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1、1/3电学部分知识梳理【电动势】电源内部非静电力移送单位正电荷，将其从电源的负极移至正极所作的功，叫做电源的电动势。电动势的单位是伏特。电源提供电能必须通过非静电力对电荷做功的方式从其他形式能量转变而来。例如，在具有一定负载的直流电路中，若要维持电路中的电流恒定不变，就必须设法维持电路两端有恒定的电势差（电压）。这就必须有非静电力不断对电荷作功来实现。在外电路电流是由高电势的正极流向低电势的负极。则在电源内部必须由非静电力将负电荷移到负极上，并将正电荷送到正极上。才能达到维持电路两端的恒定电势差。【电阻定律】对于由一定材料制成的横截面积均匀的导体，在一定的温度下，它的电阻 R 和导体的长度 l
2、 成正比，和横截面积 S 成反比。导体横截面积不均匀，或者电阻率 不均匀时，可将其沿长度 l 的垂直【电阻率】表征物质导电性能的物理量。也称“体积电阻率”。电阻率越小导电本领越强。用某种材料制成的长 1 厘米、横截面积为 1 平方厘米的导体电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。也有取长 1 米、截面积 1 平方毫米的导电体在一定温度下的电阻定义电阻率的。此两种定义法定义的电阻率在数值上相差 4 个数量级。如第一种定义，铜在 20时的电阻率为 1.710-6欧姆厘米。而第二种定义电阻率为 0.017 欧姆毫米 2/米。电阻率的倒数称为电导率。电阻率 不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。在温度
3、变化不大的范围内，几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即 = 0（1+t）。式中 t 是摄氏温度， 0是 0时的电阻率， 是电阻率温度系数。由于电阻率随温度的改变而改变，所以对某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状态。如 220 伏、100 瓦电灯2/3的灯丝电阻，通电时是 484 欧姆，未通电时是 40 欧姆。另外要注意的是：电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性，电阻是反映物体对电制中电导率的单位是西门子/米。【超导体】在温度和磁场都小于一定数值的条件下，许多导电材料的电阻和体内磁感应强度都突然变为零的性质。具有超导性的物体叫做“超导体”。1911年荷兰物理
4、学家卡曼林-昂尼斯（18531926 年）首先发现汞在 4.173K 以下失去电阻的现象，并初次称之为“超导性”。现已知道，许多金属（如铟、锡、铝、铅、钽、铌等）、合金（如铌锆、铌钛等）和化合物（如 Nb3 Sn、Nb 3Al 等）都是可具有超导性的材料。物体从正常态过渡到超导态是一种相变，发生相变时的温度称为此超导体的“转变温度”（或“临界温度”）。现有的材料仅在很低的温度环境下才具有超导性，其中以 Nb3Ge 薄膜的转变温度最高（23.2K）。1933年迈斯纳和奥森费耳德又共同发现金属处在超导态时其体内磁感应强度为零，即能把原来在其体内的磁场排挤出去；这个现象称之为迈斯纳效应。当磁场达到一
5、定强度时，超导性就将破坏，这个磁场限值称为“临界磁场”。目前所发现的超导体有两类。第一类只有一个临界磁场（约几百高斯）；第二类超导体有下临界磁场 Hc1和上临界磁场 Hc2。当外磁场达到 Hc1时，第二类超导体内出现正常态和超导态相互混合的状态，只有当磁场增大到 Hc2时，其体内的混合状态消失而转化为正常导体。现在已制备上临界磁场很高的超导材料（如 Nb3Sn 的 Hc2 达 22 特斯拉，Nb 3Al0.75Ge0.25的 Hc2达 30 特斯拉），用以制造产生强磁场的超导磁体。超导体的应用目前正逐步发展为先进技术，用在加速器、发电机、电缆、贮能器和交通运输设备直到计算机方面。1962 年发
6、现了超导隧道效应即约瑟夫逊效应，并已用于制造高精度的磁强计、电压标准、微波探测器等。近两年来，中国、美国、日本在提高超导材料的转变温度上都取得了很大的进展。1987 年研制出 YBaCuO体材料转变温度达到 90100K，零电阻温度达 78K，也就是说过去必须在昂贵的液氦温度下才能获得超导性，而现在已能在廉价的液氮温度下获得。1988 年又研3/3制也 CaSrBiCuO 体和 CaS- rTlCuO 体，使转变温度提高到 114115K。近两三年来，超导方面的工作正在突飞猛进。【欧姆】Ohm，Georg Simon（17871854 年）德国物理学家。1787 年生于欧蓝格，毕业于欧蓝格大学。1826 年发现导体的电阻、电流与电动势之间的关系定律现称欧姆定律。此定律先未受重视，直到 1833 年欧姆在纽仑堡任物理学教授时才渐为人所知。1849 年欧姆任慕尼黑大学物理学教授。后人为纪念其对电学贡献，以其名做为电阻的单位。
