Los materiales utilizados en el campo de la Ingeniería Eléctrica se llaman los Materiales de ingeniería eléctrica. Basándose en las propiedades y el área de aplicación, los materiales de Ingeniería Eléctrica pueden clasificarse como
- Conductores
- Semiconductores
- Aislantes
- Material magnético
En la figura siguiente se muestra un cuadro de clasificación de materiales de ingeniería eléctrica
Conductores
Los conductores son los materiales que tienen una conductividad muy alta. El número de electrones libres es muy alto en un conductor a temperatura ambiente, lo que es la razón básica de la alta conductividad de los conductores.
Ejemplos: Plata, cobre, oro, aluminio, etc.
El número de electrones libres es muy alto en la plata, lo que hace que la plata sea la mejor conductores de la electricidad. La fuerza de unión de estos electrones de la balanza libre por el núcleo es muy baja. Debido a la cual estos electrones pueden ser fácilmente liberados del núcleo y pueden participar en el flujo de electricidad.
Semiconductores
Semiconductores son materiales que tienen la conductividad entre los conductores y los aislantes. Los semiconductores son los elementos de los grupos III, IV y IV. Los materiales semiconductores tienen un enlace covalente. A temperatura normal el conductividad de los semiconductores es muy baja. Con el aumento de la temperatura, la conductividad de los semiconductores aumenta exponencialmente.
Ejemplo: Germanio, Silicio…el arsénico de galio, etc.
Los materiales aislantes
La conductividad de materiales aislantes es muy baja. Este material tiene una muy alta resistividad lo que los hace muy adecuados para aislar el actual llevando partes de la estructura metálica conectada a tierra. En los materiales aislantes, los electrones están estrechamente ligados al núcleo. Debido a lo cual no pueden ser liberados para el movimiento de los materiales. Debido a que la resistividad de materiales aislantes es muy alta.
Ejemplo:- Plástico, cerámica, PVC, etc.
Materiales magnéticos
Estos materiales juegan un papel importante para la existencia de varias máquinas eléctricas. Los materiales magnéticos de alta permeabilidad se utilizan para construir el núcleo a partir del camino de baja resistencia para flujo magnético. Los materiales magnéticos pueden dividirse a su vez en las siguientes categorías
- Los materiales ferromagnéticos
- Material paramagnético
- Materiales diamagnéticos
- Materiales antiferromagnéticos
- Ferritas
Materiales Ferromagnéticos
Estos materiales tienen una susceptibilidad muy grande y positiva a los campo magnético. Tienen una fuerte atracción por el campo magnético externo y son capaces de retener el magnetismo incluso después de la eliminación del campo magnético externo. Esta propiedad de los materiales se llama histéresis magnética.
Ejemplo: Hierro, cobalto, níquel.
Material paramagnético
Estos materiales tienen una susceptibilidad muy pequeña y positiva al campo magnético externo. En presencia de un campo magnético externo, estos materiales alcanzan un magnetismo muy pequeño. Ejemplo: Aluminio, platino, oxígeno, aire, etc.
Materiales diamagnéticos
Estos materiales están teniendo muy débiles y negativos susceptibilidad magnética al campo magnético externo. En la aplicación del campo magnético externo estos son repelidos ligeramente por el campo magnético externo. Estos materiales no retienen el magnetismo después de la eliminación del campo magnético externo. La mayoría de los metales, como la plata, el cobre, el oro, el hidrógeno, etc., son materiales diamagnéticos.
Materiales antiferromagnéticos
Estos materiales tienen una susceptibilidad muy pequeña y positiva al campo magnético externo. En presencia de un campo magnético externo campo magnético estos materiales se magnetizan ligeramente en la dirección del campo magnético externo. En estos materiales, los átomos tienen un movimiento dipolar magnético mixto paralelo y antiparalelo alineado.
Ejemplo: Cr, MNO, FeO, CoO, NiO, Mn etc.
Ferritas
Estos materiales tienen una susceptibilidad magnética muy grande y positiva como materiales ferromagnéticos. Estos materiales son generalmente compuestos que tienen estructuras cristalinas más complejas que un material puro. En comparación con materiales ferromagnéticos…las ferritas están teniendo menos… saturación magnética.
Ejemplo: Fe3O4BaO.6Fe2O3 etc.
