Trabalho eletrotecnica geral

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| UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAISFACULDADE DE ENGENHARIACAMPUS JOÃO MONLEVADE | |

Acauã Neves
Rodolfo Diniz
Tamires Resende

Trabalho de Eletrotécnica

Prof: José Mário da Silveira Estrela

João Monlevade
2012
Materiais Elétricos

Introdução
O Estudo de Materiais Elétricos constitui-se em um tema básico para que sejam estudados tópicos de Instalações Elétricas, Projeto deMáquinas, Eletrônica Industrial, entre outras. O objetivo básico do tema é permitir que um engenheiro possa analisar as propriedades dos materiais e raciocinar em termos de matérias primas e, eventualmente, suas aplicações.
Serão abordados os tópicos básicos com os seguintes temas:
1. Materiais Condutores;
2. Materiais semicondutores;
3. Materiais Isolantes;
Também é de interesse especial oestudo dos materiais magnéticos, que podem ser divididos em materiais ferromagnéticos, diamagnéticos e paramagnéticos.
Os materiais podem ser caracterizados por diversas métricas, destacando-se a Condutibilidade (térmica, elétrica), a Ductibilidade (capacidade de ser transformada em fios), a Maleabilidade (ser maleável, e ter a capacidade de ser transformado em uma lâmina), a Elasticidade (seresticado e voltar ao normal) e a Tenacidade (resistência à tração).
Os materiais podem ser classificados com base no valor da resistividade do material. A resistividade é a capacidade de um corpo qualquer se opor a passagem de corrente elétrica quando existe uma diferença de potencial aplicada a ele. O critério de classificação dos materiais com base em sua resistividade é dada por:
1. Condutores:10-2 a 10 Ω mm2/m. Semicondutores: 10 a 1012 Ω mm2/m. Isolantes: 1012 a 1024 Ω mm2/m.
Materiais Condutores
Do ponto de vista prático, a maior parte dos materiais condutores é formada por metais. Isso se dá pela estrutura atômica dos metais, em que os átomos da camada de valência podem fluir livremente de átomo para outro. Quando uma corrente elétrica é estabelecida em um condutor metálico, umnúmero muito elevado de elétrons livres passa a se deslocar neste condutor. Neste movimento, os elétrons podem colidir entre si e com os átomos que constituem o material, encontrando certa dificuldade para se deslocar - no entanto esta resistência à passagem de corrente oferecida é muito pequena. Deve ser destacado que existem não metais que são bons condutores de eletricidade, como o grafite, a águasalgada ou qualquer material em estado de plasma.
Os principais metais são o cobre, alumínio, ferro, prata, ouro, titânio, zinco, estanho, chumbo. Na natureza, os metais são obtidos unidos à outros materiais (oxigênio, enxofre, sais e ácidos) em forma de minério. Processos de metalurgia podem separar os diversos componentes.
Também é de particular interesse o estudo de ligas metálicas, formadaspor diversos metais, devido à melhoria em aspectos como a resistência mecânica. Os metais apresentam boas características de condutividade elétrica e também boa condutividade térmica, além de apresentar boa resistência mecânica. Em particular, o cobre apresenta características que lhe garante posição de destaque entre os materiais condutores.

A tabela 1 mostra a resistividade para osprincipais metais utilizados como condutores. Os metais mais utilizados na eletrônica são:
cobre pequena resistividade, boas características mecânicas, baixa oxidação, fácil deformação a quente - o bronze e o latão são as ligas mais usadas; alumínio é o segundo metal mais usado depois do cobre, tendo características elétricas e mecânicas piores do que este mas com um custo menor; chumbo é utilizadoprincipalmente em soldas, sendo sensível a vinagre, cal e materiais orgânicos em apodrecimento - é um produto venenoso; prata seu principal uso é em peças de contato; ouro bastante resistente à oxidação por sua estrutura altamente estável, é utilizado principalmente em peças de contato.
Metais puros tem uma estrutura cristalina perfeita, o que reduz a sua resistividade. No entanto, a inserção de...
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