О намагничивании сверхпроводящего шара

1 / 11

82 ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2016. № 3
DOI: 10.18698/1812-3368-2016-3-82-92
УДК 538.945
О намагничивании сверхпроводящего шара
И.Н. Алиев, Д.Г. Меликянц
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail: ;
Последовательная теория явления сверхпроводимости должна быть кванто-
вой, однако феноменологическая электродинамика сверхпроводников может
быть построена на базе классических представлений, причем, несмотря на
крупные успехи в объяснении явления сверхпроводимости, элементарная класси-
ческая теория требует существенных уточнений и усовершенствований. С
учетом этого важно вновь проанализировать базовые законы электродинамики
на примере распределения токов на поверхности сверхпроводящего шара, а
также магнитной индукции. Для этого вне шара поле вычисляется стандарт-
ным способом с помощью уравнений Максвелла, а внутри — с использованием
уравнения Лондонов. Основной физический вывод полученного результата за-
ключается в следующем: в сверхпроводнике, помещенном во внешнее магнитном
поле, возникают поверхностные токи, распределенные в некотором тонком
слое конечной толщиной, который ранее трактовался как глубина проникания
магнитного поля с соответствующими объемными токами. Ранее было
показано, что постоянный ток в проводнике любого типа вытесняется на по-
верхность вместе с магнитным полем, что приводит к возникновению так
называемого поверхностного тока. Этот ток предлагается рассматривать
как объемный, но протекающий в некотором тонком слое конечной толщиной.
Поскольку такая толщина не зависит от материала и природы проводника,
можно полагать, что он согласно теории Лондонов равен характерной глубине
проникания магнитного поля в сверхпроводник.
Ключевые слова: сверхпроводник, уравнения Лондонов, уравнения Максвелла,
уравнение Лапласа, поверхностный ток, объемный ток, граничные условия в
магнетизме, магнитные заряды.
On the Magnetization of a Superconducting Ball
I.N. Aliev, D.G. Melikyants
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail: ;
As it is well known at present, the consistent theory of superconductivity should be the
quantum one, whereas phenomenological electrodynamics of superconductors can be
built on the basis of classical ideas. Furthermore, despite the major advances in ex-
plaining the phenomenon of superconductivity, the elementary classical theory re-
quires significant refinements and improvements. Consequently, it is important to re-
examine the basic laws of electrodynamics as an example of the current distribution
Физика