人是超导体,掉落的高压线会吸附在人体上。超导体是什么意思?
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发布时间：2022-04-28 22:37
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时间：2022-06-24 08:44
超导体研究是一个新兴的领域，然其却有无穷的潜力。诸如磁浮列车、超导船等，都应用了超导体神奇的力量。因此我们便是利用超导*作出可资利用的元件，证实超导应用领域确是无限宽广的。
一.材料：
G.Bednorz及A.Mler于1986年发现高温超导，都很脆弱。块材方面，主要是用铋锶钙铜的氧化物(常写成BSCCO)。主要有两种；Bi-2212 及Bi-2223。钇钡铜氧(常写成YBCO)是另一个常用的系列
目前大多数的超导体都必须加以冷却以便能降低电阻，不过研究人员现今仍在继续找能在室温之下就具有超导性的材料。
二.超导体的性质:
在处于液态氮的低温状态下,此导体中的所有电子将被冻结在一起,无法移动。而稳定电流通过时零电阻稳定磁场加于物体中时抗磁性具有此超导特性的称为超导体。
三.超导体的优越:
传统电路板的主要问题之一就是它会过热，当电路过热之后,它们的电阻也会随之增高,而半导体的动作将完全走样，而载有讯息的电流也变的不稳定。除此之外，如果电路排得过于紧密,也很可能会因过热而熔化。
每年都会有更具超导性的新材料被发现，超导性(super conctive)材料不会损失太多的能量，能在不须顾虑电阻及过热等状况下来传送电流。
超导体的应用:
交通应用
超导技术在交通方面的应用是随着国民经济的发展，社会对交通运输的要求而产生的。超导磁悬浮列车利用磁悬浮作用使车轮与地面脱离接触而悬浮于轨道之上，并利用直线电机驱动列车运动的一种新型交通工具。由于超导磁悬浮列车的时速高达500公里/小时，并具有安全、噪音低和占地小等优点，因此被认为是未来理想的交通运输工具。YBCO系列的临界温度一般可达92K，BSCCO则可达110K。日本应用超导于磁浮火车，美国、日本、欧洲，都在研究超导于电力传输上的应用，以换装他们的地下电缆，超导马达可以做得比传统马达小而且轻。
磁浮列车的基本原理，是利用磁场同极相斥的现象，将列车的重量抵消，减少列车与铁轨间的摩擦，而达到高速、宁静、舒适的乘坐目标。
因为要有强大的磁力产生，最方便有效的方式就是以电磁铁作为磁力来源。因为电流在导体中传导时，因为电阻的关系，不可避免会有热能产生，而造成能量的损失。所以便以电阻非常非常小、甚至没有电阻的超导体来达成高效率的能量传导及转换（电→磁）。
科学工程和实验室应用
科学工程和实验室是超导技术应用的一个重要方面，它包括高能加速器、核聚变装置等。高能加速器用来加速粒子产生人工核反应以研究物质内部结构，是基本粒子物理学研究的主要装备。核聚变装置是人们长期以来梦想解决能源问题的一个重要方向，其途径是将氘和氚加热后，使原子和弥散的电子成为一种等离子状态，并且在将这种高温等离子体约束在适当空间内的条件下，原子核就能够越过电子的排斥而互相碰撞产生核聚变反应。在这些应用中，超导磁体是高能加速器和核聚变装置不可缺少的关键部件。
电力应用
高温超导体的发现使得超导技术的应用进一步延伸到电力工业中，也使人们期待那些过去无法实现的电力装备能够由于超导技术的应用而得到解决。超导技术在电力中的应用主要包括：超导电缆、超导限流器、超导储能装置和超导电机等。
超导限流器
超导限流器是利用超导体的超导/正常态转变特性，有效*电力系统故障短路电流，能够快速和有效地达到限流作用的一种电力设备。超导限流器集检测、触发和限流于一体，反应速度快，正常运行时的损耗很低，能自动复位，克服了常规熔断器只能使用一次的缺点。
超导限流器的工作原理是通过短路电流造成超导体失超，从超导态转变为正常态，使限流器呈现很大阻抗来*电力系统的故障电流，它的限流时间可小于百微秒级。超导限流器主要用于电力传输和配送系统，特别是在人口密度高、经济发展速度快、对电能的需求较高的地区。因此，超导限流器将
● 增强电力系统的安全性；
● 增加电力系统的可靠性；
● 提高电力质量；
● 能够与现有的电力系统保护设施兼容；
● 通过调节允许的电流峰值增加电力系统的灵活性；
● 减少电力系统线路中的断路器和熔断器的使用，延缓电力设备的更新以降低成本；
● 提高系统的运行容量。
专家们预言，就高温超导体在电力系统中的应用而言，最先得到实际应用的将可能是超导限流器。并预计，超导限流器的国际市场在2010年左右将可望达到35亿美元。对于超导体的运用，是数不胜数的，比如超导储能装置，超导电机等，这里就不一一介绍了。
超导体与电磁铁
地球本身是有磁性，在地表附近的磁场强度约0.5高斯左右，一般的永久磁铁的磁场可以达到4000~7000高斯，由于磁铁材料的*，想要制造出更强的磁铁是十分困难的；而且永久磁铁的使用不及电磁铁方便。
我们利用螺线管的线圈通上电流就可以产生电磁铁，其强度可利用调整电流的大小来控制，最大可以达到3万高斯，比起永久磁铁强的多了，十分方便.但是线圈中有电阻，电流在电磁铁中工作时就会产生大量的热，会使电磁铁无法承受，必须进行冷却的工作，如果要获得一个十万高斯的电磁铁，须一百六十万的功率，同时每分钟需用4500公升的水来冷却，于是对电磁铁的强度就有所*。
超导体的研究开发打开了零电阻的大门，也同时使解决了电磁铁在这方面的*，人们利用超导*造新式的电磁铁----超导磁铁，只须几百瓦的功率就可以制造出数万高斯的电磁铁，还可以省略冷却设备，所以十几万高斯的电磁铁，都已经成为事实。对于科学研究或现实生活上都是一件令人兴奋的事。
高温超导体
二十世纪八十年代是超导电性的探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体，1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物LaBaCuO4，其临界温度约为35K。由于陶瓷性金属氧化物一般来说是绝缘物质，因此这个发现意义非常重大，他们获得了1987年的诺贝尔物理学奖。
1987年在超导材料的探索中又有新的突破，美国休斯顿大学物理学家朱经武小组与中国科学院物理研究所赵忠贤等人先后宣布制成临界温度约为90K的超导材料YBCO。 1988年初日本宣布制成临界温度达110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体。至此，人们终于实现了液氮温区超导体的梦想，实现了科学史上的重大突破。这类超导体由于其临界温度在液氮温度（77K）以上，因此被称为高温超导体。
在12年前以石破天惊的气势席卷全球媒体和科学界后，在经历一段分不清是真正的突破或是夸大的愿景的纷扰时期后，大众和研究者们开始比较冷静地看待这位“超级的明日之星”也开始面对横亘在面前超乎想象的复杂材料问题。高临界温度本身并不能也不足以造成技术应用上的冲击。其他如临界电流密度，磁场下的超导特性、表面电阻，以及材料在高频下的损耗等性质，至少在应用的观点下是和高临界超导温度是同等重要的课题。也因此庞大的研究资源与人力乃重新导向了解超导材料的制程，结构特性与前述诸项物理性质的相互关系。事实上也只有透过此种彻底的了解，我们才会有一足够可靠的材料来建立，发展新的应用科技。
我们提一下高温超导体在磁共振显像数的应用，下图显示一38岁健康男子的下颚接骨的磁共振影像，上图为以超导线圈接受讯号成像的结果，可以明显看出其影像及解析力均远优于用传统铜线圈获得的结果。在实务上，若可将仪器灵敏度增加2倍，意谓著可以用四分之一的时间来获得相同品质的影像。这种改进除了可以大幅降低医疗成本以外，病患的方便性与舒适性的改进，更非金钱所能完全衡量的。
高温超导电缆
高温超导电缆是采用无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流的一种电力设施，具有截流能力大、损耗低、体积小和重量轻等优点，是解决大容量、低损耗输电的一个重要途径。它由电缆芯、低温容器、终端和冷却系统四个部分组成。其中电缆芯是高温超导电缆的核心部分，包括通电导体、电绝缘和屏幕导体等主要部件。
高温超导电缆能够传输比同尺寸的常规电缆大3到5倍的功率，并且在传输交流时的功率损耗只占其输送容量的1%左右，比常规电缆的8%要低得多。因此，高温超导电缆将
● 满足日益增长的城市电力需求；
● 由于环境保护或其它原因影响高架输电电缆的安装时取代高架输电电缆；
● 在损耗极小的有利条件下大大提高电力系统的效率；
● 增加电力系统运行的灵活性；
● 减少电力系统的运行成本。
目前高温超导电缆已经不存在大的技术障碍，并且已经走向实际应用。在短期内可望走向大规模的应用，特别是在短距离内传输大电流的场合将得到实际应用。据预测，高温超导电缆的国际市场在2010年左右可望达到15亿美元。
超导体的分类
目前已查明在常压下具有超导电性的元素金属有32种，而在高压下或制成薄膜状时具有超导电性的元素金属有14种。
第I类超导体
第I类超导体主要包括一些在常温下具有良好导电性的纯金属，如铝、锌、镓、镉、锡、铟等，该类超导体的溶点较低、质地较软，亦被称作"软超导体"。其特征是由正常态过渡到超导态时没有中间态，并且具有完全抗磁性。第I类超导体由于其临界电流密度和临界磁场较低，因而没有很好的实用价值
第II类超导体
除金属元素钒、锝和铌外，第II类超导体主要包括金属化合物及其合金。第II类超导体和第I类超导体的区别主要在于：
■ 第II类超导体由正常态转变为超导态时有一个中间态（混合态）；
■ 第II类超导体的混合态中有磁通线存在，而第I类超导体没有；
■ 第II类超导体比第I类超导体有更高的临界磁场、更大的临界电流密度和更高的临界温度。
第II类超导体根据其是否具有磁通钉扎中心而分为理想第II类超导体和非理想第II类超导体。理想第II类超导体的晶体结构比较完整，不存在磁通钉扎中心，并且当磁通线均匀排列时，在磁通线周围的涡旋电流将彼此抵消，其体内无电流通过，从而不具有高临界电流密度。非理想第II类超导体的晶体结构存在缺陷，并且存在磁通钉扎中心，其体内的磁通线排列不均匀，体内各处的涡旋电流不能完全抵消，出现体内电流，从而具有高临界电流密度。在实际上，真正适合于实际应用的超导材料是非理想第II类超导体。
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时间：2022-06-24 08:44
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时间：2022-06-24 08:45
你说的超导体并不包括人体。
当然，在超高压电流的作用下，部分物质的电阻确实可以忽略不计，这种情况下可以将其看作“超导体”。譬如在超过百万伏特的超高压下，即使是橡胶材料也会失去绝缘功能。
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时间：2022-06-24 08:45
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时间：2022-06-24 08:46
