超伝導コイル

質問

超伝導の材料（抵抗0）で作ったコイル（空芯）に直流電源を接続した場合を考えます。
この場合、電源を流し始めてからのコイルの端子間電圧、流れる電流の変化ってどうなりますか？
物理的には簡単に説明できるみたいなのですが、どう説明すればいいのかよくわからないのでよろしくお願いします。

回答No.2

foobar

抵抗が0なので、コイルの両端電圧は、電流の時間変化に比例した(Ldi/dt)値になります。（見方を変えると、コイルに加えた電圧に相当する変化率で電流が変化する）

例えば、電流0から一定時間Tだけ一定の直流電圧Vをかけてその後電圧を0にすると、
電圧を加えている間、V/L 　[A/s]で電流が直線的に増加し
T経過後、電流がVT/L　[A]になります。
ここで、電圧が0になるので、以後電流変化率は0で、このまま電流が保持されます。

（実際の超伝導材だと、温度や磁場で決まる臨界電流（電流の上限）があって、これを超えると超電導状態ではなくなるので、そのあたりの考慮も必要ですが。）

回答No.1

A-Tanaka

こんばんは。
以下は、理想的な超伝導コイルという想定です。

コイルの端子間電圧は、V=IR（オームの法則）によって、0Vになります。流れる電流の変化は無く、コイルに与えた電流値になります。
しかしながら、超伝導コイルの場合には、臨界電流値があり、この値を超えると途端に常伝導状態になります。
つまり、徐徐に電流値を上げると、そのまま0Vでなおかつ電流値は上がり続けます。しかし、臨界電流値に達したとたんに、端子間電圧が生じ、電流値は下がり始めます。