Materiais com alta resistividade ou baixa condutividade são muito úteis para alguns produtos e aplicações de engenharia elétrica. Esses materiais são usados para fabricar as filamentos para lâmpadas incandescentes, elementos de aquecimento para aquecedores elétricos e fornos, aquecedores de espaço e ferros elétricos, etc.
As seguintes propriedades são requeridas em materiais condutores de alta resistividade ou baixa condutividade–
Alta resistividade.
Alto ponto de fusão.
Alta resistência mecânica.
Alta ductilidade, de modo que possa ser facilmente transformado em fio.
Alta resistência à corrosão, ou seja, livre de oxidação.
Baixo custo.
Longa vida ou durabilidade.
Alta flexibilidade.
Alguns dos materiais com alta resistividade ou baixa condutividade estão listados abaixo
Tungstênio
Carbono
Nichrome ou Brightray B
Nichrome V ou Brightray C
Manganina
O tungstênio é produzido por processos muito complicados a partir de minérios raros ou de ácidos tungstícos. Alguns fatos sobre o tungstênio estão listados abaixo-
Muito duro.
A resistividade é duas vezes maior do que a do alumínio.
Alta resistência à tração.
Pode ser transformado em fio muito fino.
Oxida muito rapidamente na presença de oxigênio.
Pode ser usado até 2000oC no ambiente de gases inertes (Nitrogênio, Argônio, etc.) sem oxidação.
As propriedades do tungstênio estão listadas abaixo-
Peso específico : 20 gm/cm3
Resistividade : 5,28 µΩ -cm
Coeficiente de temperatura da resistência : 0,005 / oC
Ponto de fusão : 3410oC
Ponto de ebulição : 5900oC
Coeficiente de expansão térmica: 4,44 × 10-9 / oC
Usado como filamento para lâmpadas incandescentes.
Como eletrodo em tubos de raios-X.
A grande dureza, altos pontos de fusão e ebulição o tornam adequado para uso como material de contato elétrico em certas aplicações. Ele possui alta resistência às forças destrutivas produzidas durante a operação de contatos elétricos.
O carbono é amplamente utilizado em engenharia elétrica. Os materiais elétricos de carbono são fabricados a partir de grafite e outras formas de carbono.
Resistividade : 1000 – 7000 µΩ – cm
Coeficiente de temperatura da resistência : – 0,0002 a – 0,0008 /oC
Ponto de fusão : 3500oC
Densidade específica : 2,1gm /cm3
O carbono tem as seguintes aplicações em engenharia elétrica
Usado para fazer resistores sensíveis à pressão, que são utilizados em reguladores de tensão automáticos.
Usado para fabricar escovas de carbono, que são utilizadas em máquinas DC. Essas escovas de carbono melhoram a comutação e reduzem o desgaste.
Para fazer o filamento de lâmpadas incandescentes.
Para fazer contatos elétricos.
Para fazer resistores.
Para fazer elementos de células de bateria.
Eletrodos de carbono para fornos elétricos.
Eletrodos para iluminação a arco e soldagem.
Componente para válvulas e tubos a vácuo.
Para fazer peças para equipamentos de telecomunicações.