1時間目 ・電気抵抗とは ・常伝導と超電導 ・超電導材料 ・超電導の応用 2

超電導（財） 電力中央研究所
○1時間目
・電気抵抗とは
・常伝導と超電導
・超電導材料
・超電導の応用
秋田 調（1973年卒）
○2時間目
・超電導電力機器への応用
・超電導を利用して送電する
・超電導を利用してエネルギーを蓄える
電気抵抗とは
電流：金属（物質）中の電子が移動
することにより流れる
電子：電圧〔V〕(電界〔V/m〕)により
加速されるが、格子（原子核の集まり）
にぶつかり一定速度で流れる
電気抵抗：電子の流れやすさに反比例
常伝導と超電導（超伝導）
常伝導：電子は格子と衝突しながら
流れる
超電導：電子は格子と衝突せずに
流れる
常伝導
常伝導では、物質を冷やしても
抵抗は０にはならない
超電導
超電導物質は冷やしていくと
ある温度（臨界温度）で突然
抵抗が0になる
超電導材料
超電導物質：冷やしていくと
超電導になる物質
超電導材料：応用に使いやすいように
工業的に製造した超電導物質
超電導物質
多くの元素は超電導物質
超電導材料
○金属系超電導材料
Nb（ニオブ）,NbTi,Nb3Sn,Nb3Alなど
○酸化物系超電導材料（高温超電導材料）
YBa2Cu3O7 , Bi2Sr2CaCu2O8 ,Bi2Sr2Ca2Cu3O10など
（1986年以降に発見された）
超電導の応用
○電力機器への応用
○科学実験装置への応用
・粒子加速器 ・核融合装置
○医療機器への応用
・MRI ○輸送機器への応用
・磁気浮上列車
超電導の応用のメリット
○大きな電流を流しても
電気抵抗がないため損失0
○電磁石を作り大きな電流を
流すと強力な磁界を発生
○現在、20T以上の磁界を発生可能
超電導電力機器への応用
○超電導を利用して送電する
・超電導電力ケーブル
○超電導を利用してエネルギーを
蓄える
・超電導エネルギー貯蔵（SMES）
SMES:Superconducting Magnetic
Energy Storage
永久磁石
S
S
超電導体の
浮上実験
N
N
S
N
N
N
N
N
高温超電導体
高温超電導体
？
高温超電導体