Сопротивление однородного проводника. Сверхпроводимость

Электрическое сопротивление - величина, характеризующая противодействие электрической цепи (ее участка) электрическому току. Измеряется сопротивление в омах. Электрическое сопротивление обусловлено передачей или преобразованием электрической энергии в другие виды. При необратимом преобразовании энергии, например, в тепловую, сопротивление называется активным. Электрическое сопротивление, обусловленное передачей энергии электрическому или магнитному полю (и обратно), называется реактивным сопротивлением. В дальнейшем изложении материала электрическое сопротивление будем называть сопро­тивлением.

Сопротивление однородного металлического проводника выражается формулой R = , где — удельное сопротивление при t = 0; l – длина проводника; S - площадь поперечного сечения; а - температур­ный коэффициент, для металлов а = ; t - температура по шкале Цельсия. Введем обозначение R₀ = , тогда R = R₀(1+at). Далее заменим температурный коэффициент его значением и получим: . Из полученного выражения видно, что сопротивление металлических проводников пропорционально

абсолютной температуре. Представим эту зависимость графически на рис. 3.

Т_к

Рис.3

Оказывается, при температурах, близких к абсолютному нулю, зависимость не отражает истинного положения. При этих температурах сопротивление ряда проводников резко уменьшается до нуля. Впервые это явление наблюдал в 1911 г. Камерлинг-Оннес на ртути и назвал его сверхпроводимостью. Критические температуры, при которых сопротивление ряда проводников уменьшается до нуля, характеризуется следующими значениями: T = 4,12 К; Трв = 7,26 К; T_Sn=3,69K.

Теоретическое объяснение разработано в 1958 году советским физиком Н. Н. Боголюбовым. В настоящее время открыто явление высокотемпературной сверхпроводимости.