材料存在導電上限嗎?

時間 2021-05-14 15:56:01

1樓:張浩

題主問的應該是電流密度的上限?

能想到的首先是幾種高溫超導材料, 把溫度外推到 時的臨界電流密度, 應該至少有 ,或者 .

然後是磁中子星的內部環流, 磁中子星似乎能達到 的磁場, 直徑十幾公里, 大概估算了一下內部環流應該有 的量級,除以截面積的一半, 大約也是 的量級。

有空了再仔細算算...

2樓:

導電上限是存在的。而且應該是必然存在。

電場經過導體,導體內電子跟著電場運動,形成電流(電流方向和電子運動方向是相反的)。

因為材料內可以運動的電子的數量存在上限,電子的運動速度存在上限。因此單位時間內導體內的電流強度也存在上限。不過導體的截面積越大,可運動的電子數量就越多,能夠通過的電量也就越大。

電阻為0的物體(或物態)是有的。它們只是無損導電(或者說低損導電)。電場經過時,電子運動不受到任何阻力,沒有任何電能被消耗掉。

同等截面積時,超導體的電能傳輸效率極高。但即便如此,超導體內電子數量依然存在上限,因此通過的電量也是有上限的。

3樓:

電流密度正比於載流子密度和載流子定向速度,前者受材料限制,後者受光速和簡併壓限制,所以對於某一種導電材料,其電流密度是有上限的。

只是對於大部分材料來說,載流子的定向速度上限遠低於光速,所以電流密度上限其實不高,過高的後果就是汽化成等離子態,這回載流子速度的上限就能更接近光速了,電流密度上限也就會高不少。

所以我們很容易想到乙個超高電流密度上限的材料——真空,當有大量高速定向帶電粒子穿過真空,其電流密度的上限可以非常高,實際上人類創造的最大瞬間電流可能就是LHC的放電。

另乙個特例是超導體,其載流子庫柏對可認為速度就是光速,但其載流子密度低,而且會受到磁場影響,電流本身產生的磁場會反過來影響超導範圍,所以超導體的導電上限還要考慮臨界磁場。

這個問題其實值得挖掘一下,尤其是超導部分,但我在這方面並不專業,還請熟悉這方面的人來展開吧。

4樓:逗逼仙人Oracle

本人民科,腦洞勿輕信,強答只為博君一思~

個人感覺應該是有上限的~

不考慮資金等別的因素,即便你有乙個戴森球作為電源供電,首先選定的材料的半徑和長度必然是有極限的,即便是飄在宇宙空間裡,達到一定尺度時在自身引力的作用下無法維持原有結構就沒有意義了,所以在這種背景條件下,材料的導電性能,散熱能力,強度都要綜合考慮,但無論如何,總會有一種材料,和相應的結構會勝出,在宇宙空間裡合適的位置上建造乙個這樣的結構,把電源(戴森球)接上,調整輸出功率到結構能夠長期穩定存在(盡量降低電壓),最終得到的結果就是導電的技術工程上限了~

但是導電的物理上限恐怕還是要比這個工程極限要大的多~這個極限要去天文領域裡尋找,自然偉力還是遠超人力所及~據說在很遙遠的一些星系裡,星系核心的超大質量黑洞處於活躍期時,沿兩極發出的帶電物質噴流能夠將巨量的電離物質以高近光速噴射出幾十萬光年之遠~

以電荷的定向移動來定義電流,這個應該是物理意義上的極限了吧!

5樓:

如果是前者的話,有超導,電流是有上限。

給定溫度下超導體都有臨界磁場,達到一定強度就會破壞超導的狀態。而超導體電流位於表面,若是圓柱體則表面磁場由麥氏方程可以簡單地依據半徑和電流算出,由此就得到了臨界電流 。電流上限是保持超導狀態的上限。

另外就是真空算不算個材料,一束粒子流算不算材料導電。算的話,乙個限制是加速器。另外如果算電流密度的話,單電子怎麼算是個問題。。。

高讚回答強行說不存在不發熱的導電材料不知道說什麼好。。。

導電材料的表面處理方法各異,目的是什麼?

Green 關於選擇電鍍鍍種,和產品的預期成本,效能,長期可靠性,有很大關係。一般產品我們選擇鍍錫,因為鍍錫價效比高,通過調整鍍層的厚度提高鍍層壽命,一般0.005mm以上的厚度可以耐受住72小時中性煙霧實驗。鍍錫有乙個好處是當兩個鍍錫兩件壓在一起時,錫的硬度偏軟,從而可實現比較理想的接觸。但鍍錫產...

為什麼導體中不存在空穴導電?

彭正方 導體一般是低價元素最外層電子很容易脫離原子核束縛,形成自由電子,倒數第二層就形成八電子穩定結構,所以沒有空穴,只有一種載流子,就是自由電子導電。 學過無機物化的不都應該知道,空穴導電很常見嗎?氧化物如鈣鈦礦材料,導電方式不是自由電子導電就是空穴導電啊。而且沒有gap,不是半導體,就是純純的導...

如果在純淨半導體材料中,摻入大量雜質,其導電性能怎麼樣?

Keen.Z 導電性能em.怎麼說呢,首先你不能認為導電性能只和載流子的濃度有關,還有乙個關鍵的引數叫載流子遷移率,也就是這個載流子跑起來跑的快不快,跑的快不快首先就是這個載流子輕不輕,輕的跑的快這個由材料本身決定這裡不表 另乙個決定載流子跑的快不快的就是這個材料裡邊缺陷對它的散射頻繁不頻繁,在這裡...