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大功率用电器超导体,超导体的电功率

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于大功率用电器超导体问题,于是小编就整理了3个相关介绍功率电器超导体的解答,让我们一起看看吧。

  1. 高温超导体的超导机理?
  2. 超导体发电面临什么困难?
  3. 超导天线优点?

高温超导体的超导机理?

由于临界温度的不断提高,人们将这些材料称为高温超导体。高温超导体的性质由载流子浓度决定,其本征特性是相干长度很短,即不均匀性。这对探索高温超导机理是十分需要的。超导的新奇特性的发现,对人类产生了重大意义。通过一些超导现象或效应,你就会惊讶地发现超导的美。

电阻效应具有无损耗运输电流的性质。如能实现超导化大功率发电机电动机,例如在电力领域,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%。那么其不必要的能耗将大大降低,这在国防、科研、工业上具有极大的意义。

大功率用电器超导体,超导体的电功率
(图片来源网络,侵删)

温超导的原理

高温超导磁悬浮的原理是利用磁铁的同极相斥原理制造的,同时必须达到速度才可以建立起稳定的波浪电场。超导磁悬浮列车就是利用高温超导磁悬浮的原理制造的,但列车的速度必须达到80公里左右,磁场才可以达到足够的波浪状滚转,使其稳定悬浮并且前进,高温磁悬浮列车不需要使用直线电机,而且相比于常导的,拥有更加节能的特性。

超导体发电面临什么困难?

发电机发电是把其它形式的能转化为电能,而电动机有基本结构是要有线圈,这些线圈在磁场中切割磁感线,就产生了感应电动势和感应电流。

大功率用电器超导体,超导体的电功率
(图片来源网络,侵删)

如果磁场比较强、线圈转速比较大,发电的功率就比较大,此时通过线圈的电流就很大,这个电流通过线圈电阻就会产生很多的热量,这能大功率的电动机很不利。

如果能用超导体做成线圈(超导体的电阻为零),这样多大功率的发电机也不会发热了。其它形式的能量就可以全部转化为机械能。这就是超导材料在发电机中的应用。但是到目前为止,超导材料的工作环境是有零下二百多度,这样的低温只有在实验室中才能做到,而在实际的发电机上,无法获得那么低的温度。这就是超导体用于发电机的最大困难。

超导天线优点?

超导天线利用超导材料在低于临界温度时电阻接近于零的特性,可使天线损耗减小几个数量级,从而可使辐射效率提高上百倍或更多。

大功率用电器超导体,超导体的电功率
(图片来源网络,侵删)

超导天线的特点是:

1.最主要的优点是有可能使天线小型化;

2.电尺寸小的超导天线比同样尺寸的普通天线效率要高得多,但它频带窄,这使得高效率天线在某些应用中有很大局限性;

3.电尺寸小的超导接收天线在损失带宽的情况下,可提高信噪比,而信噪比提高所得的好处远远超过带宽变窄的损失。

现在还不能用电尺寸小的超导天线取代常规的大天线,但可用来代替常温非超导小天线。由于常温小天线性能低劣,所以这种代替是有意义的。

由于超导体往高频下有交流损耗,因此在天线中,制造大功率超导发射天线是有困难的;但作为接收天线,其最隹频率也不超过10千兆赫,因为超过时损耗就很显著,而到达红外波段时超导电性则完全消失。

在低频或甚低频范围内(10千赫左右), 由于某些超导体交流损耗甚微,所以制造电尺寸小的超导磁偶极子天线,能提供高信噪比或进一步减小天线结构尺寸。

总之,超导天线有许多优点;但它要工作于4.2°k的低温下,从而需要一整套液化器、杜瓦瓶等致冷设备,这是它的不足之处。

到此,以上就是小编对于大功率用电器超导体的问题就介绍到这了,希望介绍关于大功率用电器超导体的3点解答对大家有用。