超伝導

超伝導

超伝導の歴史は意外に古く1911年、オランダのオンネスが水銀を零下-269℃に冷却すると電気抵抗（以下、抵抗と書きます）が０になることを発見したことによります。

抵抗はオームの法則のところで書きました。
たとえ導体と呼ばれるものでも抵抗が０のものは例外を除いて存在しないのです。

平地で自転車を運転していてもこぐのを止めれば、あるいはグラウンドを転がるボールもいつかは止まります。
これは地面や空気に摩擦という『抵抗』があるため、運動が減速されるためです。

いわゆる『慣性の法則』です。
電気も同様で、電線中のごくわずかな抵抗で『目減り』してしまうのです。

この目減りは熱になるとジュール熱のところで書きました。電熱器等、ジュール熱を積極的に利用する器具でないかぎり、こんなものはまったく不要なものなのです。

では、電線中の抵抗が完全に０になればどうなるでしょう。
抵抗が完全に０になるということは、電気が光とか熱に変換されないかぎり、一度電流を流せば永久に流れ続けるということなのです。

この抵抗が完全に０の状態が超伝導（超電導ともいう）です。

この『一度流せば永久に流れ続ける』という性質を利用すれば、例えば電気を貯水池のように貯めておくことができます。

左の図で、下側の青い部分は電気の貯水池（？）とします。

スイッチＡを閉じて超伝導素子に電気を貯めておきます。もし停電になったら、スイッチＢで通常の電源から超伝導素子に切り替えることができます。

水銀では-269℃でしたが、他の物質なら-273℃（絶対零度）にすれば超伝導となることがわかっています。
この温度の低さが超伝導最大の問題点でしょう。
最近では-170℃位でも超伝導となる物質が開発されているようですが、それでも私たちが普通に扱える温度ではありません。