Supercondutores

Em temperaturas suficientemente baixas, determinados materiais, conhecidos como supercondutores, apresentam resistência elétrica nula. Isso significa que uma ínfima voltagem é capaz de gerar correntes de grande intensidade em um supercondutor. Além disso, uma vez estabelecida a corrente, esta fluirá indefinidamente pelo condutor, mesmo depois de a fonte de voltagem ser desconectada.




Não entendi como a corrente pode fluir sem a voltagem. 

Imagine uma tubulação em forma de toro (câmara de ar de pneu) na posição horizontal.

Imagine que uma bomba força a água a circular dentro do toro, num movimento circular.

Imagine que NÃO exista atrito entre a água e a tubulação.

Quando a bomba é desligada, a água tem uma velocidade tangencial V.

Para a água parar de circular, deve haver uma força desaceleradora. A única força possível SERIA a força de atrito: como ela NÃO existe, a água continuaria circulando indefinidamente

É óbvio que esta situação é hipotética: sempre existe atrito, por mínimo que seja. Logo, numa situação real, uma hora a água vai parar.

O mesmo acontece na eletricidade: basta substituir a água pelos elétrons e a tubulação por fios condutores. Na situação ideal, mesmo retirando o gerador, a corrente continuaria a circular pois não existem perdas por efeito Joule P = r.i² (r = 0 ---> P = 0)

Note que r = 0 acontece somente no zero absoluto, temperatura impossível de alcançar

Assim, na situação real é impossível ter r = 0, mesmo com baixíssimas temperaturas. Sempre existirão perdas, ao longo do tempo.

Entendo, mas se retirarmos o gerador, não vai haver campo elétrico no fio condutor, mesmo assim vai haver fluxo de cargas ?

Confuso.

Nós garantimos que NÃO existe atrito na tubulação, isto é, temos uma situação ideal.

Concorda que, nesta situação ideal, a água na tubulação vai continuar circulando com mesma velocidade V, mesmo sem a bomba. E a bomba é que garantia a existência de uma diferença de potencial gravitacional da água.

É evidente que isto seria um moto perpétuo, o que é impossível. Mas estamos numa situação ideal!!!

Então concorde que a corrente i vai continuar circulando, mesmo sem o gerador: também é uma situação ideal!!! E quem garante o campo elétrico (diferença de potencial elétrico) é o gerador

É TUDO a mesma coisa!

NÃO

Neste caso NÃO é uma situação ideal porque a lâmpada TEM resistência elétrica R e o atrito dos elétrons com o filamento dela vai desacelerar instantaneamente o movimento dos elétrons: a corrente cessa!!!

Considerando o fio que liga o interruptor a lâmpada seja ideal. Desse modo, pode haver deslocamento de carga até a lâmpada, mesmo retirando o gerador. Porém, na ausência de campo, as cargas perdem o movimento devido a resistência da lâmpada, e assim a corrente cessa. Correto ?

Sim.
A resistência dos fios pode ser desprezada, quando comparada com a da lâmpada.
Mas não se esqueça: isto NÃO significa que, numa situação real, a resistência dos fios é nula.
E lembre-se também: a afirmação original que você postou só serve para situações ideais.

Veja um exemplo prático:
Imagine as linhas de transmissão que trazem energia da Usina de Itaipu para São Paulo.
Os materiaos das linhas são bons condutores de energia (cobre ou alumínio), isto é, eles tem baixa resistividade. Assim, os fios, com centenas de quilômetros de distância, tem baixa resistência.
Acontece que esta resistência NÃO é nula. Assim vão haver perdas de energia nas linhas: Pd = r.i²
Estas perdas transformam-se em calor, que aquece os fios e o ambiente em volta

Mais uma explicação em relação à sua última mensagem em relação à lâmpada real e fios ideais:

Quando a chave é aberta, os elétrons que estavam sendo enviados pelo gerador NÃO vão circular pelo fio, até a lâmpada e parar.

Interrompida a tensão do gerador, todos os elétrons, tanto dentro do fio quanto da lâmpada vão parar instantaneamente o seu movimento.

O que você disse se enquadra nessa passagem do livro.

''Se a velocidade de migração dos elétrons em um condutor é baixa, então por que uma lâmpada começa a brilhar assim que o interruptor de luz é ligado? Para a lâmpada brilhar, não é preciso esperar que os elétrons livres situados antes do interruptor comecem a se mover e, depois de algum tempo, cheguem até a lâmpada.''

A corrente elétrica não é necessariamente um fluido, análogo ao escoamento de água em um cano, como imaginavam os físicos do início do século XX. Correto ?


No caso de um fio ideal, quando a tensão do gerador for interrompida, o movimento dos elétrons cessa, mas eles vão continuar ordenados, por um certo instante, porque não existe obstáculos para desordená-los.