каковы основные технические трудности использования сверхпроводников на практике?

Теперь теснее можно кое-что рассказать и о явлении сверхпроводимости. До этого всего тут отсутствует электронное противодействие. А нет противодействия оттого, что все электроны коллективно пребывают в одинаковом состоянии. При обыкновенном течении тока то один электрон, то иной выбивается из равномерного потока, равномерно разрушая полный импульс. Тут же не так-то просто помешать одному электрону делать то , что делают другие, ибо все бозе-частицы устремляются попасть в однообразное состояние. Ток , если уж он пошел, то это навеки. 

Просто также понять, что если имеется кусочек металла в сверхпроводящем состоянии и вы включите не очень сильное магнитное поле ( что будет, когда оно сильное, мы обойдем безмолвьем), то оно не сумеет просочиться в металл. Если бы в момент творения магнитного поля хоть какая-то его часть возросла снутри металла, то в нем появилась бы скорость конфигурации потока, а в итоге и электронное поле, которое в свою очередь немедленно вызвало бы электронный ток , который, по закону Ленца, был бы ориентирован на уменьшение потока. А раз все электроны будут двигаться общо, то безгранично малое электронное поле уже вызовет достаточный ток , чтоб стопроцентно воспротивиться наложению хоть какого магнитного поля. Означает, если вы включите поле после того как охладили металл до сверхпроводящего состояния, вовнутрь оно допущено ни за что не будет. 

Еще занимательнее иное связанное с этим явление, экспериментально обнаруженное Мейсснером. Если имеется кусочек металла при высочайшей температуре (т. е. обыденный проводник) и в нем вы сделали магнитное поле, а потом снизили температуру ниже критичного уровня (когда металл становится сверхпроводником ), то поле будет вытолкнуто. Другими словами, в сверхпроводнике появляется собственный собственный ток , и как раз в таком количестве, чтобы вытолкнуть поле наружу. 

Причину этого можно осознать из уравнений, и на данный момент я объясню как. Пусть у нас имеется непрерывной кусочек сверхпроводящего материала (без отверстий). Тогда в любом установившемся положении дивергенция тока обязана быть одинакова нулю, потому что ему некуда течь. Комфортно будет избрать дивергенцию А одинаковой нулю. (Окончательно, полагалось бы разъяснить, отчего принятие этого соглашения не значит потери общности, но я не желаю тратить на это время.) Если брать дивергенцию от уравнения (19.18), то в итоге окажется, что лапласиан от q обязан быть равен нулю. Но погодите, а как же с вариацией r? Я пренебрегал упомянуть об одном главном пт. В металле существует фон положительных зарядов (из-за наличия атомных ионов решетки). Если плотность заряда r однородна, то не будет ни остаточного заряда, ни электронного поля. Если бы в каком-то месте электроны и скопились, то их заряд не был бы нейтрализован и появилось бы наисильнейшее отталкивание, которое растолкало бы электроны по всему металлу. Означает, в обыденных обстоятельствах плотность электронного заряда в сверхпроводниках практически образцово однородна, и я вправе считать r неизменным. Дальше, единственная возможность, чтоб 2q было одинаково нулю всюду снутри непрерывного куска металла, это постоянство q. А это значит, что в J не заходит член с р-импульсом.