Classificação de Materiais de Engenharia Elétrica
Os materiais utilizados no campo de Engenharia Elétrica são chamados de materiais de engenharia elétrica. Com base em suas propriedades e áreas de aplicação, os materiais de engenharia elétrica podem ser classificados como abaixo:
Materiais magnéticos
Um gráfico de classificação dos materiais de engenharia elétrica é mostrado na figura abaixo
Condutividade
Os condutores são materiais que possuem uma condutividade muito alta. O número de elétrons livres é muito alto em um condutor à temperatura ambiente, o que é a razão básica da alta condutividade dos condutores.
Exemplos: Prata, Cobre, Ouro, Alumínio, etc.
O número de elétrons livres é muito alto na prata, o que torna a prata o melhor condutor de eletricidade. A força de ligação desses elétrons de valência livres pelo núcleo é muito baixa. Devido a isso, esses elétrons podem ser facilmente libertados do núcleo e participar do fluxo de eletricidade.
Semicondutores
Semicondutores são materiais que têm condutividade entre condutores e isolantes. Os semicondutores são elementos dos grupos III, IV e V. Os materiais semicondutores têm ligações covalentes. A condutividade dos semicondutores é muito baixa à temperatura normal. Com o aumento da temperatura, a condutividade dos semicondutores aumenta exponencialmente.
Exemplo: Germânio, Silício, Arseneto de Gálio, etc.
Materiais Isolantes
A condutividade dos materiais isolantes é muito baixa. Esses materiais têm uma resistividade muito alta, o que os torna muito adequados para isolar as partes condutoras de estruturas metálicas aterradas. Nos materiais isolantes, os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo. Devido a isso, eles não podem ser liberados para se mover nos materiais. Devido a isso, a resistividade dos materiais isolantes é muito alta.
Exemplo: Plásticos, Cerâmicas, PVC, etc.
Materiais Magnéticos
Esses materiais desempenham um papel importante na existência de várias máquinas elétricas. Os materiais magnéticos com alta permeabilidade são usados para construir o núcleo para formar um caminho de baixa relutância para o fluxo magnético. Os materiais magnéticos podem ser divididos nas seguintes categorias:
Material paramagnético
Materiais diamagnéticos
Materiais antiferromagnéticos
Ferritas
Materiais Ferromagnéticos
Estes materiais têm uma grande e positiva suscetibilidade ao campo magnético externo. Eles têm uma forte atração ao campo magnético externo e são capazes de reter o magnetismo mesmo após a remoção do campo magnético externo. Esta propriedade dos materiais é chamada de histérese magnética.
Exemplo: Ferro, Cobalto, Níquel.
Material Paramagnético
Estes materiais têm uma pequena e positiva suscetibilidade ao campo magnético externo. Na presença de um campo magnético externo, estes materiais adquirem um magnetismo muito pequeno. Exemplo: Alumínio, Platina, Oxigênio, Ar, etc.
Materiais Diamagnéticos
Estes materiais têm uma fraca e negativa suscetibilidade magnética ao campo magnético externo. Ao aplicar um campo magnético externo, estes são ligeiramente repelidos pelo campo magnético externo. Estes materiais não retêm o magnetismo após a remoção do campo magnético externo. A maioria dos metais, ou seja, prata, cobre, ouro, hidrogênio, etc., são materiais diamagnéticos.
Materiais Antiferromagnéticos
Estes materiais têm uma pequena e positiva suscetibilidade ao campo magnético externo. Na presença de um campo magnético externo, estes materiais se magnetizam ligeiramente na direção do campo magnético externo. Nesses materiais, os átomos têm movimento de dipolo magnético alinhado paralelamente e anti-paralelamente.
Exemplo: Cr, MNO, FeO, CoO, NiO, Mn, etc.
Ferritas
Estes materiais têm uma grande e positiva suscetibilidade magnética, como os
