Classificazione dei materiali conduttori elettrici

Materiali conduttori elettrici sono un requisito fondamentale per i prodotti di ingegneria elettrica. I materiali conduttori elettrici possono essere classificati come segue-

In base alla resistività o alla conducibilità

• Bassa resistività o alta conducibilità dei materiali conduttori

• Alta resistività o bassa conducibilità dei materiali conduttori

Un grafico di classificazione dei materiali conduttori in base alla resistività o alla conducibilità è mostrato nella figura sottostante-

Materiali con bassa resistività o alta conducibilità

I materiali con bassa resistività o alta conducibilità sono molto utili nei prodotti di ingegneria elettrica. Questi materiali vengono utilizzati come conduttori per tutti i tipi di avvolgimenti necessari nelle macchine, apparecchiature e dispositivi elettrici. Questi materiali vengono anche utilizzati come conduttori nella trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica.
Alcuni materiali con bassa resistività o alta conducibilità e la loro resistività sono riportati nella tabella sottostante –

• Argento

• Rame

• Oro

• Alluminio

Materiali con alta resistività o bassa conducibilità

I materiali con alta resistività o bassa conducibilità sono molto utili per i prodotti di ingegneria elettrica. Questi materiali vengono utilizzati per la produzione dei filamenti per lampade incandescenti, elementi riscaldanti per termoventilatori, stufe elettriche e ferri da stiro, ecc.
Alcuni materiali con alta resistività o bassa conducibilità sono elencati di seguito:

• Tungsteno

• Carbonio

• Nichrome o Brightray – B

• Nichrome – V o Brightray – C

• Manganina

In base all'area di applicazione

• Materiali utilizzati come conduttori per bobine di macchine elettriche

• Materiali per elementi riscaldanti

• Materiali per filamenti di lampade

• Materiali utilizzati per le linee di trasmissione

• Bimetalli

• Materiali per contatti elettrici

• Materiali carbonacei elettrici

• Materiali per spazzole utilizzate in macchine elettriche

• Materiali utilizzati per fusibili

Un grafico di classificazione dei materiali conduttori in base alle loro applicazioni è mostrato nella figura sottostante-

Materiali utilizzati come conduttori per bobine di macchine elettriche

Materiali con bassa resistività o alta conducibilità, come il rame, l'argento e l'alluminio, possono essere utilizzati per la realizzazione di bobine per macchine elettriche. Tuttavia, considerando la conducibilità ottimale, la resistenza meccanica e il costo, il rame risulta più adatto per la realizzazione di bobine per macchine elettriche.

Materiali per elementi riscaldanti

Materiali con alta resistività o bassa conducibilità, come Nichrome, Kanthal, Cupronickel e Platino, ecc., vengono utilizzati per la realizzazione di elementi riscaldanti. I materiali utilizzati per gli elementi riscaldanti devono possedere le seguenti caratteristiche-

• Punto di fusione elevato

• Immunità all'ossidazione nell'atmosfera di funzionamento

• Elevata resistenza alla trazione

• Sufficiente duttilità per permettere la lavorazione del metallo o lega sotto forma di filo

Materiali per filamenti di lampade

Materiali con alta resistività o bassa conducibilità, come Carbonio, Tantalio e Tungsteno, ecc., vengono utilizzati per la realizzazione del filamento di lampada incandescente. I materiali utilizzati per la realizzazione del filamento di una lampada incandescente devono possedere le seguenti caratteristiche-

• Punto di fusione elevato

• Bassa pressione di vapore

• Immunità all'ossidazione in atmosfera inerte (argon, azoto, ecc.) a temperatura di funzionamento

• Alta resistività

• Basso coefficiente di espansione termica

• Basso coefficiente di resistenza

• Deve avere un alto modulo di Young e resistenza alla trazione

• Sufficiente duttilità per poter essere lavorato sotto forma di filo molto sottile

• Capacità di essere convertito nella forma di filamento

• Elevata resistenza alla fatica contro gli stress termicamente indotti

• Costo minimo

Materiali utilizzati per le linee di trasmissione

I materiali utilizzati per la realizzazione del conduttore per le linee di trasmissione devono possedere le seguenti caratteristiche –

• Alta conducibilità

• Elevata resistenza alla trazione

• Leggero

• Alta resistenza alla corrosione

• Alta stabilità termica

• Basso coefficiente di espansione termica

• Basso costo