三个基本参数；超导体的基本特性之一是零电阻(完全导电性)，就是；超导体的另一个基本特性是完全抗磁性；严格说来，完全抗磁性是超导体的更本征的特性；即使在低于超导临界转变温度时，超导体也不是可无限；超导体除了超导临界转变温度、临界电流密度外，还有；综上所述，要保证一个超导体处于超导状态就必须同时；四、超导电性；4.2超导体的特性；(1)零电阻；零电阻是超导体的一
三个基本参数
超导体的基本特性之一是零电阻(完全导电性)，就是说在超导临界转变温度之下，超导体可以在无电阻的状态下传输电流。
超导体的另一个基本特性是完全抗磁性。也就是说超导体在处于超导状态时，可以完全排除磁力线的进入。这个现象是迈斯纳（Meissner）和奥克森费尔德（Oschenfeld）在1933年发现的，所以称做迈斯纳效应。
严格说来，完全抗磁性是超导体的更本征的特性。迄今为止，除了超导体外，还没有发现其它任何材料具有完全抗磁性。而对于零电阻和非常小的电阻的区别，在量上是很难定义的，尤其是在测量中受到所使用仪器精度的限制。所以人们在鉴别某种材料是否是超导体时，除了使用电阻法来测量样品的电阻外，更多的是使用磁测量的方法来测量样品的抗磁性。当然，现在如果要鉴定某种材料是否是超导体，两种方法会同时使用，使结论更加准确。
即使在低于超导临界转变温度时，超导体也不是可无限制地通过电流而仍处于无电阻的状态。当所通过的电流达到某一数值时，超导体将失去超导特性，变成具有电阻的一般正常导体。在一定温度下（这个温度一定低于超导体的临界转变温度）这个使超导体转变成正常导体的电流值就称为该超导体临界电流。为了更好地把超导体的超导载流能力与材料固有性质联系起来，人们一般用临界电流密度来表述超导体的载流能力。临界电流密度定义为临界电流/超导体通流截面积。另外，超导体在不同的温度下的临界电流密度是不同的。温度越低，临界电流密度会越大。所以在谈及临界电流密度时应指出是在什么温度下的临界电流密度。
超导体除了超导临界转变温度、临界电流密度外，还有一个重要的特征参数，这就是临界磁场强度。当把一个超导体置于一个磁场中，在磁场的强度小于一个特定的数值时，超导体会表现出迈斯纳效应，把磁力线完全排斥在超导体之外，超导体内部的磁场为零。当磁场的强度超过这个特定的数值时，磁力线就会进入超导体的内部，超导体也随之失去了超导的特性。这个特定的磁场强度的数值就叫做该超导体的临界磁场强度。类似于临界电流密度，超导体临界磁场强度也随着温度的变化而变化。所以在给出一种材料的临界磁场强度时，应指明所对应的温度。
综上所述，要保证一个超导体处于超导状态就必须同时满足所处在的温度低于其超导转变温度，所通过的电流密度小于其所处温度下的临界电流密度以及所处的磁场小于其在该温度下临界磁场强度。超导体的超导临界转变温度，临界电流密度和临界磁场强度是相互关联的三个基本参数。
四 、超导电性
4.2 超导体的特性
零电阻是超导体的一个重要特性。超导体处于超导状态时，电阻完全消失，若用它组成闭合回路，一旦在回路中有电流，则回路中没有电能的消耗，不需要任何电源补充能量，电流可以持续存在，形成持久电流。因此超导体内部?→0，?→∞。E=0，超导体是一个等势体。
(2)临界磁场与临界电流密度
1913年，昂尼斯发现，当超导铅线中的电流密度超过某一临界值jc时，铅线就转变为正常态。1914年，他从实验中发现，材料的超导状态可以被外加磁场破坏而转入正常态，这种破坏超导态所需的最小磁场强度称为临界磁场，以Hc表示。一般说来，临界磁场与温度关系如下
而临界电流密度与温度关系为
式中Hc(0)，jc(0)分别为T=0K时的临界磁场与临界电流密度。
因此，超导态有三个临界条件：临界温度Tc，临界磁场Hc和临界电流密度jc，它们之间密切相关，我们可以用下面的三维相图表示它。
超导态的临界参数
(3)迈纳斯效应―完全抗磁性
零电阻是超导体的一个基本特性，但超导体的完全抗磁性更为基本。是否转变为超导态，必须综合这两种测量结果，才能予以确定。
如果将一超导体样品放入磁场中，由于样品的磁通量发生了变化，样品的表面产生感生电流，这电流将在样品内部产生磁场，完全抵消掉内部的外磁场，使超导体内部的磁场为零。根据公式和，由于超导体内部B=0，故?m=－1，所以超导体具有完全抗磁性。
超导体与理想导体在抗磁性上是不同的。若在临界温度以上把超导样品放入磁场中，这时样品处于正常态，样品中有磁场存在。当维持磁场不变而降低温度，使其处于超导状态时，在超导体表面也产生电流，这电流在样品内部产生的磁场抵消了原来的磁场，使导体内部的磁感应强度为零。超导体内部的磁场总为零，这一现象称为迈纳斯效应。
超导体的抗磁性可用下面的动画来演示，小球是用超导态的材料制成的，由于小球的抗磁性，小球被悬浮于空中，这就是所说的磁悬浮。
动画25.3.1 磁悬浮
下图是小磁铁悬浮在Ba-La-Cu-O超导体圆片（浸在液氮中）上方的照片。
(4)约瑟夫森效应
在两块超导体之间夹一很薄的绝缘层，就形成一个超导―绝缘―超导结（S-I-S结）称为约瑟夫森结。将超导体的表面氧化，在氧化层上再镀上超导材料就制成了约瑟夫森结。
1962年，英国牛津大学研究生约瑟夫森(B.D.Josphson)首先从理论上预言，电子对可以穿过两块超导金属间的绝缘层(1~3nm)，这一效应称为约瑟夫森效应，约瑟夫森因这方面的重要贡献，获得了1973年诺贝尔物理学奖。
Sn-SnOx-Sn结的电流和电压关系
约瑟夫森效应有直流和交流两种。当直流电通过约瑟夫森结时，只要电流小于临界电流Ic，结上电压为零，这时约瑟夫森结处于超导状态，有电流而无电压。当电流超过Ic时，结上即出现一个有限的电压，这时结的状态转变为正常态，过渡到正常电子的隧道效应。这种约瑟夫森结能够承载直流超导电流的现象称为直流约瑟夫森效应。临界电流一般在几十微安到几十毫安之间，下图为约瑟夫森结的I―V特性曲线。
如果在结上加一直流电压（电流大于临界电流），这时通过结有交频正弦电流出现，并辐射同样频率的电磁波，其频率与所施加的直流电压成正比，其关系式为
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本题难度：0.71&&题型：选择题
当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫做超导体．假如有室温环境中的超导体，不可用它来制作（　　）
A、电饭煲的电热丝B、电动机的线圈C、发电机的线圈D、输电导线
来源：学年山东省菏泽市定陶县九年级（上）期末物理试卷 | 【考点】超导体的特点．
（2015秋o姜堰区期末）当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种现象叫超导．常温下超导体的应用有着十分诱人的前景．下面的几个电路元件可用超导体制作的是（　　）
A、变阻器的电阻丝B、输电导线C、电炉的电热丝D、白炽灯泡的灯丝
当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种现象叫超导．常温超导体的应用有着十分诱人的前景．下面的几个电路元件可用超导体制作的是（　　）
A、电动机的线圈B、电阻箱的电阻丝C、电炉的电热丝D、白炽灯泡的灯丝
（2015秋o乐业县期中）导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定导体的材料、长度、&&&&；当温度降低到一定程度时，导体的电阻突然变为零，这种现象叫作&&&&．
当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种现象叫超导．常温下超导体的应用有着十分诱人的前景．下面的几个电路元件可用超导体制作的是（　　）
A、电阻箱的电阻丝B、电动机的线圈C、电炉的电热丝D、白炽灯泡的灯丝
（2012春o天长市校级期末）当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会等于零，这种现象叫超导现象．假如科学家能研究出室温下的超导体，你准备用它来制作：&&&&A、家用保险丝&&&&&B、灯丝&&&&C、电炉的电热丝&&&&D输电导线选择的理由：&&&&．
解析与答案
（揭秘难题真相，上）
习题“当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫做超导体．假如有室温环境中的超导体，不可用它来制作（　　）电饭煲的电热丝电动机的线圈发电机的线圈输电导线”的学库宝（/）教师分析与解答如下所示：
【分析】（1）超导体的电阻为零不会放热所以电能无法转化为内能．（2）超导体的电阻为零也就避免了有电流通过时的能量损耗．
【解答】解：电饭煲的电热丝是利用电流的热效应工作的工作时把所消耗的电能转化为内能．超导体的电阻为零不会放热所以电能无法转化为内能．故A符合题意而电动机线圈和发电机是利用电流的磁效应工作的．利用超导体工作的时候没有能量的损失．故BC不符合题意由于超导体的电阻为零所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量减少了在输电过程中的能量损耗大大节约了能源．故D不符合题意故选A．
【考点】超导体的特点．
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知识点讲解
经过分析，习题“当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫做”主要考察你对
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
超导体的特点
当一个磁体和一个处于超导态的超导体相互靠近时，磁体的磁场会使超导体表面中出现超导电流。此超导电流形成的磁场，在超导体内部，恰好和磁体的磁场大小相等，方向相反。这两个磁志抵消，使超导体内部的磁感应强度为零，B=0，即超导体排斥体内的磁场。
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超导电现象与超导体
主要介绍超导现象的产生和超导体的应用,同时结合高中教材分析一道关于超导体的习题。
超导电现象与超导体
（大连旅顺第三高级中学
[摘要]主要介绍超导现象的产生和超导体的应用，同时结合高中教材分析一道关于超导体的习题。[关键词]超导电现象超导体
中图分类号：TN2文献标识码：A文章编号：（4－01
1911年荷兰莱登实验室的昂尼斯（H.N.Onnes），在测量低温下水银的电阻率的时候发现，当温度降到4.2K时，水银的电阻率急剧下降，以至完全测不出来（当时的测量精度为10-5欧）。这种现象叫超导点现象。
根据电阻变化情况，昂尼斯认为水银在4.2K（当时将4.15K误认为4.2K）以下进入了一个新的物态，并将之定义为超导态。能够产生超导态的物体称为超导体。目前已经探明有26种元素、几千种合金和化合物可成为超导体。
通常将材料出现超导性的最初温度称为临界温度，论作Tc，温度高于Tc时，材料处于正常态，具有一定的电阻；温度低于Tc时，材料处于超导态，几乎没有电阻。
处于超导态的物质具有特殊的电磁性质，主要是零电阻性和完全抗磁性。
目前人们能检测电阻率的最小值为10-27欧米当超导体在临界温度Tc以下处于超导态时，其电阻率小于10-27欧
米，导体上的电流不产生热效
应，没有能量消耗。有人曾将一个用超导体制成的圆环，放入温度低于Tc的空间，并利用电磁感应，在环内激励起感应电流。实验的结果是，处于超导态时，电流维持了两年半而没有衰减。将温度升高后（高于Tc），圆环材料由超导态变为正常态，电阻骤然加大，电流立即消失。
超导体具有完全抗磁性的原因：在增加外磁场的过程中，超导体的表面产生了超导电流，超导电流产生的磁感应强度将体内的磁感应强度完全抵消掉了。当外磁场稳定时，超导体表面的超导电流也稳定，并一直持续下去，使超导体内部始终保持B=0。
因为超导体具有这些优良的特性。从本世纪初被发现后，一直为世人所瞩目，成为探索和研究的热门课题。自从1988年发现临界温度30K的陶瓷超导体后，超导研究日新月异，一系列高温超导相继被开发。高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。
超群的超导磁体。超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。由于超导材料在超导状态下具有零电阻和完全的抗磁性，因此只需消耗极少的电能，就可以获得10万高斯以上的稳态强磁场。而用常规导体做磁体，要产生这么大的磁场，需要消耗3.5兆瓦的电能及大量的冷却水，投资巨大。
超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。
超导发电机。在电力领域，利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提高到5万～6万高斯，并且几乎没有能量损失，这种发电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机提高5～10倍，达1万兆瓦，而体积却减少1/2，整机重量减轻1/3，发电效率提高50％。
磁流体发电机。磁流体发电机同样离不开超导强磁体的帮助。磁流体发电发电，是利用高温导电性气体（等离子体）作导体，并高速通过磁场强度为5万～6万高斯的强磁场而发电。磁流体发电机的结构非常简单，用于磁流体发电的高温导电性气体还可重复利用。
超导输电线路。超导材料还可以用于制作超导电线和超导变压器，从
而把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计，目前的铜或铝导线输电，约有15%的电能损耗在输电线路上，光是在中国，每年的电力损失即达1000多亿度。若改为超导输电，节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。
在我们高中阶段对于超导体的要求不太高，考查超导体的主要特点是：零电阻性、完全抗磁性。
例1：下列说法中正确的是（）
A.任何物质的温度降到某一值时都会出现电阻突然为零的现象B.转变温度低于液氦温度（4.2K）的超导体叫低温超导体；转变温度高于液氦温度的超导体叫高温超导体
C.高温超导体可以广泛应用于实际中
D.超导体的主要特性是零电阻性，因此当把这种材料用来远距离输电时能避免电能损失
解析：大多数金属、合金及其氧化物都会出现超导现象，但不是任何物质都会出现超导现象，A项错误；转变温度高于液氦温度（77K）的超导体叫高温超导体，B项错误；高温超导体目前的最高转变温度为125K，相当于-148℃，与室温相比还是极低的，因而还不能应用于实际，C项错误；超导体的主要特性是零电阻性，即电流在其间流动时不受任何阻碍，不会因发热而损失电能，故D项正确。
点评：超导现象中的“高温”是相对于绝对零度来说的，千万别以为实际生活中的常温低于超导现象中的“高温”。
例2：1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡不莱设计了一个磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现（
A.先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流
解析：当磁单极子靠近环时感应磁场与原磁场反向，感应磁场向上，同理当磁单极子远离环时，感应磁场与原磁场同向，感应磁场也向上，据安培定则知，可产生逆时针电流，又因环由超导体构成，故D项正确。
点评：由于超导体的零电阻性，故超导体不消耗电能，所以超导体内的电流不会消失。
随着科技水平的不断发展，人们对于超导体的认识将会更加全面了解将会更加深刻，超体也将会使我们的生活变的更加美好。
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在超导体线材里面的电 流能够不断地持续而不需提供电能。如同磁 性和原子能谱等现象,超导特性也是种量子 性和原子能谱等现象,超导特性也是种量子 效应。这种性质...第十章 超导电的基本现象 和基本规律 由于超导体的一系列异乎寻常的性质, 是物理学基本理论研究课题之一, 在推 动低温物理学的发展中起了重要作用 §10-1 超...,会出现 零电阻的现象,我们称这种现象为超导现象,而这些材料则被称为超导体。超导体具有零电 阻效应、完全抗磁性效应、二级相变效应、单电子隧道效应、约瑟夫...对超导体电阻率及超导 现象的探究吕 玉龙
对超导体电阻率及超导现象的探究摘要:分析超导体的性质、金属小电阻率的计算,通过电 流变化与导电电子速率...超导体超导电性_自然科学_专业资料。超导体超导电性三个基本参数 超导体的基本...这种约瑟夫森结能够承载直流超导电流的现象称为直 流约瑟夫森效应。临界电流一般...§12-5 超导体的电磁特性一、超导体(superconductor)的主要电磁特性 1. 零电阻性 1911卡末林-昂内斯发现水银在4.2K时电阻消失。 电阻为零的现象称为超导电性,...四、正文 1、超导体的特性及原理 1.1 零电阻效应 超导体在一定温度以下,其电阻降为零的现象称为材料 的超导电现象。1911 年荷兰著名低温物理学家昂纳斯发现 在...9.1 超导电性的实验现象 22页 免费 银河系 6页 免费 什么是宇宙 8页 1财富...超导体现象介绍超导体现象介绍隐藏&& 超导现象出现的基本标志是零电阻效应和迈斯...6 超导电性、 Meissner 效应理想导体中的磁通冻结 伦敦方程超导体的趋扶性 超...超导相 T2 H c = H c ( 0 ) 1 2 Tc 1911年,昂内斯发现超导现象 O ...百度物理化学吧 超导体的电磁学性质及热力学解释超导电是在低温下具有广泛性的现象,现在已知道,有二十多种元素,大量 的化合物,都在一定的临界温度下,转入所谓超导...}