超导体的应用

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1、超导体的应用超导体的应用可分为三类：强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用即大电流应用 ,包括超导发电、输电和储能;弱电应用即电子学应用 ,包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反响堆等。强电应用超导发电机：目前 ,超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组 ,以提高电流密度和磁场强度 ,具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。 另一种含义是指超导磁流体发电机 ,磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点 ,但传统磁体在发电过程中会产生很大的损耗 ,而超导磁体自身损耗小 ,可以弥补这一缺乏。超导输电：由超导材料制作

2、的超导电线和超导变压器 ,可以把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计 ,用铜或铝导线输电 ,约有15%的电能损耗在输电线路上 ,光是在中国 ,每年的电力损失即达1000多亿度。假设改为超导输电 ,节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。弱电应用超导计算机：高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列 ,但密集排列的电路在工作时会发生大量的热 ,而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路 ,其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作 ,不存在散热问题 ,同时计算机的运算速度大大提高。此外 ,科学家正研究用半导体和超导体来制造晶体管 ,甚至完全用超导体来制作晶体管。抗磁性应用磁悬浮列车超导磁悬浮列车：利用超导材料的抗磁性 ,将超导材料放在一块永久磁体的上方 ,由于磁体的磁力线不能穿过超导体 ,磁体和超导体之间会产生排斥力 ,使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。超导托卡马克核聚变实验装置核聚变反响堆“磁封闭体：核聚变反响时 ,内部温度高达1亿2亿摄氏度 ,没有任何常规材料可以包容这些物质。而超导体产生的强磁场可以作为“磁封闭体 ,将热核反响堆中的超高温等离子体包围、约束起来 ,然后慢慢释放 ,从而使受控核聚变能源成为21世纪前景广阔的新能源。第 页