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物理学中的超导现象超导现象是物理学中一种特殊的电性现象，指的是某些金属或化合物在低温下，电流可以在其内部自由流动而不产生电阻。
这一现象首先在1911年被荷兰物理学家海克·卡末林降温到4.2开尔文时观察到，并由此获得了诺贝尔物理学奖。
超导现象在后续的科研中得到了广泛的关注和研究，并产生了重要的应用价值。
一、超导现象的发现和基本原理超导现象的发现是通过测量电阻来进行的。
传统金属在低温下电阻会随温度的降低而减小，但总会存在一定的电阻。
而超导体在一定的低温下，当电流通过时电阻会迅速降至零，电流可以在超导体内部自由流动。
这种特殊的电子输运机制被称为Cooper对（Cooper pairs）。
超导现象产生的基本原理是电子组成电流时会相互散射，通过与晶格的振动相互作用而产生电阻。
在超导体中，由于低温下电子和晶格的相互作用被压制，且电子之间会产生一种配对的状态，这样电子就能在超导体里自由流动而不受阻碍。
这种电子之间的相互配对被称为Cooper对。
Cooper对的形成是由于晶格振动引起电子之间的吸引力，这种吸引力能够克服电子之间的库仑排斥力。
二、超导现象的分类超导现象分为一类和二类超导现象，主要区别在于外加磁场的影响。
一类超导现象是指在外加磁场下，超导体会完全失去超导状态。
这是因为外加磁场会破坏超导体内的Cooper对，从而导致电流产生电阻。
一类超导体的临界磁场较低，因此在应用上有限制。
二类超导现象是指在外加磁场下，超导体仍能保持部分的超导性。
在此情况下，超导体内部会形成磁通管（flux tube），Cooper对不会完全消失，但会形成势坑。
而势坑内的磁通管能量较低，电流可以继续自由流动。
三、超导现象的应用1. 磁共振成像（MRI）超导体的特性使其在医学成像中有着广泛应用。
MRI技术利用超导磁体产生强大的磁场，通过对人体组织的成像来诊断疾病。
超导体的低电阻性能使得MRI设备能够产生持续和稳定的强磁场，并提供高分辨率的图像。
一、实验目的本次实验旨在探究高温超导材料的物理特性，了解其超导临界温度、临界电流密度等关键参数，并通过实验验证高温超导材料在实际应用中的可行性。
二、实验原理高温超导材料是指在较高温度下仍能保持超导特性的材料。
超导现象是指某些材料在温度降低到一定临界温度以下时，其电阻突然降为零的现象。
高温超导材料的发现，突破了传统超导材料对低温环境的依赖，具有广泛的应用前景。
本实验采用三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品，利用高压光学浮区技术制备。
在高压条件下，样品表现出压力诱导的体超导电性，超导体积分数高达86%。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 高压光学浮区装置- 超导测量系统- 低温恒温器- 磁场发生器- 电流表、电压表- 数据采集器2. 实验材料：- 三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品- 低温液氮四、实验步骤1. 将三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品置于高压光学浮区装置中，进行高压处理。
2. 将高压处理后的样品置于超导测量系统中，测量其超导临界温度。
3. 在不同温度下，对样品施加不同电流，测量其临界电流密度。
4. 在不同磁场下，测量样品的超导临界磁场。
5. 利用数据采集器记录实验数据，进行分析和处理。
五、实验结果与分析1. 超导临界温度：通过实验测量，三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品的超导临界温度为30K。
2. 临界电流密度：在不同温度下，样品的临界电流密度随温度升高而降低。
在超导临界温度附近，临界电流密度达到最大值。
3. 超导临界磁场：在超导临界温度附近，样品的超导临界磁场较低。
4. 分析与讨论：本实验验证了三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品在高压条件下具有压力诱导的体超导电性。
实验结果表明，该材料在高温超导领域具有较高的应用潜力。
六、结论通过本次实验，我们成功探究了高温超导材料的物理特性，包括超导临界温度、临界电流密度和超导临界磁场等关键参数。
实验结果表明，三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品在高压条件下具有良好的高温超导性能，为高温超导材料的应用提供了新的思路和方向。
第1篇一、实验目的1. 了解高温超导体的基本特性和物理机制。
2. 学习液氮低温技术，掌握低温环境下的实验操作。
3. 测量高温超导体的临界温度（Tc）和临界磁场（Hc）。
4. 研究高温超导体的临界电流（Ic）与磁场、温度的关系。
二、实验原理高温超导现象是指某些材料在液氮温度（约77K）下表现出超导特性。
实验中，通过测量超导体的电阻、临界温度、临界磁场等参数，来研究高温超导体的物理性质。
三、实验仪器与材料1. 高温超导材料（如钇钡铜氧YBCO等）2. 低温冰箱3. 温度计4. 磁场计5. 电阻计6. 磁场发生器7. 数字多用表8. 液氮四、实验步骤1. 样品制备：将高温超导材料制备成合适尺寸的样品，通常为薄片或丝状。
2. 低温环境准备：将低温冰箱预热至液氮温度，并将样品放入冰箱内冷却至液氮温度。
3. 电阻测量：- 使用电阻计测量样品在液氮温度下的电阻。
- 记录电阻值，作为初始数据。
4. 临界温度测量：- 慢慢升温，观察电阻变化。
- 当电阻突然降至零时，记录此时的温度，即为临界温度（Tc）。
5. 临界磁场测量：- 使用磁场计测量样品在液氮温度下的磁场。
- 慢慢增加磁场强度，观察电阻变化。
- 当电阻突然降至零时，记录此时的磁场强度，即为临界磁场（Hc）。
6. 临界电流测量：- 在一定磁场下，逐渐增加电流，观察电阻变化。
- 当电阻突然降至零时，记录此时的电流，即为临界电流（Ic）。
7. 温度与磁场关系研究：- 在不同温度下，重复步骤4和5，研究临界温度（Tc）和临界磁场（Hc）与温度的关系。
- 在不同磁场下，重复步骤6，研究临界电流（Ic）与磁场的关系。
8. 数据整理与分析：- 将实验数据整理成表格，分析高温超导体的物理性质。
- 对比不同高温超导材料的物理性质，总结实验结果。
五、实验注意事项1. 实验过程中，务必保持低温环境，避免样品受热。
2. 在测量电阻、临界温度、临界磁场等参数时，要确保仪器精度。
3. 注意实验安全，防止低温伤害。
超导研究报告超导现象是指在特定的低温条件下，某些材料的电阻突然消失，电流可以在其中无阻力地流动。
这一神奇的现象自发现以来，一直吸引着科学家们的极大关注，并在众多领域展现出了巨大的应用潜力。
一、超导的历史与发现超导现象的研究可以追溯到 1911 年，荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）在实验中发现，当温度降低到 42K 时，汞的电阻突然消失，这是人类首次发现超导现象。
此后，科学家们不断探索新的超导材料，并逐渐提高超导转变温度。
在早期的研究中，超导材料主要集中在金属和合金领域。
然而，这些材料的超导转变温度普遍较低，限制了其实际应用。
直到 1986 年，瑞士科学家缪勒（K Alex Müller）和柏诺兹（J Georg Bednorz）发现了铜氧化物高温超导材料，将超导转变温度提高到了 30K 以上，开创了超导研究的新篇章。
二、超导的基本原理超导现象的产生源于材料内部的电子行为。
在常规导体中，电子在运动过程中会与晶格发生散射，从而产生电阻。
而在超导体中，电子会通过某种机制形成成对的“库珀对”（Cooper pair），这些库珀对可以在材料中无阻力地运动，从而实现零电阻。
根据目前的理论，超导可以分为传统超导和高温超导两类。
传统超导的理论基础是 BCS 理论（BardeenCooperSchrieffer theory），该理论认为电子通过与晶格振动相互作用形成库珀对。
而高温超导的机制则更为复杂，目前尚未有完全统一的理论解释。
三、超导材料的分类1、低温超导材料低温超导材料主要包括金属及其合金，如铌钛合金（NbTi）和铌锡合金（Nb3Sn）等。
这些材料的超导转变温度较低，通常需要液氦冷却才能实现超导态，因此应用成本较高。
2、高温超导材料高温超导材料主要包括铜氧化物和铁基超导体等。
铜氧化物超导体的超导转变温度可以达到液氮温区（77K）以上，大大降低了冷却成本，为其实际应用带来了希望。
高温超导实验报告高温超导实验报告引言：高温超导是一项引人注目的科学研究领域，其在能源传输、磁共振成像、电子器件等方面具有巨大的应用潜力。
本实验旨在探索高温超导的特性和应用，并通过实验验证其超导性质。
一、实验背景超导现象的发现可以追溯到1911年，当时荷兰物理学家海克·卡末林发现在低温下某些金属材料的电阻会突然消失。
然而，这些材料只在极低温下才能表现出超导性，限制了其应用范围。
直到1986年，高温超导材料的发现才引起了科学界的广泛关注。
二、实验目的1. 研究高温超导材料的特性，包括临界温度、超导电流等。
2. 探索高温超导材料在能源传输、磁共振成像等领域的应用潜力。
三、实验原理高温超导的原理基于电子对的库伦相互作用和晶格振动。
在高温下，晶格振动增强了电子对的结合能，使其能够在较高温度下形成超导态。
四、实验步骤1. 准备高温超导材料样品，并确定其临界温度。
2. 制备超导电路，并将样品与电路连接。
3. 测量样品在不同温度下的电阻，以确定其临界温度。
4. 测量样品在超导态下的电流传输性能。
5. 研究样品在外加磁场下的超导性质。
五、实验结果与分析1. 样品的临界温度为XK，表明该材料在较高温度下仍能表现出超导性。
2. 样品在超导态下的电流传输性能良好，电阻几乎为零。
3. 样品在外加磁场下的超导性质受到一定程度的影响，磁场强度增加会使超导电流减小。
六、实验讨论1. 高温超导材料的发现为超导技术的应用提供了新的可能性，尤其是在能源传输领域。
2. 高温超导材料的制备和性能研究仍面临一些挑战，如材料稳定性和制备成本等问题。
3. 进一步研究高温超导材料的特性和机制，有助于推动其应用的发展和改进。
七、实验结论本实验通过测量高温超导材料的电阻和电流传输性能，验证了其超导性质。
高温超导材料具有较高的临界温度和良好的电流传输性能，为其在能源传输、磁共振成像等领域的应用提供了潜力。
八、实验总结本实验通过对高温超导材料的研究，深入了解了其特性和应用潜力。
高温超导实验报告【摘要】采用杜瓦容器和低温恒温器获得从液氮沸点到室温的任意温度，在此条件下，测量高温超导材料电阻的起始转变温度为101.4K、临界温度约为96.50K、零电阻温度为92.39K。
进行温度计的比对，发现硅二极管电压、温差电偶均与温度成接近线性的关系。
观察了高温超导磁悬浮现象，并定量对高温超导体的磁悬浮力与距离的关系曲线进行了扫描，进一步了解场冷和零场冷。
【关键词】液氮、高温超导、铂电阻、硅二极管、温差电偶一、引言1911年昂纳斯首次在4.2K水银的电阻突然消失的超导电现象。
1933年迈斯纳发现超导体内部的磁场是保持不变的，而且实际上为零，这个现象叫做迈纳斯效应。
1957年巴丁、库柏和施里弗共同提出来超导电性的微观理论：当成对的电子有相同的总动量时，超导体处于最低能态。
电子对的相同动量是由电子之间的集体相互作用引起的，它在一定条件下导致超流动性。
电子对的集体行为意味着宏观量子态的存在。
这一超导的微观理论成为BCS理论，1972年他们三个人共同获得了诺贝尔物理学奖。
T超导电性》，后1986年4月，柏诺兹和缪勒投寄文章《Ba-La-Cu-O系统中可能的高c来日本东京大学几位学者和他们二人先后证实此化合物的完全抗磁性。
虽然后来又发现了125K的铊系超导体和150K的汞系氧化物，但是YBCO仍是目前最流行的高温超导材料。
超导电性的应用十分广泛，例如超导磁悬浮列车、超导重力仪、超导计算机、超导微波器件等，超导电性还可以用于计量标准等。
二、原理2.1MEISSNER效应1933年，MEISSNER和OCHSENFELD通过实验发现，无论加磁场的次序如何，超导体内磁场感应强度总是等于零，即使超导体在处于外磁场中冷却到超导态，也永远没有内部磁场，它与加磁场的历史无关。
这个效应被称为MEISSNER效应。
2.2临界磁场磁场加到超导体上之后，一定数量的磁场能量用来立屏蔽电流的磁场以抵消超导体的内部磁场。
大学物理中的超导现象超导材料的特性与应用超导现象是指在低温下，某些材料的电阻突然降为零的现象。
这是由于超导材料的电子在低温下能够形成一种特殊的电子对，称为库伯对，这种电子对能够无阻碍地通过材料，从而使得电阻消失。
超导材料具有以下几个主要特性：1. 零电阻：超导材料在超导态下电阻为零，电流可以在材料内部自由流动而不损失能量。
这使得超导材料在电力输送和电子元件中具有极高的应用价值。
通过利用超导材料，电力输送的效率能够大大提高，减少能量损耗。
2. 完全反磁性：超导材料在超导态下表现出完全的反磁性，即能够将外部磁场完全排斥。
这个特性使得超导材料在磁共振成像、磁悬浮等领域得到广泛应用。
3. 邻近效应：超导材料在临界温度附近具有邻近效应，即在超导态和正常态之间存在过渡区域，该区域内电阻的大小随温度的改变而变化。
这种邻近效应可以用来制作超导量子干涉仪和超导量子比特等量子器件。
除了以上的特性，超导材料在磁场中还具有潜在的应用价值。
在高磁场条件下，超导材料可以产生巨大的电流密度，这使得它们在磁体领域得到广泛应用。
超导材料可以制作超导电磁铁，用于医学成像、粒子加速器等领域。
此外，超导材料还可以制作超导电缆、超导发电机等设备，用于实现更高效的能源转换和储存。
超导材料的应用还包括超导传感器、超导量子干涉仪、超导量子计算机等等，这些应用在量子信息科学、精密测量等领域有广泛的前景。
总结起来，大学物理中的超导现象是一种令人着迷的现象。
超导材料具有零电阻、完全反磁性和邻近效应等特性，可以在电力输送、电子元件、磁体、量子器件等领域得到广泛应用。
超导材料的研究和应用对于推动科学技术的发展具有重要意义。
超导研究报告
超导研究报告
超导技术是一种高科技领域的重要分支，它具有低能耗、高效率、高
精度等优势，在电力、通讯、医疗等领域有着广泛的应用。
本文将从
超导的基本概念、超导材料的种类、超导技术的应用等方面进行阐述。
一、超导的基本概念
超导是指某些物质在低温下通过电阻为零的状态传输电流的现象。
这
种现象最早于1911年被荷兰物理学家海克·卡末林发现，他发现在将
汞冷却至4.2K时，汞的电阻消失了。
这个温度被称为超导临界温度，通常用Tc表示。
二、超导材料的种类
目前，超导材料主要分为两类：一类是传统超导材料，如铜氧化物超
导体、铝超导体等；另一类是高温超导材料，如钇钡铜氧化物、铁基
超导体等。
其中，高温超导材料的超导临界温度要比传统超导材料高
得多，可以达到77K以上，这使得高温超导材料具有更广泛的应用前景。
三、超导技术的应用
超导技术在电力、通讯、医疗等领域有着广泛的应用。
在电力领域，超导技术可以用于制造超导电缆和超导变压器等设备，这些设备具有低能耗、高效率、高精度等优势，可以大大提高电力传输的效率和质量。
在通讯领域，超导技术可以用于制造超导滤波器和超导天线等设备，这些设备具有高频率、高灵敏度、高精度等优势，可以用于卫星通讯、无线电波接收等领域。
在医疗领域，超导技术可以用于制造超导磁共振成像设备，这些设备具有高分辨率、高对比度、无辐射等优势，可以用于医学诊断和治疗。
总之，超导技术是一种具有广泛应用前景的高科技领域，随着科技的不断进步和发展，超导技术将会在更多的领域得到应用，为人类的生活和发展带来更多的便利和贡献。
高温超导材料的特性与表征摘要本实验中我们通过控制超导样品距离液氮面的距离达到控制温度的效果，测量高温超导材料两端电压得到高温超导材料的转变曲线，以及硅二极管的正向电压和温差电偶的温差电动势随温度的变化曲线。
高温超导体的磁悬浮演示，以及零场冷和冷场情况的比较进一步加深了对钉扎力和磁通俘获的效应的理解。
关键词高温超导，超导磁悬浮，转变曲线引言从1911年荷兰物理学家卡墨林翁纳斯发现低温超导体到现在，超导科技发展大体经历三个阶段。
基本探索认识阶段，，开展超导技术应用的准本阶段，自1986年发现超导转变温度高于30K的超导材料后，人类逐渐转入超导技术的开发时代，此后发现了大量高温超导体，转变温度不断提高。
讲转变温度高于液氮温度的氧化物超导体又称为高温超导体。
超导研究领域的系列最新进展，为超导技术在各方面的应用开辟了十分广阔的前景。
本实验中我们通过对氧化物高温超导材料超导转变曲线的测量和磁悬浮演示，加深理解了超导体的零电阻现象和MEISSNER效应这两大重要特征。
同时了解超导磁悬浮原理，金属和半导体电阻随温度的变化，温差电效应以及低温物理实验的基本方法和技巧。
原理1）超导现象：电阻突然跌落为零，或称零电阻现象，并将具有此种超导电是的物体称作超导体（只有爱直流电情况下才有零电阻现象）Tc（超导临界温度）：即当电流，磁场及其他外部条件保持为零或不影响转变温度测量的足够低值是超导体呈现超导态的最高温度。
Tc，onest（起始转变温度）：降温过程中电阻温度曲线开始从直线偏离处的温度。
ΔTc（转变宽度）：电阻变化10%到90%所对应的温度间隔。
Tc0(零电阻温度)：电阻刚刚完全降到零是的温度。
1）MEISSNER效应：超导体在磁场中产生感应电流，且超导体电阻为零，感应电流一直存在，产生与周围磁场相反的“屏蔽磁场”，顾超导体内磁感应强度总是零，且与家磁场的先后顺序无关。
2）临界磁场Hc：当磁场达到某一定值是，它在能量上更有利于使样品返回正常态，允许磁场穿透，破坏超导电性。
超导研究报告近年来，超导材料的研究一直备受关注。
超导材料具有零电阻和排斥磁场的特性，被广泛应用于能源传输、磁共振成像等领域。
本文将从超导材料的基本原理、发展历程、应用前景等方面进行探讨，旨在为读者提供一份全面而深入的超导研究报告。
让我们从超导材料的基本原理开始。
超导材料的超导性是指在低温下电流可以无阻力地通过材料，这是由于电子和晶格之间的相互作用导致了电子对的形成，从而实现了电流的无阻力传输。
超导材料的超导临界温度是衡量其超导性能的重要指标，目前已经实现了高温超导材料，其临界温度超过了液氮的沸点，使得超导技术更加实用化。
接下来，我们将回顾超导材料的发展历程。
超导现象最早于1911年被荷兰物理学家海克·卡末林·奥尼斯·赫尔维格·卡末林克在对汞进行实验时发现。
随着科学技术的进步，人们逐渐发现了多种超导材料，并提出了各种超导理论。
1957年，BCS理论被提出，该理论成功解释了超导现象，并为后续的超导研究奠定了基础。
20世纪80年代以后，随着高温超导材料的发现，超导研究进入了一个新的阶段。
超导材料的应用前景广阔。
在能源传输方面，超导材料的零电阻特性可以提高电网传输效率，减少能源损耗。
在电力设备方面，超导材料可以用于制造高性能的电缆、变压器等设备，提高能源传输和利用效率。
此外，超导材料还可以应用于磁共振成像、超导量子计算等领域，为科学研究和技术发展提供了新的可能性。
虽然超导材料具有巨大的应用潜力，但是目前还存在一些挑战和难题。
首先，超导材料的制备成本较高，限制了其在大规模应用中的推广。
其次，高温超导材料的机理尚不完全清楚，限制了对其性能的进一步提升和优化。
此外，超导材料在高温、高磁场环境下的稳定性也是一个需要解决的问题。
为了克服这些挑战，需要进一步加强超导材料的研究和开发。
首先，需要深入理解超导材料的物理机制，探索新的高温超导材料。
其次，可以通过优化制备工艺，降低超导材料的成本，提高其商业化应用的可行性。
大学物理实验报告超导磁悬浮现象分析及其应用
姓名：
学号：
学院：信息学院
专业：计算机科学与技术
指导教师：
8年月日
超导磁悬浮现象分析及其应用
摘要：通过对超导磁悬浮现象的研究，分析后得出超导原理及超导磁悬浮现象的应用方法。
关键字：超导磁悬浮迈斯纳效应
【知识简介】
1911年，荷兰莱顿大学的卡末林—昂
内斯意外地发现，将汞冷却到-268.98°C时，
汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属
和合金都具有与上述汞相类似的低温下失
去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡
末林—昂内斯称之为超导态。
卡茂林由于他
的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。
1933年德国物理学家迈斯纳
（W.Meissner）和奥森菲尔德
（R.Ochsebfekd）对锡单晶球超导体做磁场
分布测量时发现，在小磁场中把金属冷却进
入超导态时，体内的磁力线一下被排出，磁
力线不能穿过它的体内，也就是说超导体处
于超导态时，体内的磁场恒等于零。
超导体一旦进入超导状态，体内的磁通量将全部被排出体外，磁感应强度恒为零，且不论对导体是先降温后加磁场，还是先加磁场后降温，只要进入超导状态，超导体就把全部磁通量排出体外。
此外，超导体还是完全的抗磁体，外加磁场无法进入或（严格说是）大范围地存在于超导体内部，这是超导体的另一个基本特性。
【实验步骤】
1)备一个小型液氮容器，最好是模压泡沫容器（如：仪表包装衬套即可）
2)将小车下面垫上8mm左右的硬纸板放在磁性导轨上
3)取下小车上盖，将液氮倒入小型液氮容器，再倒入车体容器中（内有超导块），大约过
2-3分钟，使超导块充分冷却，盖上车盖，撤下硬纸板，小车悬浮在导轨上方
4)接上驱动变压器，将其电压调到4.5V左右，打开驱动开关（在导轨托板的前方）
5)用手给车一个驱动力，使小车顺着驱动器的转动放线运动，使小车受到一个向前的驱动
力的作用，车就会沿着磁性导轨持续运动起来
【实验现象】
小车先悬浮在轨道上方，再给小车施加一个向前的推力后，小车悬浮并沿着轨道匀速运动。
【理论解释】
许多金属和合金在低温下，电阻率趋近于零，我们把这种现象称为超导电性。
出现超导电性的那个温度称为转变温度或临界温度，记为T C，在T C以上，金属为正常态；TC以下金属处于超导态。
不同金属或合金的临界温度TC不同。
物体在低温出现超导现象是因为在温度很低的时候，原子核的运动被易子气束缚在很小的范围内，原子与原子形成弹性晶格状，原子只能在晶格中有微弱的振动，内层电子在这些晶格之间做振动，外层自由电子无法将能量传递给原子核，自由电子与巨大的弹性晶格相碰撞，无法将自己的能量转变成巨大弹性晶格的内能，所以无能量损失。
在磁场中，只有超导体的外部直接与磁场接触的部分可以被磁化，超导体表现出完全抗磁性。
超导体的磁性与常规磁体的磁性不同，超导体进入超导态后置于外磁场中，它内部产生磁化强度与外磁场完全抵消，磁力线完全被排斥在超导体外面，从而内部的磁感应强度为零，这就是超导体的完全抗磁性，即迈斯纳效应。
（如图10-1）完全抗磁性会产产生磁悬浮或者倒挂现象。
产生迈斯纳效应的原因是：当超导体处于超导态时，在磁场作用下，表面产生一个无损耗感应电流。
这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，因而总合成磁场为零。
换句话说，这个无损耗感应电流对外加磁场起着屏蔽作用，因此称它为抗磁性屏蔽电流。
超导体不是电阻无限小的理想导体。
因为对于电阻率ρ无限小的理想导体，根据
J＝σＥ＝Ｅ／ρ
当ρ为０时，Ｅ必须为０才能使Ｊ保持有限。
这就是说对理想导体在没有电场Ｅ的条件下仍可以维持稳恒的电流密度。
实验中，当超导块经冷却达到超导态后靠近磁性导轨时，磁力线进入超导体表面并形成很大的磁通密度梯度，感应出高屏蔽电流，又由于零电阻效应，屏蔽电流几乎不随时间衰减，该电流产生的磁场与外磁场相互作用，从而对轨道产生排斥，排斥力克服超导体重力使其悬浮。
磁性导轨用铷铁硼磁块铺设在钢板上制成，两边N型导轨起磁约束作用，保证超导块在轨道上运动
【应用】
●超导发电机
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%。
●超导磁悬浮列车
超导磁悬浮列车可达500至600公里／小时。
它的高速度使其在1000至1500公里之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越。
由于没有轮子、无摩擦等因素，它比目前最先进的高速火车省电30%。
在500公里／小时速度下，每座位／公里的能耗仅为飞机的1／3至1／2，比汽车也少耗能30%。
因无轮轨接触，震动小、舒适性好，对车辆和路轨的维修费用也大大减少。
磁悬浮列车在运行时不与轨道发生摩擦，发出的噪音很低。
它的磁场强度非常低，与地球磁场相当，远低于家用电器。
由于采用电力驱动，避免了烧煤烧油给沿途带来的污染。
磁悬浮列车在路轨上运行，按飞机的防火标准实行配置。
它的车厢下端像伸出了两排弯曲的胳膊，将路轨紧紧搂住，绝对不可能出轨。
列车运行的动力来自固定在路轨两侧的电磁流，同一区域内的电磁流强度相同，不可能出现几辆列车速度不同或相向而动的现象，从而排除了列车追尾或相撞的可能。
核聚变反应堆"磁封闭体"
核聚变反应时,内部温度高达1亿～2亿℃，没有任何常规材料可以包容这些物质.而超导体产生的强磁场可以作为“磁封闭体”，将热核反应堆中的超高温等离子体包围，约束起来，然后慢慢释放，从而使受控核聚变能源成为21世纪前景广阔的新能源。
（下图为美国超导核聚变反应堆）
【设想】
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。
根据超导导体在超导条件下零电阻的特点，且实现超导现象需要低温的条件，假设一个超导输电系统。
由于需要对超导材料维持低温环境，故把超导输电线路缠绕在绝缘的液氮管上，以保持低温条件。
这个系统外侧包裹隔热绝缘材料，埋于地下。
用计算机对系统的温度和液氮量进行实时监测，若发现温度不能达到超导材料的转变温度，则需添加液氮。
该系统适合短距离输电，由于需要保持低温，所以要消耗大量能量。
解决的办法是开发高温甚至常温超导材料，以便大规模应用。
参考文献
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