Strona głównaPytania → Straty mocy w materiale Quantum...

Straty mocy w materiale Quantum Tunneling Composite

Pytanie

Pyta MIchał

Straty mocy w materiale QTC (Quantum Tunneling Composite). Ten materiał konsystencją przypominający gumę, w normalnych warunkach jest izolatorem, natomiast poddając go naprężeniom lub naciskowi zaczyna przewodzić prąd. Im większy nacisk jest na niego wywieramy, tym mniejszy stawia opór; przy odpowiednim nacisku jest to opór nawet poniżej 1 Ohma. QTC znajduje zastosowanie np. jako prosty czujnik nacisku umożliwiający płynną zmianę obrotów silnika lub jasności źródeł światła — po prostu wpinany jest w obwód między źródło prądu a odbiornik. Interesuje mnie jaka część mocy jest tracona w tym materiale i czy zależy to od punktu pracy (stopnia kompresji QTC)? Czy można zakwalifikować go jako klasyczny, ewentualnie nastawny rezystor, czy może z racji tunelowania kwantowego jest wydajniejszy od zwykłych oporników?

Odpowiedź

Odpowiada Damian Zdulski

Materiał QTC można traktować tak samo jak zwykły rezystor nastawny. W obu elementach straty mocy w identyczny sposób zależą od oporu i przezeń od punktu pracy. Jedyną istotną różnicą jest to, że w materiałach QTC opór, poprzez efekt kwantowego tunelowania, zależy wykładniczo od odległości — natomiast dla klasycznych potencjometrów taka zależność jest liniowa. Dlatego zmiana oporu w materiale typu QTC między stanem ściśniętym i nieściśniętym może być nawet $10^{12}$-krotna.