OS Materiais Elétricos

...

numero de portadores pelo portador

q: carga carregada pelo portador

µ: mobilidade dos contadores de carga

Bandas De Energia:

- Isolantes:

Baixa concentração de elétrons.

-Semicondutores:

Concentração de elétrons media.

- Condutores:

Alta concentração de elétrons.

SUPERCONDUTORES:

- A resistência é nula em uma temperatura menor que a temperatura critica. T<Tc

- Prata, cobre, ferro e níquel não se tornam supercondutores (os melhores condutores não se tornam supercondutores).

- Criogenia é a obtenção de baixas temperaturas.

- Efeito Meissmer é quando o campo magnético envolve mas não afeta o supercondutor.

Densidade da corrente (i):

J = I/S = [A/cm²]

J: intensidade da corrente

I: corrente

S: área

Fabricação de supercondutores:

- Metalicos do tipo 1:

As linhas de campo magnético entra no seu interior até um certo ponto (NbTi, NbZn, Nb3Sn).

-Cerâmicas:

Conduzem melhor em uma direção, são frágeis e conduzem em maior temperatura critica que os metais.

Aplicação para a supercondutividade:

- acelerador de partículas, fusão e separadores magnéticos.

A energia magnética armazenada é dado por:

E = LI²/2

E: energia

L: indutância

I: corrente

Condutores e suas ligas:

Os materiais condutores são caracterizados por condutividade ou resistividade elétrica, coeficiente de temperatura, condutividade térmica e comportamento mecânico.

A maioria dos condutores são sólidos a temperatura ambiente.

Os condutores tem elevada condutividade elétrica (a corrente flui facilmente), possuem grande capacidade de deformação, moldagem e condutividade térmica.

→ Metais puros:

- ferro, cobre, alumínio e tungstênio.

- são caros na obtenção, tem poucas aplicações e características bem determinadas.

→ Ligas Metálicas:

- aço (ferro), latão (cobre), bronze (cobre) e ligas de alumínio.

- tem propriedades como dureza, ductibilidade, condutividade térmica e elétrica, resistência à tração e corrosão. Podem ser alterados de forma a atender as especificações desejadas.

- ligas são um processo de difusão atômica envolvendo dois ou mais elementos químicos, sendo um deles um metal.

- Aplicação: fios e cabos elétricos, fusíveis, resistores, barramentos e terminais.

→Ferro (aço):

- mais utilizado na produção de componentes elétricos.

- possui propriedades elétricas, magnéticas, resistência mecânica, plasticidade e dureza.

- seu inconveniente é a OXIDAÇÃO.

- Possui resistividade baixa, grande resistência a tração e grande tenacidade (aguenta ser moldado).

→MATERIAIS PARA CONTATO:

Tem que ser duros, rígidos e de alto ponto de fusão, alta condutividade em qualquer temperatura e não deve sofrer oxidação.

São utilizados em disjuntores, chaves, terminais, interruptores e relés.

→bimetal (dois metais):

Duas laminas com coeficiente de dilatação diferente.

São utilizados para sensor térmico, termostatos e disjuntores térmicos.

Possuem formatos diferentes (laminas, espirais, espiralado e curva).

→ cobre:

Possui uma condutividade muito boa, propriedades mecânicas e plasticidade.

Não possui propriedades magnéticas.

Aplicação: em redes elétricas, fios telefônicos e rolamentos.

As ligas de cobre são escolhidas através do caráter econômico.

→Aluminio:

Possui condutividade elétrica muito boa, propriedades mecânicas inferiores, plasticidade.

Não possui muita resistência mecânica.

O alumínio esta substituindo cada vez mais o cobre.

Possui rápida oxidação, a parte boa disso é que ele permanece por muito tempo e não sofre eletroerosão. O lado ruim é que dificulta a soldagem.

Aplicação: em aparelhos eletroportateis em locais de elevada corrosão.

→ Chumbo, Estanho e Níquel:

Cada vez menos utilizados

Aplicações: soldas, ligas com o cobre e fabricação de resistências elétricas.

SEMICONDUTORES:

A resistividade dos semicondutores esta entre os isolantes e os condutores.

As estruturas dos semicondutores podem ser:

>Cristalinas

>