Classificazione dei materiali dell'ingegneria elettrica
I material utilizzati nel campo dell'Ingegneria Elettrica sono chiamati materiali per l'ingegneria elettrica. In base alle loro proprietà e aree di applicazione, i materiali per l'ingegneria elettrica possono essere classificati come segue:
Materiali magnetici
Nella figura sottostante è mostrato un diagramma di classificazione dei materiali per l'ingegneria elettrica
Conduttori
I conduttori sono materiali che hanno una conducibilità molto elevata. Il numero di elettroni liberi in un conduttore a temperatura ambiente è molto alto, il che costituisce la ragione fondamentale della alta conducibilità dei conduttori.
Esempi: Argento, Rame, Oro, Alluminio ecc.
Il numero di elettroni liberi nell'argento è molto alto, il che lo rende il miglior conduttore di elettricità. La forza di legame su questi elettroni di valenza liberi dal nucleo è molto bassa. Di conseguenza, questi elettroni possono essere liberati facilmente dal nucleo e partecipare al flusso di elettricità.
Semiconduttori
Semiconduttori sono materiali che hanno una conducibilità intermedia tra i conduttori e gli isolanti. I semiconduttori sono elementi del gruppo III, IV e V. I materiali semiconduttori hanno un legame covalente. A temperatura normale, la conducibilità dei semiconduttori è molto bassa. Con l'aumento della temperatura, la conducibilità dei semiconduttori aumenta esponenzialmente.
Esempio: Germanio, Silicio, Arsenico Gallio ecc.
Materiali isolanti
La conducibilità dei materiali isolanti è molto bassa. Questi materiali hanno una resistività molto alta, il che li rende molto adatti per isolare le parti che conducono corrente dalla struttura metallica terra. Nei materiali isolanti, gli elettroni sono strettamente legati al nucleo. Di conseguenza, non possono essere liberati per muoversi all'interno del materiale. Per questo motivo, la resistività dei materiali isolanti è molto alta.
Esempio: Plastica, Ceramica, PVC ecc.
Materiali magnetici
Questi materiali svolgono un ruolo importante per l'esistenza di varie macchine elettriche. I materiali magnetici con alta permeabilità vengono utilizzati per costruire il nucleo per formare un percorso a bassa riluttanza per il flusso magnetico. I materiali magnetici possono essere ulteriormente suddivisi nelle seguenti categorie:
Materiali paramagnetici
Materiali diamagnetici
Materiali antiferromagnetici
Ferriti
Materiali ferromagnetici
Questi materiali hanno una suscettività magnetica molto grande e positiva rispetto a un campo magnetico esterno. Hanno una forte attrazione per il campo magnetico esterno e sono in grado di mantenere il magnetismo anche dopo la rimozione del campo magnetico esterno. Questa proprietà dei materiali è chiamata isteresi magnetica.
Esempio: Ferro, Cobalto, Nichel.
Materiali paramagnetici
Questi materiali hanno una suscettività magnetica molto piccola e positiva rispetto a un campo magnetico esterno. In presenza di un campo magnetico esterno, questi materiali acquisiscono un magnetismo molto piccolo. Esempio: Alluminio, Platino, Ossigeno, Aria ecc.
Materiali diamagnetici
Questi materiali hanno una suscettività magnetica molto debole e negativa rispetto a un campo magnetico esterno. Sotto l'applicazione di un campo magnetico esterno, questi materiali vengono lievemente respinti dal campo magnetico esterno. Questi materiali non mantengono il magnetismo dopo la rimozione del campo magnetico esterno. La maggior parte dei metalli, come argento, rame, oro, idrogeno ecc., sono materiali diamagnetici.
Materiali antiferromagnetici
Questi materiali hanno una suscettività magnetica molto piccola e positiva rispetto a un campo magnetico esterno. In presenza di un campo magnetico esterno, questi materiali si magnetizzano leggermente nella direzione del campo magnetico esterno. In questi materiali, gli atomi hanno movimenti di dipolo magnetico allineati in modo parallelo e antiparallelo.
Esempio: Cr, MNO, FeO, CoO, NiO, Mn ecc.
Ferriti
