Supraconducteur contre conducteur parfait
Supraconducteurs et conducteurs parfaits sont deux termes largement utilisés en électronique. Ces deux phénomènes sont généralement mal compris comme un seul. Cet article tentera de lever le malentendu en présentant les similitudes et les différences entre un supraconducteur et un conducteur parfait.
Qu'est-ce qu'un chef d'orchestre parfait ?
La conductivité d'un matériau est directement liée à la résistivité du matériau. La résistance est une propriété fondamentale dans le domaine de l'électricité et de l'électronique. La résistance dans une définition qualitative nous indique à quel point il est difficile pour un courant électrique de circuler. Au sens quantitatif, la résistance entre deux points peut être définie comme la différence de tension nécessaire pour prendre un courant unitaire entre les deux points définis. La résistance électrique est l'inverse de la conduction électrique. La résistance d'un objet est définie comme le rapport entre la tension aux bornes de l'objet et le courant qui le traverse. La résistance dans un conducteur dépend de la quantité d'électrons libres dans le milieu. La résistance d'un semi-conducteur dépend principalement du nombre d'atomes de dopage utilisés (concentration en impuretés). La résistance qu'un système présente à un courant alternatif est différente de celle à un courant continu. Par conséquent, le terme impédance est introduit afin de faciliter les calculs de résistance AC. La loi d'Ohm est la loi la plus influente lorsque le sujet de la résistance est abordé. Il stipule que pour une température donnée, le rapport de la tension entre deux points, au courant traversant ces points, est constant. Cette constante est connue sous le nom de résistance entre ces deux points. La résistance est mesurée en Ohms. Un conducteur parfait est un matériau ayant une résistance nulle dans toutes les conditions. Un conducteur parfait ne nécessite aucun facteur externe pour maintenir la conductivité parfaite. La conductivité parfaite est une situation conceptuelle, qui est parfois utilisée pour faciliter les calculs et les conceptions où la résistivité est négligeable.
Qu'est-ce qu'un supraconducteur ?
La supraconductivité a été découverte par Heike Kamerlingh Onnes en 1911. C'est le phénomène d'avoir une résistivité exactement nulle lorsque le matériau est sous une certaine température caractéristique. La supraconductivité ne peut être observée que dans certains matériaux. Théoriquement, si le matériau est supraconducteur, un champ magnétique ne peut pas être présent à l'intérieur du matériau. Ceci peut être observé par l'effet Meissner, qui est l'éjection complète des lignes de champ magnétique de l'intérieur du matériau lorsque le matériau passe à un état supraconducteur. La supraconductivité est un phénomène de mécanique quantique et pour expliquer l'état du supraconducteur, des connaissances en mécanique quantique sont nécessaires. La température seuil d'un supraconducteur est appelée température critique. Lorsque la température du matériau est réduite au-delà de la température critique, la résistance du matériau tombe brusquement à zéro. Les températures critiques des supraconducteurs sont généralement inférieures à 10 Kelvin. Les supraconducteurs à haute température, qui ont été découverts plus récemment, peuvent avoir des températures critiques aussi élevées que 130 Kelvin ou plus.
Quelle est la différence entre supraconducteur et conducteur parfait ?
• La supraconductivité est un phénomène qui se produit dans la vie réelle, tandis que la conductivité parfaite est une hypothèse faite pour faciliter les calculs.
• Les conducteurs parfaits peuvent avoir n'importe quelle température, mais les supraconducteurs n'existent qu'en dessous de la température critique du matériau.
