Es ist bekannt, dass Supraleiter eine kinetische Induktivität aufweisen, die die Manifestation der trägen Masse von Suprafluid ist. In diesem Link wird das Konzept wie folgt erklärt:
Wenn ein Strom fließt, fügt das elektrische Feld der gesamten Elektronenverteilung eine kleine Driftgeschwindigkeitskomponente hinzu, die das Elektronensystem auffordert, kinetische Energie zu gewinnen. In einem normal- oder supraleitenden Material entspricht diese kinetische Energie mathematisch der Energie, die zum Aufbau eines Magnetfelds aufgewendet wird – die Energie wird effektiv gespeichert, bis die Elektronen wieder abbremsen. Dies wird bei normalen Materialien oft vernachlässigt, da deren Widerstand es erfordert, dass aufgrund der Ladungsträgerstreuung ständig Energie zugeführt werden muss, um den Strom aufrechtzuerhalten - ohmscher Widerstand.
Ich versuche, die Rolle der kinetischen Induktivität bei der Magnetflusserzeugung in Supraleitern zu verstehen. Lassen Sie mich also eine konzeptionelle Frage formulieren:
Nehmen wir an, wir haben zwei Metallstreifen: einen Supraleiter und den anderen normal. Sie haben identische Geometrien und führen exakt den gleichen Strom. Können wir unter diesen Bedingungen sagen, dass SC an einem bestimmten Punkt mehr Magnetfluss erzeugen würde, da es einen zusätzlichen Induktivitätsterm wie folgt hat:
Oder würde sich das nur auf die Schaltungseigenschaften dieser Streifen beziehen, da das durch einen konstanten Strom erzeugte Magnetfeld in der klassischen Physik gut definiert ist und mit dem Biot-Savart-Gesetz berechnet werden kann?
Die kinetische Induktivität spielt bei der Magnetflusserzeugung in Supraleitern keine Rolle.
Laden Sie einen sich linear bewegenden Asteroiden auf. Jetzt bewegt sich der geladene Asteroid ohne Widerstand linear, hat aufgrund der Bewegung viel gespeicherte Energie, hat nicht viel Energie in einem Magnetfeld gespeichert.
Zugegeben, ein Asteroid enthält Tonnen von Elektronen, also könnte man vielleicht behaupten, dass einige der Millionen Tonnen Trägheit, die ein Asteroid hat, elektromagnetische Trägheit sind.
Ist die elektromagnetische Masse real?
Wie auch immer, aus irgendeinem Grund sagen wir, dass das Elektron eine Masse von 9,10938356 × 10-31 Kilogramm hat. Wir sagen nicht, dass ein Elektron eine solche Induktivität hat, dass es eine Trägheit hat, die einer mechanischen Masse von 9,10938356 × 10-31 Kilogramm entspricht.
Grundsätzlich denke ich, dass wir in der Elektrotechnik oft so tun, als wäre die Masse der Ladungsträger Null, und wenn es nicht möglich ist, die Masse der Ladungsträger zu ignorieren, dann tun wir oft so, als hätte sich die Induktivität des Stromkreises um einen bestimmten Betrag erhöht, anstelle von Ladungsträgern mit einer gewissen Masse.