Matériau conducteur à haute résistivité ou à faible conductivité
Les matériaux ayant une résistivité élevée ou une conductivité faible sont très utiles pour certains produits et applications en génie électrique. Ces matériaux sont utilisés pour fabriquer les filaments des lampes à incandescence, les éléments chauffants des chauffe-eau électriques, les fours, les radiateurs d'espace et les fers à repasser, etc.
Propriétés requises dans les matériaux conducteurs à haute résistivité ou faible conductivité
Les propriétés suivantes sont requises dans les matériaux conducteurs à haute résistivité ou faible conductivité–
Haute résistivité.
Point de fusion élevé.
Haute résistance mécanique.
Haute ductilité, afin de pouvoir être facilement tiré sous forme de fil.
Haute résistance à la corrosion, c'est-à-dire exempt d'oxydation.
Coût faible.
Longue durée de vie ou durable.
Haute flexibilité.
Voici quelques-uns des matériaux ayant une haute résistivité ou une faible conductivité :
Tungstène
Carbone
Nichrome ou Brightray B
Nichrome V ou Brightray C
Manganine
Tungstène
Le tungstène est produit par des processus très complexes à partir de minerais rares ou d'acides tungstiques. Voici quelques faits concernant le tungstène :
Très dur.
Sa résistivité est deux fois supérieure à celle de l'aluminium.
Haute résistance à la traction.
Peut être tiré sous forme de fil très fin.
S'oxyde très rapidement en présence d'oxygène.
Peut être utilisé jusqu'à 2000oC dans une atmosphère de gaz inerte (azote, argon, etc.) sans oxydation.
Propriétés du tungstène
Voici les propriétés du tungstène :
Poids spécifique : 20 g/cm3
Résistivité : 5,28 µΩ·cm
Coefficient de température de la résistance : 0,005 / oC
Point de fusion : 3410oC
Point d'ébullition : 5900oC
Coefficient de dilatation thermique : 4,44 × 10-9 / oC
Utilisations du tungstène
Utilisé comme filament pour les lampes à incandescence.
Comme électrode dans les tubes à rayons X.
La grande dureté, les points de fusion et d'ébullition élevés en font un matériau approprié pour l'utilisation comme matériau de contact électrique dans certaines applications. Il présente une forte résistance aux forces destructrices produites lors de l'opération des contacts électriques.
Carbone
Le carbone est largement utilisé en génie électrique. Les matériaux électriques en carbone sont fabriqués à partir de graphite et d'autres formes de carbone.
Propriétés du carbone
Résistivité : 1000 – 7000 µΩ·cm
Coefficient de température de la résistance : – 0,0002 à – 0,0008 /oC
Point de fusion : 3500oC
Densité : 2,1 g/cm3
Utilisations du carbone
Le carbone a les applications suivantes en génie électrique
Utilisé pour fabriquer des résistances sensibles à la pression, qui sont utilisées dans les régulateurs de tension automatiques régulateurs de tension.
Utilisé pour la fabrication de balais en carbone, qui sont utilisés dans les machines à courant continu. Ces balais en carbone améliorent la commutation et réduisent l'usure.
Pour fabriquer le filament des lampes à incandescence.
Pour fabriquer des contacts électriques.
Pour fabriquer des résistances.
Pour fabriquer des éléments de cellules de batterie.
