Klassifisering av elektriske ingeniørmaterialer
Materialer som brukes i feltet for Elektroteknikk kalles materialer for elektroteknikk. Basert på egenskaper og anvendelsesområder, kan materialer for elektroteknikk klassifiseres som følger:
Magnetiske materialer
En klassifikasjonsoversikt over materialer for elektroteknikk er vist i figuren nedenfor
Ledere
Ledere er materialer med svært høy ledeevne. Antallet frie elektroner er svært høyt i en leder ved romtemperatur, som er den grunnleggende årsaken til høy ledeevne hos ledere.
Eksempler: Sølv, Kobber, Gull, Aluminium osv.
Antallet frie elektroner er svært høyt i sølv, noe som gjør sølv til den beste lederen for elektrisitet. Bindende kraften på disse frie valenselektronene fra kjernen er svært lav. Dette gjør at elektronene lett kan bli løst fra kjernen og delta i strømflyt.
Halvledere
Halvledere er materialer som har ledeevne mellom ledere og isolatorer. Halvledere er elementer fra gruppe-III, gruppe-IV og gruppe-V. Halvledende materialer har kovalente bindinger. Ved normal temperatur er ledeevnen til halvledere svært lav. Med økning i temperatur øker ledeevnen til halvledere eksponentielt.
Eksempel: Germanium, Silisium, Gallium Arsenid osv.
Isoleringsmaterialer
Ledeevnen til isoleringsmaterialer er svært lav. Disse materialene har en svært høy motstand, noe som gjør dem svært egnet til å isolare strøm-førende deler fra jordede metallkonstruksjoner. I isoleringsmaterialer er elektronene tett knyttet til kjernen. Derfor kan de ikke settes fri for bevegelse i materialet. Dette fører til at motstanden til isoleringsmaterialer er svært høy.
Eksempel: Plast, Keramikk, PVC osv.
Magnetiske materialer
Disse materialene spiller en viktig rolle for eksistensen av ulike elektriske maskiner. Magnetiske materialer med høy permeabilitet brukes for å bygge kjernen for å danne en vei med lav motstand for magnetisk fluks. Magnetiske materialer kan videre deles inn i følgende kategorier:
Paramagnetiske materialer
Diamagnetiske materialer
Antiferromagnetiske materialer
Ferriter
Ferromagnetiske materialer
Disse materialene har en svært stor og positiv susceptibilitet til eksternt magnetfelt. De har en sterk tiltrekning til eksternt magnetfelt og er i stand til å beholde magnetisme selv etter fjerning av eksternt magnetfelt. Denne egenskapen til materialene kalles magnetisk hysteresis.
Eksempel: Jern, Kobolt, Nikkel.
Paramagnetiske materialer
Disse materialene har en svært liten og positiv susceptibilitet til eksternt magnetfelt. I tilstedeværelse av eksternt magnetfelt, oppnår disse materialene en svært liten magnetisering. Eksempel: Aluminium, Platina, oksygen, luft osv.
Diamagnetiske materialer
Disse materialene har en svært svak og negativ magnetisk susceptibilitet til eksternt magnetfelt. Ved påføring av eksternt magnetfelt repelleres disse litt av det eksterne magnetfeltet. Disse materialene beholder ikke magnetismen etter fjerning av eksternt magnetfelt. De fleste metaller, som sølv, kobber, gull, hydrogen osv., er diamagnetiske materialer.
Antiferromagnetiske materialer
Disse materialene har en svært liten og positiv susceptibilitet til eksternt magnetfelt. I tilstedeværelse av eksternt magnetfelt blir disse materialene litt magnetisert i retningen av det eksterne magnetfeltet. I disse materialene er atomer blandede med parallelle og antiparallele justerte magnetiske dipolbevegelser.
Eksempel: Cr, MNO, FeO, CoO, NiO, Mn osv.
