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超导电力基础

发文时间：2025-07-04 撰稿人：

M407024B 超导电力基础

（2学分，32学时；专业教育平台/专业拓展选修课程模块；适用专业：电气工程及其自动化；先修课：工程电磁场、电机学、高电压与绝缘技术）

超导电力技术为电气工程及其自动化专业选修课，是在电气工程专业课程学习的基础上，对于超导电力这一新学科方向的拓展课程。通过本课程的系统学习，学生能掌握超导体的电磁特性、理解超导电性，明确超导电力装置在电力系统中应用的意义；将相关材料、低温、电力等多学科知识综合应用，并分析其对环境和社会可持续发展的影响；通过知识拓展使学生具有超导电力应用相关设计、研究等能力。课程主要内容包括：超导基本特性、超导材料、超导应用电磁特性、超导磁体应用技术、超导电力应用等。

课程教学内容和要求

序号	知识单元（章节）	知识点	教学要求	推荐学时	教学方式	支撑课程目标
1	绪论、超导基本特性	超导现象、超导基础电磁方程、BCS理论、超导界面的电磁特性、第一类超导体和第二类超导体	1. 了解超导现象的发现历程和应用的主要领域； 2. 掌握超导体所具有的基本特性，以及超导的三个临界值及其应用意义； 3. 掌握超导电性的相关基础方程式； 4. 了解低温超导的BCS理论； 5. 了解超导体在电磁场作用下发生状态改变的基本现象和理论	8	讲授	课程目标1
2	超导材料	低温与高温超导材料的发展历史、电磁与机械性能	1. 了解低温与高温超导体的发现及发展历程； 2. 掌握实用化低温超导材料的电磁与机械性能分析方法； 3. 掌握实用化高温超导材料的电磁与机械性能分析方法； 4. 了解新型超导材料的类型、基本特性和发展现状	4	讲授	课程目标1
3	超导应用电磁特性	磁通运动与钉扎、磁滞损耗、磁场的方向特性、超导稳定性	1. 了解超导体磁通运动的基本概念与钉扎效应，以及改进实用超导材料电磁特性的基本方向； 2. 掌握超导体在交变磁场下的电磁特性、超导体存在交流损耗的机理、临界模型和交流损耗的分析方法； 3. 掌握超导体在外部磁场和自身电流的共同作用下的电磁特性； 4. 了解超导稳定性的相关知识，掌握由于磁通运动、交流损耗等引起的超导不稳定现象的机理	8	讲授	课程目标1
4	超导应用低温技术	低温制冷基本原理与实现方法、真空技术	1. 掌握低温的基本概念、低温介质特性、低温容器的基本设计方法； 2. 掌握真空的基本特性、实现方法以及在超导应用技术中的应用	2	讲授	课程目标1
5	超导磁体应用技术	超导磁体电磁特性、磁体设计、磁体应用	1. 了解强磁场的基本概念和实现方法； 2. 掌握超导磁体的基本特性； 3. 了解超导磁体的应用领域； 4. 了解超导磁体的电磁、结构、热设计方法。	4	讲授	课程目标2、3
6	超导电力应用	超导技术在电力系统中的应用场景、典型超导电力装置的基本原理	1. 了解超导技术在电力系统中的应用场景与意义； 2. 掌握超导变压器、超导电缆、超导磁储能、超导电机等电气设备的基本原理、特征以及现实发展水平。	6	讲授	课程目标2、3