Pueden corriente inducida en un superconductor?

Question

Moviendo un imán cerca de un conductor induce una corriente. Si se trata de un superconductor de material con resistencia a la $R=0$, entonces mi libro de texto dice:

A continuación, la corriente inducida va a seguir fluyendo, incluso después de la inducción de la cem ha desaparecido.

Esto tiene sentido físicamente - no hay resistencia para detener la carga de flujo. Pero, a continuación, el libro se basa esta conclusión:

Gracias a esta corriente persistente, resulta que el flujo a través del bucle es exactamente el mismo que era antes de que el imán se empezó a mover, por lo que el flujo a través de un bucle de resistencia cero nunca cambia.

Si el flujo de $\Phi$ nunca cambia en un superconductor, de la ley de Faraday que esto significa - de lo que he aprendido - que ninguna fuerza electromotriz $\mathcal{E}$ es inducida:

$$\mathcal{E}=-\frac{\mathrm{d} \Phi}{\mathrm{d}t}=0 \:\:\:\:\text{ when }\frac{\mathrm{d} \Phi}{\mathrm{d}t}=0$$

Mi conclusión es para ellos: No volvería a ser inducida por la corriente en todo. Actual nunca puede ser inducida en un superconductor de bucle. Es este el caso o soy yo la incomprensión de mi libro?

Answer 1

Mi conclusión es para ellos: No volvería a ser inducida por cualquier actual en todos. Actual nunca puede ser inducida en un superconductor de bucle. Es este el caso o soy yo la incomprensión de mi libro?

Uno no puede concluir este por las razones que se han dado, no se sigue del hecho de que el total de flujo no cambia que la corriente no puede cambiar.

Para un no-cero, finito de resistencia, no debe ser un emf para mantener una corriente circulante. Sin embargo, para el caso de cero resistencia, no puede ser una corriente sin emf (resistencia cero) y, además, un cambio de corriente.

Desde la red de flujo a través de la superficie delimitada por el superconductor de bucle es sólo el flujo magnético debido a que el imán más el flujo magnético debido a la corriente a través de un superconductor,

$$\Phi = \Phi_m + \Phi_i$$

la imposición de la condición de

$$\frac{d\Phi}{dt} = 0$$

implica que

$$\frac{d\Phi_m}{dt} = -\frac{d\Phi_i}{dt} $$

Por lo tanto, si el imán se mueve, causando $\frac{d\Phi_m}{dt} \ne 0$, entonces, debe ser el caso de que $\frac{d\Phi_i}{dt} \ne 0$, es decir, que la corriente que circula a través de la superconductor está cambiando.

Desde la red de flujo es no cambiar, no hay emf alrededor del bucle que encierra la superficie. Sin embargo, puesto que la resistencia es cero, la corriente es independiente de la emf y así uno no puede concluir que la corriente es cero o inmutable.

Answer 2

Fuerza electromotriz $\mathcal{E}$ puede ser interpretado como la unidad de trabajo termodinámico $\mathrm{d}W$ que como la llevada a cabo por la fuente de energía para mover una unidad de carga $\mathrm{d}q$ a través de un bucle de mover, a saber : $$ \mathcal{E}=\frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}q} $$ En habituales de los conductores, la ley de Ohm $\;\textbf{j}=\sigma\textbf{E}\;$ asegura que dicho trabajo será disipada. Esto implica que no null emf $\mathcal{E}$ como para ser aplicada constantemente para mantener la carga de flujo a través del conductor.

Sin embargo, en un superconductor, la corriente eléctrica no es más descrito por la ley de Ohm, ya que no hay más de disipación. De hecho, Londres ecuaciones da a usted que : $$ \textbf{j}=-\frac{cn}{mc}\textbf{Un} $$ donde $\textbf{A}$ es el vector de potencial, $n$ de los portadores de la densidad, $m$ de la masa de los portadores de carga y $c$ la velocidad de la luz. En un supraconductor, actual está aquí sólo para la pantalla de el campo magnético en el interior del material, no para disipar la energía. Entonces, usted no necesita más para mantener el $\mathcal{E}\neq 0$ con el fin de mover cargas en el material (es decir, para tener actuales).

Para resumir :

• En un conductor : $\mathcal{E}=0\;\rightarrow\;\textbf{j}=0$

• En un superconductor : $\mathcal{E}=0\;\nrightarrow\;\textbf{j}=0$

Answer 3

Feynman:

En un "conductor perfecto" no hay ninguna resistencia a la corriente. Así que si las corrientes se generan en ella,que puede seguir para siempre .De hecho,la menor emf generaría arbitrariamente grandes actual -que en realidad significa que no puede haber emf.Cualquier intento de hacer un flujo magnético ir a través de dicha hoja genera corrientes que creat enfrente de los campos B -todos con infintesimal cem,por lo que sin flujo entrante. Si tenemos una hoja de un conductor perfecto y poner un electroimán junto a él,cuando se encienda la corriente en el imán ,las corrientes llamadas corrientes de foucault aparecen en la hoja,de modo que ningún flujo magnético entra.

Answer 4

De hecho, el campo electromagnético no puede alcanzar el interior de un superconductor, para que no se descomponga de forma exponencial en sus límites.