ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Электрический ток или электроток — направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц — носителей электрического заряда или частиц поля. Последующее электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а посредством электромагнитного поля. Скорость распространения электромагнитного взаимодействия (поля) или скорость электромагнитного излучения достигает световых скоростей, что многократно превышает скорость движения самих носителей электрического заряда.

Носителями электрического заряда могут являться: 

1. в металлах — поля электронов и позитронов (входящих а протоны) и возможно электроны, 
2. в электролитах — ионы (катионы и анионы), 
3. в газах — ионы и электроны, 
4. в вакууме при определённых условиях — электроны, 
5. в полупроводниках — поля электронов, в то время как поля позитронов не могут преодолеть расстояния между атомами - слишком большое расстояние.

Иногда электрическим током называют также ток смещения, возникающий в результате изменения в пространстве электрического поля.

Электрический ток имеет следующие проявления:

1. нагревание проводников (не происходит в сверхпроводниках);
2. изменение химического состава проводников (наблюдается преимущественно в электролитах);
3. создание магнитного поля (проявляется у всех без исключения проводников)

Квантовые поля в ПЭМ 

В Позитронно-электронной модели (ПЭМ) электромагнитная материя представляет собой совокупность двух ключевых квантовых полей: электронного и позитронного.

Электронное поле связано с электроном (отрицательный заряд), а позитронное — с позитроном (положительный заряд).

Эти поля существуют независимо от самих частиц и состоят из дискретных квантов поля, которые являются носителями электромагнитного взаимодействия.

Кванты одноимённых полей (электронного или позитронного) отталкиваются, что вызывает отталкивание одноимённых зарядов.

Кванты разноимённых полей притягиваются, обеспечивая электрическое притяжение между электронами и позитронами.

Интенсивность и плотность квантов поля убывают с расстоянием от частицы, согласуясь с законом Кулона.

Поля обладают корпускулярно-волновой природой, где зарядовая область соответствует корпускулярным свойствам частиц, а поле — волновым.

Передача электрического тока в ПЭМ 

Электрический ток в ПЭМ определяется как поток квантов электронного и позитронного полей, проходящих через поперечное сечение проводника за единицу времени.

Важное отличие от классической модели: сами электроны и позитроны считаются неподвижными в структуре протонов, нейтронов и электронных мюонов; перенос энергии осуществляется квантами полей.

Колебания квантов полей внутри проводника обеспечивают передачу энергии и импульса.

На поверхности проводника концентрация квантов полей выше, что объясняет явление скин-эффекта — сужение потока тока к внешнему слою проводника при переменном токе.

Плотность тока экспоненциально уменьшается при удалении внутрь проводника, что связано с рассеянием квантов полей на кристаллической решётке и взаимодействиями между ними.

Поэтому, в ПЭМ ток — это движение квантов поля, а не движение заряженных частиц.

Гамма-кванты и их роль

Гамма-кванты (фотоны) в ПЭМ — это кванты электромагнитного поля, образующиеся из волн позитронного и электронного полей.

Они обладают волновыми свойствами, не имея массы покоя, и всегда движутся со скоростью света в вакууме.

При аннигиляции электрона и позитрона происходит разделение массы и энергии на:

Корпускулярную часть — гамма-частицу (корпускула) с массой, равной сумме масс позитрона и электрона (порядка 0,001097 а.е.м.).

Волновую часть — два гамма-кванта с энергией по 0,511 МэВ, направленные в противоположные стороны.

В отличие от классической квантовой механики, которая связывает фотон с корпускулярно-волновым дуализмом, ПЭМ разделяет эти свойства: корпускулярные — у гамма-частицы, волновые — у гамма-кванта.

Гамма-кванты не имеют электрического заряда, могут быть поляризованы, и взаимодействуют с материей, вызывая фотоэффект, рассеяние и образование электронно-позитронных пар.

При взаимодействии с ядром или массивной заряженной частицей гамма-квант может порождать электронно-позитронную пару при достаточной энергии (более 1,022 МэВ).

Гамма-кванты играют ключевую роль в переносе энергии и различных физических процессах, включая аннигиляцию частиц и энергетические переходы.

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ

Электропроводность (электрическая проводимость, проводимость) — способность тела (среды) проводить электрический ток, свойство тела или среды, определяющее возникновение в них электрического тока под воздействием электрического поля. Также физическая величина, характеризующая эту способность и обратная электрическому сопротивлению.

Электрический ток или электроток — направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц — носителей электрического заряда. Последующее электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а посредством электромагнитного поля. Скорость распространения электромагнитного взаимодействия (поля) или скорость электромагнитного излучения достигает световых скоростей[5], что многократно превышает скорость движения самих носителей электрического заряда.

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

Сверхпроводимость — свойство некоторых материалов проводить электрический ток без затухания, сопровождающееся одновременным полным или частичным вытеснением магнитного поля из объёма сверхпроводника (явлением, известным как эффект Мейснера). Существование этого эффекта показывает, что сверхпроводимость не может быть описана просто как идеальная проводимость в классическом понимании. 

Выталкивание магнитного поля также отличает сверхпроводимость и от других мезоскопических явлений, протекающих без диссипации энергии, таких как незатухающие токи и квантовый эффект Холла.

На сегодняшний день существует два способа достижения сверхпроводимости, причем оба требуют обеспечения предельных условий: либо очень низких температур, либо очень высокого давления. 

В первом случае требуется охлаждение до 100 К (приблизительно -173 градуса по Цельсию) или еще ниже. 

Именно поэтому взгляды ученых сейчас устремлены в сторону гидридов – соединений водорода с другим химическим элементом: эти соединения могут переходить в сверхпроводящее состояние при относительно высоких температурах и относительно низких давлениях. Действующим рекордсменом по температуре перехода является декагидрид лантана, LaH10.

В прошлом году было показано, что это соединение становится сверхпроводящим при температуре -23 оС и давлении 1,7 миллиона атмосфер. Такой уровень давления вряд ли даст возможность практических применений, но тем не менее, результаты, полученные в ходе исследований гидридов-сверхпроводников, имеют важное значение для других классов сверхпроводников, работающих при нормальных давлении и температуре.

https://naked-science.ru/article/column/otkryto-novoe-pravilo-dlya-predskazaniya-sverhprovodyashhih-metallicheskih-gidridov