊,不是违反了欧姆定律了嘛,难道1除以0是无穷大?超导体电阻为零,根据欧姆定律,那通过的电流应该为零,为什么反而不是啊,不是违反了欧姆

超导体电阻为零,根据欧姆定律,那通过的电流应该为零,为什么反而不是啊,不是违反了欧姆定律了嘛,难道1除以0是无穷大?
超导体电阻为零,根据欧姆定律,那通过的电流应该为零,为什么反而不是啊,不是违反了欧姆定律了嘛,
难道1除以0是无穷大?

超导体电阻为零,根据欧姆定律,那通过的电流应该为零,为什么反而不是啊,不是违反了欧姆定律了嘛,难道1除以0是无穷大?
欧姆定律是解释常规电路的,超导本身就是反常现象,不适用欧姆定律.而电阻式导体对电流的阻碍,电阻为零也就是阻碍作用消失了,所以电流才更大了

欧姆定律是:I=U/R,当R=0时,通过的电流是无穷大

绝对的零电阻是不存在的
我们学习的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...

全部展开

绝对的零电阻是不存在的
我们学习的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,下图为著名的持续电流实验。
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。

收起

超导体电阻为零,根据欧姆定律,那通过的电流应该为零,为什么反而不是啊,不是违反了欧姆定律了嘛, 超导体电阻为零,根据欧姆定律,那通过的电流应该为零,为什么反而不是啊,不是违反了欧姆定律了嘛,难道1除以0是无穷大? 超导体的电阻为零吗?根据欧姆定律I=U/R,R=U/I,如果R=0,那这定律不就没意义了吗? 关于欧姆定律和超导体的问题超导体中电阻为零,那么根据欧姆定律推断就不需要电压.那么电流是不是无限大?希望大家不要抄,请给我一个最可靠的答案! 超导体的电流超导体的电阻为零,若两端加电压,则根据U/R=I,那么通过的电流怎么算? 在超导体中电阻为0,那按欧姆定律算, 超导体电阻为零 怎么算电流?就想问下超导体电阻为零,那欧姆定路就不适用了吗?还有,那个不用电流表怎么算超导体的电流? 在超导材料中,电流如何计算?欧姆定律有什么问题?例如在电阻为零的超导体中,两端电压为3V,那电流是多少?有什么公式?为什么欧姆定律变得不适用? 紧急!一个有关超导体的问题超导体的电阻是0,根据欧姆定律I=U/R,如果在这个超导体加上一定电压,那么通过这段超导体的电流是多小 超导体的电阻值得问题超导体的电阻真的是完全为零吗?(我看书上说是的电阻完全消失)倘若完全为零,那么根据欧姆定律I=U/R,当R为零时,且R作为分母,则此时此等式不就没意义了吗,那么电阻 超导体的电阻为0,那么电流该怎么算呢?根据欧姆定律,I=U/R,如果电阻为零,那么分母为0,该怎么算呢 欧姆定律和超导体拜托各位了 3Q根据欧姆定律,I=U/R,当R=0时,通过此物体的电流为0,那么超导体不就是不导电了吗? 欧姆定律为I=U/R,但若导线为超导体,电阻为零会怎样呢? 电阻为零的超导体通电还有电磁辐射吗? 由欧姆定律可知电流等于电压除以电阻但超导体电阻是零,如果我用超导体导线连接1.5V干电池正负极那电流就是1.5V/0Ω但除数不能为零,那电源会不会烧坏?普通导线烧坏是因为导线电阻太小除 在超导现象中,电阻为零,那根据欧姆定律的变形式R=U÷I电阻为0,那么根据数学中分式的要求,I可以为任意除0外实数,但U就必须是0,但如果U为0,那么就没有电流通过导体,这是怎么回事? 当该电阻为超导体时,如何用欧姆定律 超导体是否有电阻还有超导体是否要有电阻,我们老师说如果超导体没有电阻也就必须接入一个很小的电阻.我觉得根据欧姆定律来说,r不能为0,因为r为0,就没有了电动势,也就没有了电流,所以