Cтраница 2
Участки петель, имеющие крутой наклон, соответствуют моментам, когда экранирующие токи меняют направление на обратное ( ср. [16]
Может показаться, так как объем сверхпроводника экранирован от магнитного поля поверхностными экранирующими токами, что электроны не будут подвергаться действию поля и их свободная энергия не будет отличаться от свободной энергии при нулевом поле. В действительности так происходит до тех пор, пока имеет место переход из сверхпроводящего в нормальное состояние, в течение которого магнитное поле проникает внутрь проводника. [17]
Если пользоваться привычной геофизической терминологией, то поверхность, по которой протекают экранирующие токи, можно назвать магнитопаузой. [18]
Другим критерием, нарушаемым в этом магните без видимого ущерба, является рост температуры вследствие разрушения всех экранирующих токов. Это значение все-таки значительно ниже теплового потока восстановления, чтобы допустить возврат к работе в сверхпроводящем состоянии. [19]
Главная причина различия гистерезисных потерь в продольном и поперечном поле состоит в том, что в первом случае экранирующие токи создают продольную компоненту индукции лишь внутри проводника, а во втором случае индукция изменяется как внутри, так и вне проводника. Распределение магнитной индукции, создаваемой экранирующими токами, для поперечного поля схематически показано на рис. 8.10, а. [20]
Если происходит дальнейшее возрастание внешнего потока, то для магнитного потока в кольце становится энергетически выгодным осуществить переход между квантовыми состояниями ( имея в виду квантование потока) таким образом, чтобы экранирующий ток изменил направление. Фо / 2Фе ЗФо2 величина Is возрастает до тех пор, пока в ее верхнем конце Is снова не изменит направление, и весь процесс повторится сначала. [21]
В-четвертых, уточняется теория диссипативных характеристик сверхпроводящих проводов - отметим здесь лишь тот факт, что в отличие от предсказаний классической теории гистерезисные потери в сверхпроводнике зависят от скорости изменения магнитной индукции, поскольку от этой скорости логарифмически зависит плотность экранирующих токов, возникающих в сверхпроводнике. Эта зависимость надежно подтверждена экспериментом. [22]
Действительно, когда транспортный ток / t близок к критическому значению / с ( Э), то уже небольшого увеличения температуры достаточно для выполнения неравенства / с ( 6) c / f Это означает, что волокна не могут вернуться в сверхпроводящее состояние. Однако экранирующие токи не остаются постоянными в процессе скачка потока - они затухают ( рис. 7.2), и сверхпроводимость в проводе без транспортного тока восстанавливается при более высокой температуре. [23]
Токи, индуцированные в сверхпроводящих нитях, поддерживают разность напряженностей поля между наружной и внутренней частями проводника. Величина экранирующих токов определяется критической плотностью тока сверхпроводника. [24]
Для мягких сверхпроводящих материалов, например свинца или ртути, размером более 1 мкм намагниченность определяется соотношением М - Я, и она увеличивает свободную энергию сверхпроводника. Возникающие при этом экранирующие токи рассматриваются в разд. [25]
В этом случае необходимо уменьшить экранирующие токи. Для этого следует соответствующим образом расположить нити сверхпроводника, например путем их транспозиции, так, чтобы ни одна из нитей не лежала на одной стороне проводника на длине, большей, чем характеристический размер / кр. Возникающее при изменении поля на длине транспозиции напряжение недостаточно для циркуляции экранирующего тока поперек композитного сверхпроводника. Такую транспозицию трудно осуществить в проводниках больших размеров, но в применении к малым проводникам это достижимо. Таким способом создан внутренне стабильный сверхпроводник. Он будет описан в разд. [26]
Согласно модели критического состояния, в сверхпроводнике индуцируются токи, экранирующие внешнее магнитное поле, плотность которых по всему сечению провода может иметь критическое значение Jc даже в тех случаях, когда транспортный ток мал по сравнению с критическим. При соответствующих условиях это распределение экранирующих токов ( иногда совместно с транспортным током) может стать неустойчивым. В результате происходит скачок потока, который обычно разрушает сверхпроводимость по всему сечению провода и служит причиной перехода сверхпроводящего магнита в нормальное состояние. [27]
Главная причина различия гистерезисных потерь в продольном и поперечном поле состоит в том, что в первом случае экранирующие токи создают продольную компоненту индукции лишь внутри проводника, а во втором случае индукция изменяется как внутри, так и вне проводника. Распределение магнитной индукции, создаваемой экранирующими токами, для поперечного поля схематически показано на рис. 8.10, а. [28]
Обычно это преобразование осуществляется с помощью сверхпроводящего трансформатора магн. В силу сохранения потока в этой цепи экранирующий ток переносит часть измеряемого потока в сигнальную катушку, связанную с кольцом С. [29]
Если образец представляет собой массивный сверхпроводник I рода, контур Lx можно провести на расстоянии от отверстия, превышающем величину К. Тогда в любой точке контура Ьг магнитное поле отсутствует и экранирующий ток Js равен нулю. [30]