Современные высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) — это высокотехнологичный материал, представляющий из себя многослойную структуру с толщинами отдельных слоев от нескольких нанометров до сотен микрометров. Важным для практического применения параметром такого сверхпроводника является критический ток, то есть предельное значение незатухающего постоянного тока, при превышении которого происходит разрушение сверхпроводящего состояния и появление у материала сопротивления.
Какова должна быть максимальная индукция внешнего однородного магнитного поля, чтобы созданный с помощью него сверхток в замкнутом сверхпроводящем кольце площадью 100 см2 и индуктивностью 1 мГн не превысил критическое значение равное 250 А? Ответ пояснить.
При внесении сверхпроводящего кольца в магнитное поле внешний магнитный поток через кольцо изменяется от 0 до максимальной величины В · S. Согласно закону электромагнитной индукции при этом должна возникнуть электродвижущая сила равная скорости изменения магнитного потока через кольцо. Однако, если сверхпроводник уже находится в сверхпроводящем состоянии, то возникновение в нем ЭДС при нулевом сопротивлении привело бы к появлению бесконечного тока, что невозможно. Следовательно, в сверхпроводнике будет возникать (незатухающий) ток, который будет обеспечивать собственный нарастающий магнитный поток, компенсирующий изменение потока магнитной индукции внешнего поля. Таким образом, сверхток достигнет своего максимального значения, определяемого из условия постоянства полного магнитного потока через сверхпроводящий контур: 
откуда
Если сверхпроводник при внесении во внешнее магнитное поле не находился в сверхпроводящем состоянии (не был достаточно охлажден), то незатухающий ток в нем не появится. Однако, если после этого сверхпроводник охладить до нужной температуры и выключить внешнее магнитное поле, то в этом случае сверхток возникнет, но по направлению будет противоположным вышеописанному (т. к. внешний магнитный поток будет не нарастать, а уменьшаться).
Ответ: