超伝導は電気抵抗がない、という特徴を持っていますが、
このことについて、具体的な説明をつけられる方、宜しくお願いします。

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A 回答 (6件)

この件に関して私も他分野で質問します。

結果がでたら連絡するのでそれまで閉じないでください。
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電気抵抗は、なくなるようです。


具体的説明は、No.3の方の参考URLでなされています。超伝導現象は、従来の物理学では、説明しきれないのでしょう。
従来の電気工学的に言っても、抵抗0で電流は、流れます。電圧0ですね。
電圧降下が生じないだけです。
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クーパー対と呼ばれる2個の電子の波動関数が集まって個々波動関数間の位相にある秩序ができるときに発生し、この秩序のある状態がエネルギー的に安定であるため低温で実現します。

この位相に秩序がある状態は電流が流れている状態でもよいので、電流が流れている状態が保たれます。(有限の温度では必ずエネルギーの高い状態も含まれるため、何らかの散逸があれば抵抗があると見なすでしょう。)

 おもいっきり比喩的に言えば(他の人に怒られそう)、水蒸気を吹き付けてボールを浮かせようとすると、ずーっと吹き付けていないといけませんが、水分子を固体の状態(氷=秩序を持たせてお互いがお互いの状態を規定するような固くした状態)にしておけばその上にボールを乗せて浮かせておくことが出来ます。(有限温度では水分子は固体を離れる確率も存在するので、氷がなくなっていく可能性もあります。このとき、再び水分子が結晶化しても、氷のできる場所は同じ場所とは限りません。)

という感じでしょうか?
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いろいろ調べてみたけど一番の疑問は「電気抵抗は0なのになんで電流が流れるの?」だね。


一人だけ私と同意見で「電気抵抗がほとんど0となる」がいました。良かった(笑)
ご質問は下記後者を調べてみればわかります。
前者は私と同意見の人ので、中者が量子力学での説明、後者はサルでもわかる超伝導だそうです。
超伝導とは2つの電子がペアで流れるため、電気抵抗が0となるそうです。

物理学者が「電気抵抗が0」という意見の人が多い。でも私、電気工学の先生にたしかに「電気抵抗は完全には0にはならない」と聞いたんですがねえ。
まあよく勉強しなくては駄目ですね。

参考URL:http://www.sci.waseda.ac.jp/journal/vol1/no7/kur …
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この回答へのお礼

ありがとうございました。サル~は、大変わかりやすかったです(凍ってるサルがかわいかった)。それにしても超伝導っておもしろい現象ですね~

お礼日時:2001/09/19 11:51

一部訂正


「ρは比例定数で温度」というところを
「ρは比例定数で温度と導線の材料で決まる。ρをその物質の温度の電気抵抗率という」と直してください。
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電気抵抗はわずかにあります。

なけりゃどうして電流が流れるんですか?
この手の謎の答えは2種類あって、
一つは数学、物理学、化学(超伝導をやらない分野)系の学部を出た人の答え。「電気抵抗は完璧には0でない」ことを知らないために、間違ったことを言ってしまうのでしょう。よく考えればわかることなのに…。

電気工学ではこんなの常識です。知らなければもぐりと言えるでしょう。
電気抵抗が0に近いので送電ロスを大幅に下げることが出来る。(普通の導線は主に銅線なんです。だから導線自体に抵抗がある)
低い電圧をかけただけでも大きい値の電流が流すことが出来る。(V=Riで例えばR=1のときと、R=0.001のとき、同じ値の電流iを流すためには前者はV,後者はV/1000で済む。)高い電圧を作るということはそれだけ強いエナジーがいる。
セーラームーンでクイーンベリル様がある方を復活させるためにエナジーを部下たちに集めさせるがたくさんエナジーを集めないと復活させられないことと同じである。
また常温超電導線が作られれば普通の細い導線では負荷が強すぎて焼けきれてしまう(ショート)ほどの電流でも焼けきれないので、細い(断面積が小さい)送電圧線が作れる。(R=ρL/S。Lは導線の長さ。Sは断面積。ρは比例定数で温度)
経済効果は非常に大きいと考えられる。

ちょっと考えたんですが、よくSFで登場する「高出力荷電粒子ビーム砲」つまりレーザーですが常温超伝導と常温核融合が完成すれば実現するかもしれません。
高い電圧とそれに耐えうる電線があれば強い光が作れる。これをレーザー発振させることによって、さらに増幅させる。そうすれば基本的に2枚の鏡(複数でもいいかもしれない。私は電気科なんで詳しいことはしりません。電子科の人に聞いてみて下さい)があればよいので割と小型の装置で作れるかもしれない。
レーザーは指向性が強いので狙いをつければ必ず当たる、だから軍事的に極めて有効であるのは疑いえないが、たとえば何かを溶かし製品を作るということに利用するというような産業に役立てるかもしれない。もう役立ってるのかな?
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#2です まるで 行って見て来たような事を書きましたが 実は仕事柄 専門雑誌を長年読んでおっただけです
ICを利用する方の仕事でしたが今は引退しましたから最近は読んでおりません

ICの製造工程は現在は自動で作るようです 何せ数十nm精度ですから1μの埃すら巨大な邪魔者です
1μの埃が20mm前後のICチップ上に1個あるだけで不良品になってしまう訳で人が直接弄るような事はしないのでしょう
だから工場の設備内では専用の着衣を着けるのです 時々TVで見ます 完全に体を覆っており ガスマスクは付けませんがまるで毒ガス処理隊みたいに

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全くの素人ですが・・・

> 「誤差率」を何故「許容差」と表記

「そういう慣習」なのかもしれませんが、例えば許容差±5%の抵抗は「±5%までの誤差が許容される回路でお使い下さい」という意味なのかもしれません。
(全くの推測ですが)

さて、

> 抵抗値が大きければ大きいほど許容差(誤差率)が小さく

とのことですが、定格電力に違いがあれば(1/4Wと1/8Wなど)、upponさんの仰る通り、用途の違いという可能性はあると思います。
ただ、それとは別の可能性として、製造のしやすさ、もあるのかもしれません。

例えばカーボン抵抗で、工程上の炭素皮膜の厚さが仮に10
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(炭素皮膜の厚さのみで抵抗値を制御するものとして:実際には螺旋状に溝を切ってあるようなので、それによって通電距離も変えているのかもしれませんが)

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全くの素人ですが・・・

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「そういう慣習」なのかもしれませんが、例えば許容差±5%の抵抗は「±5%までの誤差が許容される回路でお使い下さい」という意味なのかもしれません。
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さて、

> 抵抗値が大きければ大きいほど許容差(誤差率)が小さく

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== 加速状態で 超伝導 がどうなるか知りたいです。==
どなたか教えてくださいm(_ _)m

Aベストアンサー

#1です、レス有り難うございます。
EPR仮説には時間遡行は入っていません、アインシュタインは天才でしたが、過去の観測データ
を否定したことは一度もありません。解釈に困るものを美しく説明しただけで、多くの予想を
しましたが全て無矛盾でした。アインシュタイン自身「理論はあるが実験による確認法は思い付かない」
とブラウン運動の解釈の時書いています、彼は巧妙な実験を思い付くには余りに理論家でした。
EPR仮説も実験法は無いのです、ベルの定理もそれを実験で確認あるいは否定出来る形にした
訳では無く、もっと広範な定理ですが、これを実験で証明するとEPR仮説は否定されます。
結局ベルの定理は実験物理学者によって正しいと確認されました。
アインシュタインは一度も時間の遡行など考えた事はありません。
ご質問者の「低温真空状態で 情報のやり取りをしたとき過去に情報が送られる」はご自分だけの
仮説ですので、今までに誰も実験したことはありませんから、否定も肯定もされる筈はありません。
時間遡行に関して非常に有名なのはリチャード・ファインマンが素粒子論を解り易く説明するために
発案したファインマン・ダイアグラムで、時間を遡行する粒子は反粒子として取り扱うことが可能、
非常に不思議なのは光が時間を遡行すると、本来あり得ない反光子・絶対負のエネルギーが生じます。

#1です、レス有り難うございます。
EPR仮説には時間遡行は入っていません、アインシュタインは天才でしたが、過去の観測データ
を否定したことは一度もありません。解釈に困るものを美しく説明しただけで、多くの予想を
しましたが全て無矛盾でした。アインシュタイン自身「理論はあるが実験による確認法は思い付かない」
とブラウン運動の解釈の時書いています、彼は巧妙な実験を思い付くには余りに理論家でした。
EPR仮説も実験法は無いのです、ベルの定理もそれを実験で確認あるいは否定出来る形にした
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