Sähkötekniikan materiaalien luokittelu
Sähkötekniikan alalla käytetyt materiaalit kutsutaan sähkötekniikan materiaaleiksi. Materiaalien ominaisuuksien ja sovellusalueiden mukaan sähkötekniikan materiaaleja voidaan luokitella seuraavasti:
Magneettiset materiaalit
Alla on esitetty sähkötekniikan materiaalien luokittelukartta
Johtimet
Johtimet ovat materiaaleja, joilla on erittäin korkea johtavuus. Huoneenlämpötilassa johtimessa on hyvin paljon vapaita elektronit, mikä on perustavanlaatuinen syy johtimien korkealle johtavuudelle.
Esimerkkejä: Hopea, kupari, kulta, alumiini jne.
Hopeassa on hyvin paljon vapaita elektroneja, mikä tekee siitä parhaan johtimen. Nukleonin sidoksena näillä vapailla valenssi-elektroneilla on hyvin heikko voima. Tämän vuoksi nämä elektronit pääsevät helposti nukleonista ja voivat osallistua sähkön virtausprosessiin.
Puolijohteet
Puolijohteet ovat materiaaleja, joiden johtavuus on välillä johtimien ja erityisjohtimien välillä. Puolijohteet ovat ryhmä III, IV ja V elementtejä. Puolijohteissa on koventava site. Normaalissa lämpötilassa puolijohteen johtavuus on hyvin pieni. Lämpötilan nousessa puolijohteen johtavuus kasvaa eksponentiaalisesti.
Esimerkki: Germanium, silikki, gallium arseeni jne.
Erityisjohtimet
Erityisjohtimien johtavuus on hyvin alhainen. Nämä materiaalit ovat erittäin vastuullisia, mikä tekee niistä hyvin sopivia eristyksen virtapiirien maanjohdistamiseen. Erityisjohtimissa elektronit ovat tiukasti sitoutuneina nukleonin kanssa. Tämän vuoksi ne eivät pääse liikkumaan materiaalissa. Tämän vuoksi erityisjohtimien vastus on hyvin korkea.
Esimerkki: Muovit, keramiikka, PVC jne.
Magneettiset materiaalit
Nämä materiaalit ovat tärkeitä monien sähköisten koneiden olemassaololle. Korkean permeabiliteetin magneettiset materiaalit käytetään ytimen rakentamiseen muodostamaan matala vastarintapoli magneettiselle fluxille. Magneettiset materiaalit voidaan jakaa seuraaviin kategorioihin
Paramagnetiset materiaalit
Diamagnetiset materiaalit
Antiferromagnetiset materiaalit
Ferritiinit
Ferromagnetiset materiaalit
Nämä materiaalit ovat hyvin suurella ja positiivisella alttiudella ulkoiselle magneettikentälle. Ne houkuttelevat vahvasti ulkoista magneettikenttää ja kykenevät säilyttämään magnetisuuden jopa ulkoisen magneettikentän poistuttua. Tämä materiaalien ominaisuus kutsutaan magneettiseksi hystereesiksi.
Esimerkki: Rauta, koboltti, nikeli.
Paramagnetiset materiaalit
Nämä materiaalit ovat hyvin pienellä ja positiivisella alttiudella ulkoiselle magneettikentälle. Ulkoisen magneettikentän läsnäolossa nämä materiaalit saavat hyvin pienet magneettiset ominaisuudet. Esimerkki: Alumiini, platina, hap
