§ 16.9. Сверхпроводимость.
Зависимость сопротивления от температуры, оказывается, не всегда можно выражать формулой (16.18). При низких температурах были обнаружены интересные отклонения от этой зависимости.
Рис. 16.7.
Рис. 16.8.
При приближении температуры некоторых проводников из чистых металлов к абсолютному нулю их сопротивление стремится не к нулю, как следует из (16.18), а к некоторому предельному значению, отличному от нуля.
Измеряя сопротивления проводников при очень низких температурах, голландский физик X. Камерлинг-Оннес в 1911 г. обнаружил явление, названное в дальнейшем сверхпроводимостью. Оказалось, что в некоторых случаях при достаточно низкой температуре сопротивление вещества скачком падает до нуля (рис. 16.7). Если из такого вещества сделать замкнутую цепь
(например, кольцо) и возбудить в ней ток, то он будет циркулировать в цепи сколь угодно долгое время, так как носители тока не будут терять своей энергии на нагревание проводника.
Для получения сверхпроводимости нужно иметь вещество с правильной кристаллической решеткой. Посторонние примеси и дефекты решетки нарушают сверхпроводимость, и такие проводники даже при температуре, близкой к абсолютному нулю, имеют некоторое сопротивление.
Сверхпроводимость позволяет получать при низких температурах в проводниках небольшого сечения огромные токи. Поэтому из сверхпроводников (сплавы ниобий — титан, ниобий — олово и др.) изготавливаются обмотки мощных электрических генераторов и сверхмощных электромагнитов, которые охлаждаются жидким гелием до 4 К. Разрабатываются сверхпроводящие кабели для передачи электроэнергии.
