新华社伦敦3月13日电近日,美国罗彻斯特大学兰加迪亚斯研究团队宣布,他们研发出一种在室温和相对低压下表现出超导性的材料。一些学者表示,这将是超导史上最大的突破,但许多其他学者则持观望态度。室温超导是材料科学界长期以来追求的“圣杯”,但这一成果能否因研究团队的“记录”而得到认可还需要验证。
材料科学的“圣杯”
超导体是一种在一定温度下电阻变为0的导体,是一种优于传统导体的无损导电材料。当电流流过超导体时,不会产生热量,也不会产生电压降,因此电流可以在超导体内部流动而不会衰减。
2018年8月20日,第十二届超导材料与机理会议在北京召开,来自世界各地的1000余名超导研究专家学者出席。图新华社编辑金力旺
发表该研究报告的英国《自然》杂志8日评论称,虽然超导看起来很有前景,但这种状态目前只能在低温或超高压下实现,因此两者都不适合。-应用规模。
寻找能够在环境条件下实现超导的材料长期以来一直是材料科学研究的热点。然而,自从1911年发现超导以来,科学界一直无法破解室温超导的密码。因此,迪亚斯研究小组宣布发现接近常压的室温超导体引起了高度关注。
Dias研究小组发现的室温超导材料由氮、氢和镥组成,可以在约206摄氏度的温度和10kbar的压力下表现出超导性。
然而,研究论文还指出,需要进一步的实验和模拟来确定氢和氮的精确化学计量及其各自的原子位置,以更好地了解材料的超导状态。
超导材料具有广泛的应用潜力。
“在一个日益电气化的世界中,如果知道有一种材料可以在室温和环境压力下以零电阻导电,那将是令人震惊的。想象一下,将电力传输数千公里而基本上没有损失。”《自然》杂志说
研究人员表示,这种超导材料的发展预示着室温超导体及其应用技术的出现。这将促进超导消费电子产品、能量传输和磁约束聚变等方面的改进。
显然,如果所有电线都由超导体制成,就不会有能量衰减,超导体的重要性是显而易见的。目前使用的特高压输电技术实际上是通过提高输电线路的电压来尽可能减少能量损失。使用超导线,这个题就完全不存在,整个行业将彻底重组,例如可以直接从市电电压传输电力,而无需变电站。
事实上,超导体已经应用于日常生活中,医院的核磁共振设备也采用了超导体,这与超导体产生大磁场的另一个重要应用方向有关。利用电流可以获得磁场,电流越大,磁场越强。然而,电流传输过程中电阻产生的焦耳热会导致大量电能损失,使得超导体的重要性更加明显。
队“战绩”存疑
尽管研究结果震惊了科学界,但许多人仍然对结果持观望态度。这部分是因为重复实验的结果尚未公布,部分是因为迪亚斯团队的“犯罪记录”。
《自然评论》的结论是,迪亚斯团队“测量结果是一致且全面的。“然而,研究作者的发现无疑会引发争议,因为之前对室温超导性的研究是由同一团队的研究人员进行的。”该报告已被撤回。审查强调“对材料、其性能和制造工艺的独立测量将有助于消除对结果的怀疑。”
迪亚斯曾两次声称在超导方面取得了远远超越其他研究人员的突破,但都没有得到其他研究团队的反复验证。此前,迪亚斯最初声称他在高压下合成了金属氢,虽然该论文发表在美国《科学》杂志上,但其他研究小组无法重复验证,他后来声称氢是不正确的,因为储存不当。确实如此。由于金属氢没有保存下来,装置内的压力泄漏,最终金属氢因压力不足而汽化消失。后来迪亚斯没有再合成金属氢。结果,金属氢成了“悬案”。
随后,2020年秋天,Diastim的研究再次引起关注,在《自然》杂志上发表论文显示,含有碳、硫、氢的化合物在15摄氏度左右表现出超导特性。然而,随后多个研究小组的实验尝试都失败了,迪亚斯也没有公布原始数据,导致许多人认为他在处理磁敏数据时使用了错误的方法,得出了不准确的结论。2022年9月,《自然》杂志编辑部因对其实验数据存疑等原因删除了这篇论文。
然而,由于这项研究所需的压力在实验室条件下相对容易实现,因此其他研究团队重复这些结果的门槛并不高。如果新实验的结果可以被其他研究小组复制,那么该结果可能是“革命性的”,并有望赢得诺贝尔。1.“空卫星”。毕竟,任何科学研究都不仅仅是一种观点,必须经得起检验。
一、产生感应电流的电能和焦耳热什么关系?急?
没有直接关系。
当谈论电流和焦耳热时,由于I-I-R-t关系,电阻负载中会产生热量。但如果加上归纳这个词,你就不知道是什么意思了。电能的量纲是焦耳,焦耳热的量纲也是焦耳,但是感应电流的产生涉及到很多东西,产生的电能不仅可以转化为焦耳热,还可以是电磁能。浪潮。其实说起来有点困难,但既然我们谈论的是感应电流,那就意味着它不是一个简单的电流发热题。我不确定我是否正确理解了这个题
二、什么时候考虑焦耳热?
1841年,英国物理学家焦耳发现了载流导体中产生的热量Q,这种热量称为焦耳热,单位为焦耳。1841年,英国物理学家焦耳发现,载流导体中产生的热量Q与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成正比,这个定律称为焦耳定律。焦耳定律是设计电照明、电加热设备以及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律是一个经验定律,有着广泛的应用。例如,在处理电流热效应时,计算电流通过特定电路时释放的热量,并比较特定电路或导体释放的热量。就电流的热效应而言,可以利用焦耳定律。
三、在电磁感应中,焦耳热是不是由安培力做功转化来的?
功是能量转化的衡量标准。只要有外力作用,能量也会发生转换。因此,能量的转换与外力的转换一样多。所以,准确地说,它是焦耳。热量是通过安培力转换的,而不是通过安培力所做的功转换的。力通过做功将其他形式的能量转化为内能。与安培力一样多的能量转化为内能。
根据动能定理,我们可以看出,合力所做的功会引起动能的变化,而动能的变化与合力所做的功一样多。
这里的焦耳热仅与安培力所做的功有关。以后计算这类题时记住这一点在电磁感应中,内能与安培力所做的功有关,动能为与联合力量完成的工作有关-
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