Ställ era frågor om kvantmekanik

Vad jag förstått finns faktiskt supraledande material i verkligheten. Dessutom när det "bara" är cirka -260grader celcius.
Jag funderar på hur tusan en sådan ledare beter sig i verkligheten, Ohm's lag blir ju lurig när "R" är lika med noll.
*finns det ingen övre gräns för hur mycket ström man kan leda genom en sådan ledare, oavsett kabelarea?
*Gäller inte ohm's lagg vid avsaknad av resistans? (hur mycket ström är U/0 ?)

Betydligt varmare än så faktiskt. Rekordet ligger väl på runt 138 K vid normal tryck, alltså ca -135 C.



Det supraledande tillståndet förstörs av starka magnetfält så man kan definiera ett kritiskt magnetfält. I en (typ 1) supraledares inre är den magnetiska flödestätheten noll och endast i ett tunt skikt vid ytan är flödestätheten större än noll för att bli lika med det yttre magnetiska flödestätheten precis vid ytan. I detta tunna skikt flyter även superströmmen. Denna ström kommer i sig ge upphov till ett magnetisk fält och när detta fält blir så stort att det kritiska fältet uppnås så förlorar materialet sina supraledande egenskaper. Man har därför dels en kritisk ström, som är specifik för supraledarens geometri och sedan en kritisk strömtäthet som är en verklig materialparameter. Den kritiska strömmen är proportionell mot trådens radie så det finns egentligen ingen övre gräns för strömmen om du har en tillräckligt tjock tråd.

Varför förstör ett magnetfält det supraledande tillståndet. Ett sätt att se på det är att magnetfält får elektroner att vilja "snurra" runt på ett sätt som inte tillåts om de ska bidra till de elektronpar som bygger upp superströmmmen. Är fältet tillräckligt stort så snurrar de så snabbt att elektronparet bryts och de övergår till att bli normala elektroner.

Ohm's lag gäller på så sätt att om du petar in R = 0 i den fås U = 0. Du har alltså inget spänningsfall i en supraledare då R = 0 trots att den leder ström. Löser vi ut strömmen får vi ett uttryck av typen 0/0 och då måste man alltså analysera saken mer i detalj.

Det låter minst sagt konstigt. Har vi ett supraledande batteri, en supraledande kabel och supraledande glödlampa ( ), okej, ingen glödlampa men någon typ av förbrukare av supraledande karaktär som vi helt slumpmässigt kallar för lampa.
Vi säger att det är ett 12V batteri, om man ens kan göra det på ett supraledande sätt.
Inget spänningsfall mellan + och -
Lampan arbetar
U=12
R=0
I=?

För att glödlampan ska lysa måste den ju ha resistans. Resistans innebär just energiförluster (ex. uppvärmning) och själva glödtråden kan därför inte vara supraledande.

Om batteriet inte har något spänningsfall mellan + och - är det inte ett batteri.

Om du har en krets med bara ett resistivt element så bestämmer ju det elementet vilken ström vi får.

I en krets utan resistivt element, exempelvis en sluten supraledande slinga så kommer strömmen bara fara runt runt utan förluster och utan spänningsfall. När du "skapar" den strömmen initialt kommer du alltid ha resistiva element.

Okej, jo jag förstår det där med förbrukaren, jag gjorde lite stor grej av det. Det jag undrar är helt enkelt hur man räknar ut strömmen i en supraledande ledare.
Och det avgörs alltså i från början när man matar in strömmen i ledaren? Inte heller så komplicerat då.
Men ett ordinärt batteri. Men en spänningspotential på 12 volt mellan dess 2 poler. Den potentialen försvinner om kretsen sluts med en supraledande ledare och batteriet upphör att vara ett batteri?
Vad är det som motiverar strömmen att åka runt runt om det inte finns någon spänningspotential?

Att koppla ihop ett batteri med en supraledande ledare är som att kortsluta den. Det kommer inte att vara något större skillnad mot att kortsluta den med en vanlig ledare.

Det finns en spänningspotential mellan polerna men inte ett spänningsfall över just supraledaren. Spänningsfall orsakas av att det finns ett motstånd mot strömflöde, eftersom annars skulle alla spänningsfall omedelbart utjämnas. Elektronerna vill alltså fortfarande lämna områden med hög potential för ett område med låg potential och de färdas i kretsen. När de når supraledaren försvinner allt motstånd och potentialen minskar inte över supraledaren eftersom allt motstånd finns efter supraledaren där den normala ledaren tar vid igen.

Jag är mycket införstådd om att vi pratar om en kortslutning, men frågan kvarstår dock, det jag undrar sen första inlägget: _vad_ blir strömmen?
En ordinär kortslutning, med koppartråd kan jag mycket lätt och med stor precision räkna ut strömmen i en kortslutning om jag vet motståndet i ledaren och spänningspotentialen mellan polerna. Men i en supraledare kan jag inte det, för Ohm´s lag ger en 12/0-ekvation(vilket jag är väl medveten om att du är väl medveten om), om vi pratar om ett 12V-batteri förstås. Nu är jag långt i från en matematiker men vad jag förstått får man inte dela med 0.

Säg att du kortsluter polerna med en godtyckligt kort koppartråd. Kortslutningsströmmen bestäms ju då inte av koppartrådens resistans, som är väldigt liten, utan av batteriets inre resistans. Du kommer aldrig att dela med noll eftersom det alltid finns resistiva element i kretsen.

En enkel modell av ett batteri kortslutet med en supraledare är nedstående krets


Ohms lag ger U = R*I. Inga problem.

Aha, nu förstod jag vad du menade.

Som jag förstått det så är kortvågigt ljus mera energirikt än långvågigt.
Då betraktar man ljuset som vågor.

Men hur blir skillnaden i energi om man betraktar ljuset som partiklar/fotoner?

Jag menar: en foton rör sig väl alltid med ljusets hastighet, vad är det då som kan skilja energinnehållet i två fotoner?

/T

Fotoner har energin hf där f är frekvensen och h Plancks konstant. Alltså är även fotoner karaktäriserade av en frekvens. Ljusets fart i vakuum är alltid lika stor.

Hmm.... Kan alltså en enstaka foton sägas ha en viss frekvens?
Kan den mätas?

/T