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meteriais elétricos 3, Notas de aula de Engenharia Elétrica

resumo das aulas de materiais elétricos

Tipologia: Notas de aula

Antes de 2010

Compartilhado em 11/07/2010

renato-giovanini-7
renato-giovanini-7 🇧🇷

4.4

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Aula III
III.1 – Condutores compostos
- formados por diferentes materiais;
- não são ligas metálicas;
- copperweld – fio de aço recoberto de cobre;
- alumonweld – fio de aço recoberto de alumínio;
- ACSR ou CAA – cabo de alumínio com alma de aço. Cabo de aço em torno do qual são
torcidos cabos de alumínio. A resistência mecânica é dada pelo aço, aproveitando a melhor
condutividade elétrica do alumínio;
- a seção do condutor composto é a soma das seções dos componentes;
- a condutância total é a soma das condutâncias dos componentes;
- o peso total é a soma dos pesos dos componentes;
- módulo de elasticidade:
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ELAS EQ – módulo de elasticidade do condutor composto;
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ELAS 1 – módulo de elasticidade do componente 1;
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ELAS 2 – módulo de elasticidade do componente 2;
- S
1 – seção do componente 1;
- S2 – seção do componente 2.
III.2 – Alumínio
- é o material condutor mais importante depois do cobre;
- é encontrado com mais facilidade e em maior quantidade do que o cobre;
- comparação de propriedades:
- as propriedades mecânicas dependem dos tratamentos térmicos e mecânicos;
- as ligas de alumínio são utilizadas com o objetivo de obter uma resistência mecânica
maior;
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Aula III

III.1 – Condutores compostos

  • formados por diferentes materiais;
  • não são ligas metálicas;
  • copperweld – fio de aço recoberto de cobre;
  • alumonweld – fio de aço recoberto de alumínio;
  • ACSR ou CAA – cabo de alumínio com alma de aço. Cabo de aço em torno do qual são torcidos cabos de alumínio. A resistência mecânica é dada pelo aço, aproveitando a melhor condutividade elétrica do alumínio;
  • a seção do condutor composto é a soma das seções dos componentes;
  • a condutância total é a soma das condutâncias dos componentes;
  • o peso total é a soma dos pesos dos componentes;
  • módulo de elasticidade:

1 2

1 1 2 2 S S

E S EELAS S EELAS

ELAS EQ +

  • EELAS EQ – módulo de elasticidade do condutor composto;
  • EELAS 1 – módulo de elasticidade do componente 1;
  • EELAS 2 – módulo de elasticidade do componente 2;
  • S 1 – seção do componente 1;
  • S 2 – seção do componente 2.

III.2 – Alumínio

  • é o material condutor mais importante depois do cobre;
  • é encontrado com mais facilidade e em maior quantidade do que o cobre;
  • comparação de propriedades:
  • as propriedades mecânicas dependem dos tratamentos térmicos e mecânicos;
  • as ligas de alumínio são utilizadas com o objetivo de obter uma resistência mecânica maior;
  • liga ALDREY: alumínio, magnésio (0,3 % a 0,5 %), silício (0,4 % a 0,7 %), ferro (0,2 % a 0,3 %): Æ tão leve quanto o alumínio puro; Æ condutividade elétrica muito próxima àquela do alumínio puro; Æ resistência mecânica próxima àquela do cobre;
  • cabos de alumínio:

III.3 – Ferro e aço

  • o ferro é o metal mais barato utilizado como condutor;
  • alta resistência mecânica;
  • até o ferro puro tem alta resistividade em relação ao cobre;
  • resistividade de aproximadamente 0,1 μΩm;
  • resistividades altas também são características de aços (ligas de ferro e carbono);

III.4 – Principais aplicações elétricas do aço

  • circuitos de tração elétrica;
  • limite de temperatura: 200 ºC;
  • diâmetro máximo: 0,02 mm;
  • mais utilizada.

III.7 – Constantan

  • 60 % de cobre e 40 % de níquel;
  • resistividade constante em função da temperatura;

- coeficiente de temperatura: − 5 ⋅ 10 −^6 ≤ α≤− 25 ⋅ 10 −^6 K −^1 ;

- resistividade: 0 , 48 ≤ ρ ≤ 0 , 52 μΩ m ;

  • o níquel encarece este produto.

III.8 – Ligas de ferro

  • aplicação geral para aquecimento;
  • problema de corrosão por umidade;
  • apresenta maior desgaste do que outras ligas.

III. 9 – Ligas fusíveis

  • proteção de circuitos elétricos;
  • bismuto, cádmio, chumbo, estanho;
  • fusíveis especiais contêm prata;
  • a corrente de fusão depende do efeito joule, lei de Newton, emissividade de calor pela superfície do material e efeito da ventilação natural;
  • exemplos:

III.10 – Carbono e grafite

  • eletrodos para máquinas rotativas;
  • temperaturas acima de 3000 ºC;
  • coeficiente de resistividade em função da temperatura negativo:
  • diamante é dielétrico (isolante);
  • carbonos porosos são aplicados em microfones. A resistividade depende do processo de fabricação e do tamanho dos grãos.