Material conductor de electricidad son el requisito básico para los productos de ingeniería eléctrica. El material conductor eléctrico puede clasificarse como
Basado en la resistividad o la conductividad
- Bajo resistividad o material conductor de alta conductividad
- Material conductor de alta resistividad o baja conductividad
En la figura siguiente se muestra un cuadro de clasificación de los materiales conductores basado en la resistividad o la conductividad.
Material conductor de baja resistividad o alta conductividad
Los materiales de baja resistividad o alta conductividad son muy útiles en los productos de ingeniería eléctrica. Estos materiales utilizados como conductores para todo tipo de bobinas requeridas en máquinas, aparatos y dispositivos eléctricos. Estos materiales también se utilizan como director en la transmisión y distribución de energía eléctrica.
Algunos de los materiales de baja resistividad o alta conductividad y su resistividad se indican en el cuadro siguiente
- Plata
- Cobre
- Oro
- Aluminio
Material conductor de alta resistividad o baja conductividad
Los materiales que tienen Conducción de alta resistividad o baja conductividad son muy útiles para los productos de ingeniería eléctrica. Estos materiales se utilizan para fabricar los filamentos para lámpara incandescenteelementos de calefacción para calentadores eléctricos, calentadores de espacio y planchas eléctricas, etc.
A continuación se enumeran algunos de los materiales que tienen alta resistividad o baja conductividad:
- Tungsteno
- Carbono
- Nichrome o Brightray B
- Nichrome Vor Brightray C
- Manganina
Basado en el área de aplicación
- Materiales utilizados como conductores de las bobinas de las máquinas eléctricas
- Materiales para los elementos calefactores
- Materiales para los filamentos de la lámpara
- El material utilizado para línea de transmisión
- Bimetales
- Materiales de contacto eléctrico
- Materiales eléctricos de carbono
- Material para los cepillos usados en las máquinas eléctricas
- Materiales utilizados para los fusibles
En la figura siguiente se muestra un cuadro de clasificación de los materiales conductores basado en sus aplicaciones.
Materiales utilizados como conductores de las bobinas de las máquinas eléctricas
Los materiales de baja resistividad o alta conductividad como el cobre, la plata y el aluminio pueden utilizarse para hacer bobinas para máquinas eléctricas. Sin embargo, buscando la conductividad óptima, la resistencia mecánica y el costo, el cobre es muy adecuado para hacer bobinas para máquinas eléctricas.
Materiales para elementos calefactores
Los materiales de alta resistividad o baja conductividad como Nichrome, Kanthal, Cuproníquel y Platino, etc. se utilizan para fabricar elementos calefactores. Los materiales utilizados para elementos calefactores deben poseer las siguientes propiedades-
- Alto punto de fusión
- Libre de oxidación en la atmósfera operativa
- Alta resistencia a la tracción
- Suficiente ductilidad para dibujar el metal o la aleación en forma de alambre
Materiales para los filamentos de la lámpara
Los materiales de alta resistividad o baja conductividad como el carbono, el tántalo y el tungsteno, etc., se utilizan para fabricar lámpara incandescente filamento. Los materiales utilizados para hacer filamento de lámpara incandescente deben poseer las siguientes propiedades-
- Alto punto de fusión
- La baja presión de vapor
- Libre de oxidación en gas inerte (argón, nitrógeno, etc.) medio a temperatura de funcionamiento
- Alta resistividad
- Bajo coeficiente de expansión térmica
- El bajo coeficiente de temperatura de resistencia
- Debe tener un alto módulo de juventud y resistencia a la tensión
- Suficiente ductilidad para que se pueda dibujar en forma de alambre muy delgado
- Capacidad de ser convertido en forma de filamento
- Alta resistencia a la fatiga contra las tensiones fluctuantes inducidas térmicamente
- El costo debe ser mínimo
Material utilizado para la línea de transmisión
Los materiales utilizados para hacer director para línea de transmisión debe poseer las siguientes propiedades
- Alta conductividad
- Alta resistencia a la tracción
- Ligero de peso
- Alta resistencia a la corrosión
- Alta estabilidad térmica
- Bajo coeficiente de expansión térmica
- Bajo costo
Los materiales utilizados para las líneas de transmisión se enumeran a continuación.
- Cobre
- Aluminio
- Aleaciones de cadmio y cobre
- El bronce de fósforo
- Acero galvanizado
- Núcleo de acero y cobre
- El núcleo de acero y aluminio
Bimetales
Se pueden utilizar muchas combinaciones de metales con diferentes coeficientes de expansión térmica lineal para formar los bimetales. Algunas de las combinaciones comúnmente utilizadas para formar las tiras bimetálicas se enumeran a continuación.
- Hierro, níquel, constantan (alto coeficiente de expansión térmica lineal)
- Aleación de hierro y níquel (bajo coeficiente de expansión térmica lineal)
Materiales de contacto eléctrico
El buen funcionamiento de los contactos eléctricos depende de varios factores. Al seleccionar un material adecuado para el contacto eléctrico, tenemos que considerar los factores. Algunos de los factores más importantes de estos se enumeran a continuación
- Resistencia de contacto
- Fuerza de contacto
- Voltaje y corriente
Materiales eléctricos de carbono
El carbono es ampliamente utilizado en la ingeniería eléctrica. Los materiales eléctricos de carbono se fabrican a partir de grafito y otras formas de carbono.
El carbono tiene las siguientes aplicaciones en Ingeniería eléctrica–
- Para hacer el filamento de lámpara incandescente
- Para hacer contactos eléctricos
- Para hacer resistencias
- Para hacer pinceles para máquinas eléctricas como las de corriente continua, alternadores.
- Para hacer elementos de pilas de batería
- Electrodos de carbono para hornos eléctricos
- Iluminación de arco y electrodos de soldadura
- Componente para válvulas y tubos de vacío
- Para fabricar piezas para equipos de telecomunicaciones
Material para los cepillos utilizados en las máquinas eléctricas
Antes de seleccionar el material para los pinceles, debemos tener en cuenta los siguientes requisitos en un pincel
- Resistencia de contacto
- Estabilidad térmica
- Propiedades de lubricación
- Fuerza mecánica
- Baja fragilidad
Los materiales utilizados para los cepillos en las máquinas eléctricas se enumeran a continuación…
- Carbono
- El grafito natural
- Electro grafito
- Grafito metálico
- Cobre
Materiales utilizados para los elementos fusibles
El elemento fusible es el requisito principal de una unidad fusible. El elemento fusible debe tener las siguientes propiedades-
Baja resistencia para evitar lo indeseable voltaje caer a través del elemento fusible, de modo que debe afectar el funcionamiento o el rendimiento normal del circuito o dispositivo o equipo
Bajo punto de fusión el elemento fusible debe tener un punto de fusión bajo. De modo que se apaga debido al calentamiento por exceso de corriente durante la sobrecarga o el cortocircuito.
Se utilizan diferentes tipos de metales y aleaciones para el elemento fusible. Algunos de estos elementos se enumeran a continuación
- Aluminio
- Plomo y estaño
- Cobre
- Plata
- Aleaciones de rosas
- Las aleaciones de madera
