清華大學(xué)電磁學(xué)第十章電磁感應(yīng)

1、12005年春季學(xué)期年春季學(xué)期 陳信義編陳信義編 第第10章章 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)電磁學(xué)（第三冊(cè)）電磁學(xué)（第三冊(cè)）2 電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電與磁之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電與磁之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，為人類(lèi)獲取電能開(kāi)辟了道路，引起了一場(chǎng)化，為人類(lèi)獲取電能開(kāi)辟了道路，引起了一場(chǎng)重大的工業(yè)和技術(shù)革命。重大的工業(yè)和技術(shù)革命。電流電流磁場(chǎng)，磁場(chǎng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)電流？電流？ 經(jīng)過(guò)失敗和挫折經(jīng)過(guò)失敗和挫折(18221831)，法拉第終于發(fā)，法拉第終于發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)：感應(yīng)電流與原電流的變化有關(guān)，而與原電感應(yīng)電流與原電流的變化有關(guān)，而與原電流本身無(wú)關(guān)。流本身無(wú)關(guān)。 在恒定電流的磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中無(wú)電流在恒定電流的磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中無(wú)

2、電流法拉法拉第感到迷惑。第感到迷惑。3 1831年法拉第總結(jié)出以下五種情況都可產(chǎn)生年法拉第總結(jié)出以下五種情況都可產(chǎn)生感應(yīng)電流：感應(yīng)電流：變化著的電流，運(yùn)動(dòng)著的恒定電流，變化著的電流，運(yùn)動(dòng)著的恒定電流，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)著的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)著的導(dǎo)體， 變化著的磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)變化著的磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)著的磁鐵。著的磁鐵。4 1832年法拉第發(fā)現(xiàn)，在相同的條件下，不同年法拉第發(fā)現(xiàn)，在相同的條件下，不同金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小，與導(dǎo)體的金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小，與導(dǎo)體的電導(dǎo)率成正比。電導(dǎo)率成正比。 他認(rèn)為，當(dāng)通過(guò)回路的磁力線根數(shù)他認(rèn)為，當(dāng)通過(guò)回路的磁力線根數(shù)( (即磁通即磁通量量) )變化時(shí)，回路里就會(huì)產(chǎn)

3、生感應(yīng)電流，從而變化時(shí)，回路里就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而揭示出了產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因。揭示出了產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因。 他意識(shí)到：他意識(shí)到：感應(yīng)電流是由與導(dǎo)體性質(zhì)無(wú)關(guān)的感應(yīng)電流是由與導(dǎo)體性質(zhì)無(wú)關(guān)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的；即使不形成導(dǎo)體回路，這感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的；即使不形成導(dǎo)體回路，這時(shí)不存在感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)卻仍然有可時(shí)不存在感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)卻仍然有可能存在。能存在。510.1 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律10.3 感生電動(dòng)勢(shì)和感生電場(chǎng)感生電動(dòng)勢(shì)和感生電場(chǎng)10.5 自感自感 10.2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)10.4 互感互感 10.6 磁場(chǎng)的能量磁場(chǎng)的能量10.7 超導(dǎo)的電磁特性（教材超導(dǎo)的

4、電磁特性（教材P354-368）目目 錄錄【演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)】發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)、萬(wàn)用變壓發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)、萬(wàn)用變壓器演示渦流器演示渦流（跳圈、加熱跳圈、加熱）、渦流的阻力、渦流的阻力（磁體在磁體在鋁管內(nèi)運(yùn)動(dòng)鋁管內(nèi)運(yùn)動(dòng)）、渦流阻尼擺、超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)、渦流阻尼擺、超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)6 當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路所限定的面積的磁通量當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路所限定的面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中將發(fā)生變化時(shí)，回路中將產(chǎn)生感應(yīng)電流。產(chǎn)生感應(yīng)電流。10.1 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律BS L 閉合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線閉合導(dǎo)體閉合導(dǎo)體閉合回路閉合回路的正方向：的正方向：L 的方向的方向 Sd d的正方向：的正方

5、向：與與L 成右手螺旋成右手螺旋感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： SSBttd dd dd dd dd d 【演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)】發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)7感應(yīng)電流的磁場(chǎng)感應(yīng)電流的磁場(chǎng) 阻礙磁通量的變化阻礙磁通量的變化td dd d L 增大增大 0SS 8dtdNdtddtddtdNii 1N 匝線圈情況：匝線圈情況：渦流渦流（Eddy current）：）： 大塊導(dǎo)體處于變化磁場(chǎng)中，或相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)大塊導(dǎo)體處于變化磁場(chǎng)中，或相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生閉合的渦旋狀的感應(yīng)電流。動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生閉合的渦旋狀的感應(yīng)電流。電磁灶和變壓器鐵芯電磁灶和變壓器鐵芯異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)【演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)

6、驗(yàn)】萬(wàn)用變壓器演示渦流萬(wàn)用變壓器演示渦流（跳圈、加熱跳圈、加熱）、渦流的阻力渦流的阻力（磁體在鋁管內(nèi)運(yùn)動(dòng)磁體在鋁管內(nèi)運(yùn)動(dòng)）、渦流阻尼擺、渦流阻尼擺磁鏈磁鏈9磁通可按不同方式變化磁通可按不同方式變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)動(dòng)生生感感生生 td dd d一般情況：一般情況：磁場(chǎng)變化磁場(chǎng)變化 同時(shí)同時(shí) 回路運(yùn)動(dòng)回路運(yùn)動(dòng) :動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)變化、回路靜止磁場(chǎng)變化、回路靜止磁場(chǎng)恒定、回路運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)恒定、回路運(yùn)動(dòng)【思考思考】非靜電力是什么？非靜電力是什么？感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)Lorentz力力1010.2 動(dòng)生動(dòng)生（motional）電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) 回路或其一部分相對(duì)恒定磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，引起

7、穿回路或其一部分相對(duì)恒定磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，引起穿過(guò)回路的磁通變化過(guò)回路的磁通變化 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。非靜電力：非靜電力： )()()(balBvabd d BvefEne )(動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：【思考思考】點(diǎn)點(diǎn)b、a間的電勢(shì)間的電勢(shì)+ +- -ab baI rUUabab abUU ,abvB -eV f IBabcdvBf【思考思考】t td dd d ?11ld dvLBx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx x 任意形狀的導(dǎo)線回路任意形狀的導(dǎo)線回路L L，在恒定磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，在恒定磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)或形變，回路中產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為或形變，回

8、路中產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為lBvLd d )( 12外外fBvef Bvef 【例】【例】Lorentz 力不作功，只傳遞能量。力不作功，只傳遞能量。vfvf vBvevfvBvevf 0)()( vfvfvvffLorentz 力不作功是指力不作功是指13vfvfvf 外外外力作功外力作功 感生電流能量感生電流能量外外外外fff 外外14RB 【例】【例】法拉第圓盤(pán)（金屬）法拉第圓盤(pán)（金屬）R 切割切割 B 線線 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)2021RBrBrR d d1510.3 感生電動(dòng)勢(shì)和感生電場(chǎng)感生電動(dòng)勢(shì)和感生電場(chǎng) LlEd d感感感感 場(chǎng)的觀點(diǎn)場(chǎng)的觀點(diǎn)：變化的磁場(chǎng)在其周?chē)臻g激發(fā)變化的磁場(chǎng)在其

9、周?chē)臻g激發(fā)感生感生電場(chǎng)電場(chǎng) 產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力場(chǎng)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力場(chǎng) 感感E 回路靜止，僅由磁場(chǎng)的變化引起穿過(guò)回路的回路靜止，僅由磁場(chǎng)的變化引起穿過(guò)回路的磁通變化所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)磁通變化所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) 感生感生（induced）電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) StBSd d 固固定定感感生生 SStBd d16 即使沒(méi)有導(dǎo)體存在，變化的磁場(chǎng)也會(huì)在空間即使沒(méi)有導(dǎo)體存在，變化的磁場(chǎng)也會(huì)在空間激發(fā)渦旋狀的感生電場(chǎng)激發(fā)渦旋狀的感生電場(chǎng)（非靜電場(chǎng)非靜電場(chǎng)） LSStBlEd dd d感感感感EL 的方向：的方向： 的正方向的正方向感感EtBE 感感微分形式：微分形式：“變化的磁場(chǎng)會(huì)激發(fā)電場(chǎng)變化的磁場(chǎng)會(huì)激發(fā)電場(chǎng)

10、”17【例】【例】電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器（Betatron）B 軸對(duì)稱軸對(duì)稱E感感 軸對(duì)稱軸對(duì)稱？tBrrEd dd d22 感感tBrEd dd d2 感感加速加速vE感感加速加速0 感感ELorentz力力指向圓心指向圓心18任何電場(chǎng)都可以寫(xiě)成任何電場(chǎng)都可以寫(xiě)成感感恒恒靜靜EEEE tBEstBlELS d dd d LLlElE0d dd d恒恒靜靜其中其中因此，因此，任何電場(chǎng)都滿足任何電場(chǎng)都滿足19真空中電場(chǎng)的基本規(guī)律真空中電場(chǎng)的基本規(guī)律微分形式：微分形式：tBE 0 E積分形式：積分形式： VSVqSEd dd d 001StBtlESLd dd dd dd d 20計(jì)算感應(yīng)電

11、動(dòng)勢(shì)的兩個(gè)公式計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的兩個(gè)公式1、通量法則通量法則SBttSd dd dd dd dd d 2、按感生和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)計(jì)算按感生和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)計(jì)算 lBvStBBLSd dd d )(固定固定) 2110.4 互感互感12I1I2B1B2 互感電動(dòng)勢(shì)不僅與電流改變的互感電動(dòng)勢(shì)不僅與電流改變的快慢有關(guān)，而且也與兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)以及它們快慢有關(guān)，而且也與兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)以及它們之間的相對(duì)位置有關(guān)。之間的相對(duì)位置有關(guān)。 一個(gè)線圈中電流的變化，在另一線圈中產(chǎn)生一個(gè)線圈中電流的變化，在另一線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這稱為互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象。這種電動(dòng)勢(shì)稱這種電動(dòng)勢(shì)稱為為互感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì)。22

12、tdd2121 21 I1 的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)B1通過(guò)線圈通過(guò)線圈2的的磁鏈磁鏈12121IM 由畢奧由畢奧薩定理：薩定理：M21線圈線圈1對(duì)對(duì)2 的的互感系數(shù)互感系數(shù)的正向與的正向與 成右手螺旋。成右手螺旋。21 21 1、線圈、線圈1電流電流I1變化變化 線圈線圈2感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)2312I1I2B1B2 tIMtdddd1212121 感生電動(dòng)勢(shì)：感生電動(dòng)勢(shì)：tIMtdddd2121212 2、線圈、線圈2 電流電流I2變化變化 線圈線圈1感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)M12 線圈線圈2對(duì)對(duì)1 的互感系數(shù)的互感系數(shù)24MIIMMM 1212122112,可以證明（可以證明（P339 例例10.9）t

13、IMtIMdddd121212 無(wú)鐵磁質(zhì)時(shí)，無(wú)鐵磁質(zhì)時(shí)，M與兩個(gè)線圈中的電流無(wú)關(guān)，與兩個(gè)線圈中的電流無(wú)關(guān)，只由線圈的形狀、大小、匝數(shù)、相對(duì)位置及只由線圈的形狀、大小、匝數(shù)、相對(duì)位置及周?chē)沤橘|(zhì)的磁導(dǎo)率決定。但有鐵磁質(zhì)時(shí)，周?chē)沤橘|(zhì)的磁導(dǎo)率決定。但有鐵磁質(zhì)時(shí)， M 還與線圈中的電流有關(guān)。還與線圈中的電流有關(guān)。25 通過(guò)互感線圈使能量或信號(hào)由一個(gè)線圈傳通過(guò)互感線圈使能量或信號(hào)由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。遞到另一個(gè)線圈。 由于互感，電路之間會(huì)互相干擾。由于互感，電路之間會(huì)互相干擾?？刹捎每刹捎么牌帘蔚确椒▉?lái)減小這種干擾。磁屏蔽等方法來(lái)減小這種干擾。三、互感的應(yīng)用三、互感的應(yīng)用 例如電源變壓器、中周變

14、壓器、輸入、輸例如電源變壓器、中周變壓器、輸入、輸出變壓器以及電壓和電流互感器等。出變壓器以及電壓和電流互感器等。26【例】【例】長(zhǎng)直螺線管內(nèi)放一垂直圓環(huán)，求互感。長(zhǎng)直螺線管內(nèi)放一垂直圓環(huán)，求互感。 設(shè)螺線管通電流設(shè)螺線管通電流i1，通過(guò)圓環(huán)的磁鏈，通過(guò)圓環(huán)的磁鏈nriMM2012121 i1【思考思考】設(shè)圓環(huán)通過(guò)電流設(shè)圓環(huán)通過(guò)電流 i2，求，求 M.2102121rinrB rn27td dd d LI 系數(shù)系數(shù)L（0）自感系數(shù)、自感自感系數(shù)、自感tILdd d 當(dāng)電流當(dāng)電流 I 變化時(shí)，通過(guò)該線圈的全磁通變化時(shí)，通過(guò)該線圈的全磁通（磁鏈）（磁鏈） 也發(fā)生變化，因而在這個(gè)線圈中也發(fā)生變化，因

15、而在這個(gè)線圈中將產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)將產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì) 自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)I 10.5 自感自感28 自感的應(yīng)用：自感的應(yīng)用：穩(wěn)流，穩(wěn)流，LC電路（振蕩，濾波），滅弧保護(hù)電路（振蕩，濾波），滅弧保護(hù) 自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì) 的正方向取為電流的正方向取為電流 的方向的方向，否則式中負(fù)號(hào)消失！否則式中負(fù)號(hào)消失！I tILd dd d I29【例】【例】求總自感求總自感 LtILdd 總電動(dòng)勢(shì)總電動(dòng)勢(shì)? LII30總電動(dòng)勢(shì)：總電動(dòng)勢(shì)： tILtIMLLdddd221 MLLL221 總自感：總自感：tILdd1 tIMdd tILdd2 tIMdd 1、順接順接I 磁場(chǎng)彼此加強(qiáng)，自感電磁場(chǎng)彼此加強(qiáng)，自感電動(dòng)

16、勢(shì)和互感電動(dòng)勢(shì)同向。動(dòng)勢(shì)和互感電動(dòng)勢(shì)同向。 31 dtdILdtdIMLL 221MLLL221 總自感：總自感：dtdIL1 dtdIM dtdIL2 dtdIM 2、反接反接I設(shè)設(shè) 磁場(chǎng)彼此減弱，自感電磁場(chǎng)彼此減弱，自感電動(dòng)勢(shì)和互感電動(dòng)勢(shì)反向。動(dòng)勢(shì)和互感電動(dòng)勢(shì)反向。 總電動(dòng)勢(shì)：總電動(dòng)勢(shì)：若若212LLM ，則，則0 L。32VnILIVnIlSnnISnlBSnlnIB 222 VnL 2 lSV ：螺線管體積：螺線管體積【例】【例】求長(zhǎng)直螺線管的自感系數(shù)求長(zhǎng)直螺線管的自感系數(shù) n,l,IS 33【例】【例】RL電路電路dtdiLL 0, 0 itiRdtdiL 0 iRL ti /Ri

17、L LRK1、充電、充電34 0ti /R tRRitLR-e1e1 時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) 表示電流與其最大值的差變?yōu)樽畋硎倦娏髋c其最大值的差變?yōu)樽畲笾档拇笾档?所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。e1RL 時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) : : 352、放電、放電 0ti /Ri L LRK電流隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律減少。電流隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律減少。 ttLRRRi eeRitiRL , 0036【例例】趨膚效應(yīng)趨膚效應(yīng) 直流電路均勻?qū)Ь€橫截面直流電路均勻?qū)Ь€橫截面上的電流密度均勻分布。上的電流密度均勻分布。 但在交流電路中，隨著但在交流電路中，隨著頻率的提高，導(dǎo)線橫截面頻率的提高，導(dǎo)線橫截面上的電流分布越來(lái)越向?qū)系碾娏鞣?/p>

18、布越來(lái)越向?qū)Ь€表面集中，這種現(xiàn)象稱線表面集中，這種現(xiàn)象稱為為趨膚效應(yīng)。趨膚效應(yīng)。趨膚效應(yīng)使趨膚效應(yīng)使導(dǎo)線的有效截面積減小，導(dǎo)線的有效截面積減小，從而使其等效電阻增大。從而使其等效電阻增大。 波導(dǎo)管波導(dǎo)管交變電磁場(chǎng)交變電磁場(chǎng)渦流渦流趨膚效應(yīng)趨膚效應(yīng)3710.6 磁場(chǎng)的能量磁場(chǎng)的能量一、自感磁能一、自感磁能KLi斷開(kāi)電源，燈為什么還亮一下？斷開(kāi)電源，燈為什么還亮一下？ 線圈中磁場(chǎng)具有能量線圈中磁場(chǎng)具有能量38KLi自感電動(dòng)勢(shì)做功自感電動(dòng)勢(shì)做功消耗自感線圈中的能量消耗自感線圈中的能量iLititiLtiWLdddddd 2021ddLIiiLWWI 39通有電流通有電流I的自感線圈的自感線圈L的磁能

19、的磁能221LIWL 自感磁能總?cè)≌底愿写拍芸側(cè)≌?0【例】【例】( (教材教材P339, 例例10.9) ) 兩互相鄰近的互感兩互相鄰近的互感為為M的線圈的電流分別為的線圈的電流分別為I1和和I2，求磁能。，求磁能。212222112121IMIILILWm 當(dāng)兩線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互加強(qiáng)當(dāng)兩線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互加強(qiáng)（減弱）（減弱）時(shí)，時(shí)，取正取正（負(fù)）（負(fù)）號(hào)。號(hào)。MMM 2112結(jié)論：結(jié)論：（互感磁能）（互感磁能）（自感磁能）（自感磁能）41BHVVBVInLIWm21221212222 二、磁場(chǎng)的能量二、磁場(chǎng)的能量磁能定域在磁場(chǎng)中。磁能定域在磁場(chǎng)中。以填充非鐵磁介質(zhì)的長(zhǎng)直螺線管為例以填充

20、非鐵磁介質(zhì)的長(zhǎng)直螺線管為例 BHnIBVnL ,2 2212BBHum 磁場(chǎng)能量密度：磁場(chǎng)能量密度：42電磁場(chǎng)的能量密度電磁場(chǎng)的能量密度 BHDEu 21在普遍情況下在普遍情況下 HBEDu 2143三、通過(guò)磁場(chǎng)能求自感三、通過(guò)磁場(chǎng)能求自感 dVHBLI21212? LIL 按磁鏈求按磁鏈求，? 通過(guò)磁場(chǎng)能求通過(guò)磁場(chǎng)能求?4410.7超導(dǎo)的電磁特性（教材超導(dǎo)的電磁特性（教材P354-368）1911年翁納斯年翁納斯(K. Onnes，荷蘭荷蘭) )首次發(fā)現(xiàn)：首次發(fā)現(xiàn)： 電阻電阻(W W) 0T (K)4.24.3Hg 后來(lái)相繼發(fā)現(xiàn)后來(lái)相繼發(fā)現(xiàn) 28 種元素、種元素、5000多種合金和化多種合金

21、和化合物以及在高壓下合物以及在高壓下15種元素都有超導(dǎo)電性。種元素都有超導(dǎo)電性。液氦液氦(TC=4.2K,臨界溫度臨界溫度)中的固態(tài)中的固態(tài)Hg樣品的電樣品的電阻突然趨于零阻突然趨于零（1913年諾貝爾物理獎(jiǎng)）年諾貝爾物理獎(jiǎng)）45 一些超導(dǎo)材料的臨界溫度一些超導(dǎo)材料的臨界溫度 物質(zhì)物質(zhì) Tc(K) 發(fā)現(xiàn)年代發(fā)現(xiàn)年代 汞汞(Hg) 4.2 1911 鉛鉛(Pb) 7.2 1913 鈮鈮(Nb) 9.2 1930 釩三硅釩三硅 17.1 1953 鈮鋁鍺鈮鋁鍺 20.5 1967 鈮三鍺鈮三鍺 23.2 1973 YBa2Cu3O790 1987 高溫超導(dǎo)高溫超導(dǎo)46一、零電阻性一、零電阻性B超導(dǎo)金屬環(huán)超導(dǎo)環(huán)實(shí)驗(yàn)：超導(dǎo)環(huán)實(shí)驗(yàn)： 將磁場(chǎng)中的鉛環(huán)冷卻將磁場(chǎng)中的鉛環(huán)冷卻 TC=7.2K 以下，撤以下，撤去磁場(chǎng)，環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流。去磁場(chǎng)，環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 2.5年內(nèi)未發(fā)現(xiàn)電流有衰減！年內(nèi)未發(fā)現(xiàn)電流有衰減！超導(dǎo)超導(dǎo)鉛環(huán)鉛環(huán)47二、完全抗磁性二、完全抗磁性（Meissner 效應(yīng)，效應(yīng)，1933） 超導(dǎo)體內(nèi)部的磁場(chǎng)總為零，磁通總是超導(dǎo)體內(nèi)部的磁場(chǎng)總為零，磁通總是被排出超導(dǎo)體外。被排出超導(dǎo)體外。 磁場(chǎng)磁