В электростатике идеальный проводник — это идеализированная модель для реальных проводящих материалов. Определяющим свойством идеального проводника является то, что статическое электрическое поле и плотность заряда исчезают внутри него. Если проводник имеет избыточный заряд, он накапливается в виде бесконечно тонкого слоя поверхностного заряда . Внешнее электрическое поле экранируется от внутренней части материала путем перераспределения поверхностного заряда. [1]
В качестве альтернативы, идеальный проводник — это идеализированный материал, демонстрирующий бесконечную электропроводность или, что эквивалентно, нулевое удельное сопротивление ( ср. идеальный диэлектрик ). Хотя идеальных электрических проводников в природе не существует, эта концепция является полезной моделью, когда электрическое сопротивление пренебрежимо мало по сравнению с другими эффектами. Одним из примеров является идеальная магнитогидродинамика , изучение идеально проводящих жидкостей. Другим примером являются электрические схемы , которые несут в себе неявное предположение, что провода, соединяющие компоненты, не имеют сопротивления. Еще один пример — вычислительная электродинамика , где идеальный проводник можно моделировать быстрее, поскольку части уравнений, которые учитывают конечную проводимость, можно пренебречь. [ необходима цитата ]
Идеальные проводники:
Сверхпроводники , помимо отсутствия электрического сопротивления, демонстрируют 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. [2] В реальных сверхпроводниках весь магнитный поток вытесняется во время фазового перехода в сверхпроводимость ( эффект Мейсснера ), и магнитное поле всегда равно нулю внутри объема сверхпроводника.