Materiał przewodzący o wysokiej oporności lub niskiej przewodliwości

Materiały o wysokiej oporności elektrycznej lub niskiej przewodności są bardzo przydatne w niektórych produktach i zastosowaniach inżynierii elektrycznej. Te materiały są używane do produkcji żarówek dla lamp żarowych, elementów grzewczych dla grzejników elektrycznych, pieców, ogrzewaczy przestrzennych i żelazek elektrycznych itp.

Wymagane właściwości materiałów o wysokiej oporności elektrycznej lub niskiej przewodności

Następujące właściwości są wymagane w materiałach o wysokiej oporności elektrycznej lub niskiej przewodności –

• Wysoka oporność elektryczna.

• Wysoka temperatura topnienia.

• Wysoka wytrzymałość mechaniczna.

• Wysoka plastyczność, aby można było łatwo formować je na druty.

• Wysoka odporność na korozję, czyli wolne od utleniania.

• Niska cena.

• Długa żywotność lub trwałość.

• Wysoka elastyczność.

Poniżej przedstawiono niektóre materiały o wysokiej oporności elektrycznej lub niskiej przewodności:

1. Wolfram

2. Węgiel

3. Nichrom lub Brightray B

4. Nichrom V lub Brightray C

5. Manganin

Wolfram

Wolfram jest produkowany przez bardzo skomplikowane procesy z rzadkich rud lub z kwasów wolframowych. Niektóre fakty dotyczące wolframu są wymienione poniżej –

• Bardzo twardy.

• Oporność elektryczna dwa razy większa niż aluminium.

• Wysoka wytrzymałość na rozciąganie.

• Może być formowany w postaci bardzo cienkiego drutu.

• Oxiduje bardzo szybko w obecności tlenu.

• Może być używany do temperatury 2000°C w atmosferze gazów szlachetnych (azot, argon itp.) bez utleniania.

Właściwości wolframu

Właściwości wolframu są wymienione poniżej –

• Gęstość : 20 g/cm³

• Oporność elektryczna : 5,28 µΩ·cm

• Współczynnik temperaturowy oporu : 0,005 / °C

• Temperatura topnienia : 3410°C

• Temperatura wrzenia : 5900°C

• Współczynnik rozszerzalności termicznej: 4,44 × 10-9 / °C

Zastosowania wolframu

1. Używany jako żarówka w lampie żarowej.

2. Jako elektroda w lampa rentgenowskiej.

3. Wielka twardość, wysokie temperatury topnienia i wrzenia sprawiają, że jest odpowiedni do użycia jako materiał kontaktowy w niektórych zastosowaniach. Ma wysoką oporność na destrukcyjne siły powstające podczas działania kontaktów elektrycznych.

Węgiel

Węgiel jest szeroko stosowany w inżynierii elektrycznej. Materiały elektryczne z węgla są produkowane z grafitu i innych form węgla.

Właściwości węgla

• Oporność elektryczna : 1000 – 7000 µΩ·cm

• Współczynnik temperaturowy oporu : – 0,0002 do – 0,0008 /°C

• Temperatura topnienia : 3500°C

• Gęstość : 2,1 g/cm³

Zastosowania węgla

Węgiel ma następujące zastosowania w inżynierii elektrycznej

1. Używany do produkcji rezystorów czułych na ciśnienie, które są używane w automatycznych regulatorach napięcia.

2. Używany do produkcji szczotek węglowych, które są używane w maszynach prądu stałego. Te szczotki węglowe poprawiają komutację oraz zmniejszają zużycie.

3. Do produkcji żarówek w lampach żarowych.

4. Do produkcji kontaktów elektrycznych.

5. Do produkcji rezystorów.

6. Do produkcji elementów baterii.

7. Napiwek