既然超導時電阻為0,為什麼通電後電流還有示數而不是無限大?

2020-12-06 容濟點火器

超導只是代表導體有了一種的導電能力,就是沒有阻礙電流運動的東西存在傳輸迴路裡邊,而電流的定義是在單位時間內流過某一導線截面的電荷數量,也就是單位時間內在這條線路裡邊通過了的電子數量,這個電荷數量是由電源供給的,電源能供給多少電荷,取決於電源的電動勢,電動勢是有限的,所以電荷也不可能是無窮多,電流I=電荷Q÷時間t,當然也不可能是無窮大,請關注:容濟點火器

歐姆定律,只是一個從實驗中歸納出來的一個公式,這個公式不代表在任何時候都可以死板套用,好比牛頓定律是相對論在宏觀低速情況下的特殊關係一個道理,歐姆定律只適合常規的電壓和電流關係,並不適合在超導這種特殊的環境裡邊。

可以設想電壓是水壓,比如高處有個水池,通過一個水泵往外排水,正常情況下,因為有阻力存在,水流沒有那麼快。假設管路裡邊的阻力突然變成零了,水流當然會變快,但是水泵的能力就那麼強,不可能讓水流速度變成無窮大的,超導也類似道理,只是相當於傳輸的導線沒有阻礙電流運動的阻力而已,至於跑多快,和電壓源這邊的功率有很大關係。

只能說,因為是超導體,沒有了電阻,電流在導體裡邊運動時候沒有阻力,不會帶來什麼損耗和能量轉換,所以裡邊的電子會一直在電路裡邊運動下去,至少已經可以觀察到幾年都在運動的情況,有點類似於永動機的道理了,但是並不代表電流會無窮大。

另外,電壓源內部也會有電阻的,無法做到電壓源裡邊也是超導,這也會直接限制了電流的大小。如果電流大到一定程度,雖然導體這邊是不會發熱的,但是電源內部會因為內阻存在而發熱厲害,直接把電源本體燒掉了。

有人將超導圓環放到一個變化的磁場裡邊,這樣在圓環裡邊有了感應的電流,去掉了磁場,因為沒有電阻消耗能量,電流可以持續存在很長時間不會衰減,但是因為圓環也會有一定的電感量,如果電流變大,電感會阻礙這個電流的增大,所以會有一定的平衡值,並不會變成無窮大的電流。

退一步講,假如電源的能力是無窮大,真實電流也是無窮大,目前的儀器,也會有測量範圍的,無法測量到「無窮」的參數,在儀表上還是會顯示出來的。

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