Критическая индукция критический ток

Принцип метода измерений и рабочая формула. При «критическом» значении индукции магнитного поля радиус окружности, по которой движется электрон

При «критическом» значении индукции магнитного поля радиус окружности, по которой движется электрон, можно считать приблизительно равным радиусу цилиндра анода R_ц. Поэтому формула (5) имеет вид

За «критическое» значение индукции магнитного поля В_крпринимается то минимальное значение магнитного поля, при котором электроны не будут достигать анода.

Эксперимент по определению удельного заряда электрона «методом магнетрона» заключается в снятии сбросовой ха­рактеристики лампы, по которой можно определить «крити­ческое» значение индукции магнитного поля В_кр, при котором анодный ток резко уменьшается.

Сбросовой характеристикой называется зависимость анод­ного тока I_а от индукции магнитного поля при постоянном анодном U_аи катодном U_н напряжениях. Так как индукция магнитного поля пропорциональна току в соленоиде I_с (при m = const), то сбросовой характеристикой можно считать и зависимость анодного тока от тока в соленоиде I_а=f(I_с). Идеальная сбро­совая характеристика магнетрона приведена на рис. 3

Практически получаемые зависимости не имеют такой крутой падающей части, как у идеальной характеристики. Это объясняется тем, что электроны, двигающиеся от катода к аноду, имеют всегда разные скорости. Поэтому уменьшение анодного тока происходит не сразу, а постепенно (рис. 4). Учитывая это, при получении сбросовых характеристик «критическим значением» индукции В_кр следует считать значение В в наиболее крутой части характеристики.

Индукция магнитного поля соленоида может быть вычис­лена по величине питающего соленоида постоянного тока I_с, если известно число витков n на единицу длины п об­мотки соленоида:

где m₀ = 4 . 10 -7 Гн/м;m=1.

Источник

критический ток

КРИТИЧЕСКИЙ ТОК в сверхпроводниках — макс, величина постоянного электрич. тока, к-рый может протекать через сверхпроводник без диссипации энергии. Если ток превосходит критич. значение, то вещество сверхпроводника переходит полностью или частично в нормальное (несверхпроводящее) состояние и в образце возникает диссипация энергии, приводящая к его нагреву.

В массивном сверхпроводнике 1-го рода К. т. I с — это такой ток, к-рый создаёт на поверхности образца критическое магнитное поле Нг .В цилиндрич. сверхпроводнике, напр., где R — радиус цилиндра. При токе I>I с сверхпроводник 1-го рода переходит в промежуточное состояние, характеризующееся чередованием нормальных и сверхпроводящих областей (доменной структурой).

В сверхпроводнике 2-го рода значение К. т. определяется возникновением в образце вихрей (несверхпроводящих вихревых нитей, при образовании к-рых сверхпроводник переходит в т. н. смешанное состояние). Вихревые нити начинают возникать при токе, создающем на границе образца критич. магн. поле H C 1 — «Сердцевину» каждой вихревой нити образует квант магн. потока, в силу чего на вихри действует Лоренца сила со стороны протекающего тока, однако в реальных образцах вихревые нити закреплены на дефектах кристаллич. решётки и вблизи границ образца, так что при достаточно малом токе они находятся в равновесии (пиннинг вихревых нитей). При увеличении тока сила Лоренца возрастает и при токе, превышающем критич. значение (К. т. шшнинга), происходит срыв вихревых нитей. (При токе, равном критическому, осуществляется т. н. критич. состояние пиннинга.) Вихревые нити приходят в движение, в результате чего за счёт индукционного механизма в образце генерируется электрич. поле н возникает диссипация энергии (резистивное состояние сверхпроводника). Вещество образца при этом в осн. сохраняет сверхпроводящие свойства (сверхпроводимость подавлена только в сердцевине вихревых нитей).

Различают мягкие и жёсткие сверхпроводники 2-го рода. В мягких сверхпроводниках сила закрепления вихревых нитей мала и К. т. практически равен току, при к-ром на поверхности создаётся критич. магн. поле H C 1 . В жёстких сверхпроводниках сила закрепления вихревых нитей велика, значение К. т. определяется срывом вихревых нитей и может быть весьма значительным. Макс. К. т. обладают т. н. композитные сверхпроводники, в к-рых благодаря особой технологии создаётся микроструктура, максимально препятствующая движению вихревых нитей. В таких сверхпроводниках плотность К. т. может достигать 10 5 — 10 6 А/см 2 . Жёсткие сверхпроводники находят широкое применение для изготовления сильных сверхпроводящих магнитов.

В тонких сверхпроводниках с поперечными размерами, меньшими глубины проникновения магн. поля, разрушение сверхпроводимости и возникновение диссипации происходят за счёт увеличения скорости сверхпроводящих электронов (куперовских пар) при увеличении тока, К. т. является током разрушения куперовских пар (см. Купера эффект ).Магн. поле К. т. в тонких образцах мало, вещество сверхпроводника может перейти в нормальное состояние либо полностью, либо частично (резистивное состояние).

Понятие «К. т.» встречается также в Джозефсона, эффекте.

Лит.: Сан-Жам Д., Сарма Г., Томас Е., Сверхпроводимость второго рода, пер. с англ., М., 1970; Кемпбелл А., Иветс Дж., Критические токи в сверхпроводниках, пер. с англ., М., 1975; Минц Р. Г., Рахманов А. Л., Неустойчивости в сверхпроводниках, М.. 1984.

Источник

Критическая индукция критический ток

Крит и ческий ток в сверхпроводниках, предельное значение постоянного незатухающего электрического тока в сверхпроводящем образце, при достижении которого вещество образца переходит в нормальное, несверхпроводящее состояние. Т. к. в нормальном состоянии вещество обладает конечным электрическим сопротивлением, то после перехода возникает рассеяние (диссипация) энергии тока, приводящее к нагреву образца.

В массивных сверхпроводниках I рода с размерами, много большими глубины проникновения магнитного поля, К. т. I_k соответствует току, который создаёт критическое магнитное поле H_k на поверхности сверхпроводника. При этом сверхпроводник переходит в промежуточное состояние, в котором часть вещества находится в нормальном, а часть — в сверхпроводящем состоянии. При наличии тока границы между сверхпроводящими и нормальными областями находятся в движении. В силу Мейснера эффекта магнитное поле становится переменным и возникает индукционное электрическое поле, обусловливающее диссипацию энергии в проводнике.

В случае сверхпроводников II рода различают два значения К. т. (I_k,1 и I_k,2). В идеальном сверхпроводнике (не содержащем дефектов кристаллической решётки) при I_k,1 магнитная индукция становится отличной от нуля, магнитное поле проникает в сверхпроводник. Проникшее поле имеет вид нитей с квантованным магнитным потоком, вокруг которых циркулируют сверхпроводящие токи (т. н. вихревые нити). Диссипация энергии в этом случае связана с изменением магнитного поля во времени из-за движения вихревых нитей и с соответствующим индукционным электрическим полем. В реальных сверхпроводниках II рода (с дефектами кристаллической решётки) омическое сопротивление возникает при I_k,2 > I_k,1 т. к. дефекты препятствуют движению вихревых нитей. Подробнее см. в ст. Сверхпроводимость.

Источник



КРИТИЧЕСКИЙ ТОК

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

в сверхпроводниках — макс, величина постоянного электрич. тока, к-рый может протекать через сверхпроводник без диссипации энергии. Если ток превосходит критич. значение, то вещество сверхпроводника переходит полностью или частично в нормальное (несверхпроводящее) состояние и в образце возникает диссипация энергии, приводящая к его нагреву.

В массивном сверхпроводнике 1-го рода К. т. I с — это такой ток, к-рый создаёт на поверхности образца критическое магнитное поле Нг. В цилиндрич. сверхпроводнике, напр., где R — радиус цилиндра. При токе I>I с сверхпроводник 1-го рода переходит в промежуточное состояние, характеризующееся чередованием нормальных и сверхпроводящих областей (доменной структурой).

В сверхпроводнике 2-го рода значение К. т. определяется возникновением в образце вихрей (несверхпроводящих вихревых нитей, при образовании к-рых сверхпроводник переходит в т. н. смешанное состояние). Вихревые нити начинают возникать при токе, создающем на границе образца критич. магн. поле H C 1 —«Сердцевину» каждой вихревой нити образует квант магн. потока, в силу чего на вихри действует Лоренца сила со стороны протекающего тока, однако в реальных образцах вихревые нити закреплены на дефектах кристаллич. решётки и вблизи границ образца, так что при достаточно малом токе они находятся в равновесии (пиннинг вихревых нитей). При увеличении тока сила Лоренца возрастает и при токе, превышающем критич. значение (К. т. шшнинга), происходит срыв вихревых нитей. (При токе, равном критическому, осуществляется т. н. критич. состояние пиннинга.) Вихревые нити приходят в движение, в результате чего за счёт индукционного механизма в образце генерируется электрич. поле н возникает диссипация энергии (резистивное состояние сверхпроводника). Вещество образца при этом в осн. сохраняет сверхпроводящие свойства (сверхпроводимость подавлена только в сердцевине вихревых нитей).

Различают мягкие и жёсткие сверхпроводники 2-го рода. В мягких сверхпроводниках сила закрепления вихревых нитей мала и К. т. практически равен току, при к-ром на поверхности создаётся критич. магн. поле H C 1 . В жёстких сверхпроводниках сила закрепления вихревых нитей велика, значение К. т. определяется срывом вихревых нитей и может быть весьма значительным. Макс. К. т. обладают т. н. композитные сверхпроводники, в к-рых благодаря особой технологии создаётся микроструктура, максимально препятствующая движению вихревых нитей. В таких сверхпроводниках плотность К. т. может достигать 10 5 — 10 6 А/см 2 . Жёсткие сверхпроводники находят широкое применение для изготовления сильных сверхпроводящих магнитов.

В тонких сверхпроводниках с поперечными размерами, меньшими глубины проникновения магн. поля, разрушение сверхпроводимости и возникновение диссипации происходят за счёт увеличения скорости сверхпроводящих электронов (куперовских пар) при увеличении тока, К. т. является током разрушения куперовских пар (см. Купера эффект). Магн. поле К. т. в тонких образцах мало, вещество сверхпроводника может перейти в нормальное состояние либо полностью, либо частично (резистивное состояние).

Понятие «К. т.» встречается также в Джозефсона, эффекте.

Лит.: Сан-Жам Д., Сарма Г., Томас Е., Сверхпроводимость второго рода, пер. с англ., М., 1970; Кемпбелл А., Иветс Дж., Критические токи в сверхпроводниках, пер. с англ., М., 1975; Минц Р. Г., Рахманов А. Л., Неустойчивости в сверхпроводниках, М.. 1984.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Смотреть что такое «КРИТИЧЕСКИЙ ТОК» в других словарях:

критический ток — Значение тока отключения менее значения номинального тока отключения, при котором время дуги значительно возрастает. [ГОСТ Р 52565 2006] критический ток [IEV number 551 17 20] EN transition current the mean direct current of a converter… … Справочник технического переводчика

КРИТИЧЕСКИЙ ТОК — максимальное значение электрического тока, который может протекать через сверхпроводник без сопротивления … Большой Энциклопедический словарь

критический ток — максимальное значение электрического тока, который может протекать через сверхпроводник без сопротивления. * * * КРИТИЧЕСКИЙ ТОК КРИТИЧЕСКИЙ ТОК, максимальное значение электрического тока, который может протекать через сверхпроводник без… … Энциклопедический словарь

Критический ток — в сверхпроводниках, предельное значение постоянного незатухающего электрического тока в сверхпроводящем образце, при достижении которого вещество образца переходит в нормальное, несверхпроводящее состояние. Т. к. в нормальном состоянии… … Большая советская энциклопедия

КРИТИЧЕСКИЙ ТОК — макс. значение силы пост. электрич. тока, при к ром он может протекать через сверхпроводник без сопротивления … Естествознание. Энциклопедический словарь

критический ток — Значение электрического тока, при котором происходит разрушение сверхпроводящего состояния … Политехнический терминологический толковый словарь

критический ток (для выключателя) — критический ток Значение тока отключения менее значения номинального тока отключения, при котором время дуги значительно возрастает. [ГОСТ Р 52565 2006] Тематики выключатель, переключательвысоковольтный аппарат, оборудование … Справочник технического переводчика

критический ток биполярного транзистора — Значение тока коллектора, при достижении которого значение fкр(│h21э│) падает на 3 дБ по отношению к его максимальному значению при заданном напряжении коллектор эмиттер. Обозначение Iкр [ГОСТ 20003 74] │y21e│ Тематики полупроводниковые приборы … Справочник технического переводчика

критический ток контактного аппарата — Значение величины отключаемого тока, при котором время дуги максимально или превышает допустимое значение. [ГОСТ 17703 72] Тематики аппарат, изделие, устройство … Справочник технического переводчика

критический ток короткого замыкания — Значение тока отключения ниже номинальной наибольшей отключающей способности, при котором энергия дуги значительно выше, чем при номинальной наибольшей отключающей способности. [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)] EN critical short circuit… … Справочник технического переводчика

Источник