חומרים בהנדסת חשמל ובאלקטרוניקה

החומרים הם חלק מהחיים והעבודות היומיומיות שלנו מאז עת העתיקה. החומרים הם החלק העיקרי של כל הדברים שמסביבנו. למעשה, חלק מהחומרים נתנו את שמם לתקופות שונות בהיסטוריה האנושית כגון: התקופה הקדומה, תקופת הברונזה, תקופת הברזל, תקופת החומרים הסינתטיים, תקופת החומרים המוכשרים. מחקר על חומרים אלו נקרא מדע החומרים.

מדעי החומרים קשורים למחקר על הרכב, מבנה, תיאור, עיבוד, תכונות, יישום וביצוע של חומרים הנדסיים שונים.
בתקופת המדע המודרנית, טכנולוגיות רבות כבר פותחו ורבות נוספות נמצאות בפיתוח מתמשך כדי להפוך את החיים האנושיים לקלים ונוחים יותר.

קיומן של טכנולוגיות כאלה תלוי בעיקר בחומרים המתאימים הזמינים. הביצוע והאיכות של כל מוצר הנדסי נשלטים בעיקר על ידי החומר המשמש לייצור המוצר.

לכן, חומרים הנדסיים משחקים תפקיד חשוב בהתפתחות והצלחת כל טכנולוגיות הנדסיות. עבור דיון מעמיק יותר בחומרים הנדסיים לחשמל ובמונחים חשמליים בסיסיים אחרים, אנו ממליצים להסתכל על כמה מהספרים הטובים ביותר עבור מהנדסים חשמליים.

חומרים הנדסיים

החומרים המשמשים לייצור מוצרים הנדסיים נקראים חומרים הנדסיים. החומרים הנדסיים הם השדרה של כל מוצרים הנדסיים. התכנון, הייצור, המסחר והביצוע של כל מוצר הנדסי תלוי בעיקר בחומר המשמש למוצר זה. למשל, חומרים מוליכים למחצה הם הבסיס של כלמכשירי אלקטרוניקה. באופן דומה, קיומם של מכונות ומתקנים הנדסיים completamente תלוי בחומרים מוליכים, מבודדים ומגנטיים.

בהתחשב בכך, כדי להיות מהנדס מצליח בכל תחום הנדסי, עלינו לדעת על חומרים הנדסיים בתחום הרלוונטי. המחקר והפיתוח של חומרים הנדסיים חדשים הוא תהליך מתמשך. מוסדות רבים ומעבדות מטפלים בפיתוח חומרים חדשים כדי להתמודד עם הדרישות המשתנות של התעשייה.

כתוצאה מכך, חומרים חדשים כמו חומרים חכמים, חומרים בעלות ביצוע גבוהה וחומרים אינטליגנטיים מופיעים באופן מתמשך. חומרים מתקדמים חדשים אלה יש להם השפעה גדולה על הטכנולוגיה המודרנית.

כיום, המחקר והפיתוח של חומרים חדשים, כדי לעמוד בדרישות הנדסיות, גם שוקלים את ההשפעה של חומרים אלו על הסביבה. למשל, חומרים רדיואקטיביים מאוד שימושיים עבור אנרגיה גרעינית. אבל הרדיואקטיביות שנגרמת מהחומרים הללו יש להם השפעה גרועה מאוד על הסביבה. לכן, כדי להפוך את החומרים הרדיואקטיביים לידידים לסביבה, עלינו לעשות את ההכנות הנדרשות כדי לעצור את הרדיואקטיביות הנובעת מהחומרים הרדיואקטיביים.

מיון חומרים הנדסיים

חומרים הנדסיים יכולים להיות מיוצרים לפי ענף הנדסי כמפורט להלן-

1. חומרים הנדסיים מכניים - למשל, ברזל, פלדה וכו'.

2. חומרים הנדסיים חשמליים - למשל, מוליכים, מוליכים למחצה, מבודדים, חומרים מגנטיים וכו'.

3. חומרים הנדסיים אזרחיים - למשל, צמנט, ברזל, אבנים, חול וכו'.

4. חומרים הנדסיים אלקטרוניים - למשל, חומרים מוליכים למחצה.

חומרים הנדסיים חשמליים

כדי להיות מהנדס חשמל מצליח, עלינו להיות בעלי ידע עמוק בחומרים הנדסיים חשמליים. מדעי החומרים הנדסיים חשמליים קשורים למחקר על הרכב, מבנה, תיאור, עיבוד, תכונות, יישום וביצוע של חומרים הנדסיים חשמליים. קיומם והצלחתם של כל מכשיר או ציוד חשמלי תלוי בחומרים הנדסיים חשמליים מתאימים כגון מוליכים, מבודדים וחומרים מגנטיים וכו'.

לכן, לפני תכנון כל מכשיר חשמלי, עלינו להיות בעלי ידע טוב בתכונות ויישומים של חומרים הנדסיים חשמליים. הביצוע של כל ציוד חשמלי מושפע לחלוטין מקачество החומר המשמש אותו. לכן, לתכנן ציוד חשמלי טוב והצלחה, עלינו גם להיות בעלי ידע בגורמים המכתירים את איכות החומרים הנדסיים.

על בסיס התכונות ויישומים, ניתן לחלק את חומרי הנדסת החשמל כדלקמן-

1. מוליכים - למשל, כסף, נחושת, זהב, אלומיניום וכו'.

2. מוליכים למחצה - למשל, גרמניום, סיליקון, GaAs וכו'.

3. מבודדים - פלסטיק, גומי, מיקה, נייר מבודד וכו'.

4. חומרים מגנטיים - ברזל, פלדת סיליקון, אלניקו, פריטים וכו'.

הצהרה: לכבד את המקור, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, במקרה של הפרת זכויות יוצרים אנא צור קשר למחיקה.