Mají supravodiče úplně nulový odpor?

Anonym Kyqadyf11.08.2023 19:16 Nahlásit
Když čtu články v běžném tisku, tak se tam o supravodičích píše, jako by měly úplně nulový odpor. Je to správně, nebo nějaký minimální mají?

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Anonym Xuxygis12.08.2023 20:03 Nahlásit
Možná by to stálo ještě za vysvětlení. Supravodivost je kvantově mechanický děj, neexistuje žádný příklad z makrosvěta, který by to přiblížil. Nicméně, pokusím se. Za normálních okolností podléhají elektrony Pauliho vylučovacímu principu. Všichni víme, že elektronové orbitaly mohou být obsazeny každý jen jedním elektronem a další se do stejného kvantového stavu prostě nedá dát. To platí i mimo orbitaly, prostě kdekoli. Pokud by se ale daly slepit k sobě po párech (normálně se silně elektrostaticky odpuzují) už by se na ně vylučovací princip nevztahoval. To znamená, že by mohly být v všechny ty miliardy a miliardy elektronů ve vodiči jednom kvantovém stavu, ztratily by charakter jednotlivých částic, jejich de Brogliho vlny by se propojily do jediné, rozostřené a slité, jakoby zabírající celý prostor, kde jsou všude a současně nikde. V tomto stavu pak "pohybu" nábojů nic nebrání, neexistuje odpor.
Slepit páry elektronů dokážeme při nízkých teplotách pomocí fononů a říkáme tomu Cooperův pár. Ovšem při nárůstu teploty nad pár kelvinů, kdy už sebou začínají elektrony moc škubat, je už fononové lepidlo neudrží pohromadě, rozpadnou se zase zpět na jednotlivé částice a odpor se skokově vrátí. U keramických supravodičů je to lepidlo trochu jiné, ale princip je stejný.
Anonym Havigyp12.08.2023 21:15 Nahlásit
Díky za odpověď a hlavně to vysvětlení, to je vážně zajímavé. I když mi je jasné, že ta analogie nesedí, představoval jsem si odpor vodiče jako tření, jako že něco brání pohybu těch elektronů. A supravodivost tak, jako že ten průchod je snažší, ale že vždycky trocha to odporu tam musí být. Teď vidím, že to funguje na úplně odlišných principech. Kyqadyf
Anonym Xuxygis13.08.2023 07:08 Nahlásit
Odpor je spíš než tření přeměna části hybnosti e do vibrací atomů v mřížce. Elektron má driftovou rychlost typicky 1cm/s, což je v mikrosvětě přímo astronomická rychlost, uvážíme-li, že vzdálenost mezi atomy Cu je asi 1/4 nm. Tedy proletí asi kolem 40 milionů atomů za sekundu. Pro střídavý proud 50Hz prolétá e sem a tam kolem milionů atomů. On do nich pochopitelně nenaráží, ale přes odpuzování s elektrony na orbitalech jim dokáže předat malou část své pohybové energie (atomy jsou proti němu těžké), on se malinko zpomalí a atom se trochu rozvibruje. Aby neztrácel rychlost, potřebujeme tedy e elektrické pole, a to je to "urychlovací" napětí, co nám vystupuje v Ohmově zákoně.
V supravodičích si asi dokážeme představit že to rozmazané elektronové všudypřítomné pole (Boseho Eisteinův kondenzát) atomům energii nepředává. Jde srovnat třeba se supratekutostí (nulová viskozita) nebo různými jinými podivnostmi kondenzátů.
Přidat komentář do diskuze ▾