Materias eletricos

[pic 1]

TRABALHO

 MATERAIS ELÉTRICOS

PROFESSOR: FRANCISCO DANIEL

NOME: FRANCISCO FABIANO OLIVEIRA DE CARVALHO

MATRÍCULA: 141010715

Fortaleza

2015

SUMÁRIO

SUPERCONDUTIVIDADE____________________________________________03

MECANISMO DE AUMENTO DA RESISTIVIDADE DOS MATERIAIS________________________________________________________05

FERROELETRICIDADE_____________________________________________07

PIEZOELETRICIDADE______________________________________________08

MATERIAIS POLIMÉRICOS_________________________________________08
MATERIAIS CERÂMICOS___________________________________________09
FONTES DE PESQUISA______________________________________________10

SUPERCONDUTIVIDADE

SUPERCONDUTIVIDADE; é uma propriedade física, de característica intrínseca de certos materiais, quando resfriados a temperaturas extremamente baixas, tendem a conduzir corrente elétrica sem resistência nem perdas. A existência de supercondutores costuma ser discutida à parte nos cursos elementares de eletricidade, por se tratar de um material cujas propriedades exigem teorias diferentes daquelas utilizadas para os outros tipos de materiais. Além disso, os fundamentos básicos da supercondutividade são muito complicados. O descobrimento da supercondutividade se deve ao holandês Heike Kamerlingh Onnes em 1911. Enquanto trabalhava com amostras criogênicas de mercúrio metálico a temperaturas próximas do zero absoluto (0K ou -273, 13°C), nela detectou um repentino desaparecimento da resistência à passagem da corrente elétrica. A descoberta tem utilíssimas aplicações técnicas, pois permite reduzir consideravelmente as perdas que, devido ao aquecimento, sofrem os circuitos elétricos, decorrentes da resistência à corrente dos condutores normais. Posteriormente, foram sucessivamente identificadas propriedades supercondutoras em 25 elementos químicos, entre eles o chumbo e o estanho, e milhares de ligas metálicas e compostos químicos. Em 1957 como consequência do acoplamento de dois elétrons, partículas elementares de carga elétrica negativa  responsáveis pela condução elétrica, que constituem os pares de Cooper. Esses pares se movem nas superfícies dos micros cristais da rede cristalina dos materiais supercondutores sem sofrerem colisões nem perturbações que reduzam a energia que transportam. Até 1987 usavam-se os supercondutores principalmente para fazer fios condutores de correntes em magnetos supercondutores. Como os supercondutores só conservam suas propriedades a temperaturas muito baixas era preciso refrigerar os magnetos à hélio líquido, processo caro e trabalhoso. Foi então que surgiram os novos materiais. Houve a descoberta das cerâmicas e ligas supercondutora e podem, portanto, ser resfriadas com um material bem mais abundante e barato, Nitrogênio líquido. Surpreendendo assim os pesquisadores Georg Bednorz e Alex Muller, esse material têm a temperatura crítica muito maior (-138°C) em relação ao piceno (-255°C).  Desde então a literatura tem crescido exponencialmente, com novas teorias para explicar o fenômeno, novos materiais supercondutores e novos dispositivos tecnológicos.  Em 1990 surgiram as primeiras tentativas com grafite e fulereno que serviram como porta de entrada para materiais poliméricos, no entanto, fazia uma década que não surgia algo realmente promissor como o piceno dopado com potássio. Esse novo astro da supercondutividade é um composto orgânico aromático, cuja molécula é constituída de cinco anéis de benzeno. No caso do piceno, a dopagem foi feita com potássio. Esse material apresentou supercondutividade em temperaturas inferiores a 255 graus Celsius negativos.  Segundo a fonte de pesquisa informa que este é o primeiro composto aromático a exibir supercondutividade, e que a expectativas é que em breve outros membros da família sejam descobertos, também se exibindo como supercondutores. E que será um motivo de festa, pois esses materiais são quimicamente simples e abundantes. E que terá baixo custo, comparado com os supercondutores metálicos ou cerâmicos e que tornará a tecnologia atraente.

 A supercondutividade a temperaturas mais altas abre possibilidades imensas para a tecnologia, pois entre as principais vantagens oferecidas por dispositivos fabricados com supercondutores se incluem a baixa dissipação de calor, a grande velocidade de operação e a alta sensibilidade. Com o avanço das pesquisas, pode vir a ser possível fabricar fios que transmitam eletricidade sem perda, baterias que não descarreguem,  conexões entre pastilhas e placas de circuitos integrados que aumentem sua velocidade e reduzam o calor nos computadores, além de um sem-número de dispositivos até então impensáveis.
Em 1995, cientistas americanos criaram um novo tipo de material supercondutor, um filme capaz de conduzir cem vezes mais eletricidade do que qualquer material do gênero. Com capacidade para operar em fortes campos magnéticos, o novo material transporta um milhão de ampères por centímetro quadrado e é suficientemente flexível para ser conduzido através de cabos elétricos.

MECANISMO DE AUMENTO DA RESISTIVIDADE DOS MATERIAIS.

Condutividade elétrica ([pic 2]) é usada para especificar o caráter elétrico de um material. Ela é simplesmente o recíproco da resistividade, ou seja, inversamente proporcionais e é indicativa da facilidade com a qual um material é capaz de conduzir uma corrente elétrica. A unidade é a recíproca de ohm-metro, isto é, [(Ω-m)-1]. As seguintes discussões sobre propriedades elétricas usam tanto a resistividade quanto a condutividade.

[pic 3]

A resistência eléctrica R de um dispositivo está relacionada com a resistividade ρ de um material por:

[pic 4]

em que:

ρ é a resistividade eléctrica (em ohm metros, Ωm);

R é a resistência eléctrica de um espécime uniforme do material (em ohms, Ω);

[pic 5] é o comprimento do espécime (medido em metros);

A é a área da seção do espécime (em metros quadrados, m²).

É importante salientar que essa relação não é geral e vale apenas para materiais uniformes e isotrópicos, com seções transversais também uniformes. Felizmente, os fios condutores normalmente utilizados apresentam estas duas características.

A resistividade elétrica pode ainda ser definida como