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超導(dǎo)體在磁鐵上懸浮是排斥力下懸浮是什么作用力造成的不跌落

超導(dǎo)體進(jìn)入完全超導(dǎo)狀態(tài)后，對(duì)外磁場(chǎng)存在100%的抗磁性，即磁通線無法進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部，超導(dǎo)體對(duì)外界磁場(chǎng)的排斥力###大。

如果外界磁場(chǎng)足夠大，磁通線還是可以進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部的，此時(shí)就會(huì)破壞完全超導(dǎo)狀態(tài)。對(duì)于###類超導(dǎo)體，外磁場(chǎng)達(dá)到臨界磁場(chǎng)后，磁通線將完全進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部，超導(dǎo)的完全抗磁性和零電阻態(tài)同時(shí)被破壞，超導(dǎo)體對(duì)外磁場(chǎng)的斥力也消失。但是對(duì)于第二類超導(dǎo)體，則存在兩個(gè)臨界磁場(chǎng)：上臨界場(chǎng)和下臨界場(chǎng)，當(dāng)外磁場(chǎng)大于下臨界場(chǎng)時(shí)，磁通線可以部分（注意是部分）進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部，破壞了完全抗磁性，但是因?yàn)檫M(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部的磁通線主要以量子磁通渦旋的形式存在，在渦旋芯子之外仍然存在超導(dǎo)電子，只要它們能夠形成通路，零電阻效應(yīng)依然存在，這是稱之為混合態(tài)。只有到外磁場(chǎng)足夠大，進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部的磁通線足夠多足夠密，以致于覆蓋了整個(gè)超導(dǎo)體，即達(dá)到了上臨界場(chǎng)，那么零電阻也隨之徹底破壞，超導(dǎo)體恢復(fù)到有電阻的正常態(tài)。

超導(dǎo)磁懸浮的關(guān)鍵，在于磁通線在混合態(tài)下與超導(dǎo)體的相互作用有多強(qiáng)，如果超導(dǎo)體內(nèi)部存在足量的雜質(zhì)或缺陷，就會(huì)對(duì)進(jìn)入的磁通線（也就是磁通渦旋）產(chǎn)生釘扎，就像無形的繩子穿過超導(dǎo)體同時(shí)又被牢牢粘在里面一樣，釘扎越強(qiáng)，磁懸浮的效果越明顯。所以，在做磁懸浮演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，###好是場(chǎng)冷狀態(tài)，也就是把超導(dǎo)塊預(yù)先放在磁鐵軌道上，然后再倒上液氮降溫，這樣磁通釘扎將更加有效。

正是因?yàn)槌瑢?dǎo)磁懸浮中斥力和吸力同時(shí)存在，超導(dǎo)磁懸浮列車也比常規(guī)電磁鐵磁懸浮列車要更為安全穩(wěn)定，但是因?yàn)榈蜏睾统善仿实膯栴}，其成本則要高昂的多。

首頁(yè) > 電工基礎(chǔ) > 日期：2022-6-25 來源：Internet 作者：yq 瀏覽量：