超导磁悬浮原理

在超导圆盘上放一块磁铁,由于超导圆盘排斥磁感应线,超导圆盘和磁铁之间存在排斥力,磁铁悬浮在超导圆盘上方。这种超导悬浮在工程技术上可以大有用武之地,超导悬浮列车就是一个例子。让列车悬浮起来,脱离轨道,使列车运行时的阻力大大降低,沿轨道“飞行”的速度可达500 km/h,高温超导体发现后,在液氮温度范围内(高于-196度)即可出现超导状态,超导悬浮装置更加简单,成本大大降低。我国西南交通大学于1994年成功研制出高温超导悬浮实验车。

超导现象

1911年,荷兰科学家昂尼斯发现,当温度降到零下269度时,水银的电阻竟然消失了!图1再现了当时的实验曲线。电阻的消失称为零电阻。所谓“电阻消失”只是指电阻小于仪器最小可测电阻。有人可能会想:如果仪器的灵敏度进一步提高,电阻还会测出来吗?这个问题可以通过“持续电流”实验来解决。

由正常导体组成的回路具有电阻,电阻意味着电能的损失,即电能转化为热量。这样,如果没有电源不断给回路补充能量,回路中的电能在极短的时间内(以微秒计)全部消耗,电流衰减为零。如果回路没有电阻,自然就不会有电能的损耗。一旦电流在回路中被激发,就不需要任何电源给回路补充能量,电流就可以继续存在。