Fios e cabos: condutores da evolução humana

1. INTRODUÇÃO

O trabalho de materiais eletrônicos sobre condutores é constituído em parte escrita e seminário, onde deverá ser feito conclusão e uma apresentação com os respectivos temas abordados.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 2

2 CONDUTORES 4

3 O COBRE COMO CONDUTOR. 5

3.1 HISTÓRIA 5

3.2 PROCESSO INDUSTRIAL DO COBRE 6

3.3 PROPRIEDADES BÁSICAS DO COBRE 8

3.4 PRICIPAIS ATRIBUTOS DO COBRE NA CONDUÇÃO DE ENERGIA 9

4 FIOS E CABOS: CONDUTORES DA EVOLUÇÃO HUMANA 9

6 A CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE METAIS E SUAS LIGAS 11

7 CARACTERISTICAS DOS METAIS CONDUTORES 12

8 CONCLUSÃO 13

9 BIBLIOGRAFIA 14

2. CONDUTORES

2.1 Condutores

Todos os corpos são constituídos por átomos e estes são formados por partículas com pequenas dimensões que são os nêutrons (não possuem carga), os prótons (partículas de carga positiva) e os elétrons (partículas de carga negativa). Os nêutrons juntamente com os prótons ficam no interior do núcleo, e os elétrons ficam na eletrosfera. Para manter esses elétrons sempre em órbita na eletrosfera, existem forças internas que os seguram, não deixando que os mesmos escapem. No entanto, quanto maior a distância entre a órbita e o núcleo, mais fraca é a força que mantém o elétron preso ao átomo, pois, dessa forma, pode se mover com certa liberdade no interior do material, dando origem aos chamados elétrons livres.

O que determina se um material é condutor ou isolante é justamente a existência dos elétrons livres. São eles os responsáveis pela passagem e transporte da corrente elétrica através dos materiais. São chamados de condutores aqueles materiais onde há possibilidade de trânsito da corrente elétrica através dele como, por exemplo, o ferro. Este é um elemento químico que possui dois elétrons na última camada, os quais estão fracamente ligados ao núcleo. Dessa forma, o ferro se torna um ótimo condutor de eletricidade..

3. O COBRE COMO CONDUTOR.

3.1 HISTORIA.

O cobre foi o primeiro metal usado pelo homem. Acredita-se que por volta de 13.000 a.C. foi encontrado na superfície da Terra em forma de "cobre nativo", o metal puro em seu estado metálico. Usado inicialmente como substituto da pedra como ferramenta de trabalho, armas e objeto de decoração, o cobre tornou-se, pela sua resistência, uma descoberta fundamental na história da evolução humana.

Os Romanos designaram o cobre com o nome de "Aes Cyprium", o Metal de Cyprus, já que a Ilha de Cyprus ( Chipre ) foi uma das primeiras fontes do metal. Com o tempo, o nome se transformou em Cyprium e depois em Cuprum, originando o símbolo químico "Cu".

Através dos séculos, o cobre foi identificado pelo símbolo, que é uma forma modificada do antigo hieróglifo usado pêlos antigos egípcios para representar a vida eterna.

O fato de se ter encontrado objetos de cobre tão antigos em diversos lugares do mundo é prova das propriedades únicas do metal: durabilidade, resistência à corrosão e fácil manejo.

Apesar de sua antiguidade, o Cobre manteve, aliado aos metais mais novos, um papel predominante na evolução da humanidade, sendo utilizado em todas as fases das revoluções tecnológicas pelas quais o ser humano já passou.

As minas de cobre mais importantes do mundo estão localizadas no Chile, Estados Unidos, Canadá, Rússia e Zâmbia.

Em 1874, foi descoberta a mina Caraíba, no sertão da Bahia. Somente após 70 anos é que foram iniciados os trabalhos de prospecção.

3.2 PROCESSO INDUSTRIAL DO COBRE.

As minas de cobre são classificadas de acordo com o sistema de exploração: Minas à Céu Aberto são aquelas cujo mineral se encontra próximo da superfície e Minas subterrâneas, aquelas em que o mineral se encontra em profundidade, necessitando de explosivos para sua extração.

Da mina sai o minério contendo de 1% a 2% de cobre. Depois de extraído, britado e moído, o minério passa por células de flotação que separam a sua parte rica em cobre do material inerte e converte-se num concentrado, cujo teor médio de cobre é de 30%. Este concentrado é fundido em um forno onde ocorre a oxidação do ferro e do enxofre, chegando-se a um produto intermediário chamado matte, com 60% de cobre. O matte líquido passa por um conversor e, através de um processo de oxidação (insufla oxigênio para a purificação do metal ), é transformado em cobre blister, com 98,5% de cobre, que contém ainda impurezas como resíduos de enxofre, ferro e metais preciosos. O cobre blister, ainda no estado líquido, passa por processo de refino e, ao seu final, é moldado, chegando ao ânodo com 99,5% de cobre. Após resfriados, os ânodos são colocados em células de eletrólise. São então intercalados por finas chapas de cobre eletrolítico, denominadas chapas de partida. Aplicando-se uma corrente elétrica, o cobre se separa do ânodo e viaja através do eletrólito até depositar-se nas placas iniciadoras, constituindo-se o catodo de cobre, com pureza superior a 99,99%. Este cátodo é moldado em suas diferentes formas comerciais para, posteriormente, ser processado e transformado em fios, barras e perfis, chapas, tiras, tubos e outras aplicações da indústria.

Breve fluxograma do processo até um produto final.

3.3 PROPRIEDADES BÁSICAS DO COBRE.

O cobre é um elemento metálico com número atômico 29 e peso atômico de 63,57. O seu símbolo químico é Cu, e suas valências são +1 e +2.