一種以數量級超導體釋放電子能的方法
2024-03-05 12:15:15 1
專利名稱：一種以數量級超導體釋放電子能的方法
技術領域：
本發明涉及到一種以數量級超導體釋放電子能的方法。
物理學告訴我們，一切導體之所以能夠導電，是因為它們的內部都存在著可以自由移動的電荷(金屬導體是自由電子)。自由電荷總是運動不止的，它們無疑具有潛能基礎。
物理學還告訴我們，電流通過一段電路時，電場力對電荷做功，在做功的過程中，電位能轉化成其它形式的能量。如果這段電路只是由導線和電阻元件(如電爐或白熾燈)組成的，電位能就轉化成熱能，由導線和爐絲或燈絲共同釋放。若導線使用的是超導體材料，則熱能僅由爐絲或燈絲釋放。在一般情況下，電位能轉化成其它形式的能量的過程是遵守能量守恆定律的。
電磁學告訴我們，導體產生電流的條件有兩個(1)存在可以自由移動的電荷(自由電子)；(2)存在電場。超導體卻例外，它只需要滿足第一個條件即可。例如，用超導體材料做成的純閉合迴路，電流一經激發就可無需電源持續(幾周)不變。
本發明的任務是，提出一種與眾不同的超導體迴路，以激發電流做功輸出來釋放電子能。
解決問題的方法可以在閉合迴路中串入超導負載(如超導電機或超導線圈)，讓激發電流通過超導負載產生動力做功輸出。當然，這種閉合迴路並不是簡單的純閉合迴路，它首先要求除串入的超導負載外，還要有電源和(普通)負載，以便利用電位能向負載進行能量守恆轉化的過程產生激發電流；其次是激發電流在轉化過程結束後須能繼續存在；再次是電位能對負載的做功過程(轉化過程)須與激發電流對超導負載的釋放過程(做功輸出)錯開時間。該閉合迴路的技術特徵是具有高數量級(長度)超導體導線迴路，迴路中串聯有電源、負載和超導負載。
附圖
同實施例的附圖。
本發明的顯著優點是，釋放電子能的過程不消耗外界提供的能量，電路結構簡單。
下面是本發明的一個實施例。
附圖所示迴路中，超導體導線1～2段與3～4段之長的數量級均為3.0×108米(30萬公裡，並非取直線)，其餘僅為數米不等。電源5選用脈衝直流，脈衝的寬度取t=1秒，脈衝間隙視具體情況而定。為了論述方便，本文規定負電荷流動的方向9為電流方向。
採用高數量級超導體迴路，一是為了讓激發電流8在守恆轉化結束後有地方繼續存在；二是為了容納更多的激發電流。而採用脈衝直流則是為了讓電位能對負載的做功過程與激發電流對超導負載的釋放過程錯開時間，使後者不影響前者。
附圖所示中，儘管超導負載7串聯在其中，但是，由於超導負載7的阻值為零，同時由於導線的電阻也為零，因此，當第一個直流脈衝U1出現時，在t1=1秒的期間內，通過負載6的電流可視為I1=U1/R。脈衝過後或者說U1變為0的時刻，由電源提供的電位能完成了對負載6的做功轉化，即I1U1t1=I21Rt1。同時，通過負載6的電流變為0。然而，超導體迴路中卻在流動著一段3.0×108米長(電流的速度3.0×108米/秒)大小為I1的激發電流(非閉合的激發電流能否存在？這個問題可以從類似的電路找到答案假設甲處向幾十萬甚至幾百萬公裡遠的乙處傳輸交流電)。
3.0×108×2米高數量級長度的超導體迴路與前述的純閉合迴路相比，前者為「大跑道」，後者為「小跑道」。激發電流在「大跑道」跑半圈可相當於「小跑道」無數圈，在「大跑道」的容量比「小跑道」多得多。
在第一與第二個直流脈衝的間隙內，激發電流將通過超導負載並產生動力做功輸出，直到電流耗盡為止。
隨後，便出現第二個直流脈衝。重複上述，就可不停地循環下去，就可不斷地產生激發電流做功輸出。
權利要求
1.一種以數量級超導體釋放電子能的方法，其技術特徵是，具有高數量級長度超導體導線迴路，迴路中串聯有電源、負載和超導負載。
2.根據權利要求1，其技術特徵是，高數量級(長度)超導體導線為3.0×108×2米。
3.根據權利要求1，電源採用直流脈衝。
全文摘要
本發明提出了一種與眾不同的超導體電路,以激發電流做功輸出來釋放電子能。其技術特徵是,具有高數量級(長度)超導體導線迴路,迴路中串聯有電源、負載和超導負載。本發明的優點是,釋放電子能的過程不消耗外界提供的能量,電路結構簡單。
文檔編號H02P11/00GK1210391SQ9711567
公開日1999年3月10日 申請日期1997年8月30日 優先權日1997年8月30日
發明者李揚遠 申請人:李揚遠