电气工程导论第六章-电工理论与新技术

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1、电气工程导论第六章-电工理论与新技术.txt我爸说过的最让我感动的一句话：“孩子，好好学习吧，爸以前玩麻将都玩儿10块的，现在为了供你念书，改玩儿1块的了。”本文由guohai168贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。电工理论与新技术超导超导的发现超导的微观机理超导材料超导的应用展望超导现象的发现超导是某些金属或合金在低温条件下出现的一种奇妙的现象。最先发现这种现象的是荷兰物理学家卡麦林·昂纳斯。1911年夏天，当昂纳斯的两个研究生在做低温实验时，偶然发现某些金属在极低温环境中，金属的电阻突然消失了

2、。昂纳斯接着用水银做实验，发现水银在4.1K时（约相当于-269℃），出现了这种超导现象；他又用铅环做实验，九百安培的电流在铅环中流动不止，两年半以后仍旧毫无衰减。快快方式u=1235958048,109255454&gp=1.lnk通过研究人们发现：所有超导物质，如钛、锌、汞等，当温度降至临界温度时，皆显出某些共同特征：超导之性质电阻为零，一个超导体环移去电源之后，还能保持原有电流．有人做过实验，发现超导环中的电流持续了两年半而无显著衰减完全执磁性，这一现象由德国物理学家迈斯纳发现，只要超导材料进入超导状态，便可把磁感线排斥体外，其体内的磁感应强度

3、总是零（迈斯纳效应）．超导的发现轰动了全世界的科学家，大家纷纷想要揭开超导的奥秘，因为只有了解了超导现象的微观机理，才能使它为人类作出更大的贡献。将近一百年过去了，经过几代科学家的不断探索，人类也对超导的机理有了一个大概的认识，目前我们对它有一下解释：1950年，美籍德国人弗茹里赫与美国伊利诺斯大学的巴丁经过复杂的研究和推论后，同时提出：超导电性是电子与晶格振动相互作用而产生的。他们都认为金属中的电子在点阵中被正离子所包围，正离子被电子吸引而影响到正离子振动，并吸引其它电子形成了超导电流。接着，美国伊利诺斯大学的巴丁、库柏和斯里弗提出超导电量子理论，

4、他们认为：在超导态金属中电子以晶格波为媒介相互吸引而形成电子对，无数电子对相互重迭又常常互换搭配对象形成一个整体，电子对作为一个整体的流动产生了超导电流。由于拆开电子对需要一定能量，因此超导体中基态和激发态之间存在能量差，即能隙。这一重要的理论预言了电子对能隙的存在，成功地解释了超导现象，被科学家界称作“巴库斯理论”。这一理论的提出标志着超导理论的正式建立，使超导研究进入了一个新的阶段。超导的应用从目前的研究情况来看，超导技术的应用可分成三类：超导技术应用（1）能源--超导输电、超导储能、超导电机等（2）交通--磁悬浮列车（抗磁性应用）、船舶磁推进器

5、（3）医疗卫生--核磁共振成像、生物磁仪器等（4）电子技术--超导微波技术应用、各类超导传感技术、半导体—超导体集成电路、超导计算元件等（5）重大科学工程--加速器、受控热核装置等（6）国防技术超导反潜、扫雷、电磁推进、通讯及制导等在磁悬浮列车方面的应用1999年４月，日本研制的超导磁悬浮列车时速已达552公里西南交通大学研制成功的超导磁悬浮列车，最高设计时速达500公里在磁悬浮列车方面的应用列车的最高时速为300公里，飞机的为1000公里。所以人们就想寻求一种时速介于两者之间的交通工具。磁悬浮列车整好满足了这个要求。最高时速可达到500公里。磁悬浮

6、列车是利用超导体的完全排磁性，使列车悬浮在空中，以直流电动机作为推动力。他的优点是，不接触轨道，无摩擦，运行安全，无噪声，无任何有害气体排放。在上海浦东已经建成了我国第一条磁悬浮铁路，全长30公里，仅需8分钟。超导技术在定向武器方面的应用在军事上，定向武器在未来战争中将起到举足轻重的作用。美国和俄罗斯已经把定向武器的研制放在突出的位置。定向武器就是把能量汇聚成极细的能束，并沿着指定的方向以光速向外发射，从而摧毁目标。存在一个问题：如何在瞬间提供大量的能量呢？用超导材料制成的闭合线圈就是一种理想的储能装置。因为在超导线圈中的电流没有功率损失，可长时间维

7、持。只要线圈保持超导状态，它所储存的电磁能就会毫无损耗地长期保存下去并可随时把强大的能量提供给聚能武器，超导储能装置使聚能武器如虎添翼，有如给聚能武器提供了一个机动灵活、容量无比的弹药库，使聚能武器随时可以对敌实施攻击。超导技术在定向武器方面的应用飞机推进器超导技术在定向武器方面的应用精确制导武器的发射超导技术在定向武器方面的应用核潜艇图核磁共振——超导技术在医疗卫生方面的应用核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射

8、频脉冲激发人体基本原理内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电