什么是电阻?简单地说,电阻就是电流在电路中所遇到的阻力,或者说是物体对电流的阻碍能力。电阻越大,电流所遭到的阻力就越大,因而电流就越小。反之,电阻越小,电流所遭到的阻力就越小,因而电流就越大。
以前在念中学时,物理老师曾经说过,任何物体都存在电阻,导体也不例外。例如,电饭煲在煮饭的时候,导线会有些许发热,究其缘由就是由于制造导线的铜存在电阻;虽然其电阻很小,但是在煮饭的大电流情况下仍会耗费部分电能,并以热的方式释放出来。
自然界中导电性最佳的是银,其次为半导体。不易导电的物质如玻璃、橡胶,一般称为绝缘体。
当真没有电阻等于零的材料吗?电阻为零,即超导现象,这种导体称为超导体。1911年,荷兰科学家卡茂林·昂尼斯发现了低温下金属汞的超导特性,从而发现了超导现象。两年后,他就因此获得了诺贝尔奖。
为什么导体的电阻会突然消失?在普通的金属导体中,导电的电子是做杂乱运动的,因而发生碰撞导致能量损耗,表现在宏观世界中,就是电阻。而在超导体中,导电的电子是做整齐的定向运动,因而可以避免发生碰撞从而减少能量损耗,所以电流可以维持而不衰减。(www.xing528.com)
超导体的零电阻特性应用场景太多了,包括能源、科研、医疗、通信等多个领域。我们日常应用的电子技术都是基于有电阻的电路,因为电阻产生的电能消耗是极为巨大的,所以人们为了电阻产生的散热问题,投入了无数资源。如果电脑变成超导计算机,电脑没有电阻,也不再需要散热,那么电脑可以变得更轻薄。使用超导晶体管的集成电路,可以使电脑的运行速度直接提升几十倍,用电的效率更高,用电量直接降低。此外,它还使灯泡可以更亮,电动车可以跑得更快……
此外,超导磁悬浮和常规导体的磁悬浮相比,力量更强大,一平方米的超导体足以悬浮起一个小孩。用超导材料制作的超导电线和超导变压器,可以把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计,用铜或铝的导线输电,大约有15%的电能损耗在输电线路上,我国每年的电力损失多达1000多亿度。
目前,室温超导技术已经取得了重大突破,相信不久的将来,超导将会走入千家万户。
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