Classification des matériaux en génie électrique
Les matériaux utilisés dans le domaine de l'Ingénierie électrique sont appelés les matériaux d'ingénierie électrique. En fonction de leurs propriétés et de leur domaine d'application, ces matériaux peuvent être classés comme suit :
Matériau magnétique
Un schéma de classification des matériaux d'ingénierie électrique est montré dans la figure ci-dessous
Conducteurs
Les conducteurs sont des matériaux qui ont une très grande conductivité. Le nombre d'électrons libres est très élevé dans un conducteur à température ambiante, ce qui est la raison fondamentale de la haute conductivité des conducteurs.
Exemples : Argent, Cuivre, Or, Aluminium, etc.
Le nombre d'électrons libres est très élevé dans l'argent, ce qui en fait le meilleur conducteur d'électricité. La force de liaison sur ces électrons de valence libres par le noyau est très faible. Cela permet à ces électrons de se libérer facilement du noyau et de participer au flux d'électricité.
Semi-conducteurs
Les semi-conducteurs sont des matériaux dont la conductivité est comprise entre celle des conducteurs et celle des isolateurs. Les semi-conducteurs sont des éléments des groupes III, IV et V. Les matériaux semi-conducteurs ont des liaisons covalentes. À température normale, la conductivité des semi-conducteurs est très faible. Avec l'augmentation de la température, la conductivité des semi-conducteurs augmente exponentiellement.
Exemple : Germanium, Silicium, Arsenure de gallium, etc.
Matériaux isolants
La conductivité des matériaux isolants est très faible. Ces matériaux ont une très haute résistivité, ce qui les rend très adaptés pour isoler les parties conductrices du courant d'une structure métallique mise à la terre. Dans les matériaux isolants, les électrons sont fortement liés au noyau. Par conséquent, ils ne peuvent pas être libérés pour se déplacer dans le matériau. C'est pourquoi la résistivité des matériaux isolants est très élevée.
Exemple : Plastiques, Céramiques, PVC, etc.
Matériaux magnétiques
Ces matériaux jouent un rôle important dans l'existence de diverses machines électriques. Les matériaux magnétiques ayant une grande perméabilité sont utilisés pour construire le cœur afin de former un chemin de bas réticence pour le flux magnétique. Les matériaux magnétiques peuvent être divisés en plusieurs catégories :
Matériau paramagnétique
Matériaux diamagnétiques
Matériaux antiferromagnétiques
Ferrites
Matériaux ferromagnétiques
Ces matériaux ont une très grande et positive susceptibilité aux champs magnétiques externes. Ils ont une forte attraction pour les champs magnétiques externes et sont capables de conserver leur magnétisme même après la suppression du champ magnétique externe. Cette propriété des matériaux est appelée hystérésis magnétique.
Exemple : Fer, Cobalt, Nickel.
Matériau paramagnétique
Ces matériaux ont une très petite et positive susceptibilité aux champs magnétiques externes. En présence d'un champ magnétique externe, ces matériaux acquièrent un petit magnétisme. Exemple : Aluminium, Platine, oxygène, Air, etc.
Matériaux diamagnétiques
Ces matériaux ont une très faible et négative susceptibilité magnétique face aux champs magnétiques externes. Lorsqu'un champ magnétique externe est appliqué, ces matériaux sont légèrement repoussés par le champ magnétique externe. Ces matériaux ne conservent pas le magnétisme après la suppression du champ magnétique externe. La plupart des métaux, tels que l'argent, le cuivre, l'or, l'hydrogène, etc., sont des matériaux diamagnétiques.
Matériaux antiferromagnétiques
Ces matériaux ont une très petite et positive susceptibilité aux champs magnétiques externes. En présence d'un champ magnétique externe, ces matériaux se magnétisent légèrement dans la direction du champ magnétique externe. Dans ces matériaux, les atomes ont un mouvement dipolaire magnétique aligné de manière mixte parallèle et antiparallèle.
Exemple : Cr, MNO, FeO, CoO, NiO, Mn, etc.
Ferrites
Ces matériaux ont une très grande et positive susceptibilité magnétique, comme les matériaux ferromagnétiques. Ces matériaux
