Идеальный проводник

A идеальный проводник или идеальный электрический проводник (PEC) - идеализированный материал, демонстрирующий бесконечную электрическую проводимость или, что эквивалентно, нулевое удельное сопротивление (ср. идеальный диэлектрик ). Хотя идеальных электрических проводников не существует в природе, эта концепция является полезной моделью, когда электрическое сопротивление незначительно по сравнению с другими эффектами. Одним из примеров является идеальная магнитогидродинамика, исследование идеально проводящих жидкостей. Другой пример - электрические схемы , в которых неявно предполагается, что провода, соединяющие компоненты, не имеют сопротивления. Еще один пример - в вычислительной электромагнетизме, где PEC можно моделировать быстрее, поскольку части уравнений, которые учитывают конечную проводимость, можно не учитывать.

Идеальные проводники:

• имеют точно нулевое электрическое сопротивление - постоянный ток внутри идеального проводника будет течь без потери энергии на сопротивление. Сопротивление - это то, что вызывает нагрев в проводниках, поэтому идеальный проводник не будет выделять тепла. Поскольку энергия не теряется на тепло, ток не рассеивается; он будет бесконечно протекать в идеальном проводнике, пока не исчезнет разность потенциалов.
• требуется постоянный магнитный поток - магнитный поток в идеальном проводнике должен быть постоянным во времени. Любое внешнее поле, приложенное к идеальному проводнику, не повлияет на его внутреннюю конфигурацию поля.

Сверхпроводники, помимо отсутствия электрического сопротивления, проявляют квантовые эффекты, такие как эффект Мейснера и квантование магнитного потока.

В идеальных проводниках внутреннее магнитное поле должно оставаться фиксированным, но может иметь нулевое или ненулевое значение. В реальных сверхпроводниках весь магнитный поток удаляется во время фазового перехода в сверхпроводимость (эффект Мейснера ), и магнитное поле всегда равно нулю в объеме сверхпроводника.