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Le carbone en électrotechniqueArticle de référence | Réf : D2701 v1
Auteur(s) : Pascal TIXADOR, Yves BRUNET
Date de publication : 10 nov. 2003
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Dans un conducteur résistif, le courant est limité par l’effet Joule. Dans un supraconducteur, le courant n’échauffant pas le matériau, il pourrait donc être théoriquement infini. Des limites existent en fait (courant ou densité de courant critiques), mais elles sont en général nettement supérieures à celles du cuivre, ce qui fait des matériaux supraconducteurs de formidables conducteurs électriques.
Le courant de transport est le courant imposé par le circuit extérieur.
4.1 Supraconducteurs de type I
La notion de courant critique découle directement du champ critique. Le courant critique est le courant qui produit le champ critique à la surface du matériau. C’est la règle de Silsbee. Appliquée à un fil cylindrique sans champ extérieur, cette règle donne comme courant critique :
avec :
pour le plomb à 4,2 K (Tc = 7,2 K) : µ 0 Hc = 53 mT ; ∅ = 10 µm ; I = 1,32 A (
= 16,9 103 MA / m2).
Dans un supraconducteur de type I, le courant comme le champ existent seulement à la périphérie du matériau, sur la longueur de pénétration de London. Si la densité de courant à la surface du matériau peut être très élevée, la densité de courant moyenne est plus faible, surtout quand le conducteur est de grande dimension par rapport à la longueur de pénétration de London. Ainsi, dans le cas d’un fil, pour utiliser complètement la section d’un supraconducteur de type I, son rayon doit être de l’ordre de la longueur de pénétration de London, soit quelques dixièmes de micromètres.
Comme la densité de courant...
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(1) - MILES (J.), MILLS (R.G.) - Observation of persistent current in a superconducting solenoid. - Physical Review Letters, vol. 10, p. 93-96 (1963).
(2) - BEDNORZ (J.G.), MULLER (K.) - Possible High Tc Superconductivity in the Ba-La-Cu-O system. - Z. Physik, B64, p. 189-193 (1989).
(3) - ROSE-INNES (A.C.), RHODERICK (E.H.) - Introduction to superconductivity. - Chapitre 6, Pergamon Press (1978).
(4) - ABRIKOSOV (A.A.) - On the magnetic properties of superconductors of the second group. - Soviet Physics JETP, vol. 5, p. 1174- 1182 (1957).
(5) - BARDEEN (J.), STEPHEN (M.J.) - Theory of the motion of vortices in superconductors. - Physical Review, vol. 140, p. A1197-A1207 (1965).
(6) - KIM (Y.B.), HEMPSTEAD (C.F.), STRNAD (A.R.) - Critical persistent currents in hard superconductors. - ...
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