Klassificering af materialer inden for elektrisk teknik

Materialer, der anvendes inden for elektroteknik, kaldes elektrotekniske materialer. Baseret på egenskaber og anvendelsesområder kan elektrotekniske materialer inddeles som følger:

1. Ledere

2. Halvledere

3. Isolatorer

4. Magnetiske materialer

En klassifikationsoversigt over elektrotekniske materialer vises nedenfor

Ledere

Ledere er materialer, der har meget høj ledrate. Antallet af frie elektroner er meget højt i en leder ved rumtemperatur, hvilket er den grundlæggende årsag til ledernes høje ledrate.
Eksempler: Sølv, Kobber, Guld, Aluminium osv.
Antallet af frie elektroner er meget højt i sølv, hvilket gør sølv til den bedste ledere af elektricitet. Bindingskræfterne på disse frie valenselektroner fra kernen er meget lave. Derved kan disse elektroner let løsrives fra kernen og deltage i strømfloden.

Halvledere

Halvledere er materialer, der har ledrate mellem ledere og isolatorer. Halvledere er elementer fra gruppe-III, gruppe-IV og gruppe-V. Halvledende materialer har kovalent binding. Ved normal temperatur er ledraten af halvledere meget lav. Med stigende temperatur øges ledraten af halvledere eksponentielt.
Eksempel: Germanium, Silicium, Gallium Arsenid osv.

Isolerende Materialer

Lederate for isolerende materialer er meget lav. Disse materialer har en meget høj spændingsfaktor, hvilket gør dem meget egnet til at isolere de strøm bærende dele fra jordede metalstrukturer. I isolerende materialer er elektroner tæt bundet til kernen. Derfor kan de ikke løsres for bevægelse i materialerne. Deraf skyldes spændingsfaktoren for isolerende materialer meget høj.
Eksempel: Plastik, Keramik, PVC osv.

Magnetiske Materialer

Disse materialer spiller en vigtig rolle for eksistensen af forskellige elektriske maskiner. Magnetiske materialer med høj permeabilitet bruges til at bygge kerner for at danne et lav modstandsbillede for magnetisk flux. Magnetiske materialer kan yderligere inddeles i følgende kategorier

• Ferromagnetiske materialer

• Paramagnetiske materialer

• Diamagnetiske materialer

• Antiferromagnetiske materialer

• Ferriter

Ferromagnetiske Materialer

Disse materialer har en meget stor og positiv susceptibilitet over for eksternt magnetfelt. De har en stærk tiltrækning til ekstern magnetisk felt og er i stand til at beholde magnetisme selv efter fjernelse af ekstern magnetisk felt. Denne egenskab hos materialerne kaldes magnetisk hysteresis.
Eksempel: Jern, Kobolt, Nikkel.

Paramagnetisk Materal

Disse materialer har en meget lille og positiv susceptibilitet over for eksternt magnetfelt. I tilstedeværelse af eksternt magnetfelt opnår disse materialer en meget lille magnetisme. Eksempel: Aluminium, Platina, Ilt, Luft osv.

Diamagnetiske materialer

Disse materialer har en meget svag og negativ magnetisk susceptibilitet over for eksternt magnetfelt. Ved anvendelse af eksternt magnetfelt bliver disse let repuleret af det eksterne magnetfelt. Disse materialer beholder ikke magnetismen efter fjernelse af eksternt magnetfelt. De fleste metaller, som sølv, kobber, guld, brint osv., er diamagnetiske materialer.

Antiferromagnetiske materialer

Disse materialer har en meget lille og positiv susceptibilitet over for eksternt magnetfelt. I tilstedeværelse af eksternt magnetfelt bliver disse materialer let magnetiseret i retningen af det eksterne magnetfelt. I disse materialer har atomerne blandet parallel og antiparallel justerede magnetiske dipolbevægelser.
Eksempel: Cr, MNO, FeO, CoO, NiO, Mn osv.

Støt